盾构隧道下穿深圳滨海大道地表沉降监测与控制
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。
隧道沉降监测方案
隧道沉降监测方案概述隧道是一种地下工程,其运营过程中难免会面临沉降的风险。
沉降是指地表或结构物下沉的现象,如果隧道沉降过大,可能会引发安全隐患,甚至影响隧道的使用。
因此,为了及时掌握隧道的沉降情况,实施有效的监测方案是十分必要的。
监测目标隧道沉降监测方案的主要目标是实时监测隧道的沉降情况,并及时预警可能出现的问题。
通过监测数据的分析和处理,可以及时采取措施来减少沉降造成的影响,保障隧道的安全运行。
监测方法1.物理监测方法物理监测方法是通过直接测量沉降点的位置和高度变化来获得隧道沉降的数据。
常用的物理监测方法包括:•光电水准仪:利用光电传感器测量沉降点的高度变化,精度较高,但需要在现场设置仪器,并且监测范围有限。
•周界测站法:在隧道的周边设置一系列测站,在测站上安装测量设备,测量隧道周边地表的沉降情况。
•水位计监测法:通过测量穿过隧道的水位变化来推测隧道沉降的趋势。
2.遥感监测方法遥感监测方法是通过将遥感技术应用于隧道沉降监测中,可以实现对大范围地区的监测。
常用的遥感监测方法包括:•高精度卫星影像:利用高分辨率的卫星影像,借助图像处理软件对隧道周边地表的变化进行监测和分析。
•空中激光雷达:利用激光雷达对隧道周边地表进行高精度的三维测量,获得地表沉降的数据。
监测周期隧道沉降监测的周期一般根据具体情况而定。
在隧道开挖初期,应密切监测沉降情况,监测周期可以设置为每天或每周进行一次。
随着隧道使用时间的增加,监测周期可以逐渐延长,通常为每月或季度进行一次监测。
监测数据处理隧道沉降监测数据的处理是保证监测结果准确性和有效性的关键环节。
常用的数据处理方法包括:•数据分析:对监测数据进行统计和分析,计算出沉降的平均值、最大值、变化趋势等指标。
•数据比对:将当前监测数据与历史监测数据进行比对,判断隧道沉降的趋势和变化情况。
•数据预测:根据历史数据和趋势分析,预测未来隧道沉降的可能情况,提前采取相应的措施。
监测报告隧道沉降监测报告是监测方案的最终成果,它包含了监测数据的分析结果和评估意见。
地铁隧道盾构施工的沉降监测
地铁隧道盾构施工的沉降监测摘要:盾构法施工具有安全、高效、易操作等显著优势,目前在地铁隧道施工中得到了广泛的应用,但此施工方法在断面尺寸多变的区段适应力不足,易造成地层损失,甚至引发地表塌陷、管线断裂等严重问题。
文中以盾构法施工为切入点,对盾构在隧道运行过程中引起地层沉降的原因进行解剖,针对该问题提出控制优化措施,为处理地面沉降问题提供参考。
关键词:盾构法施工;地层沉降;控制措施引言近几年,我国经济的质量和总量都保持快速增长,带动了城市化的快速发展,城市常住人口持续增多,最终导致交通拥挤问题日益加重。
地铁以其运行时间长、安全性高、速度快、运输量大等特点,成为缓解人口密度较高的城市地面交通压力的关键方法。
尤其在最近几年,国内地铁建设进入快速发展期,对于大中规模城市而言,地铁成为了关键交通方式。
据相关部门统计,截至2020 年,国内地铁建成及投运的城市有45个,运营长度有6303km,同比增长21.66%。
从城规交通系统制式结构上看,地铁以79% 的比重位居首位。
可见,地铁建设因其独特优势,促进市民出行自由的同时,也在社会的进步、环境保护方面和突显城市的综合实力上都具有一定意义,因此地铁在各大城市中取得了广泛的应用和推广,成为城市发展中不可或缺的交通方式。
对于城市地下工程的修建而言,通常有盾构法、矿山法、新奥法和明挖法,不同施工方法的适用条件和优劣势也会有所不同。
盾构法施工由于其自动化程度高,人工作业成本较低,掘进速度也较其他几种方法快,不受季节和天气的影响,施工过程噪音低,对地面建筑物影响程度小等优点,从而成为地铁隧道建设中使用频率最高的一种施工方法。
如今盾构法隧道施工技术更为完备、成熟,正朝着工程的大型断面、特殊断面、超大深度、超长距离方向快速发展,也向着操作智能化、自动化,掘进过程高效化的方向发展。
因城市地铁主要是为了方便人们出行,因此地铁建设多数位于交通要道和人员密集区域,周围环境复杂,容易影响到地下管线和地表建筑物。
地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题及处治措施
地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题及处治措施摘要:近年来,我国的地铁隧道工程建设越来越多,地铁隧道建设环境错综复杂,在应用盾构法期间易发生地面沉降问题,阻碍正常施工,甚至诱发安全事故。
文章首先探讨盾构法施工阶段发生地面沉降的主要成因,提出适应的处治措施。
关键词:地铁隧道;盾构法;地面沉降引言地铁交通当前已经成为了各大城市中非常重要的交通工具,随着地铁交通的发展,地铁工程也在不断的增加,在地铁隧道施工中盾构技术的先进性和安全性使得其应用的范围越来越广泛。
地铁的修建一般都是在城市的中心,地下的管线以及地面的建筑都比较多,在隧道的开挖中势必会影响到地层稳定,造成地表的沉降。
盾构施工中引起的地面沉降情况会更加严重,甚至直接威胁到地面上的建筑结构安全。
1盾构法引起的地面沉降原理在地铁隧道盾构施工过程中,会在一定程度上影响施工现场周围土层的稳定性,进而导致地面沉降发生,尤其在一些软土地铁隧道施工中地面沉降时有发生(图1)。
图1地面横向沉降槽示意1.1地面沉降的发展过程其中,在地铁隧道施工过程中,盾构施工技术在施工中的运用会引发地面沉降,其施工沉降可以划分为以下5个主要阶段(表1)。
表1盾构施工地表沉降形成原因1.2隧道开挖使得地层损失在地铁隧道盾构施工中,我们要兼顾多个方面的影响因素,盾构施工包含了多个操作环节,在对地层进行开挖的过程中,受外部作用力的影响,隧道外层的物质会随着内部向心力涌入到隧道中,彼此相互挤压移动,对地层的稳定性影响较大。
