广州地铁复合地层盾构技术的探索和突破
广州地铁隧道施工中的盾构选型及盾构改进应用
地质 条件 需选 用不 同 的盾构 型式 ,如在 砂性土 中一 般采 用泥 水平 衡盾 构 ,而在 粘性 土层 中一般采 用土 压 平衡盾 构 。 但大 多数 城市地 质 条件往 往 比较 复杂 , 不 是单 一 的地层 ,既 有砂性 土 也有粘 性土 ,甚至有 强 度较 高 的风 化岩层 。对 于 复杂 的地质条 件 ,采 用 盾 构 施工 时必 须进 行充 分 的研 究 与分析 ,否则会 给 盾构 施 工带 来 极 为不 利 的影 响【 。本 文结合 广 州 l ~I 地铁 二 号线某 区间隧道 的旌 工 ,分析 了盾构选 型需 考虑 的因素 ,提 出 了盾 构选 型 的流程 ,阐述 了刀盘
根据岩样测试 ,本区间内,处于隧道断面中的
作 者 丁志 诚 简介 :男 .5 岁 ,高 级工程 师 ,现 工作 于上海 隧道 工程股 份有 限 公司 .主要 从事 隧道 的施 工 、管理及 科 研工 作 . l
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第2卷 l
第 l 期 2
丁志诚等.广州地铁隧道施工 中的盾构选型及盾 构改进应用
泥质粉砂岩和粉质泥岩 的饱和抗压强度 均处于 0 ̄1 a " 5MP 。图 1为该 区 间隧道 地质剖 面及 隧道 轴
线分布图。
I 场 地 条 调 I 地 质件 查
围 的环境 影响 较小 而得 到 日益广泛 的应 用 。不 同的
隧道 工程 是广州 地铁二 号线 的重 要组 成部 分 。区 间 隧道包 括左线 和右线 各一 条 ,单线长 8 0m,隧道 4 衬 砌外 径为 60 .m,内径 为 54 .m,隧道 坡度 最大 为 2.7 ,竖 曲线 R=300m,500m 不等 ,平 6 ‰ 7 0 0 面 曲线 R=60m,200m,300m不 等 ,隧道覆 0 0 0 土在珠 江 中间最 浅处约 55 在海 珠 广场 站 出洞 口 .m, 覆土约 l.m。隧道衬砌每环 宽 1 82 .m,厚 3 2 0c m。 22 工程 地质 条件 .
广州轨道交通五号线盾构施工关键技术
Gu n z o to l e 5 , n u a g h u mer i a d s mma z ss me e p re c so h e d t n e i gt c oo y i o o n tau ,h pig n i r e o x e n e n s i l u n ln e hn lg n c mp u d s t m i r o n
Re a c r s t Da a s a a —Zh ng h n a p r fGu n z o to l e 5 a p l d s c e su l h e s r h e ul s: tn h n n o s a b a to a g h u me r i h s a p i u c s f ly t e SEW h ed n e s il lun h n t o r t e frtt a c i g meh d f h s i o i me,a d t e su r h ed h s c mp e e h h o—s a lw u n ln c o s t e fv r n h l ry s il a o l td t e u r hl o t n e i g a r s h e . i
h h ed h sco s d tr u h k r tc v ss o it u e n Hu c e h n T e s il a r s e h o g a s a e mo t y d srb t d i o h z a —Xio ez a a t a d i h sfle n t i h i a b ih n p r , n t a ld i s i h
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20 0 7年 l 月 1
铁
道
工
程
学பைடு நூலகம்
盾构隧道防水技术主要问题探讨及展望
盾构隧道防水技术主要问题探讨及展望摘要:工程渗漏水是隧道施工期间较为常见的一种质量问题。
通过对工程渗漏水进行施工控制,能够让施工得以更好地完成,避免因为工程渗漏水等问题影响施工效率。
因此,有必要对盾构隧道防水技术主要问题探讨及展望进行研究。
关键词:盾构隧道;防水技术;渗漏水引言地铁隧道建设规模大、施工里程长,通常会跨越多个区域,难免会遇到含水量偏高的地层,若防水、堵漏施工不规范、管控不到位,接缝、孔洞等薄弱位置极易出现渗漏水,危及隧道结构的安稳承荷与使用寿命。
