地铁盾构隧道下穿铁路安全控制分析
浅谈地铁盾构施工下穿高速铁路隔离保护技术
浅谈地铁盾构施工下穿高速铁路隔离保护技术摘要:在地铁盾构施工中,往往会出现下跨高速铁路高架桥的情况。
而为保障高铁高架桥的施工安全、保障其结构安全,施工单位应采取隔离防护技术,以保障其施工安全,同时又要对其基础结构进行防护。
运用ANSYS有限元软件对隧道工程进行了仿真分析,探讨了其中的若干关键技术,并给出了具体的应用策略,以确保高架桥在工程建设中的安全运行。
关键词:地铁盾构;下穿高速;隔离桩为保证高速铁路、高架桥结构在盾构施工中的稳定性,保证工程施工的安全性,必须采用隔离防护技术,将施工隧道与高架桥的基础结构隔断,并利用防护结构的隔断作用,避免地基变形。
目前,地铁盾构隧道隔离防护技术中经常采用隔离墙、隔离桩等隔离技术,本文就以隔离墙、隔离桩为研究对象,对其主要应用策略进行了讨论。
1.盾构法施工中的危险产生机制地铁盾构是一项浩大的工程,其施工工艺较为复杂,地质条件多变。
盾构施工风险分析是一个复杂的过程,一般可分为工程工作分解和风险分解,或两者相结合。
地铁盾构施工的风险主要来自于施工过程中的危险性,以及复杂的环境,以及极高的风险,一旦受到外来因素的影响,很可能会导致交通事故。
事故的发生是无法控制的,从而导致了巨大的经济损失。
关于这个损失,主要是指工程的实际效益与预计效益的差别。
这种结果的正负并不能肯定,当数值为正时,说明项目受益;反之,则为不利。
地铁盾构法施工安全隐患较大,其影响原因有:掘进环境、运输环境、维护环境、支护环境、地质环境等[1]。
危险因素是由于操作人员的违规操作、人员的机械振动、材料性能的稳定性、岩石崩塌、地面外部环境的激励、干扰等。
盾构隧道工程中的承灾体有盾构机、支护结构、地面建筑物、隧道等,其风险损失主要集中在人员伤亡和经济损失等多个方面。
2.下穿高铁隧道盾构施工对隧道的影响与危险性分析在盾构法下穿铁路工程中,会引起土体应力重分布、土体损失、水位变化、注浆土体变化、固结沉降土体的蠕变等一系列变化,从而引起岩体的位移和应力变化,从而对盾构上的铁路设备和设施造成以下影响和危险:(1)轨道平滑指数下降。
盾构区间下穿铁路影响分析及加固方案设计
盾构区间下穿铁路影响分析及加固方案设计随着城市化进程的加速和城市交通的不断发展,地下空间的利用越来越广泛,而地下铁路系统也因此得到了迅猛的发展。
盾构技术作为地下工程建设中的一种重要方法,被广泛应用于地铁隧道、水利管道等建设中。
在盾构施工过程中,遇到铁路下穿的情况并非罕见,而盾构区间下穿铁路需要进行严格的影响分析和加固方案设计。
本文将从影响分析和加固方案设计两个方面探讨盾构区间下穿铁路的问题。
一、影响分析1. 环境影响盾构施工对周围环境的影响是不可避免的,尤其是在下穿铁路的情况下。
盾构施工所需要的巨大施工场地和施工设备会对铁路周围的交通、环境和居民产生一定的影响,需要做好相关的交通疏导和环境保护措施。
盾构施工所产生的振动和噪音也会对铁路附近的建筑物、设施和铁路本身产生一定的影响,可能引起裂缝、松动等问题。
2. 结构影响盾构施工对铁路结构的影响是非常重要的一方面。
施工期间的振动和变形可能给铁路结构造成影响,尤其是对于高速铁路来说,任何微小的振动和变形都可能带来严重的安全隐患。
在施工前需要对铁路结构进行详细的检测和分析,在施工过程中需要进行实时监测和控制,确保铁路结构的安全。