隧道开挖后,地表土体结构会发生改变,特别是在使用盾构法施工中,对应力的把控是比较严格的,如果应力波动幅度过大,那么随着地层的移动和土体的缺失,地层就会呈现一个不稳定波动,出现较多的土体隆起。
土体被挤入盾尾的空隙中,隧道向外扩充,如果压降量没有达到预期的标准,就会使得压浆压力出现范围性波动,导致盾尾坑道土体失衡,尤其是在水体含量不稳的地层,更容易出现地面大幅度波动沉降问题。
盾构隧道下穿建筑物的沉降控制
盾构隧道下穿建筑物的沉降控制结合北京地铁6号线二期某标段区间盾构隧道下穿司空小区的施工实践,论述了下穿小区前设置试验段、施工过程中控制盾构推进土压力、掘进速度、控制同步注浆量、注浆压力、深孔注浆和施工监测等控制建筑物沉降技术。
该工程由于准备充分、措施到位,较好地控制类似工程的设计和施工具有重要的指导意义。
标签:盾构隧道;试验段;沉降控制伴随着我国城市地铁的建设不断飞速发展,盾构法以自身特有的优点在隧道施工领域应用的范围越来越广,隧道施工技术显得尤为重要。
而施工沉降的控制是重中之重。
盾構隧道开挖不可避免对原有的地层产生扰动,从而引起地层的变化,进而对地面建筑物产生影响。
盾构施工引起的地表沉降主要有以下几个方面:1)盾构推进时千斤顶推力造成对土体的挤压。
2)盾构掘进过程中,盾构外壳与土体之间存在剪切应力。
3)盾构推进时,由于盾构的壳板与围岩摩擦和围岩的扰动从而引起地基下沉或隆起。
特别是蛇形修正和曲线推进时的超挖是引起围岩松动的原因。
4)同步注浆不到位,土体进入盾尾空隙等产生的沉降。
通过对施工过程中对现场实际数据的分析和整理,得出盾构法施工引起地层扰动变形造成的地面沉降规律的认识,为类似工程的施工提供参考依据。
1 工程概况北京地铁6号线二期某区间采用土压平衡盾构施工,右线采用日本小松公司制造的TM625PMM盾构机,刀盘开挖直径为6.28m,管片外径为6m。
右线盾构隧道在K35+486~K35+722(420环~630环)下穿司空小区,为一级风险工程。
穿越楼房共9栋,全部为居民区,另外还有平房,砖墙,条形基础,既有裂缝多,破损严重,外表脱落严重。
在盾构穿越内的隧道覆土埋深在17.942~20.75m,平面处于半径500m的曲线段,纵坡为8‰的上坡。
隧道穿越地层为粉细砂、粉质粘土层,地下水情况为:下穿司空小区区域内存有承压水。
2 下穿前试验段数据分析2.1监测数据分析310环至350环为试验段,选取位于330环的35号点为研究对象,分析下穿司空小区前地表的沉降情况。
盾构下穿既有隧道的风险及控制
盾构下穿既有隧道的风险及控制摘要:近年来,随着中国经济的高速发展,城市发展越来越大,对交通的要求也越来越高,为解决交通问题,各地地铁建设及城轨建设如火如荼。
随着建设线路的不断增加,不可避免地会出现各线路交叉的情况,同时由于各线路建设时间或管理方不同,常常造成交叉处无法同时施工,存在新建线路下穿或上跨已建线路的问题,对原建线路会造成质量及安全影响,这时对已有线路隧道的保护措施就很重要,本文以某市城市轨道交通区间盾构隧道施工下穿已建某城轨环线隧道为例,对盾构下穿既有隧道进行风险分析及采取的措施进行总结,为今后类似工程提供参考。
关键词:盾构下穿;既有隧道;风险控制一、工程概况某城轨环线与某市城市轨道交通七号线西延线在陈村站换乘,两线交叉于某市城市轨道交通七号线西延线YCK0-927.574~YCK0-909.116处。
承包商投入的盾构机为直径Φ6280的泥水土压双模式盾构机,可根据需要随时进行切换掘进模式,以满足已建隧道及地表沉降控制需要。
1、下穿段平纵断面图1)下穿段平面布置图某市城市轨道交通七号线西延线陈村~陈村北站区间右线盾构始发后,经过21.750m在里程YCK0-929.905处开始下穿,于YCK0-913.901处通过某城轨环线陈村1号隧道结构边线;陈村~陈村北站区间左线盾构始发后,经过25.462m后在里程ZCK0-926.193处开始下穿,于ZCK0-909.116处通过结构边线,平面相交夹角约为77°。
2)下穿段纵断面图陈村~陈村北站区间纵向曲线在YCK0-930.077处变坡,陈村站段为2‰上坡,韦涌方向为25‰下坡。
土建工程区间隧顶距离某城轨环线陈村1号隧道底最近竖直距离为0.578m,相对位置纵断面布置图如图1所示。
同时在某城轨环线上方存在一道过街通道与其正交(与陈村~陈村北站区间平行),盾构下穿时也应加强监测。
图1 陈村~陈村北站区间左右线与广佛环位置关系图3)某城轨环线陈村1号隧道概况陈村1号隧道位于某市陈村镇,设计里程:DK30+333~DK30+748.5,隧道全长415.5m,隧道起始点濒临鱼塘,在DK30+520~DK30+660段下穿赤花村居民区,于DK30+665~DK30+715段下穿白陈公路,其终点与陈村车站相接。
盾构隧道下穿立交桥地表沉降分析
监测内容包括 地 表沉 降监测 及 桥墩 沉 降监 测两 部 分。 地面沉降控制标准 为 : 表最大 下沉值 为 3 m; 地 0m 隆起 量最 大值为 1 m。地表沉 降监测 频率应 根据盾 构施工 情况 和 0m 监测断面距 开挖 面的距 离和沉 降速 率来确定 。出现异 常情 况时 , 应增大监测频 率。一般情 况下可 选用 如下监测 频率 : 掘进面距 监测断 面前后 2 0 m范 围内 1~ 天 ; 27 欠/ 掘进 面距 监测 断面前后 5 0m范 围内 10/  ̄2天 ; 掘进 面距监测断面 前 后超过 5 时 1次/ ; 0m 周 根据 数 据分 析确 定沉 降 基本 稳 定 后, 监测频率为 1 1 。盾构掘进时在立 交桥 的 l 次/ 月 号墩 和
3 监测 结果分 析
3 1 纵 向地 表 沉 降监 测 分 析 .
