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1、膨润土防水毯施工方法细则【实用文档】doc文档可直接使用可编辑，欢迎下载膨润土防水毯施工方法细则 膨润土防水毯施工方法细则 1、 基层（支撑层、垫层）的处理 1）基层可分为软基和硬基。铺设GCL前要采用必要的设备将基层整平夯实，压实度达85%以上,表面应平整光滑，不能有凸出2cm以上的岩石和其他物体，也不能有明显的空洞. 2）人工湖基础的上层中不能有有毒有害物质。 3）表面应基本干燥，不能有明显积水，若有积水要进行排水作业。 4)基底层、阳角修圆半径应不小于30cm.如修圆半径超过30cm，甚至垂直时，在四周锚固后，采取措施固定，在不破坏防水垫的前提下保证压实。 5）有贯通的管道，必须进行固定
2、处理，用混凝土进行加固，使其不能够晃动。 6)锚固沟必须按要求挖好并压实。 2、GCL铺设前的准备工作： 1）做下料分析，画出膨润土复合防水垫（GCL）铺设顺序和裁剪图。（辅助工具准备齐全） 2）检查膨润土复合防水垫（GCL）的外观质量,记录并修补已发现的机械损伤和生产创伤、空洞等缺陷。 3)膨润土复合防水垫(GCL）的施工应在无雨、无雪天气下进行，施工时如遇下雨、下雪应用塑料薄膜进行遮盖，防止GCL提前水化。 3、GCL的铺设： 1）宽幅、大捆膨润土复合防水垫（GCL)的铺设宜采用机械施工；条件不具备及窄幅小捆膨润土复合防水垫(GCL）,也可采用人工铺设。 2)按规定顺序和方向分区分块进行膨
3、润土复合防水垫（GCL）的铺设。 3)铺设膨润土复合防水垫（GCL)时，垫与垫之间的接逢应错开，不宜形成贯通的接逢。 4）膨润土复合防水垫(GCL)搭接面不得有沙土、积水（包括露水)等影响搭接质量的杂质存在. 5）立面及坡面上铺设膨润土复合防水垫（GCL）时，为避免其滑动，可用销钉加垫片将其固定，除了在防水垫重叠部分和边缘部位用钢钉固定外，整幅防水垫中间也需视平整度加钉，务求防水垫稳固服帖地安装在墙面和地面，钉孔部位可视需要作出处理（膨润土复合防水垫施工时把垫长的方向沿着倾斜面平行的方向铺设，以便把下坠堆积的现象减少到最低限度.) 6）膨润土复合防水垫两边的土工织物分别为无纺布和编织布，铺设时
4、无纺布应对着遇水面，及在地板上无纺布朝下,在地下室外墙面无纺布朝外。 7）当遇有膨润土复合防水垫(GCL）与管道设备的连接施工时，其施工方法，在管道底部应用混凝土浇灌，防止贯通管道晃动，管道周围缝隙用膨润土粉填实,再进行彻底发密封处理。管道四周的防水垫用细铁铁丝扎紧。 8）当膨润土复合防水垫（GCL）在水利工程中应用时,其特殊的施工方法参见SL/T225水利水电工程土工合成材料应用技术规范。施工时，膨润土防水垫沿水流方向顺水搭接，及上游的膨润土复合防水垫搭在下游的膨润土防水垫上. 9）考虑基础的下沉变形，必要时膨润土防水垫可以在底部打皱12个,打皱长度为100mm左右.防水垫的铺设高度必须超出
5、最大设计水位100mm左右。河 北 科 工 国 防 建 筑 工 程 有 限 公 司冀州市生活垃圾卫生填埋场工程GCL防水毯施工方案 编制: 审核: 审批: 编制日期二零零九年五月三十日一、编制依据1。1施工现场情况1.2我公司管理体系文件1。3国家现行施工规范、标准、规程：土方与爆破工程施工及验收规范GBJ20183建筑地基基础施工质量验收规范GB5 22002给水排水管道工程施工及验收规范GB5026897混凝土结构工程施工质量验收规范GB5 42002地下工程防水技术规范GB501082001地下防水工程质量验收规范GB5 8-2002工程测量规范GB5002693建筑地面工程施工质量验收