3. 运营影响盾构施工对铁路运营的影响也需要充分考虑。
施工期间铁路可能需要进行临时封闭或限制车速等措施,这可能会对铁路线的运营产生一定的影响。
因此需要与铁路管理部门进行充分的沟通和协调,确保施工不会对铁路运营造成过大的影响。
二、加固方案设计1. 盾构施工技术在盾构区间下穿铁路的施工过程中,选择合适的盾构施工技术非常重要。
通常可以选择液压盾构和土压平衡盾构等高度自动化的施工方法,并根据具体情况选择合适的施工参数和工艺,减小对铁路的影响。
2. 振动监测与控制在盾构施工过程中,需要对铁路结构周围的振动进行实时监测。
可以利用加速度计、振动传感器等设备对振动进行监测,并根据监测结果进行实时调整和控制,确保振动不会超出安全范围。
3. 预处理与后处理在盾构施工前后,需要进行一些预处理和后处理措施来保证铁路结构的安全。
盾构隧道下穿既有运营铁路影响性分析及控制技术研究
盾构隧道下穿既有运营铁路影响性分析及控制技术研究作者:璩泽君江胜华王田龙来源:《贵州大学学报(自然科学版)》2024年第04期摘要:盾构隧道下穿施工对既有运营铁路的影响较大。
依托徐州某涉铁工程实例,采用Midas GTS NX软件建立有限元模型,研究了隧道下穿过程中铁路变形的动态变化过程,分析了铁路钢轨的高低和水平不平顺情况。
结果表明:盾构隧道穿越过程中铁路路基沉降值逐渐增大,最后趋于稳定;隧道施工引起的铁路路基沉降分布曲线可近似为正态分布,且下穿位置正上方路基沉降值最大;铁路钢轨的高低和水平不平顺最大值满足规范要求。
盾构隧道下穿京沪铁路设计方案可行,为进一步保证下穿施工的安全提出了涉铁施工一系列保护措施,为类似工程提供参考。
关键词:盾构隧道;下穿施工;铁路路基;铁路桥梁;有限元分析中图分类号:U455.43文献标志码:A随着城市地铁建设的发展,地铁盾构隧道下穿既有运营铁路的情况逐年增多,下穿施工会引起土层不均匀沉降,可能导致列车脱轨及人员伤亡,对铁路运营产生较大影响。
诸多学者针对盾构隧道涉铁工程进行了一系列研究。
PECK[1]最早提出了预测隧道施工引起地表沉降的公式。
周顺华[2]系统总结了盾构隧道下穿各类风险源的控制指标、控制方法及工程案例。
赵旭伟[3]采用现场实测与有限元模拟相结合的方法,探讨了盾构下穿大型铁路枢纽过程中铁路变形规律及安全控制措施。
彭华等[4]通过数值模拟、现场实测分析了盾构下穿施工中道床沉降的时程变化规律及沉降槽发展趋势,探究了沉降规律与盾构施工参数的关系。
肖立等[5]采用数值模拟和现场监测数据相结合的方法对比分析盾构穿越施工时铁路路基沉降的规律。
屈克军[6]采用数值分析方法计算了新建隧道临近并行既有线、下穿单线和下穿多线等关键施工过程中盾构掘进对临近既有线沉降的影响,对比分析了拟采用的施工措施对既有线沉降的控制效果。
刘远明等[7]通过数值模拟分析铁路路基沉降特点,研究不同水平间距双线隧道下穿施工引起既有铁路路基的沉降变形规律。
盾构隧道近距离下穿既有地铁线路安全控制对策
盾构隧道近距离下穿既有地铁线路安全控制对策本文主要以盾构隧道近距离下穿既有地铁线路工程为背景,简单介绍了近距离穿越既有地铁线路工程的施工控制要求,并提出了几点施工安全控制措施,以仅供日后相关领域人员的参考借鉴。