3 1 1 纵 向地 表 沉 降分 析 .. 通 过 对 左 线 盾构 隧道 的现 场 布 点 监 测 , 得 了 大量 的 实 获
测数据 , 将左线 D 7+18断面 和 D 7+18断面 的数据进 K 6 K 5 行整理 , 获得 以下纵向沉降曲线 ( 3 图 4 。 图 、 ) 由图 3和图 4可 知 , 地表 沉 降历 时 曲线可 分 为五 个 阶
每小 时观测一次 , 直至地面及桥墩沉 降稳定为止 。及时将 观 测数据整理分析后把地面沉降信息予 以反馈 , 以便根据情况
调整 盾 构 掘 进 参 数 。
2 3 沉 降监 测测 点布 设 .
l 工程概 况
深圳 地 铁 5号 线 洪 浪 ~兴 东 区 间隧 道 沿 创 业 二 路 下 行 。 隧 道埋 深 约 9 4m, 右 线 平 行 , 距 为 1. . 左 间 32 m。 区 间 隧 道 在 D 7+15~D 7+14 3 垂 直 下 穿 广 深 高 速 公 路 创 业 K 3 K 6. 7段
盾构下穿铁路地表沉降分析
盾构下穿铁路地表沉降分析冯 义1 陈寿根1 罗石宝2(1西南交通大学土木工程学院 成都 610031; 2中铁二局城市轨道交通公司 成都 610031)摘 要 盾构机目前已广泛应用于各种土建工程领域,盾构法隧道施工具有安全、快速、地表沉降小等优点,如何控制地表沉降成为工程的一大难题。
本文依托深圳地铁5号线盾构隧道下穿广深铁路,对地面沉降监测数据进行分析,探讨了盾构施工过程地表沉降规律及其影响范围和程度,包括沉降随时间发展规律、沉降与盾构机掘进的关系、横断面沉降槽分布形式和沉降速率。
关键词 盾构 地表沉降 速率1 工程概况深圳地铁5号线长龙~布吉站盾构区间出长龙站后沿吉华路下穿金鹏路,之后下穿布吉公园、广深铁路,到达布吉站。
设计起点为长龙站后端结构内缘,里程为C K 30+568.40,设计终点为布吉站前端,里程为C K 31+416.00。
本区间线路基本沿布吉路敷设,敷设方式为地下。
右线长度为847.60m ,左线长度为840.47m 。
区间隧道在左D K31+317.569~D K 31+392.037,右DK31+320.316~D K 31+395.259范围内平面斜交穿越广深铁路,隧道中心线与铁路中心线的平面交角为77°,左线斜交铁路里程为D K 138+282,右线斜交铁路里程为D K 138+300,共计10股道,穿越长度约58m ,区间和铁路的竖向净距为14m 左右。
区间周边围岩为全风化角岩层。
土层从上到下分别为素填土、砾砂、粉质粘土、全风化角岩、强风化角岩、中风化角岩。
隧道在D K 31+350处覆土最浅,约为13.3m 。
地层加固采用φ800旋喷桩方式加固,咬合200mm 。
盾构区间隧道配置两台海瑞克复合式土压平衡盾构机,左、右线各1台。
盾构掘进划分3个阶段,即试验掘进段、正常掘进段和到达掘进段,即从盾构始发井始发后的75m 作为试验掘进段,在盾构到达前50m 段作为到达掘进段,其余地段作为正常掘进段。
盾构隧道施工中的地表沉降控制与监测
盾构隧道施工中的地表沉降控制与监测地表沉降是盾构隧道施工中一个重要的技术问题,直接关系到城市地下空间的安全和人民生命财产的安全。
为了保证盾构隧道施工过程中地表沉降的控制和监测,需要采取不同的措施和方法。
首先,在盾构隧道施工前,应该进行详细的地质勘察和地下管线的调查,以准确评估施工可能引发的地表沉降情况。
根据勘察结果,采取相应的预控措施,如选择合适的掘进方法、设计合理的盾构施工参数等。
在施工过程中,需要严格控制盾构机的掘进速度和姿态,以及合理选择后续补偿材料。
掘进速度一般应控制在合理范围内,避免过快引发地表沉降。
姿态的控制可以使用超前控制系统,及时调整刀盘的转速和倾角,确保隧道顶部和侧墙的相对沉降量均匀分布。
在盾构施工结束后,应及时对隧道周围进行补偿填充,以减少地表沉降的影响。
为了监测盾构隧道施工过程中的地表沉降情况,可以采用现场监测和远程监测相结合的方式。
现场监测可以通过安装沉降仪、倾斜仪等传感器仪器,实时测量并记录地表沉降数据,及时发现异常情况。
远程监测则可以使用遥感技术,通过卫星遥感影像、激光雷达等手段获取大范围的地表沉降情况,并进行监测和分析。
在地表沉降控制和监测方面,还可以利用数学模拟和预测技术,分析盾构隧道施工过程中地表沉降的变化规律和趋势。
通过建立数学模型并使用合适的计算软件,可以模拟不同施工参数下的地表沉降情况,并进行预测和评估。
另外,盾构隧道施工中的地表沉降控制与监测也需要与环境保护结合起来。
应优先选择对环境和城市设施影响较小的施工方法和参数,避免对周围环境造成过大影响。
并且,应及时采取补救措施,保护和修复受到地表沉降影响的环境和建筑物。
总之,盾构隧道施工中的地表沉降控制与监测是一个复杂而重要的技术问题。
通过科学合理的施工参数和方法的选择,以及采取有效的监测手段和措施,可以最大限度地减少地表沉降的发生,保证施工安全和城市地下空间的稳定性。
同时,还需要密切关注环境保护和修复工作,减少地表沉降对周围环境的影响。
暗挖隧道穿路路面沉降专项应对方案
