上硬下软地层盾构施工-最新资料

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上软下硬地层盾构施工技术的研究

上软下硬地层盾构施工技术的研究

上软下硬地层盾构施工技术的研究盾构在孤石及上软下硬地层中穿过,洞身在同一开挖断面上存在上下、左右软硬不均的现象。

地层中残积土及全、强风化层遇水极易软化、崩解;砂层自稳性差,易产生涌砂、流砂等风险;此外在该上软下硬及孤石地段掘进时由于地下水位丰富,加上盾构机对上部软弱土体的扰动,盾构掘进时很容易出现喷涌,发生上覆地层溜坍的风险,从而导致地面塌孔,影响周边道路和周边建筑物及管线的安全。

(2)盾构姿态及工期风险盾构主要在孤石和上软下硬地层中穿过,岩石抗压强度为80~138MPa,局部基岩强度最大高达148MPa,为极硬岩层。

由于隧道范围内上下部分地层强度差异性极大,导致盾构机在该地层中极度容易发生姿势上抬现象,影响盾构施工姿态的控制,容易造成隧道轴线偏移和地面的沉降超限,并造成隧道质量缺陷;当遇到多个孤石堆积时,盾构机将会发生“卡壳”现象,掘进困难;此外盾构在基岩层掘进,刀具的磕碰磨损及偏磨比较严重,掘进速度较慢,将会导致频繁的开仓检查及更换刀具,严重制约着施工工期。

(3)盾构刀具磨损大,开仓换刀困难盾构机在此地层中掘进,刀具磨损很大,需经常开仓检查刀具,但是本段盾构隧道埋深较浅,约为8.5~10.3m,地层复杂,地下水较多,加压开仓风险极大。

如果强行开仓,施工人员风险极大。

2、工程概况某市轨道交通2309标盾构隧道区间全长约为1309m,其中ZDK24+815~ZDK24+630、YDK24+736~YDK24+646为孤石及上软下硬区段,地层由上而下主要由<1-1>素填土、<3-2>可塑状粉质黏土、<3-3>硬塑状粉质黏土、<3-10>中砂、<6-5>残积可塑状粉质黏土、<6-6>残积硬塑状粉质黏土、<9-1>全风化、<9-2>强风化和<9-3>中风化、<9-4>微风化花岗闪长岩组成。

3、孤石及上软下硬地层施工对策盾构通过孤石及上软下硬特殊地层施工方法分为4步:(1)孤石及基岩补探;(2)孤石及基岩的提前爆破处理;(3)预设换刀加固点;(4)盾构掘进参数控制。

地铁建设中上软下硬地层盾构法施工技术

地铁建设中上软下硬地层盾构法施工技术

中,要确定不同检测断面之间的合理间距。

其三,在进行监测点的标识工作时,要做好钢筋头的内嵌埋设工作。

在进行埋设钢筋位置的检测工作时,要做好精确度的控制。

其四,冲击碾压施工中,每碾压一次就要按照之前制定的检测方法做好路基工程沉降量的检测,并就该路段的压实度进行检测,施工期间工作人员要做好监测数据的整理与记录工作。

3冲击碾压技术应用管理措施3.1保证构造物的完整性通过提高构造物的完整性,可以显著改善路基工程的施工质量。

在进行压实施工过程中,要在明确冲击碾压范围的前提下,对构造物的完整性进行严格的把控,确保施工机械设备与周围的构造物之间留有一个合理的距离,进而可以防止施工时对周围构造物造成严重破坏。

3.2加强碾压工作的检测由于高速公路路基工程对于施工质量的要求较高,再加之受到施工工艺、施工材料以及工程进度等因素的影响,导致了一些施工路段经常存在压实不均匀的问题。

以往主要借助一些检测方法才能检测出压实不均匀的路段。

但是,由于检测工作大多具体随机性,因而不能对路基工程的压实效果做出全面性的评价。

因此,路基压实不均匀现象很难得到有效控制,长此以往,就对高速公路的耐久性与安全性造成了严重的威胁。

通过冲击压实技术的使用,就能够很好的解决上述问题。

具体施工环节中,施工人员很容易判别施工中压实不均匀的路段,之后经过及时的填土与补压,能确保压实质量得到显著提升。

碾压施工时,要对各路段的碾压效果进行初步检测工作,检测的主要内容不仅包含了路基表面的碾压平整度状况,同时还要对路基结构内部的密实度状况进行检测。

具体检测工作中要根据标准检测流程进行,相应的碾压检测数据也要如实地进行记录,并且要确保数据的真实性与客观性。

此外,对于碾压工作初步效果的检测,不是在短时间内能够一次性完成的,一些检测工作需要在施工后相应的时间段内进行,比如对于压陷深度的检测,一定要根据规范要求在施工后一周的时间内进行检测,进而确保结果的正确性。