1盾构隧道防水技术主要问题盾构管片螺栓孔、手孔等位置的混凝土质量不达标,螺栓孔处混凝土灌注不密实,或孔洞处未加防水密封垫圈,进而引发渗漏水缺陷。
另外,灌浆回填完成后,堵漏材料或水溶性聚氨酯封堵后受到外水压的影响脱出,从而导致螺栓孔防水失效。
结合调研结果发现,该项目孔洞渗漏水以注浆孔渗漏为主。
同步注浆通常是由多个盾尾注浆管进行,而整个盾尾并不是都设有注浆管,这就使得注浆液流动过程中会出现多个薄弱点,尤其是注浆量较大的大直径盾构隧道,因地质条件复杂,极易出现浆液流动分布不均的情况,因此就会在注浆不密实位置形成渗漏点。
2盾构隧道防水技术2.1防灾减灾措施(1)提高勘察设计水平,重点探明隧道沿线的不良地质条件及地下水的分布情况。
可通过多次钻探提高勘查精度。
对于不良地质区间或复杂地形区域,可发展利用水平钻探技术,采用水平和竖向钻探结合获取隧道沿线更多、更精准地质情况。
此外,还应结合其它探查手段,如高密度电法、地质雷达、航空电磁法等,以提高勘察精准度。
(2)改良结构设计。
管片衬砌设计应充分考虑最不利地质条件下的作用荷载及边界,进行管片结构分析。
此外,还应提高管片设计安全系数,考虑不同风险及结构破坏模式,加强隧道的结构韧性设计,合理设计管片及接头形式,尤其应注意高水压作用下的盾构隧道结构失稳,避免发生结构整体坍塌破坏。
(3)提高防、堵漏水技术。
在盾构施工过程中,提高盾尾防水及堵漏技术尤为重要。
广州轨道交通盾构技术研究所:跨越新章 衔梦前行
广州轨道交通盾构技术研究所:跨越新章 衔梦前行文/ 王俊彬上个十年,广州轨道交通盾构技术研究所(以下简称“盾构技术研究所”或“研究所”)在确立复合地层盾构施工理论概念的基础上,提出复合地层盾构施工“破、和、排”的治理理念并形成理论体系,开创性地研究及应用了土压或泥水平衡盾构技气压辅助平衡掘进技术、泥水-土压双模式盾构机及施工技术、衡盾泥辅助盾构施工技术、环保微差爆破技术等,为国内盾构施工技术发展提供了借鉴和参考,贡献出了绵薄之力。
2020年,在习近平新时代中国特色社会主义思想指引下,中国广大人民众志成城,积极应对新冠肺炎疫情带来的影响,推动社会生产与生活快速复苏。
中国盾构工程行业也逆势而上,勇攀一个又一个高峰:国内首台三模盾构机成功下线应用于广州地铁七号线项目,深圳机荷高速改扩建项目荷坳隧道突破18米级特大直径盾构设计的新纪录,北京东六环地下通道项目国内16米级超大直径盾构机成功下线并在工地开始组装;国内15米级超大直径越海盾构隧道汕头苏埃通道顺利贯通,深圳春风隧道工程、珠海隧道工程、佛山季华路隧道工程、广州海珠湾隧道工程等复合地层超大直径盾构隧道工程有序推进;参与全球14米以上超大直径盾构机/TBM隧道项目超过60项。
中国盾构工程行业的发展突飞猛进,已臻世界先进水平。
不忘初心——勇担使命谱新章 凝心聚力助跨越近年来,随着中国城市轨道交通、公路、水利与地下管廊、地下空间开发等领域的大规模建设,盾构法施工已得到越来越广泛的应用,盾构工程设计、评审、施工、监理、技术服务等产业已形成了一个庞大的跨学科、跨专业、跨行业的产业集群。
根据中国城市轨道交通协会数据,中国城市轨道交通新增运营线路总长度呈现快速增长趋势。
2012年年底,中国城市轨道交通运营线路中总长度为2286公里,到2019年底达到6736.2公里,年复合增长率为16.69%。
数据显示,“十三五”期间,中国城市轨道交通运营里程预计新增4494公里,年均新增近900公里,总里程达8112公里。
地铁盾构隧道岩溶分析及处理
地铁盾构隧道岩溶分析及处理摘要:通过对广州地铁三号线北延段施工中存在的岩溶不良地质进行总结分析,结合以往岩溶处理经验,对需要处理的岩溶进行了分类,并结合实际情况的不同给出不同的处理措施,以期对岩溶的处理形成参考意见。
关键词:地铁岩溶处理措施P642.25概述广州地铁三号线北延段部分地层属于广花冲积盆地,上覆地层成因类型比较复杂,下伏泥灰岩层位不稳定,一部分地层岩溶发育,形成较大面积的溶、土洞群,一部分地层由于处于隧道主体结构较近的区域,形成岩溶发育的高风险区,且岩溶分布规律性差,溶洞个体形态不一,溶土洞的填充物多为流塑或软塑状,稳定性很低,若遇地下水丰富或流动活跃,极易造成地面塌陷,盾构机施工及地铁运营阶段都很容易造成结构的破坏,所以岩溶处理的好坏直接决定地铁盾构施工及地铁运营阶段的安全。
地铁隧道岩溶风险分析及处理目的2.1 地铁隧道岩溶风险分析2.1.1 盾构机陷落盾构机总体重约400余顿,且盾构掘进过程中需要建立一定的土压力(根据埋深和地质状况不同进行设定),同步注浆亦需要很大的压力(一般大于土压力0.1MPa),所以盾构机直接通过较大的溶洞或溶洞距离隧道较近,极易造成盾构机直接陷落,造成不可估量的事故和损失。