6、规范GB5 9-2002建筑机械使用安全技术规程JGJ33-2001建筑工程技术资料管理规程DB13(J)352002二、工程概况本工程为冀州市生活垃圾卫生填埋场工程，位于河北省冀州市双冢村西，建设规模日处理150吨。工程由填埋库区、综合管理区和污水处理区组成。填埋库区包括1库一期,污水处理区包括渗沥液调节池一个。其中1#填埋库设有渗沥液集水井2个，地下水集水井2个.填埋场工程构筑物简介如下：1、填埋区1#库一期:库容52。13万立方米，库底做法为：压实基础碎石导流层300g/无纺土工布铺设1米厚土壤隔离层压实后库底基础GCL防水毯2mm厚HDPE土工膜 600g/无纺土工布铺设碎石导流层 3
7、00g/无纺土工布铺设。库边坡做法为:压实后库底基础GCL防水毯 2mm厚HDPE土工膜 600g/无纺土工布铺设 600 g/土工复合排水网袋装土（或废旧轮胎）保护层。库内设3m宽的锚固平台，砌上干铺混凝土砖。2、渗沥液调节池：容量5000立方米，长 75 m，宽50 m,池深6 m，挖方量0。87万立方米,填方量0.15万立方米，池底做法为：压实池底基础压实粘土保护层铺设2mm厚HDPE土工膜浆砌50050080预制混凝土砖。池边做法为：压实池坡基础2mm厚PHDPE土工膜铺设600g/无纺土工布铺设预制500*50080混凝土砖铺设。库内坡的坡度为1：2。调节池四周设安全护栏,高度1。2
8、米，总长为240米。垃圾场工程的设计规模：日处理能力150吨，总库容115.5万立方米，服务年限15年。1库一期填埋库防渗工程包括地下水收集导排系统：由粘土压实后的库底基础、粗砂、300g/无纺土工布、DN300DN200HDPE花管、300mm厚碎石导流层、300g/无纺土工布、1M土壤隔离层组成。（2）防渗工程:根据现行国家标准生活垃圾填埋控制标准本工程采用GCL防水毯高密度聚乙烯(HDPE）土工膜防渗层。库底防渗：选用HDPE膜上下均铺设土工布一层，支持层为粘土层。铺设HDPE前，填埋库底应去除有可能损伤HDPE的杂物，如树根、石子，HDPE膜的焊缝搭接宽度100mm，渗沥液收集及处理：
9、渗沥液收集系统的组成主要由底部防渗层上的排水层、积水盲沟和竖向石笼组成,各垃圾层的渗沥液进入附近管道，经石笼流入到支盲沟,最后经过主盲沟排入调节池。排水层：在库底防渗层上铺设一层卵石.排水盲沟：盲沟内置高密度聚乙烯花管，管外填充碎石作过滤层。竖向石笼：由直径1米的铁丝网填以级配碎石组成。渗沥液集水系统：库底积水采用在盲沟沟内埋设聚乙烯管的方式。地下水集水系统:在防渗膜下层设置排出地下水盲沟，内设敷DN300、200HDPE管.三、 施工准备 1 据工程各构件尺寸提出防水毯详细材料计划。 2 材料员按计划组织周转工具进场。 3 防水毯铺设前，应做好地下水导流层、粘土防渗层隐验。四、 施工方法 膨
10、润土防水毯施工方法1基层（支持层、垫层)的处理1）基层可分为软基和硬基.铺设膨润土防水毯GCL前要采用必要的设备将基层整平夯实，压实度达85以上，表面应平整光滑,不能有凸出2cm以上的岩石和其他物体，也不能有明显的空洞.2）表面应基本干燥，不能有明显积水，若有积水要进行排水作业.3)基底层、阳角修圆半径应不小于30cm.如修圆半径超过30cm，甚至垂直时，在四周锚固后，采取措施固定，在不破坏防水垫的前提下保证压实.4)有贯通的管道,必须进行固定处理,用混凝土进行加固，使其不能够晃动.5）锚固沟必须按要求挖好并压实。2膨润土防水毯GCL铺设前的准备工作:1）做下料分析，画出膨润土防水毯（GCL）
11、铺设顺序和裁剪图。（辅助工具准备齐全）2）检查膨润土防水毯（GCL)的外观质量，记录并修补已发现的机械损伤和生产创伤、空洞等缺陷。3）膨润土防水毯(GCL)的施工应在无雨、无雪天气下进行,施工时如遇下雨，下雪应用塑料薄膜进行遮盖，防止GCL提前水化.3膨润土防水毯（GCL)的铺设： 因填埋场工程均为施工场面积大，作业时间较大，因此必须制定合理的施工方案,膨润土防水毯的施工须分若干工作面进行,并需与HDPE膜的施工进行协调。（1)填埋场工程适用于宽幅、大卷的膨润土防水毯,铺设时宜采用机械施工.（2）GCL的铺设1宽幅、大捆膨润土防水毯（GCL)的铺设宜采用机械施工；条件不具备及窄幅小捆膨润土复合
