富水粉砂地层盾构穿越城市快速环路施工技术
地铁穿越砂卵石富水地段支护施工技术
间距 0 41 , 3 1 管壁 钻梅 花形 注浆孔 。大管 棚采 . I长 01, T 1
用 1 一 。 外 插 角 , 孔 完 成 后 清 孔 打 设 管 棚 , 管 。 3度 钻 在
棚 钢管 内插 入 4根 主筋 西 O的钢 筋笼 。 2
2 2 大 管棚在 砂 卵石 中的钻 孔 . 大 管棚 施工 首先 是钻孔 。由于砂 卵石层 钻孑 易卡 L
间距 1 m。 5c
河流 、 水渠 、 架桥 、 引 高 引水 隧道 、 宅 等 , 铁 隧 道在 住 地
该 处 还 穿 越 富 水 砂 卵 石 地 层 , 隧 道 施 工 的 重 点 和 是
难点 。
2 1 大 管 棚 施 工 .
该段 穿越 的地层 主 要 为 强 ~弱 风化 砾 岩 层 、 ~ 弱 微 风 化砾 岩层 及 第 四系 卵石 层 。隧 道拱 、 部 位处 于 墙 古河 道沉 积 形 成 的 砂 卵 石 层 内 , 砂 量 4 % , 中粗 含 5 为
外 为洞 口全 断面 注浆保 护层 , 护层厚 度 1 8m。 保 .
大 管棚 采用 l8热轧无 缝钢 管 , 厚 6mm, 向 0 壁 环
2加 稳妥 、 全 为 安
地 通 过 富水卵 石地 段 , 设 计 等 单 位 反 复研 究 决 定 采 与
并 辅 以单 排 6 2 m 超前 小 导管 补 注 浆 ( 4 m 固结 范 围确
钻、 偏心 、 位 , 在砂 卵石 地层 中超过 2 移 故 0m进尺 的先 例很 少 , 因此 打人 3 0 m管棚施 工难 度极 大 。为 了保证 钻孔 成功 , 决定 采用 跟 管 钻 进成 孔 和下 管 同 时完 成 的
横 撑 和竖撑 加 强 支护 ; 进径 向注浆 和 隧道底 板 注浆 , 大 固结范 围和封 堵初 支渗 水 ; 次衬砌 紧跟 , 跟 扩 二 完 成 隧道 施 工。确 保 了在 复杂 地质 条件 下 的隧道 开挖 安 全。
富水砂层中盾构下穿建筑物施工技术
地质 条件 较 差 , 隧 道上 方 为 杂 填 土 、 粉质粘土、 粉 细 砂, 隧道开挖 面为粉 细 砂 ; 隧道开 挖 面及 隧 道 上方 为
日 酒店 以前为三层砖混结构 , 在基础未处理的情况
下加 高 到 6层 , 基础 为混 凝土 圈梁 、 埋深 2 m, 盾 构 隧
潜水பைடு நூலகம், 隧道底 2 m 以下为承压水 ; 该地段围岩 自稳性、
6 下 穿施 工及 结论
水玻 璃 双 液 浆 , 水 泥 单 液 浆 配 比一 般 取 水 灰 比
重超限 , 会导致房屋差异沉 降而变形开裂。如果掘 进 中渣土改 良处理不好 , 在地下水作用下发生喷涌 会导致房屋地面塌陷 , 甚至房屋倒塌 , 因此 7天假 日 酒店被列为一级风险源 。 3 解 决思 路 7 天假 日 酒店人员及周边人 员密集 、 交通流量 大、 管线众多 , 拆除建筑物不但会产生大量费用 , 同 时也给周边造成恐慌。为此 , 项 目部 召集集 团内部 专家 、 聘请外部专家 , 对隧道掘进 的沉降控制技术及
( 1 ) 左线盾构推进沉降变形分析 图2 、 图3 分别为左线第 1 5 环地表和 2 2 5— 2 9 1 环隧道中线点沉降变化曲线, 从图中不难看出最大沉 降发生在盾尾脱 出后 , 二次注浆可以有效抑制沉降, 适 当 的二次 注浆可 以将 地表变形控 制在 1 5 m m 以 内。 结合以往经验及左线的盾构的掘进得出如下结 论: 盾构的土仓压力控制 、 推进速度 、 渣 土改 良及 出 渣量的控制是控制沉降的关键 ; 同步注浆和二次注 浆是控制最终变形量 的核心。
成拱 性极差 , 隧道 掘进影 响范 围几乎涉及 整栋房屋 。
图 1 隧道 与 七 天 假 日酒 店 平 面位 置 关 系 图
4.6完善后 在富水粉砂地层中盾构到达段施工技术
4.6完善后在富水粉砂地层中盾构到达段施工技术4.6完善后-在富水粉砂地层中盾构到达段施工技术富水淤泥地层盾构到达段施工技术【摘要】本文首先介绍了工程概况,然后介绍了盾构到达施工程序以及盾构到达的准备工作,接着介绍了端头加固范围的确定,最后介绍了盾构到达段施工以及盾构到达施工要点。
【关键词】富水粉砂层、盾构到达段、施工技术一、前言与盾构机始发一样,盾构机到达端头同为盾构施工重难点之一。
而在很大程度上,地质条件决定了其施工风险的大小。
尤其是在富水砂层段的施工难度更加的大。
二、工程概况目前,各大城市都在大力发展轨道交通项目,盾构进港施工问题也日益增多。
有各种危险情况,如喷水、涌沙、地面坍塌、管道破裂、建筑物坍塌、隧道下沉等事故。
