中央新干线是日本在建的一条连接东京、名古屋和大阪的磁悬浮线路。小编曾经跟踪过该工程的竖井施工(走进现场 | 站在89m深竖井下是一种怎样的体验)、大盾构动态(热点追踪 | 磁悬浮中央新干线第一首都圈隧道北品川标段盾构机下线)、事故情况(日本中央新干线(磁悬浮) 濑户隧道发生坍塌)。今天,将为大家回顾一下其中一个竖井——名城紧急出口的建设情况,来“盘一盘”该竖井施工中的涌水事故及处理情况的时间线吧~~~
名城紧急出口概况
日本中央新干线设计中为满足通风与防灾需求,每隔5km设置一处紧急出口,其中名城紧急出口设于旧名城东小公园用地北侧。该出口采用圆形竖井结构,开挖深度约89m,除保证紧急出口的功能外,同时还需满足盾构施工的必要尺寸,因此下方内径27.5m、开挖截面的直径约38m、面积约1100m2。
竖井采用地下连续墙作为围护结构,深度达到130m,共计46幅,宽度约2800mm,采用套铣接头。其中有8幅采用了一种设有凸节防止基底隆起的特殊工艺。
事故情况介绍与分析
地下连续墙施工于2017年3月开始,2018年4月完工。开挖过程中确认了地下连续墙的表面,在一期槽和二期槽的接缝处以及温度应力产生的裂缝处存在渗漏水,但依然按计划完成地下连续墙施工。
正式开挖前在紧急出口内设置了共6座抽水井,4座注水井。2018年9月开始进行开挖。由于配备注水系统也需要一定时间,因此设置注水井与开挖作业同步进行。2018年12月,开挖至45m左右深度时完成注水井设置后,实际抽水量远大于预计抽水量,因此另外增设了抽水和注水设备。2018年12月末准备增设抽水设备时,发现在已封闭的观测井管道周围出现涌水。
根据情况对抽水量增大的原因进行了推测分析。
计划抽水量增大推测原因
本次涌水事故表明由于地层不平整和不均匀没有充分填密,推测地下水从该处的上部含水层经由地下连续墙底端流入,同时渗透压力扩大了渗流路径,最终引起涌水。
处理措施
1地下连续墙底端注浆
构筑与地下连续墙底端形成重合长度3m的隔水墙,采用袖阀管注浆法,注浆液为水玻璃基溶液(无机、中·酸性),以此防止地下水从上部含水层流入。
2观测井周边的止水注浆
开挖断面内抽水井6座,观测井共有3座(包括已封闭的在内),其中是有1座井的管道外圈发生涌水,对所有管道周边进行注浆止水。
处理效果
本次注浆为了形成计划的加固土体,不仅需要单次完成计划注浆量,在凝胶后需要再次注浆提升注浆效果。随后,通过现场抽水试验,通过渗流分析计算出包括注浆段上部、下部含水层整体的渗透系数为7.0×10-8m/s,确认取得了良好的注浆效果。
恢复开挖
2019年11月下旬竖井恢复开挖,并于2020年6月上旬顺利完成开挖。在排水、开挖和底板混凝土浇筑等各施工阶段都保持对抽水量和地下水位进行监测。在注浆完成约1年后的情况下,抽水量也能保持稳定在1~2L/min。竖井已于2020年9月完成构筑底板。
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