卵石土地层盾构下穿既有建筑物施工技术
探究盾构施工下穿既有建筑物风险控制与安全管理
探究盾构施工下穿既有建筑物风险控制与安全管理摘要:近些年来,随着我国社会生产力的提高和科学技术的进步,盾构施工技术得到了广泛的应用。
盾构施工技术在地铁建设中发挥了巨大的作用,提高了地铁的建设效率,促进了城市的发展。
但在使用盾构施工技术时,往往会遇到盾构施工下穿既有建筑物的问题,这时相关人员需要对工程进行风险控制与安全管理,保证工程建设的顺利进行。
本文就盾构施工在下穿既有建筑物时的风险控制与安全管理进行了分析。
关键词:盾构施工下穿既有建筑物;风险控制;安全管理1.盾构施工技术的概念以及优势1.1盾构施工概念以盾构机为核心的完整的隧道施工方法成为盾构法。
盾构施工过程中用到的器械设备称为盾构机,盾构机是一种前部具有开挖功能,周边作为支撑体系,并且能够不断向前推进的隧道施工设备。
盾构机是既能承受地层压力、又能在地层中掘进的隧道专用工程机械,现代盾构集机、电、液、传感、信息技术于一体,具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能。
盾构已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电隧道工程。
1.2盾构施工的优势应用盾构施工技术,可以减少地面作业,其具有较好的隐蔽性,对地面的影响也较小;盾构施工技术的自动化程度高,能够有效提升施工速度,降低劳动强度;隧道衬砌是直接在工厂中预制的,具有较高的质量保证。
盾构施工在下穿建筑物时,对周围环境有较小的影响;穿越河底或海底时,隧道施工不影响航道,也完全不受气候影响;对于地质复杂、含水量大、围岩软弱的地层可确保施工安全;在费用和技术难度上不受覆土深度影响。
1.盾构施工下穿既有建筑物的风险控制2.1下穿前的准备工作在使用盾构技术进行下穿建筑物之前,工程项目需要做好相应的准备工作。
首先,需要对周围的地质情况进行详细的勘探工作,明确盾构路线、地形情况、土层性质以及地下水分布情况等,制定完成的地质勘查报告并上报。
为了盾构的顺利与安全,应该设定盾构机在到达建筑物之前的一段距离作为试验段,对整个流程的各项施工参数进行严格监测,并及时记录和分析,为盾构施工在下穿建筑物时提供较为合理的数据理论依据。
盾构施工下穿既有建筑物沉降变形分析与控制
盾构施工下穿既有建筑物沉降变形分析与控制摘要:盾构施工法在实际应用中优点众多,现如今逐渐成为城市地下隧道修建的首选工法。
但盾构法施工不可避免地会对周围土层产生扰动,改变原地层的状态,引起一定的地层位移和地表沉陷,危及邻近建筑物的安全,对周围的环境造成一定损害。
因此,盾构施工能产生多大的沉降或隆起,会不会影响相邻建筑物的安全,是地铁隧道盾构施工中最关键的问题。
要在地铁工程施工前对工程可能引起的地面沉降问题有所估计,首先需要了解盾构穿越建筑物的主要施工安全风险及施工引起地地面沉降的一般规律和机理,进而提出相应的控制措施,达到事先防控的目的。
一般情况下,在盾构隧道施工前采用地面地基加固的方法对邻近重要建筑物基础或管线进行地基预加固处理是盾构隧道施工过程中常用和可靠的措施。
但在建筑物群间距小、密集度大,没有地面加固所需空间的情况下,只能从设计和施工本身来解决地层损失,减少对地层的扰动,达到最终控制地面沉降,保护建筑物的目的。
为研究盾构下穿既有建筑物引起的地表和上部建筑物的沉降变形规律,本文依托某地铁隧道盾构下穿街道项目,采取全过程分阶段风险控制措施,并建立三维数值模型,分析沉降规律,将模拟结果与实测结果进行比较,验证数值模拟的可靠性,以便为类似隧道盾构下穿既有建筑物项目的施工提供参考。
关键词:盾构施工;下穿;既有建筑物;沉降变形;控制措施引言地铁盾构施工不可避免会穿越城市建筑物下部结构或其邻近区域,下穿施工扰动了原有土层,使施工近接区的地层、地表及建筑物产生一定的沉降变形,影响既有建筑物的使用寿命,危及人们的生命安全,对城市地铁隧道工程建设产生负面影响,因此,在盾构施工中,近接建筑物防护技术的系统化和完善愈来愈重要。
1盾构施工区既有建筑物的防护为控制盾构下穿施工对施工区域既有建筑物结构沉降的影响,应对该区的既有结构物进行防护。
1.1 调查、评估施工前,应调查近接施工区建筑物的产权单位、建设年代、结构形式、结构层数(包括地上和地下)、基础形式、基础埋深等。
盾构隧道下穿既有城市铁路施工技术
盾构隧道下穿既有城市铁路施工技术发布时间:2022-07-30T01:01:20.476Z 来源:《城镇建设》2022年6期作者:姜佳伟[导读] 近年来随着我国现代化城市进程的不断推进姜佳伟身份证号码:******************摘要:近年来随着我国现代化城市进程的不断推进,城市中地铁等地下隧道建设的规模及数量都在不断增加,而在隧道施工过程中,不可避免需要下穿城市原有的交通,尤其是铁路交通。
但是由于隧道工程的建设本身就较为复杂,且还存在诸多不可控因素,因此在施工过程中风险较多。
盾构隧道施工技术作为城市下穿既有铁路施工过程中最为常用的一种方法,本文将会在城市中根据盾构施工实际案例进行研究与分析,并针对于相应情况采取一定解决措施。
关键词:地铁隧道;盾构施工;城市道路;控制措施1、盾构施工影响地表变形因素1.1 正面附加推力在进行盾构工程施工时,需要有足够附加推力,才能对挖面土体稳定有所维持,一般情况下 ± 20kpa 是正面附加推力的控制范围。
如果推力过大,会使得开挖面前方土体发生隆起情况,而太小时则会使得地表下沉情况有所发生。
1.2 盾构与土体之间的摩擦力在进行盾构推进时,应当将周围土体和盾壳进行紧密连接。
如果盾构机向前推进,那么就会使得周围土体有所移动。
地表沉降情况,有时会因为土体受到一定扰动后重新固结而致。
1.3 盾构开挖引起的盾尾间隙如果想将盾构顺利推进,那么需要使得盾构壳外径小于其刀盘外径。
进而在盾构壳外围就会有一定厚度间隙存在。
要将受推进方向影响而产生的超挖有所改变。
以及一些因为土体给入而使得盾尾空隙产生的原因都要加以重视,这些会直接导致土体地层损失,进而使得地表发生沉降情况。
1.4 按影响因素作用结果的不同有关地表总变形可有以下两种:第一种受自身条件以及隧道空间影响,由此地表变形主要体现在时间尺度增大,并且单调增长导致变形。
如果受环境和施工影响,那么地表变形则体现在小时间尺度随机变形上。
富水砂卵石地层条件下盾构法近距离下穿地铁既有线施工工法(2)
富水砂卵石地层条件下盾构法近距离下穿地铁既有线施工工法富水砂卵石地层条件下盾构法近距离下穿地铁既有线施工工法一、前言近年来,城市轨道交通建设持续高速进行,但由于城市地下空间的有限性,地铁线路的建设常常需要在已有的地铁线路下穿施工。
