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千年古树保护案
1、工程概况
***隧道位于省**县与**县交界处,进口位于**县**镇**村左侧,出口位于**县**乡**村东。隧道主要穿越西岭高区,地貌较为单一。隧道起迄里程为DK142+310~DK151+500,全长9190m,为双线隧道。
***隧道进口段围岩为砂质黄土,为自重湿陷性黄土场地,湿陷等级Ⅰ级,在距离隧道进口70m位置隧道正上有一颗千年古树,该古树高度20m左右,树干直径接近2m,据称该古树与洞顶寺庙相伴已经有几个世纪,深受当地政府和村民重视。
2、古树保护案 2.1总体案
为保护保护当地古树名木资源,施工过程中必须减小震动,同时对洞顶土体进行加固保护,即隧道开挖法由原来的炸药爆破开挖改为破碎锤破碎开挖;在古树边25m围以外设置3环由高压旋喷桩组成的围护结构,防止土体松动;同时在隧道施工过程中进行全断面径向注浆,防止土体水分流失,具体加固措施如“附图1、附图2”示。
2.2高压旋喷桩施工案
高压旋喷桩是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻至桩底高程,将预先配制好的浆液通过高压发生装置使液流获得巨大能量后,从注浆管边的喷嘴中高速喷射出来,形成一股能量高度集中的液流,直接破坏土体,喷射过程中,钻杆边旋转边提升,使浆液与土体充分
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搅拌混合,置换部分土体,在土中形成一定直径的柱状固结体,从而使地基得到加固。施工中一般分为两个工作流程,即先钻后喷,再下钻喷射,然后提升搅拌,保证每米桩浆液的含量和质量。
附图1 高压旋喷桩平面布置示意图
附图2 古树保护措施剖面布置示意图
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2.2.1工艺流程
修建水泥浆制浆站 拌制水泥浆 浆液输送 处理 水泥浆回收 废浆处理
附图3 高压旋喷桩施工工艺流程图
2.2.2施工参数
古树边25m围外设置3环高压旋喷桩,旋喷桩直径0.6m,桩间距0.5m,桩间咬合0.1m,排桩间距3m。
高压旋喷桩采用双管法施工,施工采用水泥P.O42.5普通硅酸盐
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水泥,水泥浆液为1:1水泥浆,高压水泥浆射流的压力≥20MPa,气流压力宜取0.7MPa,注浆固结体的渗透系数<1×10 -6m/d。每米水泥水泥用量不少于200kg,全面施工前必须进行试桩,通过试桩确定合理的提升速度、水泥掺量、灰浆用量、工作压力,检验施工设备及选定的施工工艺。
2.2.3施工机具
高压旋喷桩施工所需主要机具设备表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 机具名称 高压旋喷机 高压泵 泥浆泵 搅拌桶 高压管 搅浆机 自动喷浆计量器 浆液比重测试仪 型号 MGJ-50 XPB-90D BW-120 φ20mm 台数 1 1 2 1 1 1 1 作用 钻、旋喷 加压 制浆 输送泥浆和水 拌浆 浆液比重测试 2.2.4施工法及要点 (1)场地准备
进场施工前,清除施工场地的障碍物,然后整平、夯实。合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置,确保施工场地的“三通一平”。 (2)桩位放样
施工前用全站仪测定高压旋喷桩施工的控制点,埋标记,经过复测验线合格后,用钢尺和测线实地布设桩位,并用竹签钉紧,一桩一签,保证桩中心移位偏差小于20mm。 (3)修建排污和灰浆拌制系统
高压旋喷桩施工过程中将会产生10~20%的返浆量,将废浆液引入沉淀池中,沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放,沉淀
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的泥土则在开挖基坑时一并运走。沉淀和排污统一纳入现场污水处理系统。
灰浆拌制系统主要设置在水泥附近,便于作业,其主要由灰浆拌制设备、储存设备、输送设备组成。
(4)对输浆管路、高压泵、钻机、旋喷管等设备进行仔细地检查,并进行试运转(先是空运转,然后负荷运转、试喷)确认无误后才能开始高压旋喷桩的试桩施工。
(5)钻机就位
将使用的钻机安置在测设的位上,使钻头对准桩位。为保证钻达到要求的垂直度,钻机就位后做水平校正,使钻杆轴线垂直对准钻中心位置。以吊线锤校正机架垂直度,每工作班检查不少于2次,使垂直度偏差不超过1%,位偏差小于5cm。 (6)射水试验
钻机就位后,首先进行低压射水试验(0.5MPa),用以检查喷嘴是否畅通,压力是否正常. (7)钻下管
钻的目的是将注浆管顺利置入预定位置(钻杆与注浆管合二为一),在下管过程中,需防止管外泥砂堵塞喷嘴,确保下管顺利,同时输送压缩气流,直至注浆喷头下到预定位置。射水试验后,即可开钻,射水压力由0.5MPa增至1.0MPa目的是减少摩擦,防止喷嘴堵塞。当第一根钻杆钻进后,停止射水待压力下降后,接长钻杆,在继续射水钻进,直到钻到设计桩底位置。 (8)制浆
制备高压旋喷桩固化剂浆液时选用PO.42.5级普通硅酸盐水泥作为固化剂,水泥掺量根据加固土的性质及单桩无侧限抗压强度不小
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