地鐵土壓平衡盾構(gòu)施工中應(yīng)注意的關(guān)鍵問(wèn)題

介紹深圳地鐵5號(hào)線洪浪~興東區(qū)間隧道盾構(gòu)機(jī)到達(dá)的施工技術(shù)措施。通過(guò)地層加固、盾構(gòu)機(jī)和洞門(mén)位置測(cè)量、洞門(mén)鑿除、安裝接收托架和洞門(mén)圈密封設(shè)備以及選擇合適的掘進(jìn)參數(shù)等措施,盾構(gòu)機(jī)得以安全順利地到達(dá)。

現(xiàn)代隧道工程除具備大長(zhǎng)深的特點(diǎn)之外,在城市密集區(qū)狹小空間內(nèi)進(jìn)行超大型隧道施工已成為當(dāng)前隧道發(fā)展的新趨勢(shì),土壓平衡盾構(gòu)在城市核心區(qū)狹小空間內(nèi)施工相對(duì)于泥水平衡盾構(gòu)有較大的優(yōu)勢(shì),鑒于城市化建設(shè)加快帶來(lái)的城市密集區(qū)修建超大型隧道的廣闊市場(chǎng)需求和土壓平衡盾構(gòu)在環(huán)境保護(hù)等方面的優(yōu)勢(shì),開(kāi)展超大型土壓平衡盾構(gòu)隧道施工關(guān)鍵技術(shù)的研究具有十分重要的意義。針對(duì)超大直徑土壓平衡盾構(gòu)隧道施工前沿技術(shù),重點(diǎn)開(kāi)展大直徑土壓平衡盾構(gòu)開(kāi)挖面穩(wěn)定性控制、同步注漿注漿壓力與注漿量雙控、盾構(gòu)姿態(tài)與軸線控制、長(zhǎng)距離小曲率連續(xù)出土、快速均衡化施工等諸多關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān),形成了一整套超大型土壓平衡盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)。研究成果應(yīng)用于上海外灘通道工程和迎賓三路隧道新建工程,取得了良好的施工效果。

砂層中細(xì)顆粒成分少,砂層具有黏聚力小、內(nèi)摩擦角大、滲透系數(shù)大、穩(wěn)定性差以及密度大等特點(diǎn),土壓平衡盾構(gòu)在全斷面砂層掘進(jìn)時(shí)存在掘進(jìn)參數(shù)不協(xié)調(diào)、土壓平衡掘進(jìn)模式難以建立、設(shè)備磨損嚴(yán)重以及沉降難以控制等技術(shù)問(wèn)題,分析認(rèn)為,砂層的物理力學(xué)性質(zhì)是盾構(gòu)掘進(jìn)困難的主因,采用工程試驗(yàn)、理論分析和實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合的方法,對(duì)注入膨潤(rùn)土泥漿為主、輔以注入泡沫進(jìn)行碴土改良和沉降控制等施工關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究和工程實(shí)踐,取得了較好的效果,并對(duì)施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了總結(jié)。

結(jié)合深圳地鐵5號(hào)線的盾構(gòu)隧道施工,闡述了復(fù)合地層中土壓平衡盾構(gòu)始發(fā)施工的技術(shù)措施。通過(guò)及時(shí)進(jìn)行注漿加固、洞門(mén)止水裝置安裝、負(fù)環(huán)拼裝、以及掘進(jìn)參數(shù)的選擇和盾構(gòu)姿態(tài)的控制,減少了隧道周邊地層損失,保證了周邊建筑物和隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)的安全,使得始發(fā)得以安全順利地進(jìn)行。