2.1.2 盾构机磕头或左右偏离盾构机在掘进过程中会对穿越地层造成很大的扰动,溶洞区域较弱的地质状态加剧了扰动的程度,盾构机通过时极易造成磕头或左右偏离中线的事故,且重新纠偏的难度很大,最终造成整条隧道的线路超限,无法满足设计的行车运营要求。
2.1.3 盾构隧道突泥涌水地层中存在丰富的地下水且具有流动性是溶土洞形成的必要条件,薄弱的溶洞区域一旦在盾构掘进时被击穿,无论是螺旋输送机出渣还是刚成型的隧道变形都很可能造成突泥涌水的现象,盾构机存在被淹没的极大风险。
2.1.4 地铁运营隧道变形地铁运营阶段,未处理的溶土洞或岩溶高风险区新形成的溶土洞极易造成隧道的结构变形,在稳定性要求极高的地铁隧道,行车运营存在很大的风险,无法保证地铁行车运营和乘车旅客的安全。
盾构在砂层中掘进的探讨
盾构在砂层中掘进的探讨1、工程概况广州市轨道交通五号线【员村站~车陂南站盾构区间】由两条圆形盾构隧道及相关附属工程组成,里程范围为:YDK20+195.200~YDK22+919.907。
盾构施工安排四台盾构机在科韵路站始发,其中两台盾构机在车站的西端始发,向员村站方向掘进,到达员村站后吊出;另两台盾构机在科韵路东端始发,向车陂南站方向掘进,到达车陂南站后吊出。
该工程盾构隧道双线总长为5134.641单线延长米,左、右线线型基本一致。
附属工程包括:联络通道4个,其中有两个联络通道含泵房,分别是【科~车区间】1#联络通道和【员~科区间】2#联络通道;洞门共有8个,其中科韵路站东、西端共4个洞门、员村站东端2个洞门、车陂南站西端2个洞门。
区间路线示意图见下图。
图1区间路线概况示意图2、地层分析2.1、工程地质特征该工程员~科区间隧道覆土在9.467m~23.219m之间,洞身主要在、、岩层中通过,局部位置穿过、、、等土层,在靠近科韵路站一端约60m的范围内,隧道需穿过粉细砂层、可塑粉质粘土等较软弱的土层。
该工程科~车区间隧道覆土在9.683m~19.46791m之间,洞身主要在、岩层中通过,局部位置穿过、、、、等土层,在此区间靠近科韵路站一端的约70m 的范围内,隧道穿过粉细砂层、中粗砂层、可塑粉质粘土等较软弱的土层。
2.2、砂层分布情况员~科区间左线洞身为砂层的隧道,分布里程为ZDK21+451.81~531.51,长度为79.7米,洞身地层为〈3-1〉、〈5-2〉、〈7〉、〈8〉、〈9〉。
右线砂层段分布里程为YDK21+484.16~510.31,长度为26.15米,洞身地层为、〈5-2〉、〈6〉、〈7〉、〈8〉。
左右线地面均为科韵路立交及附近绿化带。
科~车区间左线洞身为砂层的隧道,分布里程为ZDK21+686.81~709.58,长度为22.77米,洞身地层为〈3-2〉〈7〉〈8〉。
右线砂层段分布里程为YDK21+686.81~690.91,长度为4.1米,洞身地层为〈3-2〉〈5-2〉〈7〉〈8〉。
广州地区疑难地层中土压平衡盾构推进技术措施浅谈
用 中面临诸多难题 ,文章简要分析 了在广州市各种疑难地层 中盾构推进的困难之处以及相 关的技
术措施 , 即在 上软 下硬 地层 中、砂 层 和孤 石 区及 长距 离硬 岩段 盾构推 进技 术措 施 。
关键 词 :盾构 ;复合地 层 ;上软 下硬 ;硬 岩段 ;孤 石 区
中 图分类 号 :T 9 U4
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20 0 8年第 1 期
煤
炭
工
程
广 州 地 区疑 难 地层 中土 压 平衡 盾 构 推 进 技 术 措 施 浅 谈
郭庆 华 ,李 彦
( 中煤邯郸设计工程有 限责任公 司 ,河北 邯郸 0  ̄3 ) 5 1
摘
要 :广 州地铁 土建 工程 大量 采 用盾 构 工法 ,但 当地 复 杂 的地 理地 质条 件使 得该 工法在 应
擦 力。合理 利用超挖 刀 以及铰接 千斤 顶调 整盾构 姿态 ,保 证 隧道轴线 符合设计要求 ,控制好掘进 速度 、刀盘轨 速等 , 以保证 刀盘 充分 破 碎前 方 岩石 。提 高 同步 注浆 的及 时性 , 要选用凝结 快 、结 石 率高 的浆 液 。根 据 刀具 切 削 的工效 , 判断磨 损情况 ,在适 当地 层 中开仓更 换刀 具 ,以保证 刀具
目前广州地铁 土建工 程 大量采 用盾 构工 法 ,但 当地复
杂的地理地质条件使 得该 工法 在应 用 中面临诸 多难 题 ,如
何 应对解决这些 难题 ,为盾构 工作 者们 所关 注。广州 地 区
地层复杂性 表现该 地 区地层 的复合 性这 一最 重要 特点 :即
工程范 围内的岩性变 化频 繁 ,物理 力学 性质 差异 大 ,基 岩