4结语对于冲击碾压技术而言,其重要优势是对不同种类的路基有着较强的适应能力。

盾构机穿越上软下硬地层专项施工方案

盾构机穿越上软下硬地层专项施工方案

盾构机穿越上软下硬地层专项施工方案一、前言随着城市化进程的加快,盾构机在城市地下工程中的应用越来越广泛。

但是在施工过程中,盾构机穿越上软下硬地层会面临诸多挑战,需要制定专项施工方案以确保施工顺利进行。

本文将针对盾构机穿越上软下硬地层的特点,提出相应的专项施工方案。

二、地层特点分析1. 上软地层特点:•地质条件复杂,地层松软,易发生泥水涌入。

•地下水位较高,地面建筑物密集,施工空间受限。

2. 下硬地层特点:•地层坚硬,抗压强度高,隧道掘进难度大。

•地下水位较低,地质构造较稳定,但存在地下水涌入的风险。

三、施工方案设计1. 地质勘察与预测在开工前,必须对穿越地层进行详细的地质勘察,确定地质构造、地下水情况等,以提前预测可能遇到的问题,有针对性地制定应对方案。

2. 工程参数优化针对上软下硬地层的特点,必须对盾构机的工程参数进行优化设计,如刀盘类型、刀具配置、推进速度等,以确保穿越过程中的稳定性和效率。

3. 泥水处理措施为避免泥水涌入引发事故,需要制定有效的泥水处理措施,利用泥浆处理设备进行实时处理,保持隧道内部清洁,确保施工正常进行。

4. 质量监控与安全防护设立专门的质量监控团队,针对不同地质条件制定相应的施工指导措施,及时发现并处理施工中可能出现的质量问题。

同时,严格执行安全防护措施,保障施工人员的安全。

四、施工过程管理1. 定期会商与协调施工过程中,需要定期召开工程会商,对施工进度、质量、安全等进行全面评估,及时调整施工方案,确保施工顺利进行。

2. 施工数据记录与分析对施工过程中的数据进行记录与分析,包括地质情况、推进速度、刀盘磨损情况等,为未来类似工程提供经验借鉴。

五、总结与展望盾构机穿越上软下硬地层是一项复杂的工程,需要综合考虑地质、工程参数、施工管理等多个方面因素。

通过本文提出的专项施工方案,可以有效应对这一挑战,确保工程顺利完成。

同时,随着科技的不断发展,盾构机技术也将不断创新,提高施工效率和安全性,为城市地下工程的发展贡献力量。

盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术

盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术

盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术随着城市化进程的加速和交通运输需求的增加,铁路交通在城市中的地位也日益重要。

由于城市地下空间的复杂性,铁路建设往往受到地质条件的限制,特别是在软土地质和复杂地层条件下的铁路建设更是面临着巨大的挑战。

在这种情况下,盾构技术成为了一种重要的施工方法,能够有效地解决软土和复杂地层条件下的铁路建设问题。

本文将重点介绍盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术。

一、地质条件分析上软下硬泥岩地质条件下穿运营铁路的施工,首先需要对地质条件进行深入分析。

在此种地质条件下,地面通常是软土地基,而下方是硬质泥岩地层。

这种地质条件给盾构施工带来了很大的困难。

软土地基对盾构机的稳定性和掘进速度都会产生影响,而硬质泥岩的特性也会增加盾构机的掘进难度。

地质勘察部门需要根据工程的具体情况,全面了解地质情况,包括软土地基的含水量、泥岩地层的岩性、硬度、裂隙情况等,以便为后期的盾构施工提供准确的地质数据支撑。

只有充分了解地质条件,才能有效地确定盾构施工的方案和工艺。

二、盾构施工方案设计在掌握了准确的地质条件后,接下来需要对盾构施工方案进行设计。

对于上软下硬泥岩地质条件下穿运营铁路的施工,盾构机的选型和顶管的设计尤为重要。

1. 盾构机的选型在软土和泥岩地层下穿铁路的施工中,盾构机的选型至关重要。

因为软土地基的承载能力较低,所以需要选择能够适应软土地基的盾构机。

由于硬质泥岩地层的存在,盾构机也需要具备一定的硬岩掘进能力。

这就需要选择一款能够兼顾软土和硬岩掘进的盾构机。

2. 顶管的设计由于上软下硬泥岩地质条件的存在,顶管的设计也需要特别注意。

软土地基会对顶管的稳定性产生一定的影响,因此需要设计更加稳固的顶管结构。

与此硬质泥岩地层的存在也需要顶管具备足够的抗压和抗磨能力。

在顶管的材料和结构设计上需要进行精心设计。

三、过程控制在盾构施工的过程中,需要进行严格的过程控制,以确保施工的顺利进行。

上软下硬地层穿越既有铁路桥盾构施工风险控制技术

上软下硬地层穿越既有铁路桥盾构施工风险控制技术

上软下硬地层穿越既有铁路桥盾构施工风险控制技术发布时间:2023-01-11T01:35:37.897Z 来源:《城镇建设》2022年第16期第8月作者:贾小飞[导读] 盾构在上软下硬的地层掘进时,地质上下岩层强度相差较大,如平衡压力控制不好,盾构掘进过程中会引起刀盘切削的上部土体则容易进入土舱内;下部硬岩则掘进困难,容易导致盾构机容易上翘、刀盘刀具破损过大等问题。

贾小飞广州轨道交通建设监理有限公司广东广州 510010摘要:盾构在上软下硬的地层掘进时,地质上下岩层强度相差较大,如平衡压力控制不好,盾构掘进过程中会引起刀盘切削的上部土体则容易进入土舱内;下部硬岩则掘进困难,容易导致盾构机容易上翘、刀盘刀具破损过大等问题。

施工过程中,主要控制盾构姿态、速掘进度及盾构机平衡压力,采用一定的预处理措施,使盾构机在防止刀盘刀具破坏的同时,避免盾构机姿态不平衡失控而超限。

关键词:沉降;地面坍塌;盾构姿态;管片错台;停机;换刀1、工程概况北山道站~盐田食街站区间是深圳地铁8号线二期工程第2段区间工程,区间隧道Z(Y)DK54+005.000~Z(Y)DK54+020.000侧穿平盐铁路,其中区间左线隧道距2#桥墩基础水平距离为5.364m,竖向距离为7.462m,区间右线隧道距离3#桥墩基础水平距离为0.270m,竖向距离为7.730m。

平盐铁路桥为1990年左右建设,为1孔16m+2孔20m+1孔16m低高度钢筋混凝土梁桥。

主体结构桥台顶帽为200号钢筋混凝土,墩台帽梁为250号钢筋混凝土,桥台托盘(包括台身高40cm)为200号混凝土,桥台台身为150号混凝土,桥台耳墙为200号钢筋混凝土,双柱墩为200号钢筋混凝土,墩台基础为150号混凝土明挖基础。