地鐵隧道工程施工時(shí),經(jīng)常會(huì)采用盾構(gòu)施工法進(jìn)行施工,在施工期間,需要結(jié)合地質(zhì)情況及施工進(jìn)度對(duì)渣土的狀態(tài)進(jìn)行改良和調(diào)整,保證盾構(gòu)施工順利開(kāi)展。以實(shí)際工程為例,首先對(duì)渣土改良的重要性進(jìn)行了分析,然后提出渣土改良的方案,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)室配比進(jìn)行研究,探討土壓平衡盾構(gòu)施工過(guò)程中渣土改良施工技術(shù)的應(yīng)用,確保項(xiàng)目工程的順利施工,為同類工程施工提供參考與借鑒。

以成都地鐵一號(hào)線盾構(gòu)4標(biāo)(火車南站-省體育館區(qū)間隧道)工程為依托,介紹了針對(duì)成都地鐵富水砂卵石地層,采用土壓平衡盾構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)。

本文從盾構(gòu)選型、進(jìn)出洞施工、盾構(gòu)正常掘進(jìn)施工等方面較全面介紹了諸光路通道新建工程圓隧道段的施工技術(shù),并闡述了準(zhǔn)14.45m超大直徑土壓平衡盾構(gòu)關(guān)鍵施工技術(shù),為類似的大型市政、交通工程施工提供了參考依據(jù)。

土壓平衡盾構(gòu)施工技術(shù)

土壓平衡盾構(gòu)以其高效、安全、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于地鐵施工中，雖然技術(shù)成熟，但施工中一些常見(jiàn)的問(wèn)題，施工方依然應(yīng)當(dāng)采取預(yù)防及處理措施，從而確保地鐵工程的施工質(zhì)量。本文詳細(xì)介紹了土壓平衡盾構(gòu)機(jī)組成、工作原理，重點(diǎn)對(duì)盾構(gòu)隧道的主施工過(guò)程和關(guān)鍵工藝技術(shù)進(jìn)行總結(jié)和分析。

土壓平衡盾構(gòu)以其高效、安全、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于地鐵施工中，雖然技術(shù)成熟，但施工中一些常見(jiàn)的問(wèn)題，施工方依然應(yīng)當(dāng)采取預(yù)防及處理措施，從而確保地鐵工程的施工質(zhì)量。本文詳細(xì)介紹了土壓平衡盾構(gòu)機(jī)組成、工作原理，重點(diǎn)對(duì)盾構(gòu)隧道的主施工過(guò)程和關(guān)鍵工藝技術(shù)進(jìn)行總結(jié)和分析。

在大直徑或超大直徑土壓平衡盾構(gòu)施工中，外運(yùn)渣土數(shù)量將隨盾構(gòu)機(jī)開(kāi)挖直徑的增大成倍增加，若同時(shí)遇到運(yùn)輸距離長(zhǎng)、渣土外運(yùn)重載上坡坡度大等不利工況時(shí)，采取常規(guī)的物料運(yùn)輸方案，會(huì)出現(xiàn)物料運(yùn)輸效率低，導(dǎo)致盾構(gòu)施工速度下降。針對(duì)大直徑土壓平衡盾構(gòu)施工在長(zhǎng)距離物料運(yùn)輸、重載大坡度上坡等不利工況，結(jié)合長(zhǎng)株潭城際鐵路盾構(gòu)施工的實(shí)際，綜合采取了雙電機(jī)車重聯(lián)牽引、隧道內(nèi)鋪設(shè)四軌三線運(yùn)輸軌道和盾構(gòu)機(jī)尾部安裝隨盾構(gòu)機(jī)移動(dòng)的雙開(kāi)道岔浮放軌等三項(xiàng)措施，與常規(guī)的隧道內(nèi)鋪設(shè)單線軌道的方案相比，物料運(yùn)輸效率提高近一倍，解決了大直徑土壓平衡盾構(gòu)施工物料運(yùn)輸效率低下、盾構(gòu)施工速度慢的難題，該方案有較高的技術(shù)水平，在大直徑和超大直徑土壓平衡盾構(gòu)施工中具有廣泛的推廣和參考價(jià)值。