针对富水砂卵石地层条件下盾构法近距离下穿地铁既有线的施工需求,我们研发了一种专门适应这种地质条件的施工工法。
二、工法特点该工法具有以下几个特点:1. 高效性:利用现代盾构设备,可以实现快速、连续地进行施工作业,大大缩短了工期。
2. 精度高:通过先进的控制技术和监测手段,能够保证施工质量和沉降控制精度。
3. 适应性强:适用于富水砂卵石地层条件下近距离下穿地铁既有线的施工,能够应对复杂的地质条件和工程要求。
4. 环保性好:工法采用封闭式施工,减少了对环境的影响,保护了地下水和地表设施的完整性。
5. 安全性高:通过科学的施工组织和严格的安全管理,确保施工过程中的安全。
三、适应范围该工法适用于富水砂卵石地层条件下近距离下穿地铁既有线的施工,尤其适用于地铁线路交叉、换乘站等复杂地质条件下的施工。
四、工艺原理该工法的实际工程与施工工法之间的联系在于工法充分考虑了富水砂卵石地层的特点和挑战,并采取了一系列的技术措施来解决问题。
其中包括:1. 地质勘察与分析:通过对地质条件进行细致的勘察和分析,确定施工所面临的地质条件和可能存在的风险。
2. 施工方案设计:根据地质条件及既有线的情况,设计出合理的施工方案,保证施工的安全性和成功性。
3. 盾构机选择和改进:选择适用于富水砂卵石地层条件的盾构机,并对其进行改进,提高施工的效率和可靠性。
4. 地下水处理:通过合理的地下水处理措施,控制地下水位,减少对施工的影响。
5. 土体稳定性的保证:通过注浆、喷射混凝土等技术手段,提高土体的稳定性,避免涌水和地面沉降。
五、施工工艺 1. 施工准备:对施工区域进行清理和围护,确保施工环境的安全和整洁。
2. 盾构井和施工联络道的开挖:根据施工方案确定盾构井和联络道的位置和尺寸,进行开挖和支护工程。
盾构下穿建筑物专项施工方案
盾构下穿建筑物专项施工方案一、项目背景二、施工方案1.前期准备工作:-进行详细的现场勘察工作,了解建筑物的建造材料、结构、地质情况等;-进一步完善设计方案,避免对建筑物造成破坏。
2.盾构施工前建筑物加固措施:-对建筑物进行结构加固,包括增加支撑、浇筑加固混凝土等;-在建筑物底部设置抗震垫层,减少盾构施工对建筑物的振动影响。
3.施工过程控制:-严格控制盾构施工过程中的振动、噪音等参数,确保不超过建筑物的耐受能力;-设置监测仪器,实时监测盾构施工过程中的振动、沉降等数据,及时调整施工参数。
4.盾构施工后建筑物检测:-在盾构施工结束后,进行建筑物的全面检测,确保建筑物没有受到破坏;-如有需要,进行维修和恢复工作,修复被盾构施工影响的部分。
5.安全措施:-制定紧急应急预案,安排专业人员,配备必要的设备,以及应急救援措施;-在施工现场进行安全警示标识,并设置专门警戒线,禁止未授权人员进入施工区域。
三、风险控制1.施工前风险评估:-对盾构施工下穿建筑物进行风险评估,评估施工过程中可能存在的风险和危险;-根据风险评估结果,制定相应的控制措施和应急预案,以应对可能发生的意外情况。
2.施工中的风险防范:-通过实时监测建筑物和地下隧道的位移、振动情况,及时发现和预警;-加强施工现场管理,确保各项操作符合规范,杜绝施工中的人为失误和差错。
3.配备专业人员:-需要配备具备盾构施工经验和相关专业知识的工程师和技术人员;-要求所有人员具备相应的岗位培训和持证上岗,并定期进行技术培训和安全教育。
4.施工材料的选择:-确保施工过程中使用的材料质量符合国家相关标准,并定期进行质量检测;-在选择材料时考虑其对建筑物的影响,尽可能减少不可预见的问题。
四、总结盾构下穿建筑物的专项施工方案需要充分评估风险,制定相应的控制措施,并配备专业人员进行施工操作和监测。
通过加固建筑物、控制振动和噪音等措施,保证施工过程中不对建筑物造成伤害。
同时,及时调整施工参数,保持盾构施工的稳定性和准确性。
卵石土地层盾构下穿既有建筑物施工技术
卵石土地层盾构下穿既有建筑物施工技术游祖群(中铁十三局集团有限公司 长春 130033)摘 要 结合在建成都地铁通越冶金宾馆的施工,介绍了成都卵石土地层中盾构机下穿桩基础建筑物的施工经验。
重点介绍了盾构下穿既有建筑物时采用的地下掘进参数控制、地面跟踪注浆、荷载转移等方法,以上方法的综合应用经验对卵石土地层中盾构的施工有着较好的借鉴意义。
关键词 盾构施工 既有建筑物 跟踪注浆 荷载转移中图分类号 U455.43 文献标识码 B 文章编号 10094539(2010)08004404Con structi on Technology of Crossi n g Ex isti n g Bu ild i n gs i n Sand2pebble Layer by Sh i eldYou Zuq un(China Rail w ay13th Bureau Gr oup Co.L td.,Changchun130033,China)Abstract This article,with a combinati on of the constructi on of cr ossingMetallurgy Hotel of Chengdu sub way,intr oduces the constructi on experience of cr ossing existing buildings in sand2pebble layer.It intr oduces the undergr ound excavati on pa2 ra meter contr ol,gr ound tracing gr outing,and l oading transfer when cr ossing existing buildings.The comp rehensive app lica2 ti on of the methods above can be very beneficial t o other si m ilar p r ojects.Key words shield method constructi on;existing buildings;tracing gr outing;l oading transfer1 引言在建成都地铁1号线盾构2标线路处于人民北路和人民中路上由北向南,沿人民北路南部和人民中路敷设,共3个区间:人民北路站~文武路站区间、文武路站~骡马市站区间、骡马市站~天府广场站区间。
砂卵石地层盾构穿越建筑物施工技术措施参考Word
砂卵石地层盾构穿越建筑物施工技术措施【摘要】在城市地下进行盾构隧道掘进施工,有时盾构将不可避免的穿越建构筑物或地下管线,采取何种施工措施控制其变形,是地铁或其他地下工程盾构施工中不可回避的问题。