如何保证盾构顺利、安全地进入进场一直是业界关注的焦点。
苏州市轨道交通1号线土建i-ts-05标塔园路站至滨河路站区间,滨河路站盾构洞身穿越竖井富水粉砂层,末端盾构地质条件较差,周边建筑物及地下管线复杂,存在末端盾构加固范围内管线拆除改造困难,加固质量及加固区长度难以保证等问题。
本段全长1568.7单线米,起止里程dk6+190.600~dk6+974.950,左侧线路长度784.35m,安装段环653个。
dk6+502.496处设置一条连接通道和泵房。
区间隧道东起塔园路站至滨河路站。
整个过程是一条直线。
两条线路平行,线路间距13.0m,线路埋深范围8.9~13.5m,如图1所示。
本工程区间隧道施工采用2台小松pmx6340土压平衡盾构机。
衬砌采用预制钢筋混凝土衬砌拼装,衬砌内径φ5.50M,外径φ6.20m,衬砌宽度1.2m。
衬里组件为交错式组件。
根据地质资料,地层层序自上而下依次为:①3素填土层、③1粘土层、③2粉质粘土层、④1粉土、④2粉砂、⑤3粉粘夹粉土、⑤4粉质粘土、⑥1粘土、⑥2粘质粘土、⑥3粘质粘土、⑦粉质粘土夹粉土、⑧1粉质粘土。
7度地震作用下,20m以内浅分布的④1粉土、④2粉砂夹粉土层不存在液化趋势。
杨书江----富水砂卵石地层盾构施工关键技术
中铁隧道集团富水砂卵石地层盾构施工关键技术杨书江中铁隧道集团有限公司中铁隧道集团主要内容四 、建(构)筑物保护二 、泥水平衡盾构施工技术六 、监控量测七 、结束语 一 、工程背景三 、土压平衡盾构施工技术五、地表沉降控制一、工程背景中铁隧道集团 根据《成都市城市快速轨道交通近期建设规划(2013-2020年)》,成都将在已开通和开工建设的1、2、3、4号线的基础上,新建1号线三期、3号线二期和三期、4号线二期、5号线一期和二期、6号线一期、7号线及10号线一期工程等9个轨道交通项目,新线总长约183.3公里。
至2020年,成都市轨道交通运营网总规模将达到291公里,建成1、2、3、4、5、6、7、10号线共8条地铁线路,形成“环+放射型”的轨道交通基本网络。
●1号线一期盾构隧道长18483单线延米,盾构8台(海瑞克,其中1台泥水);南延线长6081米,盾构4台(中铁装备,实际投入2台)。
●2号线一期长33666米,盾构15台(实际投入14台,12台海瑞克,2台罗宾斯);西延线长11040米,盾构6台(4台海瑞克,2台罗宾斯);东延线长6540米,4台盾构(3台海瑞克,1台中铁装备)。
●3号线一期长34293米,盾构14台(1台海瑞克,13台中铁装备)。
●4号线一期长34802米,盾构18台(1台拉瓦特,17台海瑞克)。
●7号线为环线,长58709米,预计投入盾构26台(已开始车站施工)。
(以上均指盾构隧道长度,单位为单线延米,除注明外均为土压盾构)一、工程背景中铁隧道集团一、工程背景中铁隧道集团 地铁一号线于2010年9月27日开通运营,国庆长假第一天即发送乘客257291人次。
2012年9月16日以来,又相继开通了2号线一期工程、2号线西延线工程,累计安全运送乘客34503.6万人次,目前1、2号线日均客流总量达到70万乘次,高峰最高日均达85万乘次。
2013年10月1日线网客运量95.25万人次。
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。
富水砂层中盾构掘进施工技术
2072019·7摘要:哈尔滨地铁2号线土建施工六标人中区间盾构隧道工程,穿过地层为典型的富水砂层。
实际监测数据与施工参数表明,在富水砂层中采用土压平衡式盾构掘进做到了安全平稳地通过管线与建筑物,地表沉降控制良好。
关键词:富水砂层;土压平衡式盾构掘进;同步注浆;渣土改良;喷涌控制引言富水砂层中盾构掘进,地层稳定性差,容易被盾构刀盘切削扰动发生坍落。
在砂层中容易出现涌水和流砂现象,从而引起开挖面失稳和地表沉降。
在盾构掘进过程中,当水量很大时,还易直接造成螺旋输送机出土口喷涌。
一、工程概况人民广场站~中央大街站区间为单洞单线双线隧道,区间线路起自人民广场站大里程端,然后沿经纬街敷设,终至中央大街站小里程端。
本区间隧道右线全长701.587m;左线全长759.45m。
本段区间全线敷设于地下,采用盾构法施工,左、右线均为6m外径圆断面隧道。
(一)掘进参数(1)土仓压力土仓压力控制在2.0bar左右,使土仓压力略高于地层理论压力0.2~0.3bar,保证满仓掘进,并根据掘进过程中的施工情况及地面监测情况进行及时调整。
(2)千斤顶推力试掘进段确定推力应考虑管片承受力,最大推力不应大于8000KN。
正式掘进中,推力控制在20000KN~24000KN之间。