12、防水毯(GCL），也可采用人工铺设。2按规定顺序和方向分区分块进行膨润土防水毯（GCL）的铺设。3铺设膨润土防水毯（GCL)时，垫与垫之间的接逢应错开，不宜形成贯通的接缝。4膨润土防水毯（GCL）搭接面不得有沙土、积水（包括露水）等影响搭接质量的杂质存在。5立面及坡面上铺设膨润土防水毯(GCL）时,为避免其滑动，可用销钉加垫片将其固定，除了在防水毯重叠部分和边缘部位用钢钉固定外,整幅防水垫中间也需视平整度加钉，务求防水毯稳固服帖地安装在墙面和地面，钉孔部位可视需要作出处理（注:在倾斜面，膨润土复合防水毯施工时把毯长的方向沿着倾斜面平行的方向铺设，以便把下坠堆积的现象减少到最低限度。）6当遇有膨
13、润土防水毯（GCL）与管道设备的连接施工时，其施工方法，在管道底部应有混凝土浇灌,防止贯通管道晃动,管道周围缝隙用膨润土粉填实，再进行彻底发密封处理。管道四周的防水毯用细铁丝扎紧。7膨润土防水毯（GCL）搭接施工方法： 搭接宽度应为20-25cm,在搭接底层的边缘15cm处均匀撒上膨润土干粉或（膨润土胶泥）,其宽度为15cm、重量为0。4kg/。（搭接时，搭接处膨润土干粉应先喷水活化粘合后压实，并保证平整）8 铺设过程中应随时检查膨润土防水毯GCL的外观有无破损、孔洞等缺陷。发现有孔洞等缺陷或损伤时，应及时用膨润土干粉（膨润土胶泥）或用破损部位尺寸放大15cm以上的GCL及膨润土干粉(膨润土胶
14、泥）进行局部覆盖修补即可，边缘部位按搭接的要求处理.9 坡度较大的斜面可用塑料锚固钉加以固定10 铺设时应使膨润土防水毯的无纺布面朝下(即朝向垫层一侧），编织布面朝上（即朝准备铺土工膜的一侧）11若填埋场的设计仅用单层膨润土防水毯(GCL）作为防渗层时，在防水毯铺设完成后，应于当日完成回填土的施工并压实。12膨润土防水毯的搭接宽度25 膨润土防水毯的成品保护：1、膨润土防水毯铺设完毕后应及时铺设土工膜，以避免承受风雨的侵蚀；2、膨润土防水毯铺设完毕后如不能及时铺设土工膜则应该用彩条布或薄膜覆盖，以避免承受风雨的侵蚀；c、膨润土防水毯铺设完毕后应避免车辆碾压和其他异物损坏；3、施工完毕后的膨润土
15、垫上不得有泥块、污物、杂物等可能损坏防渗层的异物存在。膨润土防水毯（GCL）施工安装手册第一节 总则1。1本规范适用于防渗工程所用的膨润土防水毯（GCL)的选购、施工、验收.1。2为了保证和充分利用膨润土防水毯（GCL)的防渗及保护作用，所有进行膨润土防水毯（GCL）铺设、安装的工作人员必须从事过膨润土防水毯（GCL）的施工培训和了解相关防渗材料的性能及操作。1.3在甲方、设计单位、监理、监督之下，配合各施工方完成铺膨润土防水毯（GCL）施工。1。5施工所用各种材料应符合设计要求。并应在施工过程中进行检验.1。6在防渗施工中，凡是须交叉进行施工时，除应符合本规定外，对本规定未做规定的事项,尚应
16、按现行的其他有关工程施工操作规范执行。交叉施工不得互相影响。1。7防渗工程施工操作中必须严格遵守有关安全的专门规定,必须确保人身安全和工程质量。第二节 选购2.1原则:1、为了保证产品的质量,应选用同一生产厂商的产品为原则。2、施工所用的膨润土防水毯的性能指标要符合合同要求，并有国家认可的检测机构的检测报告.2。2材料的特性；1、膨润土防水毯（GCL)的材质必须符合工程的防渗要求，能有效地防止地下水及土壤的污染，并具有抗污水的能力。2、应具有优秀的化学稳定性和物理稳定性。3、应具有优秀的耐热、耐寒性和耐久性。4、应具有在铺设中连接部位完全靠搭接就能保证防水效果的性能。2。3材质及特点:1、膨润