本文针对成都地铁盾构在砂卵石地层穿越不同结构、基础和建设年代建筑物时所采用的技术措施进行了简单描述,希望能够对相同或接近地层的盾构施工起到借鉴作用。
关键词:盾构建构筑物加固施工1.前言:地铁工程建设所选择线路主要区段均在城市的主城区,因规划和历史原因,地铁隧道线路或将不可避免的在既有建构筑物或地下重要管线的下方穿过。
但受盾构施工机理和地质情况的限制,掘进时将引起地面隆起和沉降。
如沉降或隆起超过建构筑物或管线允许的变形控制极限,造成地面建构筑物和管线的变形、开裂,甚至建筑物倒塌,可能带来的纠纷对施工产生不可忽视的影响,不但影响施工进度和施工安全,并且会造成严重的社会不良影响。
特别是成都砂卵石地层、含水量丰富且有粉细砂透镜体,在扰动状态下掌子面不稳定,地面沉降量和沉降速率均较大,采取何种施工措施控制建构筑物的变形是盾构施工的难点。
2.成都地铁地质情况描述:盾构隧道从<2-8>、< 3-4>、<3-7〉等砂卵石地层中通过。
卵石成分主要为灰岩、砂岩、石英岩,卵石的含量达67%,中间夹杂大漂石。
砂卵石具有分选性差,强度高的特点(地质情况见图1、图2所示)。
隧道通过的地层含水丰富,根据钻孔揭示,隧道区间分布的卵石土及所夹透镜状砂层为地下水主要含水层,含水量丰富,含水层厚20~22 .6m,区间范围内卵石土分选性差,渗透性强。
图1、基坑开挖时渣土状态图2、刀盘前掌子面土体3.盾构施工中引起沉降的情形分析:(1)、盾构掘削面前的地层变形:盾构推力过大和出土率小而引起的挤压隆起和前移;盾构推力过小和出土率大而引起的塌陷。
(2)、盾构通过时引起的地面变形:盾构盾体与土体摩擦引起的隆起和前移;刀盘超挖、盾构蛇形扰动引起的地面沉陷。
盾构机下穿建筑物的施工控制技术
提前 在 建筑 物基 础 附近 打好 注浆 孔 ( 孔打好 后 进行 保 护 ) 待 盾 构机 通 过 建 筑 物 后 ,及 时 进 行 注浆 ,参 ,
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第 1 卷 第3月 期 2 O 年 1 OO 8
辽 宁 师 专 学 报
Jo r fLio n a he sColge u nalo a ni g Te c r le
V0 . O NO. I1 1 Ma r.20 08
3 下穿 四川省 经 委 、安监 局办 公楼 掘进 控 制及加 固措 施 方案
为确保 建筑 物 的安 全 ,主要 从地 下掘 进参 数控 制及 地 面加 固两 个 方面 着手 .
3 1 地 下掘进 参数 的控 制 . ( )快 速 通过 ,尽 量不 停机 ,减 小对 地 层 的扰 动 .根 据 以往 施 工 经验 ,快 速 通 过 能 减 小对 地 层 的扰 1
【 应用研 究】
盾 构 机 下 穿 建 筑 物 的施 工 控 制 技 术
刘 树 山
( 中铁 十 三 局 集 团 第二 工程 有 限公 司 ,广 东 深圳 5 8 8 ) 10 3
摘 要 l结 合 成 都 地 铁 施 工 通 过 的第 一 处 建 筑 物 ( 四川 省 经 委 、 监 局 办 公 楼 ) 施 工 ,介 绍 在 成 都 卵 石 土 安 的 地 层 中盾 构 机 下 穿 条 形 基 础 的建 筑 物 施 工 经 验 . 盾 构 下 穿 建 筑 物 时采 用地 下 掘 进 参 数 控 制 、 地 面 跟 踪 注 浆 的 方 法 ,在 成 都 地 铁 施 工 领 域 或 卵 石 土地 层 中施 工 都 有 着 很 好 的指 导 意义 .
砂卵石地层盾构穿越建筑物
砂卵石地层盾构穿越建筑物地面加固控制技术措施中铁十一局城轨公司雷志彬摘要:根据砂卵石地层中盾构施工实例,简要阐述盾构穿越建筑物基础时各种加固控制技术措施。
关键词:盾构、砂卵石地层、基础、加固。
一、引言受地质条件和施工工艺的限制,盾构掘进将对周围环境产生扰动,改变土体的初始应力状态引起土体位移。
当土体位移超过一定范围时,会危及地铁结构本身以及邻近结构物的安全与正常使用,使邻近结构物倾斜、扭曲等,从而引起一系列环境效应问题。
采取合理有效的技术措施控制建筑物变形是必须解决的技术问题。
二、影响机理由于盾构法施工引起隧道周围地层的松动和沉陷,直观表现为地表沉降,受其影响,隧道附近地区的结构物将产生变形、沉降或变位,以至使结构物机能遭受破损或者破坏。
邻近结构物的变形从本质上而言也是由于地层变形而引起的,因此,只有控制地层才能更好地控制邻近结构物的沉降和变形。
按其发生原因主要分为以下几点:①开挖面上的土水压力不平衡导致开挖面失去稳定性。
此时,压力舱压力大于开挖面土压力和水压力时出现地基隆起,相反会出现地基沉降。
②盾构推进对围岩的扰动。
盾构壳板和围岩的摩擦、以及围岩一的扰动会引起地基隆起和沉降。
尤其在蛇曲修正、曲线推进时如采用超挖,会使围岩松动的范围变大加大地基的沉降量。
③盾尾空隙的发生和壁后注浆的不足。
盾构施下必然产生盾尾空隙,这一空隙会引起地基的应力释放而产生弹塑性变形。
一般可通过实施壁后注浆来控制,但壁后注浆的材料、注浆时间、位置、压力、注浆量都会影响地基的变形量。
④衬砌管片的变形和变位。
管片从盾尾脱出后,受到围岩荷载作用发生一些变形或变位,造成地基沉降,但其量一般较小。
⑤地下水位下降。
由于漏水或降水引起的地基沉降。
目前,我国确定了城市地面变形为“+10mm—-30mm”沉降(隆起)基准以确保地面建筑物的安全,并且规定当最大沉降大于15mm时,邻近建筑物的不均匀沉降应限制在1/500的基础倾斜之内。
其中关于沉降引起的地表建筑物破坏规定都不是针对盾构法施上的,但由于目前国内没有关于盾构法施工对邻近建筑物破坏影响的规定,往往盾构施工中产生的地面沉降所引起的地表建筑物破坏准则都是按照其它规范参照执行。
结合案例探讨盾构穿越既有建筑物的施工
即会 产 生 长 时 间 固结 沉 降 。本 区 间盾 构 机 刀盘 直 径 比盾 体 外 壳 1 . 6 m, m) : 上部 建筑物 产 生的 附加应 力 ( 0 . 0 0 2 M P  ̄结 构 可避免 的沉 降, 盾 构掘进施工 中若 有停留 , 沉 降将会更 加严重 。 层) 。 针对上述 问题笔者认为应当从以下几个方面进行 改善 : ②正面土压力 : ( 1 ) 盾 构 掘 进 时匀 速 连 续 , 减少纠偏 , 控制盾构姿态 , 减 少 超 挖量 , 从 而减 小土 体 扰 动 。 ( 2 ) 加强出土量和同步控制, 同 时 根据 地面 监 测 情 况 进 行 二 次注 浆 及 跟 踪 补 注 浆 , 以减 小地 面 沉 降 。 ( 3 ) 施 工 前 必 须进 行房 屋 安 全 性 和可 控 沉 降 量 的 评估 以指 导