暗挖隧道穿路路面沉降专项应对方案暗挖隧道穿路路面沉降是指在隧道施工过程中,由于地下水位的改变或施工挖掘引起的地下水脱空现象,导致地表路面发生下沉的情况。
这种情况会给交通运输和城市发展带来巨大的影响和危害。
因此,必须制定专项对策来应对暗挖隧道穿路路面沉降问题。
1.预防措施:隧道施工前应进行充分的地质勘察和水文地质调查,以了解地下水位和地层情况,预测可能出现的暗挖隧道穿路路面沉降风险。
根据调查结果,采取适当的防控措施,包括:-构筑临时马蹄槽或围堰,防止地下水流失和回灌;-使用泥浆平衡盾构机进行掘进,保持地下水位相对稳定;-采用张拉预应力或喷射注浆技术,加固地下岩土和路面。
2.监测与预警系统:建立全面的监测与预警系统,对隧道施工过程中的地下水位、地表沉降等进行实时监测和分析。
该系统应包括:-地下水位监测系统:安装水位测量仪器,实时监测地下水位的变化;-地表沉降监测系统:采用测量仪器对地表沉降进行定期和实时监测;-数据分析与处理系统:对监测数据进行实时分析和处理,及时发出预警信号。
3.施工控制:对隧道施工过程中出现的地下水位变化和地表沉降情况进行有效的控制,包括:-合理安排挖掘顺序和施工进度,避免过度挖掘导致地下水位下降或地表沉降;-采用适当的降水井、抽水泵等设备,控制地下水位的变化;-在地表沉降较大的区域,加大支护措施,如加固地基、搭建临时桥梁等。
4.应急预案:制定完善的应急预案,对可能发生的暗挖隧道穿路路面沉降问题进行应急处理-组织专业人员进行现场调查和评估,判定沉降情况的严重程度;-采取紧急措施保护周边建筑物和交通设施的安全;-进行彻底的修复和恢复工作,尽快恢复交通运输和城市发展的正常秩序。
总之,针对暗挖隧道穿路路面沉降问题,应制定预防、监测、施工控制和应急预案等方案,旨在保障交通运输和城市发展的顺利进行,确保施工过程中的地表路面不发生下沉现象,最大限度地减少潜在的安全隐患和经济损失。
地铁盾构隧道下穿既有公路施工管理与控制措施
地铁盾构隧道下穿既有公路施工管理与控制措施摘要:近年来城市轨道交通的极大发展使得地铁线路日益网络化、规模化,地铁线路与既有公路桥梁交叉的情况愈发常见。
一旦施工措施不到位,很有可能公路、桥梁等会发生塌陷、倒塌等各类安全问题,严重威胁到人民的生命财产安全,本文依托佛山市城市轨道交通4号线一期工程,采用资料调研对研究地铁盾构隧道下穿既有公路施工管理与控制措施进行阐述,在确保施工质量的同时,保证道路的安全性。
关键词:盾构机系统;盾构机设备;安装技术;调试技术近年来城市轨道交通的大规模发展,使得地铁线路与既有公路桥梁交叉的情况愈发常见。
盾构隧道下穿施工对周边地层不可避免地会产生影响,造成下穿区域地基承载力的降低。
这会对既有公路桥梁带来一定的不利影响,严重时甚至会导致上部结构发生失稳现象。
为了确保盾构下穿施工过程中既有桥梁的安全,必须探明盾构隧道下穿施工引起的地层变形、既有桥梁桩基础响应等规律,以便据此调整盾构施工参数、合理选用必要的防护技术措施。
一工程案例科技西路站~科普中路站区间从科技西路站出发,首先沿科技北路向东延伸,侧穿恒大翡翠华庭、保利茉莉公馆、1座信号塔、穆天子山庄广告牌、下穿佛清从高速路基段,并上跨规划广佛西环隧道,再沿科技东路向东敷设,下穿DN500高压燃气管,侧穿3座10kV高压电塔,最后到达科普中路站。
二地铁盾构隧道下穿的问题下穿施工面临的根本问题是变形控制。
,变形控制需要根据被下穿结构的特征,通过绝对量和相对量两个方面进行控制。
当绝对量控制得非常严格之后,相对量便自然满足要求。
当某些条件下绝对量难以严格控制时,相对量的控制就显得尤为重要。
相对量的控制要从随着盾构掘进动态移动的三维沉降来考虑差异沉降。
无论是绝对沉降还是差异沉降的控制,都要根据下穿对象的抗变形要求制定合理的控制值,这是下穿施工的关键。
合理变形控制值的确定是非常困难的,因为在此次下穿施工之前,难以确定之前有多少次工程行为对结构物产生影响,也就是说下穿施工之前结构的已有变形是个未知量,这需要对结构物的状态进行综合判断。
地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题分析王波
地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题分析王波发布时间:2021-06-16T11:22:55.483Z 来源:《建筑科技》2021年4月上作者:王波[导读] 随着地铁工程规模的不断扩大,也更加突出了其施工过程中存在的地面沉降问题。
盾构法是地铁隧道施工中常用的一项施工技术,但受到地层的影响,常常会出现地面沉降的问题,难以保证地铁隧道施工的顺利进行以及施工质量。
为有效解决这一问题,本文重点对地铁隧道盾构施工中的地面沉降问题进行分析,具体分析了地面沉降的原理及影响因素,并在此基础上结合工程实例提出一些处治措施,以供参考。
广东华隧建设集团股份有限公司王波 510000摘要:随着地铁工程规模的不断扩大,也更加突出了其施工过程中存在的地面沉降问题。
盾构法是地铁隧道施工中常用的一项施工技术,但受到地层的影响,常常会出现地面沉降的问题,难以保证地铁隧道施工的顺利进行以及施工质量。