区间采用2台土压平衡盾构机,左、右线分别为铁建重工φ6440(开挖直径)盾构机和中交天和机械设备制造有限公司φ6500(开挖直径)盾构机进行施工。

2台盾构刀盘针对本工程的地质条件需具有以下特征:本盾构刀盘材质采用Q345B钢板,中间支撑结构,刀盘受力更为均匀,保证刀盘具有较高的强度和刚度。

盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术

盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术

盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术
盾构法是一种现代化的地下隧道施工方法,在复杂地质条件下,特别是在软弱地层中进行盾构施工是一项技术难题。

本文将重点介绍盾构在复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工的技术。

盾构的主要作用是切削地层,将土层挖掘下来,然后通过螺旋输送器将土层送至后方的槽斗中,最后将土层通过输送带或车辆运出隧道。

在软下硬的泥岩地层中,盾构施工面临的主要问题是地层的不稳定性和切削困难。

为了解决地层不稳定性的问题,可以采取以下措施:
1.加固地层:在盾构前方一定距离的地方,先进行地层加固。

可以采用注浆法、灌浆法等方式,将土层固化,增加地层的稳定性。

2.合理布置衬砌:在盾构施工过程中,可以设置衬砌结构,用于加固地层。

常见的衬砌结构包括钢筋混凝土衬砌、纤维增强塑料衬砌等。

在切削困难的泥岩地层中,盾构面临的主要问题是切削力大、切削效果差。

为了解决这个问题,可以采取以下措施:
1.选择合适的刀具:根据地层的特点,选择合适的刀具。

对于泥岩地层,可以选择强力的切削刀具,例如硬质合金刀具。

2.增加滞后曲线:在切削过程中,可以采取增加滞后曲线的方式,减少挤压和抗拔作用,从而减小切削力。

3.调整切削参数:根据地层的特点,调整切削参数,例如刀具转速、进给速度等,以获得最佳的切削效果。

盾构在复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路的施工技术包括加固地层、合理布置衬砌、选择合适的刀具、增加滞后曲线和调整切削参数等措施。

通过这些技术手段,可以有效地解决复杂地质条件下盾构的施工问题,保证施工过程顺利进行。

盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术

盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术

盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术随着城市化进程的加速和人们出行需求的增加,铁路运输在现代社会中扮演着越来越重要的角色。

而在城市建设和改造过程中,隧道施工技术就显得尤为重要,尤其是在复杂地质条件下的盾构施工更是需要精密的技术和严谨的作业流程。

在盾构施工中,遇到上软下硬的泥岩地层时,施工难度更是加大。

如何有效应对盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路的施工技术,成为专业工程队伍所需要面对的重要问题。

一、地质特征分析1.上软下硬泥岩地层的特点上软下硬泥岩地层是指在地层深度较浅的表层为软岩,深层则为硬岩。

这种地质条件下,盾构施工所面临的挑战主要有两个方面:一是软岩层稳定性差,易发生塌陷和漏水等问题,对盾构机构成潜在威胁;二是硬岩层硬度大,抗力强,盾构机隧道掘进时会受到更大的阻力,增加了施工难度。

2.盾构施工中的挑战在上软下硬泥岩地层下穿运营铁路的盾构施工过程中,需要面对以下挑战:一是需要克服软岩层失稳引起的塌陷和漏水,保证盾构机的稳定性和施工安全;二是需要克服硬岩层的高抗阻力,确保盾构机的正常掘进,并有效管理掘进速度和控制土压力。

二、施工技术应对1.盾构机选型在面对上软下硬泥岩地层的施工条件下,盾构机的选型和性能显得尤为重要。

需要选用具有较大功率和扭矩的盾构机,并配备有合适的刀盘和刀具,以应对软硬岩层的不同状况。

盾构机的控制系统需要具备高智能化和精密化的功能,能够实时监测和调整施工参数,保证盾构机的稳定和安全。

2.巧妙的掘进策略在盾构复杂线型上软下硬泥岩地层施工中,制定合理的掘进策略显得尤为重要。

应根据实地勘察数据和地质条件,选择合适的盾构机掘进方案,包括掘进速度、土压力管理、刀具更换等。

对软硬岩层应有不同的掘进参数和技术手段,根据实际情况进行巧妙的掘进策略调整,确保掘进的顺利进行。

3.土压平衡控制在盾构施工中,土压平衡是一个至关重要的因素。

在面对上软下硬泥岩地层的情况下,需要严格控制土压力,防止因土压过大而导致的盾构机失稳或者地面沉降。

上软下硬地层中盾构法的隧道施工技术

上软下硬地层中盾构法的隧道施工技术

上软下硬地层中盾构法的隧道施工技术我国幅员辽阔,地质条件复杂多变,隧道施工技术的方法也随着实际施工中的要求产生着相应的变化,盾构法就是一种应用较多的隧道施工技术,很多时候在应用盾构法施工时,很容易遇到软粘土层、上硬下软土层、上软下硬土层等。

本文主要对上软下硬地层中应用盾构法施工的重点和难点进行分析。

从施工参数和施工注意事项以及施工对策三方面进行论述说明,从而使读者对盾构法在上软下硬地层中的施工方法有更多的了解,为相关行业人士提供技术参考。

标签:上软下硬;盾构法;隧道施工;技术对策引言:地下通道、隧道的开发和利用,可以在一定程度上缓解交通压力,并且提高交通的运输能力和运输效率,这就使越来越多的地下空间被开发和利用,但是由于施工工程在地下进行,地质地层结构复杂,对于推进工程极为不利,因此在实际的施工过程中就要科学的制定隧道施工方案,并且施工技术人员应该按照施工的方案谨慎的执行。