标签:盾构隧道;近距离下穿;地铁;安全控制;既有线在地铁的实际施工过程中,工程体量大,且属于高风险建设工程,随着城市化进程的逐渐推进,地下环境中的结构设施越来越多,如何保证在盾构隧道下穿施工顺利开展的同时,又不会对既有地铁线路的正常运行带来影响,成为了相关领域人员不得不面对的问题之一。
1、施工控制要求在进行地铁施工建设的过程之中,主要需要加强控制的是区间隧道施工期间的变形问题,而就实际施工来说,其变形问题大致可划分成以下三个方面:(1)隧道周边土体结构的变形,会直接威胁到附近建筑体的安全性与稳定性;(2)既有结构附近土体的变形,情况严重时便会直接引起既有结构出现坍塌,严重威胁到人们的生命财产安全;(3)支护结构发生变形,会导致隧道施工存在较大安全风险。
此外,若是出现沉降问题也会对隧道施工带来影响:(1)地层沉降对隧道的影响。
盾构施工可能会使得附近土体受到扰动,从而在开挖断面上出现不均匀的沉降槽,对既有地铁线路的正常运营带来不良影响,成型隧道管片会随着沉降槽的形成而使得管片间的应力重新分布,导致管片见的重复挤压破损;(2)地层沉降对轨道的影响。
盾构施工会使得附近土体受到扰动,使得土体出现不均匀沉降,而一旦土体出现沉降,轨枕的支撑面会随之也发生一定的下沉,使得轨道多支座超静定系统也受到破坏。
并在列车动荷载作用之下,这些支撑面下沉的轨枕会连带轨道发生显著变形,使得轨道中应力大幅增高,当土体沉降较大时,甚至会使轨道断裂;(3)轨道差异沉降对列车运营的影响。
盾构施工近距离下穿既有地铁线路时,周边土体会受到扰动,使得地层发生差异沉降,轨道也会随之出现差异沉降。
而差异沉降会和列车自振结合起来,导致列车振幅变大,使列车出现摇摆运动。
无锡地铁3号线下穿国铁影响分析及保护措施
交通科技与管理23规划与管理1 工程概况 无锡地铁3号线一期工程三院站~无锡火车站盾构区间从国铁无锡火车站西侧穿越沪宁城际铁路与京沪普速铁路。
穿越区间的总长度为170 m,采用土压平衡盾构施工。
区间穿越沪宁城际铁路7股轨道(2股正线、5股到发线),线路与城际铁路夹角约40°,穿越京沪普速铁2股正线、2股到发线、1股牵出线和1股整机待备线。
区间下穿25#道岔水平距离约10 m,交角约60°,如图1所示。
图1 地铁区间下穿铁路平面图 地铁区间线间距为13 m~16 m,线路纵坡为27.252‰~28.755‰。
盾构隧道位于③2粉质粘土、④2砂质粉土、⑥1粘土层中,区间穿越京沪普铁段隧道顶埋深约15.5 m,穿越沪宁城际段隧道顶埋深约12.9 m。
2 工程重难点分析 根据《高速铁路设计规范》(TB 10621-2014)及《高速铁路无砟轨道线路维修规则(试行)》(TG/GW 115-2012),无砟轨道对沉降变形要求高,尤其对不均匀沉降的要求很严格。
考虑到沪宁城际铁路已运营,路基已发生部分沉降,本区间盾构施工期需严格控制铁路路基沉降。
根据以往邻近铁路工程的经验,地铁施工期间对沪宁城际正线铁路影响按轨道路基沉降变形量不大于1 mm 考虑。
沪宁城际铁路到发线采用宽轨枕轨道结构,轨道路基最大沉降按不大于8 mm 考虑。
京沪普速铁路为有碴轨道,最大沉降不大于10 mm [1,2]。
铁路正线轨道几何静态不平顺采用υmax>160 km/h 经常保养的标准,即10 m 弦长范围内轨道高差不大于5 mm。