为有效解决这一问题,本文重点对地铁隧道盾构施工中的地面沉降问题进行分析,具体分析了地面沉降的原理及影响因素,并在此基础上结合工程实例提出一些处治措施,以供参考。
关键词:地铁隧道;盾构施工;地面沉降;成因;处治措施引言随着我国城市化进程的加快,地铁也成为了城市中一重要的交通工具。
现如今许多科学施工技术也在地铁工程建设中广泛应用,其中盾构法便是地铁隧道施工中较常用的一项施工技术,对保障地铁隧道施工质量及施工安全有重要作用。
但由于地铁工程一般是建设在城市中心及人流量较大的地段,加之主要为地下作业方式,因此在地铁隧道盾构施工过程中,容易受到地下管线及地面建筑的影响,降低地面的稳定性,进而引发地面沉降问题。
地面沉降问题的出现,不仅会严重影响地铁隧道施工的质量及安全,也会对施工周围的建筑物及路面等造成破坏。
因此,对地铁隧道盾构施工中的地面沉降问题分析尤其重要且必要。
1、地面沉降问题发生的原理及影响因素1.1原理在地铁隧道盾构施工中,引起地面沉降问题发生的原理主要体现在两个方面:一是隧道开挖破坏了地层的稳定性。
盾构施工引起地表沉降的原因分析及处理措施
Construction & Decoration190 建筑与装饰2023年5月上 盾构施工引起地表沉降的原因分析及处理措施邵明玉 上海建工四建集团有限公司 上海 200000摘 要 通过工程实际经验及国内外学者分析可知,盾构推进过程中不可避免地引起地表沉降,但在透水性较大的软土地层中推进时,若不采取相应的技术措施易导致日沉降量超出警戒值,对地下管线及建筑物造成较大影响。
本文以上海地铁某盾构区间项目为依托,对地表日沉降量超出警戒值的原因进行分析,并介绍为减小沉降量采取的应对措施,对后续在软土地层的盾构施工具有一定的指导意义。
关键词 盾构施工;地表沉降;沉降量;处理措施Cause Analysis and Treatment Measures of Surface Settlement Caused by Shield ConstructionShao Ming-yuShanghai Construction No.4 (Group) Co., Ltd., Shanghai 200000, ChinaAbstract Through the practical engineering experience and the analysis of scholars at home and abroad, it can be known that the surface settlement is inevitable in the process of shield tunneling. However, if the shield tunneling is advanced in the soft soil layer with large permeability, the daily settlement will exceed the warning value if the corresponding technical measures are not taken, which will have a great impact on underground pipelines and buildings. Based on a shield section project of Shanghai Metro, this paper analyzes the reasons why the daily surface settlement exceeds the warning value, and introduces the countermeasures to reduce the settlement. It has certain guiding significance for the subsequent shield construction in the soft soil layer.Key words shield construction; surface settlement; settlement amount; treatment measures引言盾构施工具有速度快、经济合理、安全、利于环境保护等优点,从软质黏土到硬岩都可应用。
盾构施工地面沉降控制要点
盾构施工地面沉降控制要点摘要:本文围绕盾构法隧道引起地面沉降这一问题进行了探讨。
先对盾构施工的原理和关键因素进行了阐述,对盾构隧道的地面沉降这一问题给出一个定性的解释;围绕引起沉降的机理,对盾构隧道地面沉降的主要影响因素进行了总结,最后简单介绍盾构隧道沉降控制措施和控制原则,为盾构隧道施工提供有益的参考。
关键词:盾构隧道;沉降控制1盾构隧道引起地面沉降的机理分析1.1盾构施工的原理1.1.1开挖面的稳定开挖面稳定在盾构施工中是至关重要的。
在泥水盾构中,形成弱透水的泥膜、控制泥水压力是两大关键问题;在土压平衡盾构中,使切削下的土体具有塑流性并在土仓内充满,用螺旋输送机来排土,通过控制千斤顶的推力和螺旋输送机的排土量来稳定开挖面。