刀盘高转速 ,低扭 矩模式 。掘 进过程 中 ,有 针对性 地加 注 泡沫 以减小刀盘 扭矩 ,消 除产生盾 构旋转 的外力 因素 ,通 过改变刀盘旋转方 向来纠 正盾构旋 转 ,防止盾 构机产生 自 转 。优化掘进参 数 ,合 理选择 推力 。针对刀 盘易发 生变形 的情况 ,在盾构机设 计时 ,赋予 刀盘 的强度和整体 刚度 较
2020年度城市轨道交通科技进步奖获奖项目展示
2020年度城市轨道交通科技进步奖获奖项目展示2020年度中国城市轨道交通协会“城市轨道交通科技进步奖”评选工作已全面结束。
协会共收到116项成果的申报材料,经形式审查和推荐审查,共有81个项目通过审核,提交至评审委员会进行评审。
按照《中国城市轨道交通协会城轨科技进步奖奖励办法》和《中国城市轨道交通协会城轨科技进步奖实施细则》的规定,经中国城市轨道交通协会城轨科技进步奖评审委员会组织专家初评、复评以及奖励委员会审定,并通过网络公示,共有27项成果获得本年度城市轨道交通科技进步奖,现决定授予“面向网络化运营的互联互通CBTC关键技术及成套装备与示范应用”等1项成果为特等奖,授予“饱和软土复杂环境地铁盾构隧道结构安全与耐久性关键技术”等11项成果为一等奖,授予“全程无网储能式有轨电车关键技术研究及应用”等15项成果为二等奖。
Special report / 特别报道项目名称:面向网络化运营的互联互通CBTC关键技术及成套装备与示范应用申报单位:重庆市轨道交通(集团)有限公司、交控科技股份有限公司、北京交通大学、北京华铁信息技术有限公司、通号城市轨道交通技术有限公司、浙江众合科技股份有限公司完成人:王峙、乐梅、王伟、林莉、张军、黄友能、薛胜超、张宇川、张兴健、秦小虎、文成祥、夏波、代守双、杨婧、邓雷、李天然、黄鹿原、谷宝慧、赵红礼、张晋恺、刘桂宏、李铮、张德明、姜庆阳、郭晓明、刘鲁鹏、陈大旭、边劲飞、谢胜茂、胡顺定特等奖项目简介:我国城市轨道交通行业发展迅猛,线网规模不断扩充,极大地方便了城市居民的出行。
与此同时,轨道线路间互通性差,运营孤立性高等问题日益凸显,阻碍了市民出行体验的提升。
亟需研究更高效的面向网络化运营的互联互通CBTC技术,实现城市轨道线路间互联互通机制,提升资源调度的科学性,提高居民出行的服务体验。
本项目立足当前城市轨道交通孤岛式运营现状,瞄准各线路间信号控制协同性弱的难题,提出了轨道交通互联互通CBTC系统,其创新点如下:1.首次创建了互联互通的CBTC系统架构模型,提出了互联互通CBTC系统的设计原则,突破了互联互通CBTC系统行车安全保障的关键技术;2.构建了具有完全自主知识产权的互联互通CBTC 系统的标准体系,自主研发了成套标准装备,填补了国内空白;3.提出了基于属性集等价划分的准入测试方法,构建了基于ATML(Automated Test Markup Language)标准架构的仿真测试平台通用模型,为有限工期下完成指数级案例测试任务提供了高效的解决方案;4.建立了基于关键链的多项目进度管理方法,提出了基于动态客流仿真模型的网络化运营组织策略,为后续网络化建设和运营模式的改进奠定基础。
复合地层隧道盾构掘进机的改造
计寿 命 为 100小 时 , 台机 轴 承 各约 用 了 15 00 两 80小时 , 浆泵只有一套, 进行壁厉注浆作业时 , 同步注 浆就无法 远未达到使用寿命;②刀盘减速器的设计寿命为 50 00 进行, 掘进须停 }。 ^ 增设一套泵送机构, k 可使掘进和壁后 小 时 以上 , 目前两 台机 减速 齿 轮各 约 用 了 15 而 80小时 。 注浆同步, 提高掘进效率。 预计车 三项 目部 将运 转 20 0 0小 时 , 总运 转 时 间 3 5 8 0多 ( 改进 A 2 ) 液罐搅拌轴 的设置形式 。现搅拌轴为卧 小时, 不会超出设计寿命 。③泵和马达等液压元件一般 式,端面密封橡胶采用压力油脂张开形式达到密封 目 大修 周 期在 6 0 时 以上 , 0 0小 预计 在 下 一 工地 运转 20 00 的。 但工作不可靠 , 浆液外泄现象无法解决 , 周围设施受 小时, 各液压系统应仍处于正常工作状态 。 污染严重。 为了解决这一问题 , 拟将轴 由水平改为立式, 刀盘重新设计制造 , 度 、 强 刚度 、 磨 性 都 得 到 加 耐 两 电机 两轴 , 底部 不设 支点 。 强; 刀盘 增 加 了泡 沫 注 入孔 和 水 注 入 孔 , 有 效 提 高渣 可 2 . 3改进泡沫系统 土 的流 动性 和预 防泥 饼 的产 生 。 以预测经 过 维护 和合 所 增加 泡 沫 的注入 点和 注 入 量 。 刀盘 增 设 泡 沫 孔 2 理 改造 后 ,盾 构机 将 在 车 ~ 三 区 问 合 同标 段 有 出色 表 个, 注入 孔数 由 3个改 为 5 。为使 各孔 能单 独 发挥效 个