到发线铁路轨道不平顺采用υmax ≤120 km/h 经常保养的标准,即10 m 弦长范围内轨道高差不大于6 mm [3,4]。
道岔一旦沉降和变形过大易影响行车安全,道岔尖轨对沉降和变形要求非常高,本次设计地铁施工期间对道岔尖轨的沉降变形控制按不超过1 mm 考虑[5]。
同时区间部分穿越砂层,地质条件较差,城际铁路部分股道位于加固范围外,沉降控制难度较大。
地铁盾构隧道下穿城际铁路地基加固方案安全性分析
速铁路 的要 求 ,因此 ,结 合原 加固措施 ,采用板 +桩组合 结构 的形式对 地基进 行加 固。对 此方 案 ,采用二 维有
限元 法分析不同应力释放率下盾构施工引起 的地表沉 降规律 。当应 力释放 率为 3 时 ,盾 构下穿处 板 +桩组合 0 结构 的沉 降量为 3 9ii,满足高速铁路无砟轨道对工后沉 降的要求 ,但 此时板+桩组合结构 中的加 固板将 与其 . n n 下方土体脱 离。采用 三维 有限元方法 ,对高速铁 路轨道 结构进行 静 、动应 力 响应分析 。结 果表 明 :当加 固板与 其 下部土体脱离时 ,在 自重应力作用下 ,钢轨轨 面的最大变形 为 0 5 2mr,满足轨道不平 顺的要求 ;在最大列 . 8 n 车动荷 载作 用下 ,轨道板 和加 固板的最大拉应力 分别 为 0 9 . 3和 10 a . 2MP ,均小于 规范 中所 要求 的疲劳 强度修
路 的线 路变形 控 制是 亟待解 决 的问题 ,在 沪 宁杭等
软 土地 区这个 问题显得 尤 为突 出 。 本 文结合 苏 州市某 地 铁盾构 隧 道工程 ,对 地铁 盾构 隧道 下 穿施 工时城 际铁 路地 基 变更后 的加 固方 案进 行研 究 ,论证 其安 全性 。
图 l 地铁盾构 隧道 与沪 宁城 际铁路 、既有 沪宁铁 路 的位
盾构法隧道下穿既有铁路施工难点分析
交通科技与管理175工程技术 随着城市化发展越来越快,地铁对于城市发展起到了至关重要的作用,为了避免地铁在建设过程中对城市建筑物造成影响,就需要更加科学地建设地铁线路,由于地铁在建设中的难度极大,需要考虑到各种因素,为了不影响现有建筑物的安全,在施工过程中采用盾构法隧道下穿铁路施工技术,对下穿既有铁路施工具有十分重要的意义。
1 工程案例 本次工程案例选取S市地铁5号线施工站,该条地铁线路总长25.24 km, 使用盾构法隧道施工技术,在沿线建设的过程中需要经过下穿既有铁路,为确保S市地铁5号线在某地铁车站附近的盾构顺利进行,从而保证城市铁路的运行安全。
通过采纳各种不同的意见,在盾构法隧道下穿既有铁路施工中,确保地表下沉量不超过5 mm, 道床沉降小于30 mm。
2 盾构法隧道下穿既有铁路施工中存在的问题2.1 常见的技术性问题 在盾构法隧道下穿既有铁路的土方挖掘过程中,盾构排土量对盾构开挖掌子面的稳定性会造成非常大的正面压力,为了保证并控制地表发生变形,就需要对排土量进行控制,通过一定的条件,将螺旋输送机的转速进行调整,有利于使盾构排量在盾构千斤顶的推进中实现互相协调,因此在盾构中,对于排土量和压力差的比例关系,是由被动破坏和主动破坏界限之间的开挖决定的。
在对盾构机的掘进速度和地质强度进行分析后,再结合以往的盾构施工经验,在对盾构法隧道下穿既有铁路的掘进过程中,需要控制好盾构掘进速度,严格稳定好土仓压力,可以最大限度地减少对周围基地等建筑物下沉的影响。
