Ứng dụng phương pháp thi công TRD trong dự án đường sắt cao tốc Xiongxin

Các địa tầng lộ ra trên bề mặt của toàn bộ Khu vực mới Xiongan và một số khu vực xung quanh là các lớp lỏng lẻo thuộc Kỷ Đệ tứ. Độ dày của trầm tích Đệ tứ thường khoảng 300 mét và hình thức hình thành chủ yếu là phù sa.

(1) Hệ thống hoàn toàn mới (Q₄)

Tầng Holocene thường được chôn sâu từ 7 đến 12 mét và chủ yếu là trầm tích phù sa. Tầng trên 0,4~8m là sét bột, bột sét mới bồi tụ, chủ yếu có màu xám đến nâu xám và nâu vàng; thạch học tầng dưới chủ yếu là sét bột, bột sét trầm tích, một số phần chứa cát bột mịn và lớp trung bình. Lớp cát chủ yếu tồn tại dưới dạng thấu kính, màu sắc của lớp đất chủ yếu từ vàng nâu đến vàng nâu.

(2)Cập nhật hệ thống (Q₃)

Độ sâu chôn lấp của tầng Pleistocen trên thường từ 50 đến 60 mét. Nó chủ yếu là trầm tích phù sa. Thành phần thạch học chủ yếu là sét bột, bột sét, bột sét, cát mịn và cát vừa. Đất sét khó dẻo. , đất cát có độ chặt vừa đến dày đặc, tầng đất chủ yếu có màu xám vàng nâu.

(3) Hệ Trung-Pleistocene (Q₂)

Độ sâu chôn lấp của tầng giữa Pleistocen thường từ 70 đến 100 mét. Nó chủ yếu bao gồm đất sét phù sa, đất sét, bột sét, cát mịn và cát trung bình. Đất sét khó dẻo, còn đất cát ở dạng đặc. Tầng đất chủ yếu có màu vàng nâu, vàng nâu, nâu đỏ, nâu vàng.

(4) Độ sâu đất nút phía đông tối đa dọc tuyến là 0,6m.

(5) Trong điều kiện địa điểm loại II, giá trị phân chia gia tốc cực đại động đất cơ bản của địa điểm đề xuất là 0,20g (độ); giá trị phân chia chu kỳ đặc tính phổ phản ứng gia tốc động đất cơ bản là 0,40s.

2. Điều kiện địa chất thủy văn

Các loại nước ngầm tham gia vào phạm vi độ sâu thăm dò của khu vực này chủ yếu bao gồm nước phreatic ở tầng đất nông, nước giới hạn nhẹ ở lớp đất bùn ở giữa và nước giới hạn ở tầng đất cát sâu. Theo các báo cáo địa chất, đặc điểm phân bố của các loại tầng chứa nước như sau:

(1) Nước mặt

Nước mặt chủ yếu là từ sông dẫn dòng Baigou (một phần sông liền kề với đường hầm được lấp đầy bởi đất hoang, đất nông nghiệp và vành đai xanh), và không có nước trên sông Pinghe trong thời gian khảo sát.

(2) Lặn

Hầm Hùng An (Đoạn 1): Phân bố gần bề mặt, chủ yếu ở tầng nông ②51, lớp ②511, ④21 lớp bột sét, ②7 lớp, ⑤1 lớp cát mịn bột và ⑤2 lớp cát trung bình. ②7. Lớp cát mịn bột ở ⑤1 và lớp cát trung bình ở ⑤2 có khả năng chịu nước và thấm nước tốt hơn, độ dày lớn, phân bố đều hơn và hàm lượng nước phong phú. Chúng là những lớp thấm nước từ trung bình đến mạnh. Tấm trên cùng của lớp này sâu 1,9~15,5m (cao độ 6,96m~-8,25m), và tấm đáy sâu 7,7~21,6m (cao độ 1,00m~-14,54m). Tầng chứa nước phreatic dày và phân bố đều, điều này rất quan trọng đối với dự án này. Xây dựng có tác động lớn. Mực nước ngầm giảm dần từ đông sang tây, dao động theo mùa từ 2,0~4,0m. Mực nước ổn định để lặn sâu 3,1~16,3m (độ cao 3,6~-8,8m). Bị ảnh hưởng bởi sự xâm nhập của nước mặt từ sông Baigou Diversion, nước mặt sẽ nạp lại nước ngầm. Mực nước ngầm cao nhất tại sông Baigou Diversion và vùng phụ cận DK116+000 ~ Xiongbao DK117+600.

(3) Nước có áp lực

Đường hầm Hùng An (Đoạn 1): Theo kết quả khảo sát, nước chịu áp lực được chia thành 4 lớp.