1.1.2盾构推进与衬砌拼装盾构推力是盾构施工中的重要参数,需要严格控制,如果推力过小,可能会引起开挖面的失稳,推理过大,肯定会造成土体隆起。
盾构的千斤顶在推进一环后就会收缩回来,完成拼装衬砌。
1.1.3壁后注浆盾壳外径大于管片外径,盾构施工在几何上存在建筑空隙,如果不做处理会加剧土体的扰动。
所以在盾构机上设置注浆系统,盾壳脱离管片后,在管片壁后注浆填充建筑空隙。
1.2地面沉降的影响因素盾构施工过程造成地面沉降的影响因素可归纳为:隧道埋深;开挖断面形状和尺寸、土层条件、地表下富含的地下水、开挖面土体的侧压力系数、受扰动的土体发生固结、开挖面土体发生移动、盾构机的暂停推进或后退、盾尾后边的土体压入盾尾空隙、盾壳的移动对土层产生摩擦和剪切。
1.3盾构施工引起的地层变形特征虽然盾构法与浅埋暗挖施工存在较大的差异,但是针对引发的地层变形来看,国外通过大量的理论分析和实际的资料分析表示,其区别也不是很大。
从隧道的横断面来看,图1表示的地表沉降特征曲线,并且在大部分情况下,第二条隧道引发的地表沉降要大于第一条隧道。
针对单条隧道而言,沉降槽曲线似正态分布曲线,peck算式也是典型的沉降计算代表,两条隧道的沉降曲线就是单线的相互叠加,但是就最大沉降值而言,盾构隧道施工要小于暗挖法。
盾构隧道下穿建筑物控制技术和监测
隧道 穿 过 ⑤ 3粉 质 黏 土 层 , 且 掘 削 面 顶 端 处 于 而
2 曲线 上 左 右 油 缸 可 用 于姿 态 调整 的 油 缸 推 力 ) 调整量 很 小 , 就更 加 大 了隧 道 轴 线 控 制 和 纠 偏 的难 这 度 , 有控 制不 当 , 稍 会形 成蛇 形 掘进 。 3 盾构 机本 身 为 直线 形 刚 体 , 能 与 曲 线 完 全 拟 ) 不
摘要: 结合 苏 州地铁 1号 线下 穿新 区 实验 中学食 堂施 工 , 总结 苏 州粉砂 和 粉质黏 土地层 中盾 构机 下 穿独 立基础 建 筑物 关键技 术 , 系统提 出地 下掘 进 参数控 制 、 踪 注浆 以及地 面加 固保 护 的方 法 。 苏州地 层 跟 对 地铁 施 工具 有重 要指 导意 义 , 可为今 后 类似 工程提 供 参考 和借 鉴 。 关键 词 : 构隧道 盾 掘 进 参数 施 工对 策 监 测技 术 信 息反馈
④2 粉砂 层 和⑤3 质黏 土层 交 界地 带 , 位 于微 承 压 粉 并
水位 下 。 由于粉砂 层 透水性 较 强而粉 质 黏土层 透水 性
较弱 , 易在 交 界地 带积 水从 而形 成 流塑性 地层 。
区段 处 于 曲线半 径 3 0 m 曲 线上 , 5 已接 近 不 安 装 铰接 盾构 机 的最 小 曲率 , 态控 制存 在下 述 困难 : 姿 1 曲线 半 径 越 小 , 纠偏 量 越 大 , 偏 灵 敏 度 越 ) 则 纠 低 , 线 就 比较难 于控 制 。 轴
.
水位 高 , 又是 淤泥 质软 土地 层 , 下穿建 筑 物时采 用 盾构
法施 工一 般仍 会 对建 筑物 安 全 构 成威 胁 。 因此 在
地铁 施工 过程 中 , 必须 采取 有效 工程 对策 , 控制 地层 变 形 以减少 盾构 掘进 对地 表建 筑 物产 生不利 影 响 。 。
盾构下穿铁路碎石道床沉降规律及施工参数控制
盾构下穿铁路碎石道床沉降规律及施工参数控制随着城市建设的迅速发展,城市地下空间的利用越来越重要,而盾构法则是实现隧道工程的主要方法之一、然而,在盾构法实施的过程中,会对地表造成一定的沉降影响,尤其是在下穿铁路时,对铁路碎石道床的沉降有一定的规律和要求。
本文将探讨盾构下穿铁路碎石道床沉降规律及施工参数控制。
首先,地下水位是影响盾构下穿铁路碎石道床沉降的重要因素之一、地下水位越高,土层的稠度越大,会对盾构掘进产生一定的阻力,从而增大了对碎石道床的沉降。
因此,在盾构施工前,需要对地下水位进行详细的调查和分析,并采取相应的排水措施来降低地下水位,减少沉降的影响。
其次,盾构施工方式也会影响到盾构下穿铁路碎石道床的沉降。
传统的盾构施工方式是连续推进,施工速度较快。
在下穿铁路时,由于影响面积较大,会造成较大的沉降。
近年来,出现了分阶段推进的盾构施工方式,可以有效减小对碎石道床沉降的影响。
在施工过程中,可以根据具体情况选择合适的方式来达到平衡效果。
盾构机参数也是影响盾构下穿铁路碎石道床沉降规律的重要因素之一、盾构机的直径、推进力和推进速度等参数都会对碎石道床沉降产生一定的影响。
一般来说,盾构机直径越大,推进力越大,推进速度越快,沉降量也会越大。
因此,在选择盾构机型号和参数时,需要综合考虑铁路轨道的承载能力和施工效率之间的平衡。
最后,土层力学参数也会对盾构下穿铁路碎石道床沉降规律产生影响。
土层的强度、稠度和变形特性等都会决定盾构施工引起的沉降量。
如果土层的强度较高,稠度较大,盾构施工会产生较大的沉降量。
因此,在施工前需要对土层进行详细的勘探和试验,准确评估土层的力学参数,制定合理的施工参数控制方案。
综上所述,盾构下穿铁路碎石道床沉降规律及施工参数控制是一个复杂而重要的问题。