上软下硬的地层施工中,稍有不慎就会出现严重的施工问题。

因此在施工开始之前就要对复杂的地质情况和实际的工程条件进行细致的勘察和规划。

一、施工中的主要技术及注意事项1.主要施工技术盾构隧道上软下硬地层施工,施工前必须有针对性的施工组织及应急预案,对技术管理及操作人员进行专项培训。

施工技术措施主要有:针对上软下硬地段,在详勘基础上,进行有针对性的补充钻孔勘察,进一步探明隧道范围岩层、土层厚度及分布;盾构推进前,根据地勘报告和地面对沉降要求,对上软下硬地段隧道掘进影响范围岩石进行预裂爆破,爆破后再对岩层及隧道影响范围土层注浆加固。

岩石预裂爆破孔距、深度、装药量等需进行试验和检验,同时需根据相关规范进行爆破安全校核,爆破后石块粒径应小于300mm;施工前需对推进控制参数进行研究,建议参数为:刀盘转速≤1.2r/mi n,盾构推力<20MN,扭矩<2000kN·m,贯入度<5mm,边滚刀最大磨损<15mm,中心刀最大磨损<25mm,超过需更换;盾构掘进过程中严格控制出土量,建议每环至少检查并确认3次盾构掘进时向土舱及时足量注入渣土改良剂,保持开挖面稳定,渣土改良可采用泡沫或泡沫和膨润土;可以采用以下防喷涌措施:土舱中加入高黏度泥浆;调短同步注浆浆液初凝时间;及时二次注浆,同时每5-10环管片考虑设一道双液浆止水环。

盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术

盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术

盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术【摘要】本文结合盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术展开探讨。

在通过背景介绍和研究意义的阐述,引出了本文的主题。

在分别介绍了盾构施工原理、复杂线型分析、上软下硬泥岩地层特点、下穿铁路施工过程以及技术应用。

结合这些内容,详细探讨了在这种特殊地质条件下如何进行施工,并对技术的应用进行了深入分析。

最后在总结了盾构施工技术的优势、关键成功因素,并展望了未来的发展方向。

通过本文的阐述,可以更好地了解盾构施工在复杂地质条件下的应用及发展前景。

【关键词】盾构、复杂线型、上软下硬泥岩地层、下穿铁路、施工技术、盾构施工原理、技术应用、优势、成功因素、未来发展。

1. 引言1.1 背景介绍随着城市化进程的加快和交通运输需求的增长,铁路交通在我国的地位日益重要。

在城市建设中,铁路线路往往需要穿越各种复杂的地质地形,而盾构技术正是解决这一难题的有效手段之一。

特别是在上软下硬泥岩地层下穿运营铁路的施工中,盾构技术能够有效保障施工的安全和顺利进行。

在盾构施工中,尤其是在复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路的施工中,需要充分考虑地质条件、施工工艺、盾构机的选择等因素,以确保施工过程平稳顺利。

对于盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术的研究和探讨具有重要意义,将有助于提高施工效率和质量,保障铁路运营的安全与可靠性。

1.2 研究意义盾构施工是一种在地下进行隧道开挖的重要技术手段,具有高效、安全、环保等优势。

在复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路的施工过程中,盾构施工技术需要克服多重困难和挑战,对工程施工具有重要意义。

通过研究这一领域,可以更好地了解盾构施工在复杂地质条件下的适用性和限制性,为工程施工提供科学的技术支持和指导。

探讨盾构施工技术的优势和关键成功因素,有助于总结经验,提高施工效率和质量,推动盾构施工技术的发展和创新。

本文有必要深入研究盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术,探讨其研究意义和实际应用价值。

上软下硬地层盾构法分区填仓常压换刀施工工法

上软下硬地层盾构法分区填仓常压换刀施工工法

上软下硬地层盾构法分区填仓常压换刀施工工法上软下硬地层盾构法分区填仓常压换刀施工工法一、前言上软下硬地层盾构法分区填仓常压换刀施工工法是一种在盾构施工中常用的方法,具有很高的实用性和可行性。

本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例,以便读者对该工法有更深入的了解。

二、工法特点上软下硬地层盾构法分区填仓常压换刀施工工法的特点主要包括:1. 采用分区填仓的方式,能够有效地控制地层下沉和沉陷,保证地面和建筑物的安全;2. 施工过程中常压换刀,可以确保工人的安全,并提高施工效率;3.通过分区填仓,可以减少对周围环境的影响,保护生态环境;4. 工法成熟,应用广泛,在实际工程中得到了验证。

三、适应范围上软下硬地层盾构法分区填仓常压换刀施工工法适用于软弱地层上方为坚硬地层的盾构项目,如城市地下隧道、地铁、交通运输等工程。

四、工艺原理上软下硬地层盾构法分区填仓常压换刀施工工法的工艺原理是将地层分为软硬两个区域进行施工。

软土地层通过天然围压来支持盾构机,填充硬质颗粒材料来加固软土层,形成填仓。

当盾构机掘进到硬土或岩石地层时,可以进行常压换刀,即将刀盘切换为钻头或切割轮,继续进行掘进。

五、施工工艺1. 前期准备:包括现场调查勘察、地质勘探、设备准备等;2. 设计分区:根据地质条件和工程要求,将地层划分为软硬两个区域;3. 分区施工:根据设计分区,在软土层进行盾构掘进,并同时进行填仓施工;4. 硬土层掘进:当盾构机掘进到硬土或岩石地层时,进行常压换刀,继续进行掘进;5. 后期收尾:进行隧道衬砌和回填工作,完成施工。

六、劳动组织在上软下硬地层盾构法分区填仓常压换刀施工工法中,需要合理组织施工人员的分工合作,明确责任和任务,确保施工进度和质量。

七、机具设备在上软下硬地层盾构法分区填仓常压换刀施工工法中,需要使用盾构机、刀盘、钻头、切割轮、注浆设备、输送带等机具设备。

上硬下软复合地层大断面隧道施工技术

上硬下软复合地层大断面隧道施工技术

上硬下软复合地层大断面隧道施工技术摘要:以八苏木隧道为例,通过有限元法详细的分析了上硬下软复合地层各施工方法的位移及支护受力,依此类比出相适应的施工方法及支护参数。