17、土防水毯（GCL）必须以天然钠基膨润土为主要成分，利用非织布与织布以针刺法固定，使其具有吸水快、膨润土水化快的特性，使用的纤维具有很高的抗拉强度、撕裂强度、延伸率及剥离强度。2、必须是粉末状或颗粒状天然钠基膨润土填充到织布和非织布之间.3、不能含有任何降低防渗效果的杂质。4、利用针刺法连接两面的纤维，防止膨润土的移动和流失,使膨润土防水毯(GCL）具有高强度的抗剪效果及良好的防水性能的结构。5、膨润土防水毯（GCL）的物理性能（1）天然钠基膨润土含量在4.5/以上。（2）透水系数：a109cm/s以下（a=19）.(3）尺寸：30 m6m5.5以上.（4）附属产品：膨润土颗粒或粉末。2.5外观
18、：1、打开包装铺成平面观察时连接部位没有缺陷。2、边缘及中间没有皱纹、折叠和大的起伏。3、没有撕裂、断裂和孔洞。4、色泽均匀没有其他痕迹。2.6标识:每卷（捆）包装上要标有产品名称、尺寸(长宽厚）、批号、生产日期、厂名、地址、联系.2。7检查验收:按合同规定检查验收膨润土防水毯（GCL)的尺寸、外观等物理特性，运到施工现场后还要进行最后的验收。第三节 运输和贮存3。1凡质量证明文件中所标明的检测结果不符合其规定的技术标准时，不得运出仓库使用。3.2产品以卷为包装单位,采用聚丙烯编织袋进行包装，且应有完整明显的产品标志。33膨润土防水毯(GCL）和辅助材料一般采用汽车运输.3.4吊装膨润土复合防
19、水毯(GCL）时,宜采用吊车内挂钢套管吊装,禁止野蛮。膨润土复合防水毯(GCL）在运输过程中应避免日晒、玷污、重压、强烈碰撞和刮伤，并保持包装完好无损。3。5膨润土防水毯（GCL)在运输过程中应避免日晒、雨淋、玷污、重压、强烈碰撞和刮伤,并保持包装完好无损。3.6膨润土防水毯（GCL）应存放在通风、干燥、阴凉、清洁的库房内，一般建议离地20cm，防止受潮,绝对避免雨淋、远离热源和化学药品,贮存期限从生产之日起不超过一年.3。7在施工现场贮存时，要用胶布或防水布盖上并用绳子固定,防止被风吹走、雨水渗入。场所周围设置围栏，配备灭火设施。3。8材料施工前要重叠放置在平且干燥的场地上，存放膨润土防水毯
20、（GCL)的下面不得有刺破和撕裂膨润土防水毯（GCL）的垫块和杂物且不得使材料受到不必要的外压.第四节 气候要求4.1风力在4级以下。4.2在有风天气，风力影响膨润土防水毯（GCL）施工时,待铺的膨润土防水毯（GCL）应用砂袋压牢。4.3避免在雨雪天气情况下施工。第五节 基面要求5.1基面可以是各种类型，如墙面、坡面、乱石等。5.2基面应干燥，不得有积水，若有积水要进行排水作业。5.3基面要清洁、平整，彻底清除直径25mm以上的石头、树根及其他突出物。5.4底层、阳角修圆半径应不小于30cm。5。5基面要用滚压机等重装备夯实到85以上并且均匀，密度不到可能造成基础沉降而影响长久效果。5。6基础
21、面上如有凹洞，需用膨润土胶泥或级配料修补填平.5.7按设计开挖猫沟。第六节 铺设前的准备6。1膨润土防水毯(GCL)的施工要求按照设计图纸和规范要求进行施工.6.2铺设前要根据设计图纸和规范制定施工方案。具体内容应包括：工程名称、地点、技术质量保证措施、施工安全保证措施、施工工期保证措施、机械设备及人员的安排等。6.3人员技术交底和进行安全教育。6.4清理好施工现场，施工现场内不得有杂物、流水和积水。第七节 铺设7。1铺设工艺流程7。2铺设膨润土防水毯（GCL）前应有前期工程相应的合格验收证明文件.7.3膨润土防水毯（GCL）裁切之前，应该准确丈量其相关尺寸，然后按实际地形裁切，并逐片编号,相
22、关资料应记录在专用表格上。铺设的膨润土防水毯（GCL）须干燥整洁，表面不允许有损害膨润土防水毯(GCL）的油渍、喷溅的化学物或化学斑点。7。4膨润土防水毯（GCL）不能在雨天和地面有积水时施工。7.5为了增强摩擦力，防水垫的纤维面向着基面铺设。7。6铺设膨润土防水毯(GCL）时应力求接缝最少，在保证质量前提下尽量节约原材料。1、底面铺设时应平行搭接，不可平行对接，布面不可张拉过紧或褶皱，应适量放松并紧贴地面；2、GCL铺设时当遇贯通部位时，应在贯通物周边500mm内双层铺设GCL防水垫，在GCL与贯通物体的接触部位,上下两层GCL形成喇叭口，与贯通物体的接触线距离至少大于50mm，GCL斜口长