結(jié)合上海軌道交通明珠線二期工程“溧陽(yáng)路站—臨平路站”區(qū)間盾構(gòu)推進(jìn)工程,進(jìn)行靜力觸探試驗(yàn)、超孔隙水壓力測(cè)量以及地面沉降的量測(cè).從上述不同角度,分析了ebp(土壓平衡)盾構(gòu)在粉性土中推進(jìn)對(duì)土體擾動(dòng)、變形的影響,研究了受影響區(qū)域土體靜力觸探強(qiáng)度、超孔隙水壓力隨著時(shí)間的變化趨勢(shì)及隨之表現(xiàn)出來(lái)的地面變形趨勢(shì),得出了超孔隙水壓力發(fā)展的規(guī)律及經(jīng)驗(yàn)公式,并總結(jié)分析了三者之間的相互關(guān)系.為今后盾構(gòu)施工擾動(dòng)的分析及控制提供有益的參考.

土壓平衡盾構(gòu)施工通常會(huì)對(duì)周圍土體產(chǎn)生擠壓作用,導(dǎo)致地面隆起和深層土體向遠(yuǎn)離隧道方向移動(dòng)。考慮土體的初始應(yīng)力場(chǎng),假定土體是均勻線彈性材料,通過(guò)向掘進(jìn)機(jī)周圍土體施加向外側(cè)的橢圓形徑向位移來(lái)模擬盾構(gòu)擠土過(guò)程,在假定小應(yīng)變情況下,推導(dǎo)了半無(wú)限空間中土體位移場(chǎng)的近似解析解。考慮空間效應(yīng),給出了修正計(jì)算公式,并作了一個(gè)算例分析。分析結(jié)果表明:過(guò)大的支護(hù)壓力、掘進(jìn)機(jī)偏斜、掘進(jìn)機(jī)與土體的摩阻力以及注漿壓力都會(huì)引起擠土效應(yīng),產(chǎn)生的地面隆起最高點(diǎn)位于軸線兩側(cè),擠土過(guò)程會(huì)減小施工結(jié)束時(shí)的沉降值和沉降槽寬度,且所得理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)較吻合。

北京地鐵5號(hào)線盾構(gòu)試驗(yàn)段及南延工程是全線重要的地下區(qū)段之一,通過(guò)本工程的實(shí)踐,為北京地層條件下的盾構(gòu)施工先期進(jìn)行了有益的探索,并取得了一些典型地層條件下的施工經(jīng)驗(yàn),為后續(xù)盾構(gòu)隧道的施工提供有益的參照.

以南昌地鐵一號(hào)線6標(biāo)盾構(gòu)工程為對(duì)象，從地質(zhì)、環(huán)境、設(shè)備、技術(shù)以及人員的角度分析了盾構(gòu)施工要素控制及管理的要點(diǎn)，為同類工程提供了有益的參考。

就超大直徑土壓平衡盾構(gòu)隧道施工關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行合理分析和探討,以促進(jìn)隧道工程施工質(zhì)量進(jìn)一步提高.

通過(guò)外灘通道工程準(zhǔn)14.27m超大直徑土壓平衡盾構(gòu)渣土運(yùn)輸特點(diǎn)和難點(diǎn)的分析,介紹了由水平運(yùn)輸和垂直運(yùn)輸兩大部分組成的立體出土運(yùn)輸系統(tǒng)。水平運(yùn)輸為同步延伸帶式運(yùn)輸機(jī)(皮帶機(jī)),當(dāng)盾構(gòu)推進(jìn)時(shí),機(jī)座同步延伸,每延伸2m膠帶懸空段加裝快速裝拆支架和托輥,該結(jié)構(gòu)滿足了皮帶機(jī)對(duì)隧道走向豎曲線與平曲線的適應(yīng)性。垂直運(yùn)輸采用行車抓斗,通過(guò)開(kāi)孔抓取集土坑處泥土。整個(gè)系統(tǒng)平均月推進(jìn)超過(guò)240m,而且安全、可靠性好。