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工艺与设备
广东建材 20 年第 3 06 期
复合地层隧道盾构掘进机的改造
江招胜 黄威然 ( 州地铁设计 院 50 1 ) 广 10 0
复合地层盾构施工技术研究
复合地层盾构施工技术研究作者:周书宇赵现伟来源:《世界家苑》2018年第07期摘要:针对广州地铁为代表的复合地层,分析了盾构机在复合地层中常见的刀盘刀具磨损、姿态难控制、结泥饼和喷涌等施工风险,并提出了相对的应对措施。
关键词:盾构施工;复合地层;姿态控制;应对措施Abstract:in view of the composite strata represented by Guangzhou metro,the construction risks such as tool wear,attitude difficult control,mud cake and gushing are analyzed in the composite stratum,and relative measures are given.Key words:shield construction;composite strata;attitude control;Countermeasures随着我国经济和城市建设的大力发展,城市交通拥挤等问题也逐渐成为各城市要解决的首要问题。
而城市地铁作为一种安全、快捷、高效、环保的交通形式,迅速成为许多大城市解决交通问题的首要选择[1-2]。
据中国城市轨道交通协会信息2018年第1期公开数据显示:截至2017年12月31日,中国内地累计有34个城市建成投运城轨线路5032.7公里;2017 年新增石家庄、珠海、贵阳、厦门4个运营城市;新增33条运营线路,868.9 公里运营线路长度。
新增线路再创历史新高,比2016 年新增线路534.8 公里增加334.1 公里,增幅达62.5%。
而在地铁施工中盾构法由于对环境影响小,不受地形、地貌、江河水域等条件限制,以及施工安全、快速等诸多优点[3-4]成为众多工程的最佳施工方法。
在盾构施工中涉及复合岩层开挖面的工程案例有很多,例如四川成都的地铁 1 号线,重庆铜锣山隧道,长沙地铁2号线,广深港狮子洋隧道,广州地铁隧道工程等,故地铁盾构施工中会不可避免的面临复合地层的掘进问题。
泥水盾构复合地层过危房施工技术总结
泥水盾构复合地层过危房施工技术总结作者:铁强来源:《城市建设理论研究》2014年第06期摘要:通过总结广州地铁六号线一标盾构机顺利穿越240m危房群的施工情况,为泥水盾构在软弱砂层中掘进及对地面沉降的控制提供一定的施工经验和参考数据。
关键词:泥水盾构危房群掘进控制沉降控制中图分类号:U455.43 文献标识码:A1工程概况广州市轨道交通六号线【河沙站~大坦沙站】盾构区间(盾构1标)工程,盾构机从河沙站南端头二次始发后向大坦沙站方向掘进,最后到达大坦沙站,区间隧道内径Φ5400,管片厚度为300mm,采用三菱泥水平衡盾构机进行隧道掘进施工。
河~大区间盾构过联络通道后掘进至里程ZDK4+380(320环),盾构开始下穿桥中中路泮塘五社工业区的一层房屋,到里程ZDK4+623.63(485环)才完成通过该房屋区域,全长约243m,一共需穿越20间房屋(大部分为厂房及仓库),其中有16间为局部危房,1间为危房,1间为严重损坏房,2间为一般损坏房。
盾构隧道洞身范围内的土层主要以淤泥质砂层、砾砂层为主,320环~350环底部有微风化带(粉砂岩)、中风化带,320~400环局部有全风化带、强风化带,该里程段隧道埋深约15~10.8m,覆土均为、地层,自稳性差,沉降控制难度大。
砂层为主要含水层,且透水性强。
强风化带和中风化带富水性不大。
2 前期措施2.1 对房屋与隧道相邻程度、影响范围内的房屋结构进行详细调查,同时委托有资质的单位对该段区间房屋进行第三方鉴定,评估安全状态。
综合各方因素预测盾构施工对既有建(构)筑物的影响程度,并制定相应的施工管理指标。
2.2 提前将房屋内的居民和重要财产进行临迁,以确保居民人身和财产的安全。
2.3 对盾构机进行一次全面的检修,特别是对盾尾密封与铰接密封状态的确认。
以便盾构机能保持良好的状态,快速连续地通过危房。
在检修盾构机的同时,对配套设备也进行了一次全面的维修保养。
2.4 布设地面沉降监测点,沿隧道中线方向每隔5米布设一个测点,每隔30米距离布设一个监测横断面。
广州地铁复合地层盾构掘进施工技术