为类似工程提供参考。

关键词:上硬下软;复合地层;有限元;施工技术abstract: the paper analyzes displacement and supporting force of the construction metods of the compound stratum with up hard and below soft with finite element method by the example of the basumu tunnel, and puts forward the corresponding construction methods and supporting parameters, providing reference for the similar projects.key words: under hard and below soft; compound stratum; finite element; construction technology中图分类号:tu74文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012)1、工程概况八苏木隧道是京包线集宁至包头段增建第二双线重点控制工程,位于内蒙古高原南缘之大青山低中山区,隧道全长8184m,是单洞双线隧道,开挖断面在117~145m2,属特大断面隧道,隧道洞身通过区地层岩性复杂,主要有第四系全新统洪积层及坡积层,上第三系上新统玄武岩、泥岩夹砾岩、华力西中晚期花岗岩等,穿越地层不整合带长。

隧道出口施工至dk531+500时,围岩出现明显变化,分层明显,掌子面上部为玄武岩,上台顶部2.0m为玄武岩,弱风化,整体性好,其下为泥岩,呈胶结状,具有一定自稳性,但遇水易崩解,稳定性差。

上软下硬地层盾构法施工技术

上软下硬地层盾构法施工技术

图 1 滚刀刀圈偏磨崩裂
数 ,螺 旋 出 土 器 运 行 期 间 将 发 生 涌 水 、涌 碴 的 情 况 ,导致 在 掘 进 开 挖 期 间 所 投 入 的 资 源 较 多 ,施 工 效 率 偏 低 。
3 上软下硬地层盾构施工要点 3 . 1 盾构掘进参数优化
3 . 1 . 1 掘进方式 开 挖 面 具 有 上 软 下 硬 的 特 点 ,上部的软土对水体较为
1 工程概况
某 地 铁 工 程 总 长 55km, 以盾构法为主组织沿线沿线含丰富的砾质粘性 土 、全 风 化 粗 粒 花 岗 岩 ,钻探结果显示绝大部分区间的岩 体 完 整 性 较 好 ,未 见 异 常 松 散 的 情 况 ,天然抗压强度达到 373 ~ 1261MPa, 平均值为 817MPa。
局部岩石硬度较大,刀 盘 运 行 时 滚 刀 的 磨 损 加 剧 ,此 时 宜 放 慢 转 速 。按 3mm/nlin 的 掘 进 速 度 推 算 ,转速以 1.6r/m m 以内为宜。 此条件可避免刀盘在快速运行期间发 生 剧 烈 磨 损 的 情 况 。加 强 对 贯 入 度 的 控 制 , 目的在于减小 刀具所受瞬时冲击力,使其在安全荷载25t 以内。
为 避 免 盾 构 机 失 稳 ,应 减 小 单 次 纠 偏 量 ,按 照 循 序 渐 进 的方法调整盾构机的工作姿态。此外 ,刀盘与硬岩将存在周 期 性 碰 撞 的 情 况 ,设 备 操 作 人 员 需 要 加 强 观 察 ,密切关注土 仓 和 盾 壳 的 异 常 声 响 ,及 时 发 现 问 题 ,以正确的方 式 处 理 。
3.6 土舱密封处理
以 盾 构 机 刀 盘 位 置 为 准 ,确 定 其 正 上 方 6 X l O m 2 范围 的 孔 隙 ,对 其 采 取 封 堵 措 施 ,使 其 具 有 严 密 性 ,必要时可 采取地面深孔注双液浆的方法。盾 尾 倒 数 第 3 环 至 第 7 环 为 重 点 处 理 区 域 ,向 该 处 的 注 浆 孔 内 注 入 双 液 浆 。施工期 间 各 注 浆 孔 均 保 持 开 孔 注 浆 的 状 态 ,使壁后能够得到有效 的填充处理。

盾构施工典型上软地层下硬掘进参数选择

盾构施工典型上软地层下硬掘进参数选择

盾构施工典型上软地层下硬掘进参数选择1 掘进措施在上软下硬复合地层施工,添加剂的选择是关键,在推进过程中设法保持上部软土的平衡是目标,为了盾构通过时避免出现沉降以及坍塌等现象,采取主要对策措施如下:1)加强盾构机维养保养,提高设备的完好率和利用率。

并且提前有预见性的开仓检查刀具磨损情况并及时更换,保证刀具的完好率。

2)采用土压平衡模式掘进。

单纯采用较大土压力是一种理想方法,但因为下部为中风化岩层,会产生结泥饼的负面效应,而采用欠土压和辅助气压方法建立土压平衡掘进,容易造成气体泡沫冒出地面。

因此,采用土压平衡模式,在保证泡沫基本功能的前提下减小泡沫的注入量和发泡倍率。

泡沫溶液的组成参考:泡沫添加剂原液4%,水96%;发泡倍率4-6倍。

3)重视盾构掘进基础数据的异常反馈。

如推进速度、推力、扭矩、土舱压力增大、油温升高、出土闸门喷涌、渣土的含水量变化、渣样的判断、实际出渣量与理论出渣量的比较等等,认真分析异常原因,采取果断的技术措施,以免贻误最佳的处理时机。

4)严格控制掘进施工出土量。

出土量宜每环控制在58-62m3左右,最多不能超过65m3,视渣土中水量多少。

若出现出渣过多,而推进行程不够时,应停止螺旋机出土,继续掘进达到拼管片为止。

在下一环开始掘进时需要憋土保压,土压大小视刀盘扭距而定。

停机前也要憋土保压,以防止掌子面坍塌。

5)密切注意工程地质和地表沉降变化的情况。

根据地表沉降参数与推进参数总结出适应该地层掘进参数和注浆参数。

收集必要的掘进参数和地层信息,以信息反演地层结构。

及时调整推进参数,减少对地层的扰动,控制地面沉降。

6)优化壁后注浆配合比参数。

调整同步注浆配合比,加入适量早强剂,使浆液凝胶时间缩短到5h左右,使同步注浆尽快发挥其止水作用,防止管片背后水力通道的形成,可以有效防止或减小喷涌的发生,阻止管片上浮。