施工前对工程盾构沿线进行全方位 的检查, 列 出沿线上需要 2号线 2号盾构 , 自南部卧城站北端头始发 , 沿上行 线到达潘水 重 点 保 护 的 单 位 以及 地面 位 置 、 结构类型等 , 在 穿 越 建 筑 的地 段 路 站 后 在 站 内 调头 , 从潘水路站南端头二次始发 , 沿 下 行 线 到 达 需 要 进 行 专 项 试 验 , 针 对 性 的调 整 掘 进 的各 项 参数 , 尽 量 减 少 挖
南 部 卧城 站 后 解 体 吊出 , 完 成整 个 南 潘 区 间 盾构 施工 。
土扰动 。正式施工前清空所有渣土堆 内的渣土并在合适位 置布 置好监控点, 记录初始 的数值 以便 日后 比对 。
2 工程施工重难点及 其应对策略
本 区间建筑物繁 多, 在 影响范 围之 内的房屋有 4 9幢 , 其 中有 3 . 3 穿越 过程 的施 工控 制 2 0幢 位 于 隧 道 正上 方 。大 部 分 建 筑 物 年 代 久 远 、 基础较差 , 部 分 盾 构 穿 越 建 筑 物 时 必 须 加 强 盾 构 姿 态 的控 制 和 掘 进 参 数 的 房屋还存在近期加盖现象;建筑物下方盾构穿越地层 多为高灵 调 整 , 调 整参数包括土仓 压力、 推 进速度 、 总推力 、 出土 量 、 同 步 敏性淤泥质土 , 经扰动后会 导致其上 部土 体重 新固结, 进而使地 注浆量及压力等 。具体控制方法如下 : 表产生持续 的后期沉降 。盾构施工产生 的不均匀沉 降会 引起 房
卵石地层盾构下穿既有地铁车站施工关键技术
卵石地层盾构下穿既有地铁车站施工关键技术摘要:以北京某号线盾构区间在卵石地层中下穿既有地铁车站为工程背景,根据地质和水文情况,基于土压平衡盾构进行了相应改造,采用刀盘耐磨堆焊、调整刀具、控制掘进参数、二次补浆等措施,有效控制了既有线沉降,确保了施工安全。
关键词:地铁;卵石层;盾构;既有线;土压平衡盾构;施工技术一、引言随着北京市轨道交通的新一期建设,新建地铁盾构区间下穿既有地铁车站或区间的情况愈来愈多,本文通过介绍北京地铁新建某线卵石地层盾构下穿既有地铁车站施工关键技术,已期为类似工程提供借鉴。
二、工程概况与地质水文情况北京地铁某盾构区间正交穿越正在运营的既有地铁车站,盾构顶部垂直距离既有车站底板2019mm,既有车站底板宽度25m。
主要穿越卵石圆砾⑦层,卵石圆砾⑦层粒径30mm-80mm。
盾构区间地质勘察共观测到两层地下水,分别为潜水和层间水。
三、盾构选型根据岩土勘察资料显示,穿越地层为卵石地层,地层渗透系数基本处于1×10-8~10-4m/s之间,同时综合考虑北京地区卵石地层盾构施工成熟经验及本工程始发场地狭小的限制,本工程采用加泥式土压平衡式盾构机。
刀盘开挖直径φ6590mm,盾体前/中/尾直径:φ6560mm,如图1所示。
图1 刀盘设计图刀盘钢结构主要由六个主刀梁和外圈梁组成,刀盘开口率约69%,开口在整个盘面均匀分布,保证刀盘掘进过程中渣土顺利进入土压仓。
正常的进渣情况下,能够实现渣土径向方向的顺利流动,使渣土在刀盘中心区域不易形成因流动不畅而引起的堵塞和堆积,从而有效减少刀具磨损。
四、盾构穿越既有车站的施工措施(1)刀具保护为保证盾构能连续穿越既有线,同时考虑卵石对刀盘磨损大,为尽量减少刀具的磨损,外圈梁加焊耐磨复合钢板,保护刀盘本体,刀盘面板及外圈梁采用耐磨堆焊,耐磨焊间距为100mm,宽度为30mm,焊缝高度为6mm和4mm,增强刀盘表面耐磨性。
(2)盾构掘进参数1)渣土改良盾构掘进时,在盾构的刀盘正面注入泡沫和膨润土泥浆(泡沫为主、泥浆为辅),以降低刀盘扭矩,控制在额定扭矩的60%以下,减少对既有线的振动;同时改良土仓内土体(必要时通过土仓隔板上的添加剂注入口向土仓里添加膨润土泥浆和泡沫),有助于卵石从螺旋机内顺利排出,确保盾构正常出土。
盾构隧道穿越既有建筑物施工技术
盾构隧道穿越既有建筑物施工技术摘要:我国城市轨道交通建设发展迅速,但是面临着越来越复杂的周边环境和施工条件,研究和制订相应的施工技术和应对措施十分必要。
文章对盾构隧道穿越有建筑物施工技术行分析,探讨其施工技术的措施。
关键词:盾构;隧道;穿越;既有建筑物;施工技术引言城市地铁建设中,盾构隧道下穿的地铁施工技术是一项新兴的技术,是随着近年来我国城市地铁建设的增多,以及地铁建设对于城市已有建筑物或者是构筑物的的影响因素而逐渐发展起来的。
该项技术的产生适应了我国城市地铁建设发展的需要,对城市更加科学的建设地铁线路提供了技术支撑。
一、穿越既有建筑物施工技术(一)穿越下沉式广场施工技术区间隧道上部是五角场下沉式广场,盾构施工过程中,上行线将贯穿下沉式广场约90 m,下行线与下沉式广场相切约55 m。
五角场下沉式广场为L形重力式挡墙结构,中间地坪高程为0.2 m,区间隧道距下沉式广场挡墙墙趾最小距离约为8.1 m。
重力式挡墙施工时围护为Φ650 mm水泥土搅拌桩,近挡墙1.1 m范围内深18 m,桩底高程-13.73 m,外侧3.15 m范围内深10.5 m,桩底高程-6.23 m。
本区间隧道与较深搅拌桩相交长度为4 m,与较浅搅拌桩距离为3.3 m。
同时下行线隧道还穿越下沉式广场2#、3#出入口,穿越时与出入口结构底净距约为7.3 m。
出入口采用搅拌桩围护,与区间隧道相交。
施工应对技术:(1)在盾构穿越过程中必须严格控制切口土压力,同时严格控制与切口土压力有关的施工参数,如推进速度、总推力、出土量等,尽量减少土压力的波动;严格控制盾构纠偏量,在确保盾构正面沉降控制良好的情况下,使盾构均衡、匀速施工,以减少盾构施工对土体的扰动和地层损失,控制下沉式广场及出入口通道变形量为+5~-20 mm,从而避免对建筑物结构造成破坏。
(2)积极监测为优化施工参数提供依据。
盾构穿越前在下沉式广场上布置一定数量的沉降监测点,对建筑进行沉降、倾斜等监测。
盾构在富水砂卵石地层中穿越建筑物
盾构在富水砂卵石地层中穿越建筑物摘要:成都地层属于特殊的富水砂卵石地层,卵石含量高达60%-80%,且地下水位高。
该地层在没有外力扰动的情况下结构密实,但在盾构机刀盘转动的扰动下极易失稳,形成滞后沉降。
此特有现象并可能造成地表建筑物沉降、倾斜,直接影响到建筑物安全和对居民的生活秩序、人身安全、财产安全造成一定危害。
为保证建构筑物的稳定,我们针对盾构机通过建构筑物各时段,采用注浆控制、掘进参数控制、监测控制等措施来指导施工,确保建筑物的稳定。