23、100mm左右,二垫中间的缝隙用膨润土粉填实（也可用膨润土胶泥填实)，上层小块的防水垫与下层整幅的防水垫接合处应用胶带粘结并再作固定处理;3、在铺设中，如遇防水垫发生破损，应用大于破损缺口周围300mm的防水垫覆盖在上面后再作固定处理;4、在铺设时,如遇下雨，应用塑料薄膜材料或遮雨材料迅速覆盖，当雨水较大时,膨润土膨胀超过300时,应重新铺设；5、铺设时,严禁有明火或烟头置于防水垫任何一面上。 第八节 固定8.1铺设时，由上而下铺，搭接方向因地制宜，顺坡铺设，且接缝须与坡面线平行，不可与坡面线相交。8。2在拐角处畸形地段，应使接缝长度尽量减短。在坡脚或应力集中的地方，水平接缝距离须大于1.5米
24、，除特殊要求外，在坡度大于1:6的斜坡上距坡顶或应力集中区域1。5米范围内,不应有水平夹角小45的接缝.8。3在铺设膨润土防水毯（GCL）时，不要让石头等有可能破坏膨润土防水毯（GCL),或有可能给接下来的连接带来困难的物质进入膨润土防水毯(GCL）或其下面。8.4在坡面上，对膨润土防水毯（GCL）的一端须进行锚固后将卷材顺坡面放下以保证膨润土防水毯（GCL）保持拉紧状态。所有膨润土防水毯(GCL）都须用沙袋压住,沙袋将在铺设期间使用并保留到铺设上面一层材料。8。5膨润土防水毯(GCL)铺完后，应及时进行永久性锚固。8.6施工中需足够的临时压载物（如沙袋)以防止铺设的膨润土防水毯（GCL）被大
25、风吹起，所使用的压裁物须采用不会对膨润土防水毯（GCL)产生损坏的物品，并保留到铺设上面一层材料。8。7在铺设膨润土防水毯（GCL）的同时，安装单位须采取一切必要措施以防止对下面一层材料造成破坏。8。8安装结束后，对所有膨润土防水毯（GCL）表面进行目测把所有损坏的地方作上标记并进行修补，确定铺设表面没有可以造成损坏的外来物质，如石块等。第九节 连接9。1膨润土防水毯(GCL)的连接根据地形及使用功能可分为自然重叠搭接、锚杆固定搭接。9.2膨润土防水毯（GCL）连接在雨雪天气不能进行,连接前需确认所用全部膨润土垫(GCL)处于干燥状态。9.3在基础底面上连接时，两片膨润土防水毯(GCL）的重叠
26、宽度为15cm-20。9.4在边坡上，两片膨润土防水毯（GCL)的重叠宽度约为不小于30cm。9。5膨润土防水毯(GCL)的搭接部位要用膨润土颗粒或膨润土胶泥进行加强，宽度为200，用量：膨润土粉为0.6kg/m、膨润土胶泥均匀涂抹5mm厚。9.6接缝处不得有油污、杂物等,如有杂物时搭接检查时必须清理干净。9.7连接的接缝要求平整、美观,0。6kg/m的膨润土粉或均匀涂抹5mm厚的膨润土胶泥摊撒均匀无漏撒和间断现象。9.8每一幅膨润土防水毯(GCL）都须在铺设当天进行连接。9。9在坡面上，如果损坏部分的长度超过卷材长度的10%，应将该卷膨润土防水毯（GCL）移走并用另一卷进行替换。9。10在基
27、底上,如果膨润土防水毯（GCL)的撕裂长度超过卷材宽度的10，应将损坏的部分切除并用同样的材料进行修补.9.11应将膨润土防水毯（GCL）材质之间的任何有可能刺穿膨润土防水毯(GCL）物体清除掉，作上标记并进行修补，并保持铺设表面无损坏膨润土防水毯（GCL）的杂物.9.12铺设膨润土防水毯（GCL）后，为防止膨润土防水毯（GCL）的早期水化要及时覆盖300以上的粘土或细沙。不能及时覆盖的要用塑料薄膜或PVC等将其覆盖进行保护.9。13铺设膨润土防水垫(GCL）后，在其上进行下道工序施工时要特别注意防水层的保护.9。14在进行下道工序之前要检查防水层是否受损,受损部分应用膨润土密封剂进行修补,必