通过合理选择施工方式、盾构机参数和控制土层力学参数,可以减小对碎石道床的沉降影响,保证铁路的安全运营。
不过,为了提高盾构机的掘进速度和减小沉降量,仍需要进一步研究和改进。
复合式土压平衡盾构下跨建筑地表沉降控制
四川建筑第39卷6期2019.12复合式土压平衡盾构下跨建筑地表沉降控制欧阳垂礼1,金平1,高筠涵2(1.中铁四局集团城市轨道交通工程分公司,安徽合肥230022;2.西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,四川成都610031)【摘要】深圳地铁10号线天泽花园小区下穿段隧道采用复合式平衡土压盾构施工,需穿越上软下硬且地下水丰富地层。
由于地处不良地质区域,鉴于对房屋建筑在隧道施工过程中的保护难度较大,项目施工在盾构掘进时运用了一系列的技术措施来确保施工安全可靠,这些技术措施可为今后类似工程项目的实施提供借鉴。
【关键词】土压平衡盾构;注浆加固;二次补强注浆【中图分类号】U456.3【文献标志码】B[定稿日期]2019-08-22[作者简介]欧阳垂礼(1975 ),男,本科,工程师,主要从事地下工程施工工作。
1工程概况深圳地铁10号线福田口岸站 福民站区间隧道采用复合式土压平衡盾构进行施工,从福民站南端头井始发。
区间在ZDK1+800 ZDK1+931段下穿天泽花园天致苑和天雅苑两栋房屋(图1a ),天致苑桩底与盾构顶净距3m ,天雅苑桩底与盾构顶净距2m [1-3]。
此范围线路左、右线的中心线距离为19.89 22m ,区间隧道埋深约22 24m [4]。
根据地质勘探揭示,下穿天泽花园段,地面至隧道掘进范围内的地层分布情况(图1b ),桩基主要位于卵石层中,天致苑房屋下方盾构主要处于中等风化花岗岩以及微风化花岗岩层中,其中微风化花岗岩层最大侵入深度约2m ;天雅苑房屋下方盾构主要处于块状强风化花岗岩以及中等风化花岗岩,还有微风化花岗岩层中,其中微风化花岗岩层最大侵入深度约1.2m 。
2施工重难点分析2.1建筑物沉降控制盾构下穿的房屋建筑皆为上世纪90年代修筑,年代久远,部分建筑物正位于区间小曲线、大纵坡段线路上,盾构外边线与天泽花园桩基础仅2m ,桩基础位于全风化花岗岩中,盾构施工可能造成桩基及建筑物产生变形及倾斜[5]。
滨海复杂地层下穿城市快速路技术研究
滨海复杂地层下穿城市快速路技术研究发布时间:2022-10-30T06:39:02.427Z 来源:《工程建设标准化》2022年6月第12期作者:孙凡李天驰朱元张弛皮腾腾[导读] 通过深圳地铁13号线后海站~科苑站盾构区间滨海复杂地层下穿城市快速路滨海大道施工案例孙凡李天驰朱元张弛皮腾腾中建一局华南区域公司深圳 518000摘要:通过深圳地铁13号线后海站~科苑站盾构区间滨海复杂地层下穿城市快速路滨海大道施工案例,详细从横向和纵向两个方面对盾构掘进引起的地表沉降进行了分析,并详细分析了影响地表沉降的主要因素和研究了在不同地层损失率条件下开挖,隧道埋深与地表沉降之间所呈现的规律,用以指导本工程及深圳同类地层盾构施工。
0 引言随着我国经济的高速发展,越来越多的城市开始修建地铁、城际铁路等拓展城市交通,大量的地铁隧道、城际铁路隧道、越江公路隧道及输水隧洞等被修建。
盾构法施工由于自动化程度高、施工快速、安全、对地面交通造成的干扰小等优点,成为城市隧道开挖的主要施工方法之一。
但盾构施工仍然不可避免地会给周围环境带来一定影响,因此,研究盾构施工对周围环境影响的机理十分重要。
本文首先分析了盾构施工引起的地表变形,对盾构开挖产生的地表横向和纵向沉降都做了详细介绍;接着分析了影响地表沉降的主要因素;最后运用现有经验估算公式,总结了在不同地层损失率和不同覆土厚度条件下,本工程隧道开挖时产生的地表沉降规律。
1 工程概况1.1 工程概况深圳市城市轨道交通13号线后海站~科苑站盾构区间左线长735.637m,右线长735.641m;线间距12m~17.2m;隧道埋深11.1m~22.5m,最大纵坡2.8%,最小曲线半径R=600m。
1.2 工程地质场地原始地貌为海陆交互沉积地貌,地面略有起伏,场地复杂程度属复杂。
周边环境风险为三级,下穿滨海大道段地层变化较大,自上而下地层为素填土、淤泥质土、沙砾、可塑砾质粘性土、硬塑砾质粘性土以及全风化黑云母花岗岩,预埋深度范围内,隧道通过地层主要为硬塑砾质粘性土与全风化黑云母花岗岩。
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摘
要 :以深 圳地 铁二号 线后 一科 盾构 区间下 穿深圳 滨海 大 道 为例 ,利 用有 限差 分 软件 FA 3 L C D对 隧
道开挖进 行数 值模 拟预测 ,通 过模 拟预测 的结 果对 引起地 表沉 降 的隧 道开 挖变 形 和开 挖应 力 场进 行分
析 ,提 出严格 控制 土舱平衡 压力 和盾 构推进 速度 、加 强对盾 构 掘进 姿 态 的控 制 、严 格 控制 注浆 压 力和 注浆量 等措施 。对 滨海大 道上 布置 的 2 点位沉 降观 测断 面表 明 ,地表 沉 降各 项指 标 均在 理想 的控制 个