4o % 下坡达 到 2联络通道 ( 与废水 泵房合建 )然后 以 37 o2 0 , .% 、% 的上坡直达鱼珠 站。 本 标段 处 于化 龙 ~南 沙断裂 带 , 一条 总体走 向 N W 正 断 层 。其 西侧 为上 升 盘 , 层 为震 旦 是 N 地
系花 岗岩 , 片麻岩 及 白垩系下 统 地层 , 部分地 段形 成剥 蚀性 残 丘 ; 侧 为下 盘 , 东 地层 为 白垩 系 上 统 ,
站、 大沙 地 站 ~大 沙 东 站 2个 区 问 , 4个 联 络 通 道 及 8个 洞 门 等 附 属 工 程 。 隧 道 单 线 总 长
54 .4 1, 2 84 13隧道一般 埋深 在 99 ~1.m( 山除外 )线 间距 1 ~1m。采 用 2台复合式 盾 构机 1 .m 99 蟹 , 1 5
道长度 23m, 16 占隧道 总长 度的 4 % 。根 据 招标 设 计及 补 充 地 质 勘察 资 料 , 0 区间 隧 道通 过 的 最 硬
岩层 单 轴极 限抗压强 度 为 7 . MP 。 5 9 a 隧 道为 圆形 断 面 隧 道 , 构 机 掘 进 断 面 . 8 采 用 单 层 预 制 混凝 土 管 片衬 砌 , 片 外 径 盾 2 m, 管
虑盾 构 吊装 对地 面 承 载 力 的要 求 , 投标 方 对
案 进行 优化 , 钻孔 桩 加 旋 喷桩 改 为 搅 拌桩 将 加 压力注浆 方 案 , 大节 约 成本 。对 盾 构始 大
发 井端头 ( 沙 东 站西 端 头 ) 5 t 车行 走 大 20 吊 范 围地 层 采 用 d 5 mm 搅 拌 桩 +压 力 注浆  ̄ 0 5
6 0 内径 54 厚度 30 .m, . m, 0mm, 环宽 10 r 50 m。 由 6块管 片拼装 成 环 , 中 1块封 顶块 , 邻 接和 a 其 2块
浅谈地铁隧道盾构施工技术
转 ,保证 盾构 施工过 程 中的 安全 。做盾 构机 适应 性研 究,制定 适应 岩溶 地区盾构机改 造及设计方 案。盾构掘进 施工过程 中,根据 实时监 测 的数据 ,动态控制 及 时调整盾构 机施 工参数 ,确保盾构 安全掘 进 、 防止 地 表 塌 陷 ,保 证地 面建 ( )筑 物 安 全 。 构
2 施 工技 术 原 理
利 用 三 维 数 值 模拟 分 析 ,确 定 沿 线 影 响 盾 构 施 工 及 隧 道 结 构 安 全
‘
的 溶 洞 、 土 洞 范 围 。 对 范 围 内 的 溶 洞 、 土 洞 进 行 勘 测 ,确 定 其 类 型 及 大 小 ,然 后 根 据 不 同溶 洞 、 土 洞 的 特 点 制 定 处 理 措 施 。根 据 制 定 的 各 种 措 施 对 影 响 范 围 内的 溶 洞 、 土 洞 进 行 处 理 ,使 得 沿 线 地 质 条 件 趋 于 相 对 均 匀 ,地 层 无 空 洞 。 防 止 盾 构 施 工 中 盾 构 机 突 然 下 沉 、偏 源自t 囊 件 ● —● t ■
3 溶洞 探 测 及 处理
3 1 影 响 范 围 内溶 洞 土 洞 的 详 细 勘 测 .对
采 用 地 面 勘 探 ( 括 地 质 钻 孔 勘 察 、 地 质 雷 达 、cT、 瑞 雷 波 等 包 方 法 )和 洞 内勘探 ( 盾构 机 自身 的超前 钻探 孔 )相 结合 的方 法对 溶 ( ) 洞 进 行 超 前 地 质 预 报 预 测 , 详 细 、准 确 确 定 溶 洞 、 土 洞 沿 线 土 路 方 向 分 布 特 点 、洞 体 大 小 及 形 状 。 为 盾 构 掘 进 提 供 详 尽 的 地 质 情 况 , 分 析 不 良地 质 对 盾 构 施 工 及 隧 道 安 全 的 影 响 。 3 1 1地质 钻 孔 勘 察 .. 在地 质 详 勘 的 基 础 上 ,采 用 地 质 钻 机 在 隧道 中 心 及 边 线 外 2 5 . m, 5 m位 置 布 置钻 孔 ,_ 线 路 方 向钻 孔 间 接 1 沿 0一 个 , 梅 花 型 布 置 ,钻 孔 深 度 为 隧 道 底 板 下 1 l。 i 2t 当钻 孔 发 现 有 溶 ( )洞 后 ,在 原 钻 孔 周 边 采 用 22 土 m布 置 加 密 布
广州地铁复杂地质条件下的土压平衡盾构掘进技术研究
( .石 家庄铁 路职 业技 术学 院 , 家庄 0 0 4 ; .石 家庄铁 学 院 , 家庄 1 石 50 1 2 石 004 ) 503
摘要 :广州地铁由于地质条件复杂 , 在施工 中遇到了众 多难题 , 如穿越溶洞 、 穿越高强 度花 岗岩 、 穿越珠江 等 , 在施 工过程 中积累 了 大量 的盾构施工经验 。对广州地铁的地质条件进行 分析 , 对复杂地质条件下的土压平衡盾构掘进技术进行 了研究 和总结 。 关键词 :地铁 ; 盾构 ; 掘进技术 中图分类 号 : 4 5 4 U 5 .4 文献标识码 : B