28、要时间距90用长钉固定。撕裂部位要用同质膨润土防水毯（GCL）进行补贴，所有部位搭接宽度要大于300。9。15膨润土防水毯(GCL）在斜坡上出现横向接缝时必须以一定的间距90用长钉固定，以防止膨润土防水毯（GCL)下滑。9.16膨润土防水毯（GCL）在地基承载力达不到要求时也应以一定的间距90用长钉固定,以防止因地基下沉引起其他防水材料的位移或因施工下道工序的施工设备碾压引起膨润土防水毯（GCL）搭接部位的分离。9。17膨润土防水毯（GCL)上面不能停放施工设备、卡车等.只有铺设300粘土覆盖物后方可在其上进行施工作业。9。18施工后因大雨等原因膨润土防水垫（GCL）含水量70%以上时要向监理
29、部门报告,采取重新施工等适当的补救措施。第十节 检测和修补10.1施工记录人员应在焊接时及时记录焊接时间等相关资料。10。2检测为目检,主要是对铺设的外观、接缝，膨润土防水毯（GCL）上的杂物等进行细致的检查，所有施工人员对这一工作都应惯彻于全部施工过程中.10。3对于在目检中所发现的缺陷，应及时修补。10。4对于修补后的接缝应及时再次检测，直至合格。第十一节竣工验收11.1工程验收由业主召开,集设计、质检、监理等相关单位与施工方一起在现场进行验收，详细情况由专人记录，验收完毕交各方存档。11。2竣工验收：按设计图纸及规范标准进行验收.11。3工程验收时，还应向验收人员详细介绍施工过程、自检质
30、量等情况，并接受他们的质询。11。4验收的内容有：1、检查基面的清洁、平整、压实情况。2、检查铺设的膨润土防水毯(GCL）有无早期水化，防水层有无损坏,损坏部位有无补偿处理。3、抽检搭接部位的搭接宽度。搭接30cm以上。4、锚固部位的锚固情况。5、检查搭接部位膨润土颗粒（或粉状）补强宽度30 cm以上，膨润土用量0.45kg/以上。6、检查贯通部位补强情况。膨润土密封剂或颗粒填满、填实缝隙。7、检查撕裂部位补救情况。所有补救部位均搭接30cm以上.8、检查各项技术、施工资料。点图进入相册以郑州地铁一号线05标会展中心站黄河东路区间隧道为例，介绍了膨润土浆液的性能及其在盾构施工中的应用1 工程概
31、况郑州地铁一号线05标会展中心站黄河东路站区间大体呈反“S”形,区间线路从会展中心站东端头出发,下穿会展中心立交匝道后继续行进，在下穿熊儿河后，于军事管理区西南角转向东,沿金水路到达黄河东路站。线路右线全长2094.200m（右DK25+261。700右DK27+355。900），左线全长2094.200m（左DK25+261.700左DK27+355。900）.本段线路左线设二条平曲线，曲线半径分别为350m、400m；右线设两条平曲线，曲线半径分别为350m、410m。区间覆土厚度为8.618m,区间最小坡度3.10，最大坡度21。50。区间隧道设一处泵房（与区间风井合建），联络通道二处。
32、区间所处地层主要为第 （8） 层：粉砂,浅灰色， 饱和，中密密实，颗粒级配一般，颗粒成分由石英、长石、云母组成。局部夹灰色密实粉土。层厚0.903。80m，平均厚度2.43m，层底标高67。9572.08m，平均标高70.21m，层底埋深18。0022.50m，平均埋深20。18m；第 (9） 层：细砂,灰一褐黄色，饱和，中密一密实，偶见蜗牛壳碎片、小姜石，颗粒级配一般，颗粒成分主要由石英、长石组成,含少量暗色矿物。层厚8。5014。30m，平均厚度11。39m，层底标高56.3558。30m，平均标高57.45m，层底埋深31.9034.10m，平均埋深32.93m。2 膨润土的使用研究会展
33、中心站黄河东路站区间风井始发后，地层主要以富水砂层为主，使用泡沫剂进行改良土壤效果不明显，推进速度缓慢，出土温度过高,刀盘扭矩经常达到额定扭矩，开挖土舱压力无法建立,超挖现象明显，地面沉降较大，掘进速度为5mm/min以内,推进一环的时间最长可达到8个小时,推进期间由于机器温度过高会引起刀盘不停的跳闸，刀盘结泥饼的机率也大大的增加。3 膨润土改良土体的机理研究3。1 膨润土的组成和结构构造膨润土是以蒙脱石为主要成分的非金属粘土类矿物,蒙脱石含量占到3080。蒙脱石是含水的层状铝硅酸盐，其晶体结构由两层硅氧四面体晶片中间夹一层铝氢氧八面体晶片组成,属2：1型层状硅酸盐矿物.其理论化学式为Nax（