(3)刀盘转速进洞阶段的转速为1.0~1.3r/min,穿过加固区后转速调整为1.3~1.7r/min,正常掘进阶段转速为1.5~1.9r/min。
(4)刀盘扭矩始发时刀盘扭矩宜为700~1200kNm。
正常掘进时,考虑到砂层中极大的摩擦力,刀盘扭矩宜为3500~4000kNm。
(5)掘进速度根据土质、扭矩、推力和土仓压力等综合确定,始发段一般V=15~25mm/min。
正常掘进时控制在V=25~60mm/min。
二、渣土改良(一)渣土改良设备(1)膨润土系统整个膨润土系统分为两部分,一部分为拌合系统,一部分为注入系统。
拌合系统在地面,主要进行膨润土浆液的拌合与发酵存储,拌合发酵完成后,通过管道泵送到盾构机的膨润土存储罐里。
富水砂卵石特殊地层盾构施工关键技术
富水砂卵石特殊地层盾构施工关键技术发表时间:2019-08-06T10:35:42.140Z 来源:《防护工程》2019年9期作者:田定胜[导读] 作为应对此类特殊地层盾构施工技术难点与安全风险管控措施的参考。
中交机电工程局有限公司北京 100000摘要:随着我国基建大发展和工程技术的进步,盾构施工技术日益成熟,目前盾构施工技术已经能够完成绝大多数地质条件下的隧道施工任务。
然而,与应用范围的不断扩大同步增加的是更复杂的地质环境和更艰巨的技术挑战。
本文通过对施工经验的提炼,总结了富水砂卵石特殊地层盾构施工关键技术,作为应对此类特殊地层盾构施工技术难点与安全风险管控措施的参考。
关键词:盾构施工富水砂卵石特殊地层关键技术选型刀具耐磨渣土改良0 引言富水砂卵石地层在我国分部十分广泛,但是在此类地层中进行城市轨道交通工程隧道盾构施工却会面临一系列的技术难题与安全风险。
典型如xx市,地下大多属于富水砂卵石地层,即在细小沙粒中夹裹着坚硬的卵石,强度不均,同时地下水丰富、水位高。
盾构机在这样的地层中施工难度大,尤其是沉降不易控制,安全风险极高。
以下选具有代表性的工程环境与案例,对克服此类地层的盾构关键技术进行总结。
1 地质情况灰色、青灰色、褐黄色,密实,饱和,卵石成份以花岗岩、灰岩、砂岩为主,磨圆度好,分选性差,粒径60~180mm约占75%以上,局部地段见漂石,一般长度约210-300mm,钻孔揭示最大约380mm,探坑揭示最大粒径600mm以上,余以中、细砂充填,局部地段含有薄砂层。
卵石土分选性、均匀性差,抗压强度高,自稳性较差,渗透系数大,透水性强,富水性良好。
沿线地下水位随季节变化较大,主要为砂土、卵石土中赋存的孔隙潜水。
地下水静止水位埋深约3.80~8.70m。
2 盾构机设计A盾构机参数外径:刀盘直径为8634mm,A环外径8580mm、B环外径8570mm、C环外径8560mm;盾构全长约105m;连接桥长16.2m,盾构机长度10845mm,盾构主体长度9935mm、切口环长度890mm;支撑环长度5370mm、盾尾长度3675mm,内径8440mm、盾尾间隙40mm。
3.3 盾构穿越粉砂层的施工技术要点
3.3 盾构穿越粉砂层的施工技术要点盾构穿越粉砂层是地下隧道建设中一个复杂而重要的工程环节,因为粉砂层的物理性质易于变化,所以其特性会对盾构的施工造成很大挑战。
在本文中,将讨论3.3 盾构穿越粉砂层的施工技术要点,包括粉砂层的特性、盾构的技术特点以及如何避免在穿越粉砂层时发生问题。
一、粉砂层的特性粉砂层是由极小颗粒组成的土层,在地下水的作用下,它们是相当不稳定的。
因为粉砂的颗粒可在水中很容易移动,所以在穿越它时很可能发生失败。
此外,粉砂层中粘土,泥等杂质对孔隙容积的影响导致其抗压力差,从而导致隧道在其顶部或周围发生坍塌的风险非常大。
二、盾构的技术特点盾构作为一种现代隧道施工方法,其直径可以从小到大进行调整,因此可以适应不同的隧道施工需求。
盾构隧道施工常用的有两种方式,一种是螺旋推进盾构,另一种是泥浆平衡盾构。
1、螺旋推进盾构螺旋推进盾构是指引向盾构机通过不断地推进盾构机前进,从而使盾构机移动并越过不同的障碍地层。
螺旋推进盾构的优点是速度快,但在处理复杂地质地层时,需要格外注意保护其本身的机械结构,以便避免故障和维修。
2、泥浆平衡盾构泥浆平衡盾构是一种可以在不同类型的土层中使用的技术。
盾构正面部分有一种泥浆平衡装置,利用压差力来控制泥浆的流量并将粉砂推向盾构机末端,从而支撑隧道的稳定性并保护机身。
但是,在处理大量泥浆的情况下,需要格外注意处理泥浆中的赘物,以便避免不必要的损坏。
三、如何避免在穿越粉砂层时发生问题?在盾构穿越粉砂层时,避免出现故障、坍塌和其他问题的技术方法包括以下几点:1. 实施高精度隧道控制技术通过利用实时控制技术,细致地测量、确定在粉砂层施工的深度,并通过GPS和其他技术将其传回依据点位完成精度复测,从而确保粉砂层一次穿越成功。