sm r f h P he c iecnt c o cn l yu d r o pe el cl o dt n . u ma o eE B sil mahn o s u t nt h oo n e cm l go g a cn ios y t d r i e g x o i i
Ke r s:Mer y wo d to;s il c i e;b rng tc n l g h ed ma h n o i e h oo y
1 前 言
19 95年 , 州 地铁 在 修 建 一 号 线 时 , 过 国 际招 广 通 标 方式 利用盾 构技 术 在软土 和复合 地层 中成功 修建地 铁 隧道 。19 9 9年后 , 州 地铁 二 、 、 五 号 线 更是 广 三 四、
2 h i ha gR i a tu , h izu n 5 0 3 C i ) .S i zu n al yI i t S iaha g0 0 4 , hn j a w n te s j a
A sr c:D et tecmpe el i l odt n f un zo t r et fr xmpetes i dm cie ed b t t u o l goo c n ioso aghuMe opo c, o a l h he ahn s e a oh x g ac i G r j e l n
复合地层大直径泥水盾构穿越上软下硬地层施工技术
复合地层大直径泥水盾构穿越上软下硬地层施工技术摘要:本文是针对四号线南延段大盾构区间典型上软下硬施工过程数据分析总结经验以便日后大盾构施工中针对上软下硬地层质量控制提供参考关键词:广州地铁大盾构上软下硬花岗岩微风化一、概况1.1、工程概况中间风井-南沙客运港站区间(以下简称大盾构区间),本盾构区间为广州市首条单洞双线地铁隧道,全长1484.77m,最小曲线半径为800m,线路纵断面为V形坡,最大纵坡8‰,最小纵坡2‰。
管片型式采用通用的双面楔形管片,楔形量为55mm;,管片外径11300mm,内径10300mm,厚500mm,宽2000mm。
每环管片采用“6+2+1”型式,分为九块,一块封顶块,两块邻接块,六块标准块。
1.2工程地质大盾构区间覆土厚度为11.47~17.0m,主要穿越地层为淤泥层、淤泥质土层、粉质黏土层、全风化、强风化混合花岗岩层,隧道底部主要位于全、强风化混合花岗岩层,局部位于淤泥层。
1.2.1上软下硬段(300~320环)工程特性根据详勘资料显示,上软下硬基岩突起位于盾构始发后约574m的位置,隧道轮廓范围内长约65m,突起最大侵入隧道净空 6.84m。
穿越地层其主要特点为:上部为<2-1A>平均厚度6.46m,标贯击数N=1~3击,平均1.7击,<2-4>平均厚度3.19m,标贯击数N=3~13击,平均8.9击,<5H-2>平均厚度4.89m,标贯击数N=13~29击,平均22.5击,下部为<6H>平均厚度5.67m,标贯击数N=30~49击,平均39.2击,<7H>平均厚度10.95m,标贯击数N=50~97击,平均57.2击,<8H>岩体基本质量等级为Ⅳ类,平均厚度6.55m。
1.3水文地质根据详勘资料显示,上软下硬段地下水位为2.9m,。
本地区每年4~9月为雨季,大气降雨充沛,水位会明显上升,而在冬季因降雨减少,地下水位随之下降。
复合地层中土压平衡盾构下穿河道施工重难点论述
复合地层中土压平衡盾构下穿河道施工重难点论述发表时间:2018-07-09T13:30:12.547Z 来源:《基层建设》2018年第12期作者:陈虹[导读] 摘要:本文通过对土压平衡盾构施工案例,归纳了该盾构施工过程中遇到的重难点,同时针对各个重难点采取了相应解决措施。
东莞市轨道交通有限公司广东东莞 523073摘要:本文通过对土压平衡盾构施工案例,归纳了该盾构施工过程中遇到的重难点,同时针对各个重难点采取了相应解决措施。
为指导复合地层土压平衡盾构的施工总结了经验。
关键词:盾构;下穿河道;施工1 工程概况某地铁隧道全长2.4公里,隧道设计开挖断面6m,需穿越一宽75米的河流。
河道水深3米,隧道顶部覆盖土层厚7.3米。
根据地质钻探揭露,地层特征自上而下依次如下:素填土、软塑状粉质粘土、淤泥质粘土、中砂、粗砂、全风化粉砂岩、强风化粉砂岩及中风化粉砂岩。
综合地质条件考虑,该项目具有隧道埋深浅,地层强度低、自稳性差、渗透性大的特点。
2 施工重难点分析针对该工程的特点,结合该工程的地质状况,就该工程施工的重、难点进行了分析归纳。
1、隧道周边结构的安全。