34、H20）4A12A1xSi4-x010（OH）2,八面体中存在的阳离子数为2,四面体中存在的阳离子数为4。一般硅氧四面体和铝氢氧八面体中存在如Fe2、Fe3+、Mg2+、A13+等阳离子的同象置换,当置换阳离子为低价时,使结构增加等当量的负电荷，由层间吸附阳离子补偿.蒙脱石晶层之间阳离子与晶体格架间形成电偶极子，加上蒙脱石晶层之间结合力较弱，能吸附极性水分子,根据阳离子种类及相对湿度，层间能吸附一层或两层水分子。另外，在蒙脱石晶粒表面也吸附了一定的水分子，结构水以0H基形式存在于晶格中。3。2 膨润土的膨胀和渗透机理盾构掘进中所使用的膨润土是粘土的一种，主要成分蒙脱石其四面体中的硅可被铝随机置
35、换，八面体中的铝可被同价或低价离子如Ca2+、Na+、Mg2+等类质同象置换，这种类质同象置换过程使蒙脱石晶层面有过剩的负电荷，在层间产生静电场,因此蒙脱石层间可吸附Ca2+、Na+、Mg2+等阳离子和水（H30+）、氨（NH+4）等极性分子。正是蒙脱石这种特有的吸附功能使得膨润土具有很强的膨胀能力。膨润土一般分为钠基和钙基膨润土，在工程中多使用钠基膨润土（本试验中也选用了钠基膨润土），其颗粒的单位晶层中存在极弱的键,钠离子本身半径小,离子价低,水很容易进入单位晶层问，引起晶格膨胀，颗粒的体积膨胀为原来颗粒体积的l040倍，吸水后形成一道不透水的防渗层。若再经过一段较长时间,膨润土颗粒会变成膏
36、脂状，渗透系数可以降到1107m/s以下，几乎不透水。从微观结构来看，膨润土颗粒是粒径小于2m的无机质，主要结构体系为SiAlsi，是由云母状薄片堆垒而形成的单个颗粒.这些薄片层的上下表面带负电，因而膨润土的构成单位是互相排斥的。膨润土在水化时,水分子沿着SiAlSi结构单位的硅层表面被吸附,使得相邻的结构单位层之间的距离加大。钠基膨润土单位结构层问能吸附大量的水,层间距离大，膨胀率高,钠离子连接各层薄片。膨润土水化后，形成不透水的可塑性胶体，同时挤占与之接触的土颗粒之间的孔隙,形成致密的不透水的防水层，从而达到防水的目的。膨润土由于具有吸湿膨胀性、低渗性、高吸附性及良好的自封闭性能。土压平衡
37、式盾构施工对加入的膨润土泥浆的一个基本要求就是它能够形成“滤饼”,可以形成于土粒内部和土粒之间，由胶结和固结的膨润土组成。这个“滤饼可以演变为一个低渗透性的薄膜，从而可以将过量的地下水压力中的液体压力转化为土颗粒和土颗粒之间的有效应力，这对稳定地层防止推进中的地面塌陷至关重要。不同压实密度的膨润土的主要差别在于其土体颗粒问孔隙的大小，当密度大时，单位空间中的土体颗粒及吸附水层所占的体积就大，渗流液体通道就窄。由于膨润土的高吸湿膨胀性和自封闭性，遇水时极度膨胀，其密度越大,膨胀倍数越大，同样的渗流空间留给过流液体的通道就越窄，其渗流系数也就降低了。3。3 适合使用膨润土改良的地层（1） 细粒含量
38、少的土体根据国内外众多的施工经验，在土压平衡式盾构施工中，为了使开挖下来的渣土具有一定的流动性和止水性,保证盾构机的正常推进，盾构机压力舱内的土体必须保证一定含量的微细颗粒，有相关资料显示这种微细颗粒的含量应该在35%以上。所以膨润土泥浆适用于细料含量少的中粗砂土、砂砾土、卵石漂石地层等等,主要原因就在于膨润土泥浆能够补充砂砾土中相对缺乏的微细粒含量,提高和易性、级配性,从而可以提高其止水性。（2） 透水性高的土体膨润土泥浆这种添加材料适用于高透水性的土体，这主要是因为在透水性较低的地层中,膨润土泥浆相对难以渗入土体并填充孔隙，渗入的距离短因此难以和土体广范围结合从而包裹土体颗粒.土体的低透水