2. 采取合适的施工工艺在进行粉砂层隧道工程时,应采取合适的施工工艺以确保隧道的质量和稳定性。
例如,可选择一种不同于传统方法的包含多层材料覆盖的模式,这样就可以向上防水,向下防渗,使整个隧道更加稳定。
富水砂性软土层盾构小曲线半径下穿公路隧道施工关键技术
富水砂性软土层盾构小曲线半径下穿公路隧道施工关键技术无锡地区地貌为冲湖积平原,地势平坦,水系发育,地层主要为第四系(Q)全新统至中更新统下段沉积地层。
无锡地铁的地下施工区间土层分布为:③2粉质黏土、④1粉质黏土、④2粉砂夹粉土、⑤1 粉质黏土等软土层。
软土具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、土层层状分布复杂、各层间物理力学性质差异较大等特点。
盾构法修建地铁隧道,因安全性高、施工速度快、成本低等优点,在城市地铁工程中广泛使用。
但盾构穿越软土地层时,由于周边环境、岩土的复杂性和施工质量的不确定性,不可避免地会引起地层移动而形成不同程度的沉降。
当沉降达到一定程度,就会影响周围地面建(构)筑物的安全,这在富水软弱土层中表现非常明显[1]。
因此,地铁区间隧道在穿越建(构)筑物期间对沉降控制有很高的要求,盾构机掘进过程中姿态的控制、浆液的选择、刀盘扭矩及推力的控制等均需严格控制,以确保影响范围内建(构)筑物的安全。
本文结合无锡地铁盾构区间近距离穿越太湖大道隧道施工的实际工程实例,针对盾构在富水砂性软弱土层中施工时对地层扰动大、穿越风险高、变形明显等特点,通过盾构在软弱土层中下穿市政公路隧道的沉降模拟分析,研究适合在富水砂性软弱土层的盾构小曲线半径下穿公路隧道的施工关键技术,确定盾构施工相关的各项技术参数。
1 工程概况无锡地铁3号线永乐东路站—金海里站区间处于无锡市滨湖区永乐东路至宏源路段,线路总体为南北走向,区间长839.249 m(左),区间里程为ZKD27+394.26—ZDK28+247.02(左线)。
沿线下穿、侧穿东风苑住宅小区、金海里新村等10 栋建(构)筑物。
区间线的间距为11.0~12.0 m,最大坡度为25‰,轨面埋深约为16.1~23.2 m,最小曲线半径R=400 m;管片内径5.50 m,管片厚0.35 m,环宽1.20 m,错缝拼装;盾构机为铁建重工的土压平衡盾构机ZTE6410(铰接式),开口率41%,开挖直径6 440 mm。
土压平衡盾构机过富水砂层施工技术探讨
土压平衡盾构机过富水砂层施工技术探讨下面是本店铺给大家带来关于土压平衡盾构机过富水砂层施工技术的相关内容,以供参考。
1工程概况珠江三角洲城际快速轨道交通广州至佛山段(岗~千灯湖~金融高新区站盾构区间—)土建施工项目盾构工程隧道双线总长为4829.205m,盾构隧道要在砂层中穿过,地面为桂城交通要道桂澜路,隧道埋深7.8~14.3米。
砂层为良好的富水和透水地层,饱含地下水,渗透系数为8.62~29.11m/d。
2掘进施工技术盾构机在富水砂层施工时,容易引起地层沉降大、隧道喷涌、盾构姿态难控制等问题。
针对这些问题,主要的施工技术有:①采用土压平衡模式掘进,进行开挖面稳定计算,设定合理的掘进参数,控制盾构机姿态,控制土压力以稳定开作面,控制地表沉降,将施工对地层的影响减到最小。
掘进过程土仓顶部压力控制在 1.0bar,掘进速度控制在30mm/min以上,出土量不得大于50立方米;盾构机姿态保持向上,趋势控制在范围±4.掘进的过程必须尽可能的快,中间尽量减少停滞时间。
在掘进接近1600mm时根据土仓顶部压力减少或不出土,以使掘进至1800mm时土仓顶部压力达到2.0bar~3.0bar范围。
②盾构掘进过程中向土仓内及刀盘面注入泡沫等添加材料,改善渣土性能,提高渣土的流动性和止水性,防止涌水流砂和发生喷涌现象,并利于螺旋输送机排土。
富水砂层中掘进可适量往土仓加入发泡剂,但必须根据实际情况严格控制发泡剂配比及加入量。
出现喷涌的解决措施:Ⅰ关闭出土闸门,关掉螺旋机,在顶部土压不超限的情况下继续往前掘进,使土仓基本满土后(此时刀盘油压较高,扭矩较大)停止;然后稍开出土闸门,不启动螺旋机,让土压把砂土挤出,待砂土挤出速度较慢甚至不自动流出时再启动刀盘往前掘进。
Ⅱ关闭出土闸门,螺旋机正转转速调至2.0rpm左右,继续往前掘进,到顶部土压达2.8bar时停止;待土压降低到2.0bar以下时再按前面方法掘进,到刀盘扭矩较大(约3200KN·m)时,关闭刀盘及螺旋机,稍开出土闸门,让土压把砂土挤出,待砂土挤出速度较慢甚至不自动流出时再启动刀盘往前掘进。
下穿河流长距离穿越富水饱和砂卵地层地铁盾构施工工法