程度 扰动 或 破 坏 ,从 而 引 起 地 层 的移 动 和地 表 沉 在 里 程 Z K D 9+8 2 5 0 Z K 0+ 5 o o处 下 穿 9 .0- D 1 4 .o
降 ,进 而危 及地 面 建 筑 物 、城 市 道 路 和 管 线 的安 深 圳滨 海 大 道 。滨 海 大 道 是 南 山 区 连 接 福 田 区 、 全 ,造 成生 态环 境 的破 坏 ,因此 盾 构 法 施 工 同样 罗湖 区的 主要 快 速 干 道 和深 圳 市 重 要 的海 滨 自然 也 不可 避免 会 对 周 围土 体 产 生 扰 动 J 。长 期 以 风 景 带 ,本 工 程 盾 构 隧 道 左 右 线 间距 l 2~1 1 4 1, 3
盾构 法作 为 现 代 地 铁 施 工 的一 种 重 要 方 法 己 单线 全长 12 0 4 ,采 用 2台德 国海 瑞 克 公 司 2 .6i n 在我 国 广 州 、上 海 等 城 市 得 到 广 泛 应 用 ,然 而 , 制造 的复 合 式 土压 平 衡 式盾 构 机 由后 海 站 向科 苑 任何 地下 工 程 的 开 挖施 工 ,均 对 岩 土 体 产 生 不 同 站方 向掘 进 ,盾构 开挖 直径 为 6 2 I 构 隧道 . 8I, T盾
粘土⑤ ,砾砂⑤ , 层 层 层厚 0 5 44 l . ~ .0n 。
深圳地铁二号线 后海站一 科苑站盾构 区 间 ,
( ) 四系上更新统 冲洪积 层 ( ; ) 包括 4第 QI ,
收 稿 日期 :2 0 0 9—1 1—0 9
基 金项 目 :广西 自然 科学基 金项 目 ( 科 自 0 3 2 2 ;广 西重 点 实验 室 基金 项 目 ( 桂 825 ) 桂科 能 0 19 0 2 ;广 西研 究 生 教育 7 0 0 5— ) 创新 计划 项 目 ( 0 0 0 9 0 1 M 7 2 1 15 6 8 8 0 )
作者 简介 :陈学 军 (9 1 ) 16一 ,男 ,博士 ,教授 ,地 质工 程专业 ,ce ̄ leeu c。 hn @gt d.n i. 引文 格式 :陈学 军 ,邹 宝平 ,易觉 ,等 .盾构 隧道 下穿 深圳滨 海 大 道地 表 沉 降 监 测与 控 制 [ ] J .桂 林 理 工 大学 学 报 , 00 21,
律是 否与 一 般 地 面 沉 降 相 类 似 ,尚缺 乏 可靠 的 资 间带 ,后 经软基 处 理 由填 海 而成 ,地层 为 : ( )人 工填 筑 的 素 填 土 ( ) 1 Q ,层 厚 25 .O~
( ) 第 四 系全 新 统 海 积 层 ( 4 ,包 括 淤 泥 2 Q )
第3 0卷 第 4期 21 00年 1 1月
桂
林 理 工
大 学 学 报
V0. 0 . I3 No 4
NO . V 2 0 01
J u a fGu l ie st fT c n lg o r l i n Unv r i o e h oo y n o i y
文章 编号 :17 64—9 5 ( 0 0 4— 5 5—0 0 7 2 1 )0 0 4 6
.0I I 站盾 构下 穿 滨 海 大 道 为 背 景 ,利 用 有 限差 分 软件 9 0 T。
质粘 土③ : ,砾砂 ( 淤 泥 )③ , ,层 厚 o3~ 层 含 层 .
1 1 工 程 概 况 .
( )第 四系 全 新 统 冲 洪 积 层 ( ) 3 Q ,包 括
盾 构 隧 道 下 穿 深 圳 滨 海 大 道 地 表 沉 降 监 测 与 控 制
陈 学军 ,邹 宝平 易 觉 , ,邝 光霖 ,孙 晓俐
( .桂林理 工大 学 土木 与建 筑工 程学 院 ,广 西 桂林 1 5 10 ;2 广 东华 隧建 设股 份有 限公 司 ,广 州 404 . 503 ) 16 5
下 穿城市 主 干 道 的工 程 经 验 还 没 有 ,对 隧 道 上 部 1 2 工程地 质和 水 文地质 条件 .
城 市主干 道 车辆 长期 动 荷载 反 复 作 用 下 的 沉 降 规 12 1 工程 地质 条 件 . . 料和认 识 。本 文 以 深 圳 地 铁 二 号 线 后 海 站 一科 苑 FA 3 L C D对隧 道开挖 进行 数值模 拟 预测 ,提 出相应 的有效 控制地 面沉 降 的措施 。
范围 内 ,并得 出地 表累计 沉降 最大值 均发 生在 中轴纵 线 ,且 距盾 构 隧道 中线最 远 的点 累计 沉 降量 最小 等沉 降规 律 。
关 键词 :地铁 ;盾构 隧道 ;地表沉 降 ;预测 ;控制
中图分类 号 :U 5 . 3 4 6 3 4 5 4 ;U 5 . 文献标 志码 :A
来 ,国内外学 者 深 入 致 力 于 该 领 域 研 究 ,提 出 了 隧 道覆 土 厚 度 为 l . 5一l . 0I ,平 面 处 于直 线 42 7 5 n
一
些 预测 地 面 沉 降 的计 算 公 式 ,但 关 于 盾 构 隧 道 段 ,纵 断面最 大坡 度 为 2 . 6 0 26 % 。 场地 原 始 地貌 为 滨海 相 潮