同时,及时进行二次双液止水环注浆,对管片背后进行堵水。

2盾构掘进参数控制3 施工总结1)在上软下硬地层,泡沫管于中心加水会出现经常堵塞,需要及时疏通,防止扭矩及渣温上升较快。

上软下硬地层盾构法分区填仓常压换刀施工工法(2)

上软下硬地层盾构法分区填仓常压换刀施工工法(2)

上软下硬地层盾构法分区填仓常压换刀施工工法上软下硬地层盾构法分区填仓常压换刀施工工法一、前言随着城市地下空间的逐渐开发利用,地下隧道工程的施工技术也在不断发展。

上软下硬地层盾构法分区填仓常压换刀施工工法是一种施工难度较高的盾构施工工法,在实际工程中已经得到了广泛应用。

本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例进行详细介绍。

二、工法特点该工法的主要特点是通过采取分区填仓常压换刀的方法来降低施工过程中的风险和难度。

采用该工法,可以有效应对上软下硬地层的施工挑战,提高施工效率和质量。

三、适应范围该工法适用于上软下硬地层的隧道工程,特别是在地下水位较高、土层稳定性较差等困难施工条件下具有一定的适应能力。

四、工艺原理该工法通过分析和解释施工工法与实际工程之间的联系,并采取一系列技术措施来实现施工目标。

主要原理是在盾构推进过程中,根据上软下硬地层的特点,将隧道分为多个区段,并分别进行填仓、开挖和换刀等工作,以保证施工的安全、稳定和顺利进行。

五、施工工艺施工工艺主要包括以下阶段:设计准备、土压平衡盾构推进、分区施工、填仓施工、换刀施工、封顶与竣工。

在每个阶段中都有详细的施工步骤和注意事项,以确保施工过程的顺利进行。

六、劳动组织施工需要合理组织人力资源,确保施工进度和质量。

劳动组织的关键是确定各个施工工艺阶段的人员配置和工作安排,以保证施工的高效、安全和可控。

七、机具设备施工过程中需要使用一系列的机具设备来完成各种施工任务。

主要包括盾构机、填仓机、换刀机、搅拌机等。

这些机具设备具有高效、可靠的特点,能够提高施工效率和质量。

八、质量控制为确保施工过程中的质量达到设计要求,需要采取一系列的质量控制措施。

主要包括对材料和设备的质量检验、工艺参数的控制、施工质量的监督和检测等。

只有通过严格的质量控制,才能保证施工的质量和安全。

九、安全措施施工过程中安全是首要考虑的因素,需要对施工中的危险因素和安全要求进行清晰明确的介绍。

深厚砂层条件下上软下硬地层中盾构施工风险及质量控制措施

深厚砂层条件下上软下硬地层中盾构施工风险及质量控制措施

CIVIL ENGINEERING&TRANSPORTATION|土木交通摘要:盾构在软下硬地层掘进中,因上部砂层扰动容易引起滑塌,导致盾构出土超方,引起盾构刀盘掌子面拱顶沉降过大、变形严重,甚至地面塌孔等危险。

文章通过分析深厚砂层条件下上软下硬地层中盾构施工风险,并从施工过程中的联系测量、掘进参数、渣土及良等方面提出有效的解决措施,保障了成型隧道的质量,以期对类似工程起到借鉴的作用。

关键词:盾构空推;风险;措施I深厚砂层条件下上软下硬地层中盾构施工风险及质量控制措施■文/戚仁勇地铁盾构在佛山市地区普遍存在深厚砂层条件下上软下硬地层中盾构施工情况,由于隧道拱顶砂层自稳性差、富含水,盾构掘进时无法釆用气压辅助措施,一般均釆用全土压掘进模式施工。

盾构机釆用满土仓掘进模式时,由于土仓负重较大,导致盾构掘进的推力和扭矩增大,隧道拱顶砂层受到扰动极易滑塌,造成刀盘掌子面超方现象,进而导致较大的地面沉降,甚至地面坍塌现象,引发安全生产事故。

1.工程概况南涌站〜陈村新城站盾构区间线路最小曲线半径为500m,区间线路纵断面呈“V”字型节能坡形式,线路出南涌站后,右线以-2%。

、-20%。

、7.58%。

、24%。

、2%。

的坡度到达陈村新城站,线路轨面埋深17.7m〜31.3m,隧道覆土12.88m〜26.48m,地层上往下依次为(1-1)人工填土层、(2-2)淤泥质粉细砂层、(2-1B)淤泥质土层、(3-2)中粗砂层、(4-2)粉质粘土层、(6)全风化泥质粉砂岩、(7-3)强风化泥质粉砂岩、(8-3)中风化泥质粉砂岩。

本区间在侧穿建筑物时,隧道洞身穿越地层主要为(2-2)淤泥质粉细砂层、(3-2)中粗砂层、(6)全风化泥质粉砂岩、(7-3)强风化泥质粉砂岩、(8-3)中风化泥质粉砂岩,线路位于24%。

的上坡段,埋深约25m。

2.施工风险2.1上软下硬地层强度不均,出现盾构机抬头、偏离隧道中线的风险隧道上部砂层标贯系数为6~11锤,属于软弱土地层,下部为强、中风化泥质粉砂岩天然单轴抗压强度值平均为10-15MPa.盾构穿越该地层时,因隧道上部底层软弱而下部岩层的特质,导致盾构机容易抬头,偏离隧道中心线,影响成型隧道的线性质量。

盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术

盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术

盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术随着城市规划建设的不断推进,越来越多的地下工程需要在地层复杂的情况下进行施工。

盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术是一项重要的技术,它能够解决在软弱地层下进行盾构施工的难题,为城市地下空间的合理利用提供了有效的解决方案。

盾构机是一种用于地下隧道建设的专用设备,它能够在地下开凿出一个圆形的隧道,并在此过程中同时完成开挖、支护和衬砌等工作。

盾构机的直径一般为几米到几十米不等,根据不同的地质条件和施工要求,可以选择不同类型和规格的盾构机。

在复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路的施工中,盾构机是最常用的施工设备之一。

1. 地质勘察与分析:在进行盾构施工前,需要对地下的地质情况进行详细的勘察与分析,包括地质结构、地层性质、地下水位等等。

通过对地质情况的了解,可以为后续的施工工作提供可靠的依据。

2. 施工方案设计:根据地质勘察和分析的结果,制定盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路的施工方案。

施工方案要考虑到地质情况、盾构机的类型和规格、施工进度等多个因素,并制定相应的措施来解决可能出现的问题。

3. 盾构施工:盾构施工是整个施工过程中最重要的环节。

盾构机在进行施工过程中,会不断进行土层的开挖,并进行支护和衬砌工作。

在复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路的施工中,盾构机需要根据地质情况和施工方案,选择合适的开挖方式和支护方式,并及时调整施工工艺。

4. 施工监控与管理:在盾构施工过程中,需要进行监控和管理工作,包括对盾构机的运行状态进行实时监测、地下水位的控制、土层变形情况的监测等等。

通过施工监控和管理,可以及时发现和解决问题,确保施工的顺利进行。

盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路的施工技术是一项复杂而关键的工作。

只有通过合理的地质勘察和分析、科学的施工方案设计、精细的施工工艺和有效的监控与管理,才能够确保施工的质量和进度,同时保证运营铁路的安全和顺利进行。

上硬下软地层盾构施工-最新资料

上硬下软地层盾构施工-最新资料

上硬下软地层盾构施工: In the hard soft formation, and shield construction characteristics, through the analysis of strata, it shields construction parameters optimization, and takes the ground sleeve valve barrel grouting of the strata damage, the weak layer reinforcement measures, and the design calculation and construction practice. The results show that, using the technology of construction treatment can better control shield posture, security shield smoothly through such formation.s: under the hard soft shield, tunnel sleeve, valve tube reinforcement, shield posture0、前言城市轨道交通具有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源及用地等特点。

目前世界各国普遍意思到:解决城市的交通问题的根本出路在于优先发展以轨道交通为骨干的城市公共交通系统。

采用盾构法进行隧道施工,由于其特有的安全高效及适应性,广泛应用于城市轨道交通建设隧道施工中。

随着施工建设的开展,施工过程中必然遇到各种难题,本文结合长沙市轨道交通2号线实例,对盾构施工上硬下软地层处理进行了深入研究,详细论述了处理措施。

1、工程概况长沙市轨道交通2号线体育公园站南侧100m范围地质情况较为复杂,为强风化砾岩、全风化砾岩区域,同时内部不同程度的含有中风化砾岩夹层,强度相差较大,施工前对该区域进行了地质补勘,揭示地层情况如下图所示:(6-2)层为中风化砾岩,单轴天然抗压强度为15~25MPa,(6-2a)层为全风化砾岩,该层胶结差,钻孔时取不到完整芯样。

盾构在上软下硬地层中掘进控制措施

盾构在上软下硬地层中掘进控制措施

盾构在上软下硬地层中掘进控制措施摘要:盾构在上软下硬的地层掘进时,地质上下岩层强度相差较大,如平衡压力控制不好,盾构掘进过程中会引起刀盘切削的上部土体则容易进入土舱内;下部硬岩则掘进困难,容易导致盾构机容易上翘、刀盘刀具破损过大等问题。

施工过程中,主要控制盾构姿态、速掘进度及盾构机平衡压力,采用一定的预处理措施,使盾构机在防止刀盘刀具破坏的同时,避免盾构机姿态不平衡失控而超限。

关键词:上软下硬;盾构掘进;掘进风险;对策及控制措施地铁9号线4标花马区间掘进过程中通过提前详细了解地质勘查资料、日常加强盾构机的维保工作、采用土压平衡模式掘进、合理利用盾构铰接千斤顶、加强盾构掘进过程中土仓压力和出土量的控制、盾构掘进速度的控制、加强盾构掘进过程中地表沉降变化的巡查和监测、优化壁后注浆配合比参数、控制好掘进姿态、盾构掘进参数控制的情况等,使盾构机在防止刀盘刀具破坏的同时,防止盾构机姿态失控而超界限。

通过这些有效的措施,实际施工过程中花马区间左、右线盾构均顺利、成功的通过上软下硬地层。

一、工程概况及地质情况广州市轨道交通九号线施工4标花都广场站~马鞍山公园站区间约长1360m,为1盾构段;区间最小曲线半径400m,最大路线纵剖26.89‰。

该区间自花都广场站东端引出,一直沿着迎宾大道东行到达马鞍山公园站,位于已建迎宾大道下,起止里程:YDK9+864.500~YDK11+165.530。

本区间自地表以下依次是填土层、粉细、中粗、砾砂层、微风化灰岩(局部为中风化炭质灰岩),砂层厚度大、透水性强,直接与微风化灰岩接触,灰岩强度较高,中间无不透水层。

区间盾构隧道线路沿线基岩以灰岩为主,灰岩中揭露的岩溶有容蚀裂隙、溶洞、土洞、断层等,以溶洞为主,局部有土洞。

隧道主要穿越<3-2>冲积-洪积中砂层、<3-3>冲积-洪积砾砂层、<4-2>淤泥质土层、<5C-1A>灰岩可塑~软塑残积土层,局部穿越<9C-2>炭质灰岩微风化带,盾构区间地质为上软下硬。