关键词:盾构,富水砂卵石,滞后沉降,控制Abstract: the formation of chengdu belongs to special rich water sandy pebble stratum, pebble content reaches as high as 60%-80%, and underground water level. The formation of the disturbance of external force in no case structure is close-grained, but in the shield construction machine the knife dish perturbation of turning easily instability, form lag settlement. This unique phenomenon and may cause the surface settlement building, tilt, directly affect the buildings to people’s life safety and order, the personal safety and property safety of cause certain harm. To ensure the stability of the building structures, we focused on shield construction machine through the building structures in each period, grouting control, tunneling parameter control, monitoring control measures to guide the construction, to ensure the stability of the building.Keywords: shield, rich water sand pebble, lag settlement, control中图分类号:U455.43 文献标识码:A 文章编号:1工程概况成都地铁2号线一期工程土建9标(4#、5#盾构区间)共三个区间,即白果林站~中医学院站区间、中医学院站~通惠门站区间、通惠门站~将军衙门站区间及其附属结构。
盾构穿越建筑物施工技术措施
〕、为防止盾构通过后不必要的纠纷,在盾构通过前根据建构筑物的产权情况、重要性、盾构施工对其的影响程度,对局部建构筑物应选择有资格的鉴定单位对建构筑物进行鉴定,在通过后建议对建构筑物重新进行鉴定。
〔4〕、根据地质勘察情况或根据盾构推进过程中的地质变化情况,对建构筑物周边地质进行补充详细勘察,明确地形情况、根底土层结构、各土层土体性质、地下水情况等。
〔5〕、根据调查情况,分析建构筑物或管线的变形和应力允许值。
〔6〔7〕、与其他地层相比,在砂卵石地层中,刀具普遍磨损严重,初步判断,一盘滚刀能掘进约100~150m。
隧道穿越的地层主要为<2-8>、<3-7>卵石土地层。
盾构机连续掘进、出碴量正常地层不会出现问题。
但盾构机一旦停机,在恢复推进或开仓清碴刀盘转动时,地层损失控制困难。
因此在盾构即将通过建构筑物前应对刀具进行全部更换并对设备进行全面检修,选定同步注浆浆液的配比和凝固时间,以保证盾构机连续、快速通过,且使盾尾空隙得到及时有效的填充。
〔824小时监测,每3~4h监测一次。
测量结果及时反应给控制室。
2〕、盾构下穿建构筑物时的施工参数选择与控制:为确保建构筑物、管线的平安,在盾构掘进施工时应严格对盾构施工参数监测,包括盾构推力、出土量、注浆填充率、注浆压力、盾构姿态等。
盾构下穿建构筑物掘进时,盾构施工参数做如下控制:〔1〕、推进速度和推力控制盾构掘进速度控制在30~40mm/min,盾构推力控制在1000KN~1200KN。
确保盾构连续掘进、快速通过,减小对地层的扰动。
推力过大易造成地面隆起,过小那么地面沉降加大,盾构掘进速度亦不易太快,以免同步注浆量缺乏。
〔2〕、严格控制出土量成都地铁建设中,目前主要选用德国海瑞克盾构机,面板式刀盘、刀盘开口率25~28%、刀盘外径6.28m、有轴式两级螺旋出土器;盾构隧道主要采用的管片幅宽〔f=1.5m〕、砂卵石松散系数为0.8〔包含砂卵石间的含水量〕,计算每环出渣量:V=〔D1/2〕2π×f×1/0.8=〔6.28/2〕2π×f×1/0.8=46.438×1/0.8=58m3。
软土地层地铁工程项目中下穿既有线路隧道施工技术
该 段 盾 构 间 平面 线 路 由 直 线 段 、 圆 曲线 段 及 缓 和 曲 线 线 施 工 是 否 会 影 响 既 有 2号 线 以及 影 响 范 围 大 小 。 目前 项 日
段 组 成 。 线 路 间 距 在 14.6~48m 左 右 , 左 线 最 小 曲 线 半 径 为 采 用 较 多 的 经 验 公 式 叫 Peck公 式 以及 配 套 的 一 些 修 正 系 数 。
第45卷第 13期
地铁盾构叠落段下穿既有建筑物施工技术研究
广州市轨道交通十号线工程所通过的沿线地质情况较为 复杂,周围河涌密集,地质结构混乱。尤其是针对广钢新城车 辆段出入场线来说,地质环境极为复杂。基坑开挖范围主要 地层为填土层、粉质粘土层、砂质粘性土层、粗砂层;基坑局部 位于淤泥质粉质粘土、细砂层。地质情况复杂、地质土壤松 软,会直接导致后盾系统失稳、掘进面土失稳、洞口土体流失 等问题。所以在实际开展盾构施工时,需要注意不同地质环 境问题,制定出区别化的施工方案措施。
3 工程重点难点 3.1 盾构区间建筑物复杂
广州市轨道交通十号线工程盾构区间沿线的建筑物较 多,并且不同建筑物的地质情况复杂。盾构下穿文伟中学教 学楼、德安楼、西朗江夏村民房群、广州龙尚塑料有限公司仓 库等建筑,建筑具备经济性、社会价值,不容出现差池。不同 建筑的覆土深度都存在一定程度的差异,并且地下管线较多、 交错复杂,为盾构区间施工带来了一定困难。若盾构区间施 工出现差池,直接影响了人们正常生活生产,会造成严重经济 影响、社会影响。盾构区间沿线的建筑物具备重要社会功能 与经济功能,在实际开展盾构施工的过程中,需要对多个盾构 下穿建筑物进行分析,导致盾构施工难度较大。
4.2 叠落盾构施工技术
针对广州市轨道交通十号线工程来说,以盾构法+明挖法 施工工艺技术为主,在施工的过程中应该保障左、右线以及既 有建筑物的安全。利用降水、设置竖井、盾构始发井、WSS 深 孔旋喷加固等手段进行施工。在下穿既有建筑有建筑物时, 使用加强盾构管片的形式进行施工,在此基础上进行注浆加 固土体,并且设置出支撑体系。①始发井降水。始发井降水 最为重要目的就是保障盾构始发安全,一般情况下需要将地 下水降下 1m 位置。结合河涌盾构始发设计的情况,盾构河涌 四周沿线,以便于降低地下水位置。②盾构始发井加固。想 要开展盾构工作之前,需要破除始发段范围之内的围护结构 桩体,实施有效的加固技术手段,确保土体的稳定性和固定 性,杜绝发生渗流的问题出现,强化盾构土体安全性,加固的 抗压强度 0.5MPa~0.8MPa,渗透系数应该≤1×10-17cm/s。③盾 构分体始发。因为在实际进行盾构施工的过程中,采取分体 始发方案的形式进行盾构,当盾构机进入到施工现场之后,应 该 先 让 主 机 下 降 到 盾 构 井 内 容 ,随 后 在 地 面 开 展 配 套 台 车 装配。