39、性最终导致土颗粒周围的低渗透性的膨润土泥膜非常难以形成。会展中心站黄河东路站区间风井始发后进入全断面砂层，砂层地质细粒含量少，土体摩擦很大，透水性也很高。所以本工程是非常适合使用膨润土进行土体改良。3.4 膨润土浆液的作用在会黄区间全断面砂层中掘进选择膨润土作为渣土改良剂可提高砂土的含量，补充土体的微细粒组成成份，使土体的内摩擦角变小，增加开挖土体的流动性和不透水性，主要作用如下：（1）降低土体的渗透系数，使其具有良好的止水性，以控制地下水的流失。（2)可有效的提高土体的保水性，防止渣土的离析、沉淀和板结。（3）使渣土具有较好土压平衡效果，有利于开挖面，控制地表沉降。(4）使土体有较低的内摩擦
40、角，降低刀盘扭矩，减少对刀盘和螺旋输送机的磨损.(5)使切下来的渣土顺利快速的进入土舱，并利于螺旋机顺利排土，提高掘进速度。3。5 膨润土浆液使用配比研究3.5。1 膨润土浆液的配比研究通过对掘进过程中各项参数及出渣效果研究发现，采用膨润土浆液进行渣土改良的效果有：（1）渣土粘性、和易性明显增大,但渣土也明显变得更稀，对渣土的改良效果较差；（2）相同的掺入量，水土比越大，渣土和易性越好，对渣土的稀释作用越小。在富水砂层中掘进采用膨润土对渣土进行改良，能有效降低刀盘扭矩，改善渣土的和易性。3.5。2 膨润土浆液与渣土配比研究通过膨润土浆液与渣土的配比实验，指导施工如何使用膨润土浆液。按比例1：7
41、配制出来的土样为可塑状、流动性大；按比例1：9配制出来的土样为可塑状、有少许流动性;按比例1:10,配制出来的土样为可塑性、即不可流动性又干土样.由上述几种配比可知,浆液与粉质粘土较为合适的配比为1：9。此外，实验时还在膨润土浆液中加入少许泡沫剂，改良效果更好，盾构每掘进一环理论出土量为46m3,在中细砂掘进一环使用膨润土浆液为11。5m3.结合现场实际情况每环使用膨润土浆液为68m3。4膨润土浆液在实际施工中的使用本工程使用的海瑞克盾构机上配备了膨润土浆液注入系统，膨润土系统主要包括:1个4m3的膨润土罐，1台膨润土螺杆型注射泵， 流量为10m3/h，分四条管路注入土舱内，土舱内设有四个出浆
42、孔,能够保证膨润土能够均匀的注射到切削面。由于膨润土浆液用量较大，更简便快捷的使用膨润土浆液成为施工能够顺利开展的前提条件。首先在风井处修砌一个容量约300m3的膨润土浆液池，由于膨润土浆液刚搅拌出来改良砂层土体不理想，放置24个小时后有更好的改善效果,所以将膨润土池平均分为两部分，一部分为新浆调制池,另一部分为放置24小时后的浆液作为盾构掘进使用,膨润土浆液池容量可满足24小时内掘进20环的施工需求。膨润土浆液池通过镀锌钢管连接盾构机备用管路，最后用胶皮管引入盾构机上膨润土罐内。地面用22KW的泥浆泵进行供给。盾构机操作室内配备 与膨润土搅拌站直接相连接,保证地上地下的及时沟通,做到了信息化
43、施工,使地面膨润土搅拌站能够及时迅速的供给膨润土浆液，满足了快速均匀连续的施工要求。5 膨润土浆液实际使用的效果本工程在全断面砂层中掘进使用膨润土改良土体的措施解决了推进速度缓慢，推进一环的时间过长，刀盘扭矩偏大,超挖严重的现象。膨润土不仅可以有效改良砂层土体，防止超挖现象严重引起的地面过大的沉降，而且形成的“泥膜”也可以稳固富水砂层的流动性,减小发生喷涌的可能性，同时同步注浆也可以顺利的注入，更进一步减小了地面的沉降量。在工期短，施工质量要求高的前提下，全断面高压富水砂层中盾构机掘进使用膨润土浆液进行改良土体不仅做到了使盾构机均匀、迅速、稳定的穿越，缩短了工期,节约了成本，并且达到了施工质量要求。6 结语通过膨润土浆液配比的研究，使得盾构在掘进过程中针对粉细黏土砂地质添加膨润土改良剂的方法，有效地解决了盾构机在全断面砂层及粘土层掘进效率低下的问题,避免了刀盘泥饼的生成,本文通过对膨润土浆液的研究和实验效果对比的方式，系统阐述了盾构掘进过程中膨润土改良剂的使用，为今后类似地层盾构施工提供借鉴与依据。