砂層地段土壓平衡盾構(gòu)施工技術(shù)探討——廣州地鐵盾構(gòu)區(qū)間部分穿越陸相洪積一沖積砂層及河湖相淤泥質(zhì)、粉質(zhì)黏土層，砂性土層內(nèi)摩擦角大，渣土流動(dòng)性差，排土困難，地下水壓高時(shí)，易發(fā)生噴涌現(xiàn)象，因此砂層盾構(gòu)掘進(jìn)控制困難，易造成地表沉降。以廣州地鐵3號(hào)線“珠...

盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)開(kāi)挖面的穩(wěn)定對(duì)控制沉降起著決定性作用,因此要求作為開(kāi)挖面支撐介質(zhì)的土砂具有良好的塑性變形、軟稠度、內(nèi)摩擦角小及滲透率小等特點(diǎn),但是一般土壤不能完全滿足這些特性,為此需要對(duì)開(kāi)挖面土體進(jìn)行改良。目前土體改良技術(shù)主要是在土體內(nèi)加入膨潤(rùn)土、泡沫等添加劑來(lái)改善土體的性能,但是該技術(shù)對(duì)于超大直徑、工程環(huán)境敏感的上海外灘通道工程是否適應(yīng)值得探討。為此,以上海外灘通道工程為背景,通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)、模擬試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究了土體改良技術(shù)對(duì)超大直徑土壓平衡盾構(gòu)隧道的適應(yīng)性問(wèn)題;通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)驗(yàn)證了泡沫和膨潤(rùn)土對(duì)上海典型土體的改良效果;根據(jù)模擬推進(jìn)試驗(yàn)結(jié)果確定了添加劑加量、發(fā)泡率等參數(shù);最后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)探討了改良效果。通過(guò)在超大直徑土壓平衡盾構(gòu)施工中對(duì)土體進(jìn)行改良,有效地保持了開(kāi)挖面的穩(wěn)定,減少了盾構(gòu)推力與扭矩,刀盤(pán)磨損和機(jī)械負(fù)荷也都得到了很好的改善,盾構(gòu)在土體改良后出土流暢、推進(jìn)勻速,從而驗(yàn)證了土體改良技術(shù)對(duì)超大直徑盾構(gòu)隧道的適用性。

盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)開(kāi)挖面的穩(wěn)定對(duì)控制沉降起著決定性作用,要求開(kāi)挖面土砂具有良好的塑性變形、軟稠度、內(nèi)摩擦角小及滲透率小等特性。但是一般土壤不能完全滿足要求,需要對(duì)開(kāi)挖面土體進(jìn)行改良。為此,以上海外灘通道工程為背景,試驗(yàn)研究了土體改良技術(shù)對(duì)超大直徑土壓盾構(gòu)隧道適應(yīng)性問(wèn)題。通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)驗(yàn)證了泡沫和膨潤(rùn)土對(duì)上海典型土體的改良效果;根據(jù)模擬推進(jìn)試驗(yàn)結(jié)果確定了添加劑加量、發(fā)泡率等參數(shù);最后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)探討了改良效果,從而驗(yàn)證了土體改良技術(shù)適用于超大直徑盾構(gòu)隧道。

廣州地鐵特殊地質(zhì)土壓平衡盾構(gòu)施工方法——結(jié)合廣州地區(qū)地質(zhì)復(fù)合型特點(diǎn)，分析廣州地鐵3、5號(hào)線盾構(gòu)掘進(jìn)施工中遇到的特殊地質(zhì)現(xiàn)象，說(shuō)明重視盾構(gòu)在特殊地質(zhì)地段的施工是保證盾構(gòu)順利掘進(jìn)的關(guān)鍵，重點(diǎn)闡述盾構(gòu)在富水?dāng)嗔褞А⑹⒑扛叩挠矌r、孤石、風(fēng)化深槽、煤...