砂卵石地层盾构下穿建筑物施工技术
砂卵石地层盾构下穿建筑物施工技术摘要:目前,国内城市轨道交通快速发展,盾构机因施工速度快、安全可靠、无污染等优势而得到广泛应用。
本文结合工程实例,介绍盾构机在复杂地层下穿越建筑群时采取的技术措施。
关键词:盾构机;下穿;建筑物;技术1.工程概况1.1工程范围火车南站~科华南路站区间隧道长约980m,两条单线隧道线间距12.00m~16.00m,最小曲线半径450m;隧道线路埋深为16.19m~28.54m,线路纵断面最大坡度为29‰。
1.2工程地质1.3水文情况本区间地下水主要有三种类型:一是赋存于填土层的上层滞水,二是第四系砂卵石层的孔隙水,三是基岩裂隙水。
卵石土层中孔隙水渗透性好,为强透水层,渗漏系数K=20m/d。
2.砂卵石地盾构下穿建筑物危险性分析2.1下穿建筑物情况介绍本标段盾构下穿建筑物众多,其中风险性较高的主要集中在火科区间盾构在砂卵石地层中连续下穿和平小区二期(1栋、2栋)、和平佳苑(1栋、2栋)、南铁新居(1栋、2栋、5栋)、和平小区四期(1栋、10栋)等9栋建筑物。
2.3风险性分析盾构掘进不可避免会造成地表沉降,在成都地铁特有的富水砂卵石地层中,由于砂卵石层在一定的条件下在较长时间内有一定的自稳能力,因此,沉降具有很强的滞后性。
所以防止滞后沉降是保护建筑物安全的一个重要手段。
根据实地调查该处9栋建筑物大部分为2002年左右时间建造,经过5.12大地震的影响,部分房屋出现了裂缝,部分楼层甚至出现了贯通缝隙,建筑物沉降控制标准要求较高。
隧道在该处平面为R=450m的曲线,曲线半径小,盾构在砂卵石地层中,由于在掘进过程中会对地层产生扰动,可能造成地表建筑物沉降、开裂、倾斜,直接影响到地面建筑物正常、安全使用,对建筑物内工作人员或周边人群的生活秩序、人身安全、财产安全造成一定危害。
所以盾构下穿风险性极高,判定为重大危险源。
3、盾构下穿房屋施工流程及过程控制3.1盾构下穿房屋施工流程图图3-1 盾构下穿房屋施工流程图3.2下穿前技术准备工作(1)地质补勘盾构下穿建筑物群前,对该段地层进行地质补勘,通过与原地勘资料相比,地质基本相同,无地层突变带。
盾构隧道下穿既有桥梁施工技术的探究
盾构隧道下穿既有桥梁施工技术的探究地铁施工存在施工跨度大,施工工期长的特点。
在具体施工建设时,很容易发生在地铁建设规划区域已经存在道路或者桥梁的情况。
针对此类问题,必须找到相应的解决措施,才能保证地铁工程的有序开展。
而盾构隧道下穿既有桥梁技术就是在此基础上被提出的新型施工技术。
实际施工中需要保证对该项技术施工质量的严格控制,以免在施工过程中导致地层结构变化,对桥梁工程的安全性造成影响。
一、盾构施工对于地表产生的影响1.导致土层出现位移盾构施工的过程也就是土体位移变化的过程。
一般上说,盾构施工对于土体的影响一般出现在隧道轴线的方向。
随着我国盾构施工技术的不断发展,现代的盾构施工对于土层的影响分为三个阶段:第一个阶段是盾构到达时土体发生的变化,第二个阶段是盾构通过时对于土体产生的影响,第三个阶段是盾构通过后对于土体产生的影响,这种影响虽然具有短暂性,但是盾构施工在土层的结构变化中是起到关键作用的。
在盾构施工的推进过程中,虽然由于不同的地质条件对于盾构施工的影响,盾构施工在推进的各个阶段对于土层的影响大小来说也是不同的。
在盾构到达土层时,回应其土层长生略微的隆起,在盾构通过土层时,又会导致盾构隆起的程度进一步加深,然而在盾构完全通过土层后,又会导致土层产生一定的下降。
虽然这些变化的数值是不相同的,然而通过分析盾构通过土层时对土层产生的挤压变形又可以得出一定的规律。
在盾构通过土层的几天之内,随着盾构对土层的结构变化产生的影响,土层将会发生一定的沉降,土层沉降的速率随着时间的推移而逐渐变大。
然而在盾构施工完全结束的一到两周内,由于土层的结构已经趋于稳定,因此土层沉降的速率会随着时间的推移逐渐减小,而后趋于一个稳定值。
2.导致土层的受力出现变化盾构的施工过程不仅会使土层发生明显的纵向位移,还会导致土层的受力状态发生变化。
传统的盾构施工技术由于施工技术不完善,会使既有桥梁的施工出现诸多的安全隐患,然而随着盾构施工技术的发展,尤其是在近几年的盾构施工中增加了临空面的施工,这就会使盾构施工对于土体变形的影响大大减小,临空面的施工使得土体的受力情况由原来的双方向受力变为三方向的受力,从而减小了土体的塑形变形。
富水砂卵石地层盾构穿越房屋及管线密集区施工技术
富水砂卵石地层盾构穿越房屋及管线密集区施工技术佚名【摘要】盾构法已成为当前地铁隧道工程中最常见的技术方法,但施工过程中极易出现穿越房屋、地表管线密集区等情况.通过工程实例,探讨盾构下穿建筑物施工的基本技术、盾构穿越房屋及管线的施工技术,为相关工程提供有价值的参考.【期刊名称】《城市住宅》【年(卷),期】2019(026)006【总页数】2页(P179-180)【关键词】富水砂卵石;地铁隧道工程;盾构法【正文语种】中文1 工程概况成都轨道交通10号线二期工程盾构区段总长1km,施工区段位于成都平原南部,地势较平坦,地貌单元为岷江水系冲积平原Ⅰ级阶地,盾构区间主要穿越土层为砂卵石、中等风化泥岩地层,勘察测得地下水位埋深为6.1~6.2m,高程为459.97~460.66m,沿线卵石层渗透系数约22m/d,水量丰富。
区间隧道右线沿黄河大道走向,穿越北侧房屋群集中在YDK35+300—YDK36+045范围内,房屋为1~7层框架结构建筑,独立基础埋深为2~6m,盾构覆土10.8~16.1m。
黄河大道辅路房屋北侧存在直径800mm污水管、直径200mm给水管、直径108mm燃气管、10kV高压电线杆等。
2 盾构下穿建筑物施工的基本技术措施2.1 盾构下穿建筑物的技术准备工作1)严格控制工程实施过程中的地质补勘工作,对地层做到精准掌控,确保盾构掘进参数的准确性,为适时调整及预控措施的准备和实施提供有效依据。
2)工程实施前对沿线建筑物、管线的图纸进行核实和实地复核,做到双确认,根据实际情况采取预处理、加固措施。
3)结合城区道路、居民建筑物特点制定交通疏解方案并报交通主管部门审批,根据获批方案进行分区段围闭,并在封闭围挡内对盾构掘进影响范围内的既有管线进行横断面的开挖探槽。