下穿河流长距离穿越富水饱和砂卵地层地铁盾构施工工法下穿河流长距离穿越富水饱和砂卵地层地铁盾构施工工法一、前言随着城市交通建设的不断发展,地铁建设成为现代城市交通的重要组成部分。
然而,在一些特殊地质条件下,如长距离穿越河流且地层为富水饱和砂卵地层时,地铁施工面临着很大的挑战。
为了解决这一问题,研发了下穿河流长距离穿越富水饱和砂卵地层地铁盾构施工工法。
本文将对这一工法进行详细介绍。
二、工法特点下穿河流长距离穿越富水饱和砂卵地层地铁盾构施工工法的主要特点如下:1. 利用盾构机具有长距离连续推进能力的特点,可以实现长距离穿越河流。
2. 通过灌浆封固地层,降低地下水位,减少地层涌水量。
3. 采用合理的出土系统,保持施工现场的平稳运行,避免地层沉降过大。
4. 配合监测系统,实时监测地层变化,及时采取措施进行调整。
5. 使用高质量的复合材料管片进行隧道衬砌,提高结构强度和耐久性。
三、适应范围该工法适用于下穿河流长距离穿越富水饱和砂卵地层的地铁盾构施工。
特别是对于地下水位较高、砂卵地层含水量较大的情况,该工法能够有效解决施工过程中的涌水问题。
四、工艺原理该工法采用盾构机进行施工,主要分为以下几个阶段:1. 准备工作:确定施工河段的地质条件、地下水位和地下水流方向,制定相应的施工方案和施工计划,并进行相应的准备工作,如搭建工地,准备机具设备等。
2. 盾构推进:在河床上设置推进坑道,并将盾构机下沉到推进坑道中。
盾构机以推进单元为单位,进行连续推进,同时进行地下水控制和地层灌浆封固,以减少地层涌水和沉降。
3. 管片安装:在盾构机推进坑道后面,进行管片的安装和衬砌。
为了提高工程质量,使用高质量的复合材料管片进行衬砌,保证隧道的结构强度和耐久性。
4. 施工结束:完成盾构推进和管片衬砌后,进行隧道的巩固和地面的修复工作,使其能够正常投入使用。
五、施工工艺该工法的施工工艺主要分为以下几个阶段:1. 地面准备:搭建工地,设置盾构推进坑道,并进行地下管线的迁移和防护措施的布置。
富水砂卵石地层大直径盾构近距离穿越建筑物施工技术
施工技术建 筑 技 术 开 发·30·Construction TechnologyBuilding Technology Development第47卷第2期2020年1月氨酯防水涂料,防水涂料厚度为1.5 mm 。
防水涂料是抗张强度为6.0 MPa 的防水涂料。
安装模板,严格按混凝土配合比拌制密封锚混凝土,用C50干硬性补偿收缩混凝土填充密封锚混凝土,并捣实。
锚封部位的混凝土应与梁体端面齐平,保持美观和谐,浇封部位后严格控制梁体长度。
10 结束语特大桥连续梁施工具有施工工期短、工艺较为复杂等特点,在进行施工时,需进行有针对性的控制,确保施工质量与桥梁使用安全。
本文以城际铁路固安特大桥(32+48+32)m 连续梁施工为例,深入介绍了特大桥连续梁施工工艺要点,希望为提高相应工程的质量提供技术参考。
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富水砂卵石地层盾构穿越铁路路基施工技术
(3)由于砂卵石地层对刀具的磨损非常严 重,所以本区间提高了盾构刀具材质的耐磨性, 同时对滚刀进行了加厚、加高处理。厚度由原来的 19.6mm提高到30mm,高度由原来的432mm提高到 448mm。
CAO Jian-hui
1 工程概况
成都地铁8号线殷—高区间由殷家林站起往 正北方向下穿10多栋建筑及西环铁路后至高朋大 道站风亭。区间隧道长1104.881m,最小平面曲 线半径为350m,左右线中心线间距11~16.2m, 隧道埋深8.40~25.09m,区间纵向线路为“V”字 坡,最大纵坡为24‰。殷—高区间隧道左右线在 里程K30+140—K30+161范围下穿铁路路基,其中 穿越长度21m。考虑盾构影响范围为路基前后各 20m,下穿铁路区共61m,盾构隧道与路基交角为 87°。隧道拱顶埋深21.9~22.8m。双线中心间距 为16.2~16.7m。隧道开挖半径为6280mm,管片外 径6000mm,内径5400mm,厚度300mm,管片幅 宽1.5m。管片组拼接方式为错缝拼装。隧道区间 主要穿越稍密卵石、中密卵石、密实卵石等地层。 本区间地下水位高,透水性强。
2 砂卵石地层盾构施工重难点
(1)砂卵石地层为力学不稳定地层,无黏聚 力,地层结构分散且离散性大。盾构掘进中掌子面 不稳定,地层反应灵敏易发生坍塌。
(2)因该地层的特点,不能按理论土压平衡 机建立合理的土压力,从而造成掌子面失稳,会引
起地表塌陷。 (3)目前盾构在砂卵石中的切削机理尚不够
富水砂卵石地层泥水盾构施工技术
5 选择 对 周 围环境 影 响小 的机 型 。 )
2 2 泥浆 的 配置 .