2.2 壁厚注浆施工中的问题 在盾构施工过程中,盾构隧道管片外径小于盾构机的外径,所以在盾构隧道施工中,会形成140 mm的建筑空隙(以6 280 mm盾构机为例,管片外径为6 000 mm),从而可能会造成盾构隧道与地面出现沉降等一系列问题,为了控制地面沉降对注浆的选择性,就需要对注浆的相关参数进行调整。
在同步注浆中,运用同步注浆系统,有利于盾尾实现同步注浆,当盾构机工作时,管片衬砌脱出盾尾的生产间隙中会及时灌注注浆,以实现及时填充,可以很好地避免出现围岩松弛的情况,在这个过程中,将千斤顶上的推力快速传递到围岩上,实现对过轨施工地表沉降的控制。
盾构隧道下穿既有线路施工参数控制及沉降分析
盾构隧道下穿既有线路施工参数控制及沉降分析1. 施工参数控制在盾构隧道下穿既有线路的施工过程中,需要控制一系列的施工参数,以确保施工的安全和对既有线路的影响最小。
1.1 掌握地层情况盾构隧道下穿既有线路时,需要事先了解既有线路下方的地层情况,包括地层岩性、地质构造、地下水位等信息,以确定盾构隧道的施工参数。
例如,在软土和淤泥环境下,需要采用冻土墙来控制隧道周围的土壤稳定;在岩石环境下,需要使用钻爆法和切削区间的选择等施工方式,根据地质情况选择正确的注浆剂和顶管适度,以确保盾构隧道下穿既有线路的地质完整性。
1.2 控制盾构工作面进度在盾构隧道下穿既有线路的施工过程中,需要控制盾构工作面的进度。
不能让盾构机的进度过快,否则会产生较大的隧道周围土壤变形,对既有线路造成影响。
同时,也不能让盾构机的进度太慢,否则也会影响施工周期和成本。
1.3 控制注浆压力在盾构隧道下穿既有线路的施工过程中,注浆是一个非常重要的工艺环节。
需要采用合适的注浆剂和充足的注浆压力,以控制隧道周围土体的收缩和避免隧道沉降超出允许范围。
1.4 控制机身转向在盾构隧道下穿既有线路的施工过程中,盾构机必须按照设计轨迹施工,以确保施工的稳定性和安全性。
需要及时调整盾构机的转向状态,使其与原有线路维持适当的间隔距离。
2. 沉降分析在盾构隧道下穿既有线路的施工过程中,会产生一定的隧道沉降,有必要进行沉降分析和控制。
2.1 数值模型分析数值模型分析是盾构隧道沉降分析的常用方法之一。
一般分析时采用三维有限元分析方法,建立复杂的土壤隧道模型,通过按照施工方案和盾构构件的尺寸进行分析,预测盾构隧道下穿既有线路的沉降情况。
2.2 监测预测分析监测预测分析是一种实地监测沉降,分析沉降趋势的方法。
一般先进行盾构隧道前后的地基状态监测,建立基准控制点,并对监测数据进行分析和处理,得出隧道下穿既有线路的沉降趋势。
2.3 评估方案制定在盾构隧道下穿既有线路的施工过程中,需要根据沉降分析结果进行隧道施工方案制定。
盾构隧道下穿既有铁路框架桥工程安全性分析
Z—
粉质黏土2 ⑧
§
I
8 0 0 0
1 o 6 o 0
3 0 4 60
随着我 国轨 道交 通工 程 的迅 速发 展 , 铁 结 构 与 地 周边 建 ( ) 构 筑物 的相 互 影 响将 愈 来 愈 成 为 工 程 施 工 中的重大 风险源 因素 。结合 天津地 铁 3号 线下 穿 国铁 陈塘庄支 线工程 , 新建 地 铁 盾构 隧 道 施工 对 既 有 铁 对 路 框架桥 的影 响进行 分析 预测 , 估工程 安全 性 , 施 评 对 工 中采 用的工程 措施及 对 策提 出建议 。