4)在盾构机掘进至风险源前80~30环设立试验段,通过试验段调整盾构机机械状态、检查易损配件的储备、应急物资的配备情况,并对盾构掘进参数进行进一步总结,确定实际出土量的可控范围、土仓压力、较理想的掘进速度、刀盘扭矩的合理范围、同步注浆的注浆量及压力等。
卵石地层中地铁盾构近距下穿盾构隧道施工沉降控制
卵石地层中地铁盾构近距下穿盾构隧道施工沉降控制盾构法广泛应用于基础建设领域,随着地铁网络的形成与发展,盾构施工穿越既有盾构隧道的工程愈来愈多,然而针对北京卵石地层环境条件下类似工程及其经验总结极少。
为了减小盾构穿越施工对既有隧道的影响,确保地铁的安全运营,有必要开展盾构施工影响规律及参数控制方面的研究。
许多学者针对盾构穿越施工对地表及既有建(构)筑物沉降的影响及其控制方法做了一定的研究。
在盾构穿越施工对地表沉降影响方面:宫亚峰等[1]依托长春地铁2号线盾构施工工程,通过数值模拟和现场实测,探讨了双线盾构施工影响下地表沉降的规律。
CHAKERI et al[2]通过理论分析、数值模拟及现场实测等方法,研究了盾构施工时的隧道埋深、围岩压力以及土仓压力等参数变化与地表沉降的内在联系。
ZHANG et al[3]通过数值模拟,研究了双线盾构施工引起的刀盘上方及其前方的地层变形规律。
在盾构穿越施工对既有建(构)筑物沉降影响方面:张润峰等[4]依托杭州地铁2号线盾构下穿既有建筑工程,通过现场实测,研究了盾构施工影响下建筑物沉降的规律。
廖少明等[5]、李磊等[6]、ZHANG et al[7]依托上海地铁11号线盾构上下叠交穿越既有4号线隧道工程,通过数值模拟和现场实测,分析了盾构施工影响下既有隧道沉降的规律。
卢岱岳等[8]考虑了土仓压力和盾尾土体损失等因素,推导了盾构施工引起的周围土体位移的解析表达式,进而计算了平行、正交以及重叠等形式下盾构施工引起的既有隧道附加位移。
张晓清等[9]通过模型试验和数值模拟,分析了多线叠交盾构隧道在多种穿越形式下地表和既有隧道沉降的规律。
同时一些学者讨论了盾构主要施工参数的变化对既有隧道沉降的影响:SZE et al[10]依托新加坡地铁盾构下穿既有隧道工程,通过现场实测,研究了盾构施工的关键参数及其变化对既有隧道的影响。
张琼方等[11]依托杭州地铁4号线盾构下穿既有1号线隧道工程,通过现场实测,分析了盾构施工影响下既有隧道沉降的规律,探讨了顶推力、土仓压力等施工参数的选取与优化。
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卵石土地层盾构下穿既有建筑物施工技术游祖群(中铁十三局集团有限公司长春130033)摘要结合在建成都地铁通越冶金宾馆的施工,介绍了成都卵石土地层中盾构机下穿桩基础建筑物的施工经验。
重点介绍了盾构下穿既有建筑物时采用的地下掘进参数控制、地面跟踪注浆、荷载转移等方法,以上方法的综合应用经验对卵石土地层中盾构的施工有着较好的借鉴意义。
关键词盾构施工既有建筑物跟踪注浆荷载转移中图分类号U455.43文献标识码B文章编号10094539(2010)08004404Construction Technology of Crossing Existing Buildings in Sand-pebble Layer by ShieldYo u Z uqun(Ch i n a Rail w ay13t h Bu reau G roup C o.L t d.,C hangc hun130033,C h i na)A bstrac t T his a rtic l e,w ith a co m bina ti on o f t he construc tion o f c rossi ng M e tall urgy H o te l o fChengdu subway,i n troduces t he construc tion exper i ence o f c rossi ng ex isti ng buil d i ng s i n sand-pebble layer.It i ntroduces the underground ex cavation pa-rame ter contro,l g round trac i ng grouti ng,and l oading transfer w hen crossi ng ex isti ng buil d i ngs.The com prehensi ve appli ca-ti on o f the m e t hods above can be v ery benefic i a l to other si m ilar pro j ec ts.K ey word s shie l d m ethod constructi on;ex i sti ng bu il d i ng s;trac i ng g routi ng;load i ng transfer1引言在建成都地铁1号线盾构2标线路处于人民北路和人民中路上由北向南,沿人民北路南部和人民中路敷设,共3个区间:人民北路站~文武路站区间、文武路站~骡马市站区间、骡马市站~天府广场站区间。
盾构区间隧道线路间距为11~15m,隧道埋深15~20m。
左右线区间隧道各采用一台直径6.28m海瑞克土压平衡盾构机掘进,盾构隧道采用管片拼装式衬砌,管片环宽1.5m,错缝拼装。
成都地铁一号线的人天区间穿越地层为砂卵石地层,其物理力学特征指标和传统的软土和硬岩都有很大差别,其渣土具有不均匀性、卵石含量高,但流动性差、黏聚力小的特点。
同时,人天盾构区间沿线地面建(构)筑物以区间数量较多,多数隧道都是从房屋侧面穿过,而冶金宾馆则是从正下方穿过。
2工程概况冶金宾馆竣工于1998年,为4层砼框架结构,楼层总高13.95m。
楼层底层梁柱采用C40混凝土浇筑。
二层以上梁柱采用C30混凝土浇筑。
基础为独立柱基扩大头端人工挖孔桩,埋深在8.6~ 13.08m,绝大多数桩长9~10m,位于隧道正上方3 ~4m,其中仅有1根桩长12.85m,位于隧道正上方,距离隧道拱部仅57c m。
如图1所示。
收稿日期:20100111图1冶金宾馆基础结构及与隧道关系冶金宾馆地层为砂卵石地层,物理力学特征指标和传统的软土和硬岩都有很大差别,主要有以下特点:(1)渣土具有不均匀性,卵石含量高。
(2)流动性差。
由于渣土的内摩擦角较大(一般都在30b 以上),造成了渣土流动性差。
(3)对刀具摩擦系数大。
根据文献及试验结果,该地层和钢铁之间的摩擦系数一般都在0.4之上,最高可达0.7。
(4)单块卵石强度高。
根据单块卵石的抗压强度试验结果,石块的单轴抗压强度可达150MPa,最大可达到180M Pa。
(5)黏聚力小,或几乎没有黏聚力,结构松散,不连续。