Lớp chứa nước hạn chế đầu tiên bao gồm ⑦1 cát bột mịn, ⑦2 cát trung bình và phân bố cục bộ trong ⑦51 phù sa sét. Căn cứ vào đặc điểm phân bố của tầng chứa nước trong phần ngầm của dự án, nước bị hạn chế ở tầng này được đánh số là tầng chứa nước hạn chế số 1.

Tầng chứa nước chứa nước giới hạn thứ hai bao gồm ⑧4 cát bột mịn, ⑧5 cát trung bình và phân bố cục bộ ở ⑧21 phù sa sét. Vùng nước hạn chế trong tầng này chủ yếu phân bố ở Xiongbao DK122+720~Xiongbao DK123+360 và Xiongbao DK123+980~Xiongbao DK127+360. Do lớp cát số 8 ở đoạn này phân bố liên tục và ổn định nên lớp cát số 84 ở đoạn này bị chia cắt mịn. Cát, ⑧5 cát trung bình, và ⑧21 tầng chứa nước bùn sét được chia riêng thành tầng chứa nước giới hạn thứ hai. Căn cứ vào đặc điểm phân bố của tầng chứa nước trong phần ngầm của dự án, nước bị hạn chế ở tầng này được đánh số là tầng chứa nước hạn chế số 2.

Tầng chứa nước giới hạn thứ ba chủ yếu bao gồm ⑨1 cát mịn, ⑨2 cát trung bình, ⑩4 cát mịn mịn và ⑩5 cát trung bình, phân bố cục bộ ở địa phương ⑨51.⑨52 và (1021.⑩22 phù sa. Phân bố từ phần dưới lòng đất Đặc điểm tầng chứa nước kỹ thuật, lớp nước hạn chế này được đánh số là tầng chứa nước hạn chế số ③.

Tầng chứa nước hạn chế thứ tư chủ yếu bao gồm ①3 cát bột mịn, ①4 cát trung bình, ⑫1 cát mịn mịn, ⑫2 cát trung bình, ⑬3 cát mịn bột và ⑬4 cát trung bình, phân bố cục bộ ở ①21.①22.⑫51.⑫52 .⑬21.⑬22 Trong đất bột. Căn cứ vào đặc điểm phân bố của tầng chứa nước trong phần ngầm của dự án, nước bị hạn chế ở tầng này được đánh số là tầng chứa nước hạn chế số 4.

Đường hầm Hùng An (Đoạn 1): Cao trình mực nước ổn định của vùng nước hạn chế ở đoạn Xiongbao DK117+200~Xiongbao DK118+300 là 0m; cao trình mực nước hạn chế ổn định ở đoạn Xiongbao DK118+300~Xiongbao DK119+500 là -2m; Cao trình mực nước ổn định của đoạn nước điều áp từ Xiongbao DK119+500 đến Xiongbao DK123+050 là -4m.

4. Thử tường thử nghiệm

Các silo dọc chắn nước của dự án này được điều khiển theo các đoạn dài 300m. Hình dạng của rèm chắn nước giống như rèm chắn nước ở hai bên hố móng liền kề. Công trường có nhiều góc, đoạn dốc nên việc thi công gặp nhiều khó khăn. Đây cũng là lần đầu tiên phương pháp xây dựng TRD được áp dụng trên quy mô lớn như vậy ở phía Bắc. Ứng dụng khu vực để kiểm tra khả năng thi công của phương pháp và thiết bị thi công TRD trong các điều kiện địa tầng, chất lượng tường của tường trộn xi măng-đất có độ dày bằng nhau, độ đồng đều của hỗn hợp xi măng, cường độ và hiệu suất ngăn nước, v.v., cải thiện các thông số xây dựng khác nhau và chính thức thi công. Tiến hành kiểm tra tường thử nghiệm trước.

Yêu cầu thiết kế tường thử nghiệm:

Độ dày thành 800mm, độ sâu 29m và chiều dài mặt phẳng không nhỏ hơn 22m;

Độ lệch phương thẳng đứng của tường không được lớn hơn 1/300, độ lệch vị trí của tường không được lớn hơn +20mm~-50mm (độ lệch vào hố là dương), độ lệch độ sâu của tường không lớn hơn 50mm, tường độ dày không được nhỏ hơn độ dày thành thiết kế và độ lệch phải được kiểm soát trong khoảng 0 ~ -20mm (kiểm soát độ lệch kích thước của đầu hộp cắt);

Giá trị tiêu chuẩn cường độ nén không giới hạn của tường trộn xi măng-đất có độ dày bằng nhau sau 28 ngày khoan lõi không nhỏ hơn 0,8MPa và hệ số thấm của tường không lớn hơn 10-7cm/giây;

Quá trình thi công:

Tường trộn xi măng-đất có độ dày bằng nhau áp dụng quy trình thi công tạo thành tường gồm ba bước (tức là đào trước, đào rút lui và trộn tạo tường).