河道两岸均设有一高13米扶壁式挡墙,挡墙基底土层采用搅拌桩加固,在隧道开挖过程易导致挡墙基础沉降开裂。
2、河道击穿导致隧道涌水涌砂的重大安全风险。
在河道内盾构掘进施工过程中,由于隧道土层覆盖较薄,且为透水砂层不良地质,存在河底坍塌并发生涌水涌砂的重大安全风险。
3、带压换刀的安全风险。
由于该河道长70米,隧道中下层为中风化粉砂岩。
在隧道掘进过程中刀具磨损较快,存在盾构未完成河道穿越施工即需要更换刀具的风险。
而该河道中上方地层具有自稳性差,渗透性大的特点,盾构带压换刀风险较大。
4、盾构土仓结泥饼的风险。
该隧道下部地质以粉砂岩为主,该地层具有粘性大的特点,在施工过程中容易出现结泥饼的风险,影响盾构的掘进进度。
3 施工重难点应对措施针对以上施工重难点,结合工程现场情况,通过采取一序列技术上的应对措施,确保了盾构安全顺利的通过了该河道的施工,取得了较好的效果。
岩溶地层中的盾构隧道施工
岩溶地层中的盾构隧道施工广州轨道交通5号线草暖公园—小北站区间,在F1、F2两断裂带间地石炭系灰岩地层149.105m(YCK7+903.505-YCK8+052.610)范围内,详勘阶段有7个钻孔揭示存在溶洞。
但由于钻探孔间距(约20~40m)过大,未能完整揭示溶洞的大小、分布及充填物的物理力学性质。
经对草暖公园—小北站区间整体地质与环境的综合分析,确定其区间隧道(埋深22.86~24.30m)采用土压平衡盾构施工,而在岩溶地层中采用盾构法施工在国内外尚属首次。
盾构掘进中可能发生盾构机栽头、陷落,地层大量失水、坍塌,严重差异沉降而致隧道结构破坏等事故。
为确保施工及运营安全,对溶洞的空间分布、大小及充填情况,溶洞处理,盾构掘进技术措施3个方面进行深入研究,并组织精心设计、精心施工。
1 运用多种勘查方法,探明溶洞情况根据目前可行的勘测手段,为切实探明溶洞的分布与填充状况,拟定以钻探为主、多种方法综合运用的探测方案。
即:高密度电阻率法地面物探(总体探查溶洞分布情况)加密钻孔(直观掌握溶洞及充填物状况)电磁波深孔CT(在钻孔间加密剖切面勘查,判断边界)综合判断后结合注浆孔布置补孔探测。
1.1 高密度电阻率法物探对YCK7+880~YCK8+035范围内纵向进行探测,共设计物探剖面6条,剖面长均为177m(详见图2)。
每条剖面均有2个基点控制。
勘察的结果表明,本区地下有4处岩溶发育区(见图1)。
据其成果将勘察范围划分为5个区域单元进一步深入勘察。
1.2 补充钻孔勘探在勘察区域内,分别在距离左右线隧道外侧3m处、区间隧道中线上和左右两隧道中间位置布置5列、25排钻孔。
每一排钻孔的间距约为5m,布孔124个(其中技术孔37个),共计钻孔长度4109m。
(见图2)。
因隧道底板埋深22.86~24.30m,位于左右线区间隧道中心线位置的2列钻孔设计深度原则为35m,另外3列钻孔设计深度原则为30m,有溶洞的钻孔要钻至溶洞底下2~3m。
盾构过复合地层段掘进控制技术
盾构过复合地层段掘进控制技术摘要:在实际掘进过程中,地质条件往往复杂多变,以广州轨道交通八号线北延段石亭盾构区间为背景,研究盾构过复杂地层控制技术,该盾构区间地质软、硬岩相互交错,地层变化较大,地下水丰富,岩层裂隙发育风险溶洞较多,结合现场实际情况,分析了盾构在不同地层掘进过程中可能会出现的问题,并从设备选型、渣土改良、姿态控制等方面进行了研究,结果表明:通过采取不同的应对措施,可确保盾构顺利通过复合地层,综合效益显著。
关键词:复合地层;盾构掘进;设备选型;渣土改良;姿态控制1 引言盾构技术在不断发展,区间地质已不再局限于单一地层,地质复杂多样化[1-3],广州轨道交通8#线石亭盾构区间隧道穿越地层较复杂,同一断面软硬不均现象突出且变化频次多,地下水丰富裂隙溶洞发育。
主要穿越地层为灰岩、页岩、上软下硬地段。
岩石的最大单轴抗压强度为70-80MPa。
在通过这些地层时,合理地选择掘进掘进参数,及时采取掘进控制措施才能获得理想的掘进效果,才能保证开挖面稳定,有效地控制地表沉降,确保地面建筑物安全[4-7]。
2 工程地质及水文地质条件广州地铁八号线北延段某区间左线起止里程为:ZDK27+250.600~ZDK28+794.400长链8.163m,长1551.963m;右线起止里程为YDK27+250.600~YDK28+794.400,长1543.8m。
区间最小曲线半径450m,最大纵坡为20‰。
区间隧道主要穿越区间隧道主要穿越<3-1>粉细砂、<3-2>中粗砂、<3-3>砾砂、<9C-2>炭质灰岩微风化带地层,局部为<4N-1>粉质粘土、<4N-2>可塑状粉质粘土、<4-2A>淤泥及<4-2B>淤泥质土、<7-2>炭质页岩(泥岩强风化带)、<7-3>泥质粉砂岩强风化带,少量分布<8C-2>灰岩中风化带。