舱 ) 将 加压 的泥 水 送入 泥水 舱 , , 当舱 内充 满 加 压 的 泥 水后 , 通过 加压 作 用 和压力 保 持机 构 , 泥浆 在压 力 的作用下 缓慢 向地层 中渗 透来 支 承 掌子 面稳 定 。盾 构 推进 时 由旋 转 刀盘 切 削下来 的土砂 经 搅拌 装置 搅
中 图 分 类 号 : 2 13 U 3 .
成都地 铁 区 间 隧道 主要 在 含 水 量 丰 富 、 给充 补 足 的强透水 的砂卵 石 土 中通 过 。 隧道结 构 底板 埋深 约为 1 . 4 0~2 . m。其 埋 深 位 于 地 下 水 位 以下 , 10 地 下 水水 压力 对 隧道施 工 及衬 砌 结构 有较 大 影 响 。隧 道 穿越 地层 卵 石含 量 约 占 5 % ~8 % , 径 一般 以 5 0 粒 3 7 mm 为 主 , 分 粒 径 8 0~ 0 部 0~10 m。含 少 量 大 2m 粒 径漂石 , 一般 含量 为 5 一1 % , % 0 目前 施 工 中发 现
的 漂 石 最 大 粒 径 为 6 0 m。充 填 物 以砂 、 砂 为 0m 中
2 1 盾 构选 型 .
盾 构选 型必 须 满 足 设计 要 求 , 顾 盾 构 机 的造 兼 价 成本 和工期 要 求 , 确保 盾 构施工 的安全 可靠 , 量 尽 降低 对 环境 的影 响 。盾 构机 机型 选择 正确 与否正 确 是盾 构 隧道工 程 施 工 成 败 的关 键 , 以盾 构选 型 必 所
3 盾 构 的 性 能 应 能 满 足 工 程 推 进 的施 工 长 度 ) 和线 性要 求 ;
富水砂卵石地层盾构施工关键技术分析
富水砂卵石地层盾构施工关键技术分析发表时间:2017-06-21T11:17:18.983Z 来源:《基层建设》2017年5期作者:王伟[导读] 本文结合兰州地铁1号线工程特点,简要介绍了地铁建设中盾构技术的基本原理、特点、运用方式及控制措施,以期为相关工作提供参考。
中铁十四局集团隧道工程有限公司山东济南 250002摘要:随着隧道工程技术的不断进步与完善,盾构法施工在轨道交通建设中的作用越来越重要,并成为城市地铁建设主流的施工工法。
因此,对地铁盾构施工技术进行研究与探索具有十分重要的现实意义。
本文结合兰州地铁1号线工程特点,简要介绍了地铁建设中盾构技术的基本原理、特点、运用方式及控制措施,以期为相关工作提供参考。
关键词:地铁隧道;盾构施工;关键技术;控制措施;1、工程概况1.1工程概况兰州地铁1号线某标段包含的奥体中心站~世纪大道站区间,线路总长2.1km,其中世纪大道到中间风井采用土压平衡盾构机施工。
1.2地质特性与水文特点盾构区间主要穿越3-11地层,根据颗粒分析资料及现场勘测,主要成分为漂石、卵石,分布随机性较强,中粗砂填充。
卵石、圆砾母岩成份主要为花岗岩、石英岩、砂岩等,磨圆度较好,分选性较差,饱和,密实。
层厚分布稳定,层顶埋深10.0m~17.6m,厚度大,勘探最大深度60m未揭穿该地层。
地下水主要赋存于3-11卵石层中,属河谷孔隙性潜水,含水层厚度200m~300m。
综合渗透系数65m/d~75m/d。
1.3施工难点(1)卵石含量高、粒径大、硬度大卵砾石平均含量达到81.95%,普遍存在粒径大于20cm的漂石,初步地勘最大粒径为55cm,根据标段相邻的试验段盾构机掘进出土情况显示,最大粒径达到70cm。
卵石石英含量较高,微风化居多,天然单轴抗压强度76~163MPa。
(2)大粒径卵石分布不均匀、强度差异大,胶结程度差,易坍塌。
(3)高水压、强透水本区间埋深最深处达到41米(接近盾构机始发位置),最高压力达到4.47bar。
盾构穿越富水砾砂层施工技术探讨
盾构穿越富水砾砂层施工技术探讨摘要:为了控制盾构穿越既有构筑物时有效抑制地面沉降和建筑物结构变形,保证施工质量和安全.依托地铁盾构下穿既有构筑物的工程实例,开展了地质条件突变、承压水丰富等复杂地质条件下地铁盾构区间推进过程对地面构筑物的影响分析,介绍了带压开仓换刀、精控推进参数及关键环顶部注浆加固等掘进控制技术措施.并提供了盾构穿越建筑物施工安全控制的建议.结果表明,本施工技术有效抑制了地面沉降和建筑物结构的变形,保证了施工质量和安全.关键词:盾构;富水砂层;轨道交通;施工技术引言为了缓解城市日益繁重的交通压力,越来越多的城市开始兴建地下铁道,其中盾构法是常用工法。
盾构在推进过程中开挖面稳定性关系到工程的成败,开挖面支护压力过大或过小都可能导致其失稳,实际施工中绝大部分为主动失稳(即开挖面前方土体向隧道内部滑移)。
