淤泥质砂盾构渣土在同步注浆中的应用探究2

淤泥质砂盾构渣土在同步注浆中的应用探究2

石京和

关键词：同步注浆；试验检测；淤泥质砂；配合比。

1引言

盾构渣土往往被当做废弃的土需要运输到指定的渣土区，费时费力的同时还增加了工程的成本。盾构渣土取决于盾构所掘进土层的土质，某市轨道交通区间的土质大部分为淤泥质砂，呈深灰色，流塑为主，局部软塑，饱和，以粘粒为主，局部夹1～2mm粉细砂层，层状砂与淤泥厚度比为1/10左右，局部含有腐烂植物碎屑，有腥臭味，摇振反应中等，无光泽，干强度及韧性低。

某市轨道交通盾构区间的盾构渣土由于含砂量大，经合理的配合比调试后可以满足同步注浆浆液的要求从而加入同步注浆浆液中替换原配合比中的砂，既能减少出土量从而缩短工程工期，又能节约工程造价成本，对整个工程来说起到了积极的作用。

2工程背景

某市轨道交通车站是从2015年10月1日开始动工，分别于2017年1月和4月满足盾构区间右线和左线的盾构始发条件开始盾构掘进工作。始发后向东走行，盾构掘进途径建筑物多，地下结构环境复杂，为施工增加不小的难度。左线区间长度843.860米，右线区间长度874.239米。盾构机采用广州海瑞克、徐工集团凯工重工机械有限公司生产的海瑞克土压平衡盾构机，每台每天平均能掘进8环，理论最大出渣量为40m3/环。

图1：某盾构区间施工线路概况图

同步注浆配合比中的水泥，品种等级P.O42.5，比表面积362m2/kg，初凝时间202min，终凝时间262min，抗压及抗折强度均符合普通硅酸盐水泥42.5指标要求；粉煤灰，F类II级，符合F类II级技术指标要求；砂，细度模数2.2，含泥量1.6，堆积密度1360kg/m3；膨润土符合钠基膨润土技术要求。拌和用水，饮用水。配合比为水：水泥：砂：粉煤灰：膨润土=4.00：1.00：9.17：4.96：0.66，浆液密度1.94g/cm3，稠度为122mm，7天的抗压强度R7=0.84MPa，28天的抗压强度R28=1.20MPa，符合图纸设计要求。

盾构渣土经检测得出含砂量为69%，含水量为26%，含泥量3.2%，渣土含砂量较高，可以替代同步注浆中的砂及部分粉煤灰的用量，为了能够满足同步注浆的性能要求，采用已验证的原有配合比调整出淤泥质盾构渣土同步注浆的理论配合比。

4原材料及试验仪器情况

4.1水泥:

水泥选用P.O42.5级水泥，经试验检测，其技术指标经检测结果如下表：

表2：水泥试验检测结果

4.3粉煤灰

粉煤灰选用II级F类粉煤灰，经试验检测，其技术指标经检测结果如下表：

4.5拌和用水

拌和用水为车站取样，经试验检测，其技术指标经检测结果如下表：

5配合比计算

5.1试配强度

Fm，o=k*f2

施工水平按一般情况处理k值取1.2，f2=1MPa

Fm，o=1.2*1=1.2MPa

5.2水泥用量

C试=1000(Fm，o-β）（α*Fce）α取3.03，β取-15.09，

Fce为水泥实测强度值54.6MPa

C试=1000*（1.2+15.09）/（3.03*54.6)=98kg

5.3水的用量

以原配合比为依据，保证水灰比不变

W原/C原=W试/C原=398/98

W试=98*392/98=392kg

5.4淤泥质砂性渣土及粉煤灰的用量

以原配合比为依据，淤泥质砂性渣土含砂量69%，保证砂浆中砂的用量899kg，

A试=S原/69%=899/69%=1303kg

FA试=FA原-（A试-S原）=486-（1303-899）=82kg

5.5膨润土的用量

与原配合比用量相同

B试=B原=65kg

5.6试配配合比

MW试:MC试:MA试:MFA试:MB试=392:98:1303:82:65

=4.00:1.00:13.30:0.84:0.66

5.7以初步配合比为基准配合比，依照规范要求计算另外两组配合比的水泥用量在基准配合比上分别加减10%，计算的配合比如下：

5.7.1增加的水泥用量10%，计算各材料用量

MW试:MC试:MA试:MFA试:MB试=392:108:1303:82:65

=3.63:1.00:12.06:0.76:0.60

5.7.2减少的水泥用量10%，计算各材料用量

MW试:MC试:MA试:MFA试:MB试=392:88:1303:82:65

=4.45:1.00:14.81:0.96:0.74

整理得出的试配配合比如下表:

配合比校正：

依照规范要求对所得的三组试配配合比进行校正，实测表观密度与理论表观密度差值的绝对值均未超过理论值得2%，即不做校正。

7配合比选取

通过计算三组试配配合比的工作性能均能满足设计要求，分别将三组试配的配合比制作成70.7*70.7*70.7mm标准抗压试块，放入标准养护室中进行养护，检验其7d、28d的抗压强度值，见下表：

8总结

通过计算和试验操作得出了同步注浆的理论配合比，说明淤泥质砂盾构渣土在盾构同步注浆上通过合理的试配可以到达设计要求从而得到合理的应用，既能减少出土量从而缩短工程工期，又能节约工程造价成本，对整个工程来说起到了积极的作用。

参考文献

[1]JGJ/T98-2010砌筑砂浆配合比设计规程[S].

[2]JGJ/T70-2009建筑砂浆基本性能试验方法标准[S].

[3]朱旭.对砂浆试配强度的探讨[J].山西建筑.2009(12).