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上硬下软地层盾构施工
: In the hard soft formation, and shield construction characteristics, through the analysis of strata, it shields construction parameters optimization, and takes the ground sleeve valve barrel grouting of the strata damage, the weak layer reinforcement measures, and the design calculation and construction practice. The results show that, using the technology of construction treatment can better control shield posture, security shield smoothly through such formation.
s: under the hard soft shield, tunnel sleeve, valve tube reinforcement, shield posture
0、前言
城市轨道交通具有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源及用地等特点。

目前世界各国普遍意思到:解决城市的交通问题的根本出路在于优先发展以轨道交通为骨干的城
市公共交通系统。

采用盾构法进行隧道施工,由于其特有的安全高效及适应性,广泛应用于城市轨道交通建设隧道施工中。

随着施工建设的开展,施工过程中必然遇到各种难题,本文结合长沙市轨道交通2号线实例,对盾构施工上硬下软地层处理进行了深入研究,详细论述了处理措施。

1、工程概况
长沙市轨道交通2号线体育公园站南侧100m范围地质情况较为复杂,为强风化砾岩、全风化砾岩区域,同时内部不同程度的含有中风化砾岩夹层,强度相差较大,施工前对该区域进行了地质补勘,揭示地层情况如下图所示:
(6-2)层为中风化砾岩,单轴天然抗压强度为15~25MPa,(6-2a)层为全风化砾岩,该层胶结差,钻孔时取不到完整芯样。

通过补勘钻孔揭示可知本段区间隧道所处地层为软硬交错地层,以AK1钻孔为例从地表到地面下约18m处为软土层,地下约
18m~25m为硬岩,地下25m~30m为软岩。

区间隧道埋深约21m,刚好位于软硬岩交界处。

盾构隧道区域为上硬下软地层,对施工影响较大,如不采取有效的措施盾构机很难顺利通过,施工时盾构机姿态必然难以控制,导致盾构机叩头、管片碎裂,最终隧道质量及线性无法保证。

目前尚无成熟经验可借鉴。

2、方案及计算
2.1 施工方案
通过对该地层物理力学性能分析,拟通过袖法管注浆的方式对隧道下部及左右两侧3m范围内全风化砾岩进行加固,使其具有一定的强度;袖法管成孔的同时对隧道上部中风化砾岩进行破碎,降低其强度。

通过注浆解决盾构施工时隧道上下部强度相差较大,盾构姿态难以控制的问题。

注浆处理后通过合理的推进参数配置,使盾构顺利通过上硬下软区域。

2.2 模型建立及结果分析
本次数值模拟采用Itasca公司的UDEC通用离散元程序(UDEC,Universal Distinct Element Code)进行模拟。

图1加固前洞周最大主应力分布云图图2 加固前洞周位移分布云图
图3加固后洞周最大主应力分布云图图4加固后洞周位移分布云图
由计算结果可以看出,通过软硬交界处的盾构隧道,在未对软土层进行注浆加固时,拱顶最大沉降60mm,地面最大沉降35mm,洞周最大主应力3.5e6;进行注浆加固后,拱顶最大沉降50mm,地面最大沉降15mm,洞周最大主应力3.0e6。

通过计算结果可以看出,在进行注浆加固后,拱顶沉降和地面沉降都得到了有效的控制,洞周最大主应力也有所减小,对于地铁施工的安全性和稳定性起到了良好的效果。

3、袖法管施工
本工程袖阀管施工既要对隧道下步软弱层加固,同时也要对隧道上部硬岩进行破碎。

采用150型工程地质钻机进行钻孔,采用KBY50/70型双液注浆泵,并配备高压注浆管路系统和制浆设备,袖阀注浆管为每节长333mm、内径40mm、外径48mm的硬质塑料管。

注浆压力初定为0.3Ma;灌浆材料采用粉煤灰水泥浆,水泥强度等级不低于42.5级的普通硅酸盐水泥,水泥与粉煤灰之
比为1:2,干料与水之比为1:2,可根据施工需要加入速凝剂。

施工采用两序法,地质钻一次造孔泥浆护壁,灌浆自下而上施灌,先单序孔,后双序孔,以免串孔或窜浆。

如遇转折孔,孔距要做适当调整,以确保转折孔与邻孔之间的紧密连接。

采取分段式注浆,每段注浆长度称为注浆步距。

花管长度为注浆步距长度。

注浆步距一般选取0.7~1 m,这样可以有效地减少地层不均一性对注浆效果的影响。

施工过程中做好注浆施工的各种记录,及时了解注浆压力和流量变化情况并进行综合分析,判断注浆效果是否满足设计要求,注浆作业时,每500 mm记录一次注浆参数。

注浆结束的条件为注浆量达到设计要求,注浆终压达到1.2MPa。

注浆后,采取检查孔总数不少于总灌浆孔数的5?,总孔数不少于3个取芯检查,抗压强度不小于1MPa。

如不合格需进行二次补浆。

4、盾构推进
通过袖阀管注浆加固,抽芯检测加固土体强度1.2MPa满足设计要求,盾构推进到该区域后,对推进参数进行了优化配置及推力7500KN~9000KN,扭矩1800~2500kNm,土仓压力控制在
0.3~0.8Bar,没有出现推进参数突变,盾构机叩头及上浮现象,盾构姿态得到了较好控制。

隧道轴线平面位置-20~40mm,标高-30~70mm满足相关规范要求,隧道成型后对地面及隧道进行了监测,地面最大沉降-22mm,隧道最大沉降70mm。

5、结论
长沙地铁2号线体育公园站~杜花路盾构区间上硬下软段,无成熟经验可借鉴,通过袖阀管注浆对下层软弱段加固及成孔时对上部地层破碎,很好的解决了这一难题。

说明采用袖阀管注浆,在此类上硬下软地层中进行盾构施工,能有效的解决盾构姿态控制问题及隧道轴线控制。

注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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