当盾构在含水砂层中施工时,地下水渗流对土层产生的损伤劣化及渗透拖拽力将使开挖面稳定性的控制变得更为困难,因此寻求一种快速、合理的方法评价该条件下开挖面的稳定性变得尤为重要。
国内外学者主要基于极限平衡法和极限分析上限理论对渗流作用下开挖面的稳定性进行研究,其中极限平衡法以其便利性在实际工程中被广泛采用。
采用数值方法求解得到渗流场的分布,并利用基于极限平衡的条分法求解保持开挖面稳定的极限支护压力。
基于数值方法得到渗流场的分布,将其引入到经典楔形体模型中并利用量纲分析法求解极限支护压力。
将渗流场引入到魏提出的梯形楔形体模型中求解极限支护压力,将其推广到多层土情况。
因边界条件的复杂性,目前尚无三维渗流场的解析解,相关学者均通过数值模拟方法求解,这给求解渗透力带来困难,进而给求解极限支护压力带来困难。
本文采用数值仿真计算对隧道不同埋深及跨度条件下的稳态渗流场进行模拟,并利用拟合法得到隧道覆土层中竖向孔隙水压力及隧道穿越层中水平水头分布的函数表达式,将得到的孔隙水压力函数引入到太沙基竖向松动土压力计算模型及经典楔形体模型中求解开挖面极限支护压力的闭合解,通过与离心试验结果对比证明本文方法的优越性,研究成果可为盾构在渗透性砂层中施工时开挖面稳定性的判别提供直接可靠的计算途径。
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北京地铁某标段工程包括2站2区间,区间线路整体呈东西走向,区间总长度近5 km,采用盾构法施工,在区间盾构始发后需垂直下穿东五环城市主干道路。
穿越地层主要区间隧道涉及穿越粉砂粉土、粉砂、粉砂夹粉土层及粉质粘土层,以上地层承压含水层分布连续,水头高
5~6 m。
隧道衬砌环采用外径6 000 mm、内径5 400 mm、厚300 mm、宽1 000 mm 的预制钢筋混凝土管片衬砌。
北京东五环路为南北走向,道路编号S50,穿越位置段原为高速公路,现道路等级为城市快速路。
三上三下六车道,两侧设应急车道,路面宽35 m。
路基结构为填方路基,穿越区域路基高约2 m。
盾构区间垂直下穿东五环路基,区间拱顶距路面约8.5 m。
1、施工难点
盾构隧道下穿环路段为粉砂地层,刀盘刀具极易磨损,且在水动力
条件和盾构推进作用下自稳能力较差,易产生管涌、流砂现象,对盾构的选型和施工过程中地层稳定的控制要求十分严格。
既有环路上交通繁忙,必须严格控制盾构施工参数,确保道路变形沉降满足要求。
环路及周边市政管线错综复杂,盾构穿越施工时须降低重叠风险源带来的风险。
2、穿越前的技术措施
2.1 盾构机选型
盾构机选型需遵循技术先进、安全可靠、环保经济等原则,根据工程地质特点和穿越风险源控制要求,需具备防喷涌、耐磨及土体改良的
能力。
在螺旋机出口设2道液压闸门和一道手动闸门防止喷涌,确保在紧急情况下能将地下水阻挡在盾构外;采用3道盾尾刷,施工前用高质
量盾尾油脂满嵌盾尾刷,保证盾尾密封效果;配置加泥加水系统,对土仓、螺旋机进行土体改良;配置施维英注浆泵泵送“厚浆”浆液,可进行4点注浆;配备高精度测量导向系统。
通过专家论证,最终选择加泥式土压平衡盾构机进行掘进施工。
2.2 对环路进行工前检测、设置试验段
施工前对道路及周围建(构)筑物、管线进行调查、摸底及评估,并做好现状鉴定及留证。
专业机构工前检测结果显示,东五环路及匝道路面下方0~5 m范围内未发现空洞及不密实区域。
路面有6条横向裂缝、1处龟裂、6处裂缝修补,路基状况良好;匝道路面有2条横向裂缝,路基状况良好。
在盾构穿越前100 m进行试验段掘进,总结盾构掘进参数控制值范围,确保环路及周边建构筑物安全。
盾构正式穿越前对盾构机进行全面检修维护保养,确保设备运转正常。
2.3 严格组织管理
(1)成立以项目经理为首的穿越管理组,负责实施盾构穿越风险源的管理工作,穿越前查清建筑物及周边环境详情。
(2)加强对环路周边的巡视及监控量测工作,建立两班倒的巡视制度,人员分工明确。
(3)从项目部相关的质量、技术、物资等部门抽调专人组成现场值班小组,密切关注环路的沉降变形情况。
(4)及时进行技术交底,明确质量安全注意事项。
(5)对超过一定规模的穿越危大工程必须组织专家论证,且在穿越前进行施工条件核查,合格后方可进行穿越施工。
2.4 设备物资准备
(1)盾构机在距离风险源20环时停止掘进,对盾构机、门式起重机、电瓶车等设备进行彻底检查和维修,对存在故障或故障隐患的机械设备进行维修与更换,确保盾构机及其配套设备以良好的状态顺利穿过风险源。
重点检查和维修刀具、注浆系统和渣土改良系统。