因此导致了结构传力特征存在差异,地层内靠点对点传力,稳定性差。
盾构隧道主要位于砂卵石土层。
砂卵石地层是一种典型的力学不稳定地层,颗粒之间的孔隙大,几乎没有黏聚力,颗粒之间点对点传力,地层反应灵敏,盾构周围地层成拱性差。
刀盘旋转切削时,地层很容易破坏原来的相对稳定或平衡状态而产生坍塌,引起较大的围岩扰动,使开挖面和洞壁失去稳定,可能使隧道顶部桩基失去承载力,危及上部结构安全。
3下穿冶金宾馆掘进方法及加固措施3.1下穿冶金宾馆掘进方法为确保建筑物的安全,主要遵循两个原则:控制出土量、保证注浆回填饱满。
依据以上原则,盾构掘进时,采取以下措施。
(1)不停机快速通过,减小对地层的扰动。
根据以往施工经验,快速通过能减小对地层的扰动。
掘进速度控制在30~40mm/m in。
因此在通过建筑物前,盾构机及各后配套要进行仔细检修,确保通过时不出现机械故障。
(2)严格控制出土量。
从试掘进经验看,多出土会形成空洞,在成都富含水砂卵地层中,胶结性差,必然会引起地表塌陷。
通过建筑物期间,派专人监控出土量,每环出砟量控制在55m3以内(4车砟)。
(3)保证同步注浆饱满。
根据目前注浆统计看,注浆量控制在8m3左右,注浆压力2~3bar。
最大程度利用同步注浆填充满管片背后的间隙。
(4)掘进同时,进行双液二次注浆。
在同步注浆的同时进行二次注浆,确保填充效果。
注浆管片位置盾尾后3~4环的位置。
注浆点位主要在拱顶。
(5)地表采取跟踪注浆加固措施。
为保证盾构机安全通过冶金宾馆,除在盾构施工过程中的控制,还要对这两处建筑物采取跟踪注浆加固措施。
3.2下穿冶金宾馆加固措施提前在这两处建筑物基础附近打好注浆孔(孔打好后进行保护),待盾构机通过这两处建筑物后,及时进行注浆,参照监测数据确定注浆量、注浆压力。
所有孔位都要离开墙体1.5m(1.5~2.0m),避免伤及基础。
端承桩主要加固桩体的下部。
条形基础下面要进行整体注浆加固。
冶金宾馆打孔在室内进行,采用改进后的小钻机进行施工,重点是隧道上方一排桩的加固。
两侧桩根据监测结果判断其是否注浆。
加固平面和剖面如图2所示。
在盾构机达到前对建筑物承力柱采用钢斜撑将荷载转移到隧道两侧的桩基上,防止该柱下沉,在注浆达到预期强度后再拆除,并实现体系转换,同时加强信息化施工。
需重点解决好的几个问题:(1)注浆时机的选择:选择在管片脱出盾尾前开始注浆,在脱出盾尾后及时填充饱满,抑制建筑间隙引起的附加沉降。
(2)注浆控制压力:考虑到土层经过盾构刀盘的扰动和建筑间隙引起的跌落产生一定的松动,注浆具有可实施性,兼顾盾构机所能承受最大压力3bar,因此注浆压力控制在0.3M Pa以内。
(3)要求浆液具有较早的浆凝结时间和较高的后期强度,通过试验确定。
(4)有效扩散半径:经过松动的卵石地层具有较好的可注性,扩散半径预计会达到3m 以上。
由于钻孔会对地层有一定的扰动,在盾构通过时必将比不扰动的地层产生更大的沉降,为此在保证注浆效果的同时,尽量加大孔间距,因此对有效扩散半径的考虑是确定注浆管布置的关键因素,结合现场实际,孔距为房间开间宽度3.9m 。
(5)实现自下而上分段注浆:采用袖阀管注浆可实现分段注浆,重点处理好套壳料的填充和注浆孔的包裹,一是避免砂等细颗粒进入而堵管,引起注浆困难,二是避免盾构泡沫从管内冒出,三是减少泡沫的冲刷作用而引起地层的损失,这是保证注浆效果的关键。
(6)洞内管片在通过冶金宾馆段应设置加强型管片,同时对位于隧道上方的桩柱利用钢支撑进行荷载转移。
(7)加强建筑物和地面监控量测,及时反馈信息。
(8)邀请有房屋鉴定资质的单位对这两处建筑物进行鉴定。
图2 冶金宾馆加固示意3.3 桩基础荷载转移施工措施冶金宾馆的桩基础荷载大,经与该建筑的设计单位联系,了解到该基础荷载设计没考虑摩擦作用,没有一定的安全储备,在盾构通过建筑物基础前,需要对桩柱进行受力体系转移,单桩承载力按照300t 计算,需要2根<400@12钢管进行支撑,传力至两侧承台上,如图3所示。
3.4 盾构通过及监测情况冶金宾馆打孔在室内进行,采用改进后的小钻机进行施工,重点是隧道上方一排桩的加固,两侧桩根据监测结果判断其是否注浆。
共打孔34个,深度10~13.85m,注浆用水泥先后共178t 。
对建筑物承力柱采用钢斜撑将荷载转移到隧道两侧的桩基上,防止该柱下沉,在注浆达到预期强度后再拆除,并实现体系转换,同时加强信息化施工。
盾构机通过的建筑物稳定后的监测结果见表1。
图3 冶金宾馆西楼桩柱荷载转移示意(单位:mm)表1冶金宾馆监测最终结果测点编号累计变量/mm测点编号累计变量/mm 1排-3-2.533排-5-12.401排-4-2.023排-6-13.622排-1-10.423排-7-14.692排-2-10.563排-8-14.802排-3-8.363排-9-15.992排-4-7.374排-1-12.722排-5-1.024排-2-10.523排-1-20.134排-3-10.763排-2-17.374排-4-9.343排-3-17.674排-7-14.233排-4-12.214排-8-14.704结论冶金宾馆是成都地铁1号线一期工程盾构施工2标通过的第一处桩基础建筑物。
前期进行了大量的建筑物调查工作,取得了较详尽的资料。
采用了地下掘进参数控制、地面跟踪注浆、荷载转移等施工措施,并在施工中加强监测,最终顺利地通过了冶金宾馆。
论文结合在建成都地铁穿越冶金宾馆施工,介绍了盾构下穿既有建筑物时采用的地下掘进参数控制、地面跟踪注浆、荷载转移等方法,对卵石土地层中盾构的施工有着很好的借鉴意义。
参考文献1徐则民,黄润秋.深埋特长隧道及其施工地质灾害[M].成都:西南交通大学出版社,20002王毅才.隧道工程[M].北京:人民交通出版社,20013张凤祥,朱合华,傅德明.盾构隧道[M].北京:人民交通出版社,20044竺维彬,鞠世健.复合地层中的盾构施工技术[M].北京:中国科学技术出版社,20065夏才初,李永盛.地下建筑测试理论与监测技术[M].上海:同济大学出版社,1999(上接第8页)架设仪器进行观测,使得测量视线的方向与位移的方向一致。
但中墩在顶推过程中不是绝对稳定的,观测过程中误差比较大,所以采用了上述观测方法,并且在4次顶推观测中都达到理想的效果,观测数值见表1。
表1顶推观测成果mm序号墩号施工日期$b(左/右)$a(左/右)1202009.01.30 3.6/3.57.7/7.52212009.04.18 3.4/3.77.3/8.03222009.04.08 3.6/3.87.7/8.24232009.07.05 3.5/3.87.5/8.23.2.5帽梁砼浇筑和卸载顶推完毕后,进行帽梁底模安装、钢筋绑扎、预应力束安装、侧模安装、预埋件安装、混凝土浇筑、混凝土养护。