检查刀具磨损情况,更换磨损严重的刀具;对注浆管路进行彻底清洗。
为确保盾尾密封良好,盾尾应采用高品质油脂,保证同步注浆效果;检查维修泡沫发生装置和添加剂注入管路,确保泡沫发泡质量及注入顺畅。
(2)根据生产计划编制详细的管片等材料供应计划,提前定货加工。
严把原材料质量关,杜绝不合格材料进入工地。
(3)穿越施工中按进度计划,配足运输、提升、注浆等机械设备。
做好设备的使用、保养和维修工作,并准备一定数量的备用设备。
3、穿越过程施工技术措施
3.1 主要掘进参数控制
(1)土压力控制。
根据本工程穿越环路地点盾构隧道覆土深度和地质情况确定土压值,适当提高土压力(0.01 MPa内)。
施工中应精确控制土压,避免土压力超过标准控制值范围。
掘进过程中应严格保持掘进面的土压稳定,出土量宜控制在理论出土量的98%左右。
(2)刀盘扭矩及转速控制。
考虑本机装备额定扭矩为5 153 kN·m,脱困扭矩为6 801 kN·m,最大转速3.1 r/min,依据类似地层施工经验及试验段参数,合理确定刀盘扭矩,转速宜控制在1 r/min;通过向刀盘正面添加膨润土或泡沫进行土体改良,将刀盘扭矩控制在2 000 kN·m以内。
(3)掘进速度与总推力控制。
盾构装备最大推力为45 000 kN,最大掘进速度
为80 mm/min,考虑刀具高差及刀盘转速,将该段掘进速度控制在20~30 mm/min,控制总推力不大于16 000 kN。
(4)同步注浆控制。
同步注浆量控制在盾尾间隙的150%~180%,根据监测数据调整同步注浆量。
注浆采用注浆量和注浆压力双重标准控制,注浆压力在理论计算的基础上适当提高0.05 MPa左右,在确保注入效果的同时不影响成型隧道质量,并使地面的变形值在允许范围内。
3.2 主要施工技术质量措施
盾构穿越过程中采取如下技术措施,以确保既有环路安全。
(1)掘进结束需在螺旋机闸门关闭后开始管片拼装,拼装过程中应注意保压与盾构油脂注入,若土仓压力低于控制值应暂停拼装,通过土仓壁上注入口注入浓稠膨润土泥浆,以确保土仓不失压。
(2)本段掘进采用膨润土和泡沫对刀盘、土仓及螺旋机进行压注,达到控制刀盘扭矩,改良渣土,稳定土压的目的。
(3)严格规范布置监测点,穿越过程中应增加每日监测次数,尤其应加强管片脱出盾尾后的上方监测点观测。
监测数据须及时反馈至掘进班组,做到信息化施工。
穿越过程中应加强隧道的沉降观测,必要时进行隧道内注浆加固,确保隧道沉降受控。
(4)采用质量好、性能优的盾尾油脂,控制注入量与注入压力,确保盾尾密封效果,避免盾尾刷过度磨损导致盾尾漏浆。
(5)遇螺旋机喷涌时应及时关闭螺旋机应急闸门,并对螺旋机及土仓压注压注膨润土浆液,补充损失土体量。
遇盾尾渗漏时,可从渗漏点两侧盾尾油脂点进行盾尾油脂封堵,必要时可在盾尾与管片间垫放海绵,封堵管片与盾构间的间隙。
遇沉降
预警应及时分析原因,发现变形异常应及时停机保压,待查明原因并采取可行的措施后方可恢复推进。
3.3 二次补注浆
对脱出盾尾的管片应根据监测及现场实际情况进行管片壁后二次注浆,以消除因同步浆液收缩变形而引起的地面变形隐患,提高土体强度。
必要时二次注浆可与盾构推进施工同时进行,达到跟踪注浆的效果。
对盾尾后部5环以外的成型管片进行二次补浆,补注浆材料为水泥+水玻璃双液浆,压力控制在0.3 MPa左右,且严格遵守“确保注浆压力,兼顾注浆量”的双重保障原则。
根据监控量测数据,若地表仍不稳定,还需进行三次及多次补浆,注浆参数与二次注浆相同。
3.4 盾构掘进轴线控制
穿越时应控制盾构轴线,严格控制推进千斤顶油缸伸出量差值及铰接油缸行程差,确保盾尾间隙满足管片选型和拼装要求。
力争穿越过程中不纠偏或少纠偏,做到不超挖或少超挖。
轴线控制纠偏须按照“及时、连续”的原则;加强管片选型工作,将盾构水平及垂直姿态均控制在30mm以内。
4、穿越后的技术措施
为保证沉降控制效果,确保环路安全,需在穿越地段对已完成隧道结构外侧进行补注浆,以控制地面后期沉降。
穿越完成后须继续进行监控量测,按监控量测结果进行必要的二次及多次补浆。
待沉降稳定后,应根据检测结果对道路进行后评估,确定穿越施工对道路的影响程度,并依据处理意见实施,直至环路结构安全稳定。
5、结束语
(1)选择具备较强的防喷涌、耐磨及土体改良能力的盾构。
(2)加强施工前调查与评估,合理设置试验段并及时总结施工试验参数。
(3)推进过程中应加强土体改良,控制掘进速度根据推力、扭矩及出土量情况及时调整土压值。
(4)加强二次及多次补注浆工作;加强监控量测,做到信息化施工。