1 工 程 概 况
图 1 工 程 平 面
1 3 工 程 地 质 及 水 文 地 质 情 况 . ( ) 程 地 质 情 况 1工
根据地 勘报 告 , 下穿 区段 地层 分 布 有 第 四系 人工
填 土 层 ( m ) 第 1陆 相 层 ( i1 、 1海 相 层 Q 1、 Q a) 第
响进 行 分 析 预 测 , 估 工 程 安 全 性 , 施 工 中 采 用 的 工 程 措 施 评 对
及 对 策提 出建 议 。
关键 词 : 构 隧 道 ;下 穿铁 路 ;框 架 桥 ;安 全 性 分 析 盾 中图分类号:2 1 U 3 文 献标 识 码 : A
文 章 编 号 :0 4—2 5 2 1 ) 7—0 8 10 9 4( 0 1 0 0 4—0 4
( ) 文 地 质 情 况 2水
场地地 下水类 型 为 第 四 系孑 隙潜水 , L 赋存 于黏性
土 、 土及 砂类 土 中。潜水地 下水 位埋 藏较浅 , 粉 水位埋
铁道标准设 计 R I W S A D RD D S G 2 1 ( ) A L AY T N A E I N 0 1 7
铁路隧道下穿既有路基沉降规律及控制标准研究
铁路隧道下穿既有路基沉降规律及控制标准研究一、本文概述随着我国交通基础设施建设的快速发展,铁路隧道的建设日益增多,其中不乏需要下穿既有路基的情况。
铁路隧道下穿既有路基施工过程中,不可避免地会对既有路基产生影响,导致路基沉降。
为了确保铁路隧道施工的安全性和既有路基的稳定性,对铁路隧道下穿既有路基的沉降规律进行深入研究和控制标准的制定显得尤为重要。
本文旨在系统研究铁路隧道下穿既有路基的沉降规律,分析影响沉降的主要因素,探讨沉降变形的机理,并在此基础上提出相应的控制标准。
通过对实际工程案例的调研和数据分析,本文期望能够为铁路隧道施工过程中的沉降控制提供理论依据和技术支持,为保障既有路基的稳定性和铁路隧道施工的安全性提供有效指导。
文章将首先介绍铁路隧道下穿既有路基的施工特点和沉降问题的重要性,接着详细阐述沉降规律的研究方法和沉降变形机理的分析过程。
在此基础上,文章将探讨沉降控制标准的制定原则和方法,并结合实际工程案例进行验证和应用。
文章将总结研究成果,提出铁路隧道下穿既有路基沉降控制的建议措施和进一步研究的方向。
通过本文的研究,期望能够为铁路隧道施工中的沉降控制提供科学依据和实践指导,促进铁路交通事业的可持续发展。
二、铁路隧道下穿既有路基沉降规律研究在铁路隧道下穿既有路基的过程中,路基沉降是一个重要的技术问题。
为了深入了解这一过程,本研究对铁路隧道下穿既有路基的沉降规律进行了详细的研究。
通过收集大量的实际工程数据,包括地质条件、隧道施工参数、路基结构等,对这些数据进行了系统的整理和分析。
运用数值模拟方法,建立了铁路隧道下穿既有路基的三维模型,模拟了不同施工阶段的沉降情况。
研究结果表明,铁路隧道下穿既有路基的沉降规律受多种因素影响,包括地质条件、隧道施工参数、路基结构等。
地质条件是影响沉降的主要因素,如土层的厚度、岩石的强度等。
隧道施工参数,如开挖方式、支护结构等,也会对沉降产生影响。
路基结构的设计和施工质量,同样会对沉降产生影响。
盾构近距离下穿既有地铁施工风险综合控制技术
盾构近距离下穿既有地铁施工风险综合控制技术0 引言随着我国城市轨道交通建设事业快速发展,城市交通枢纽错综复杂,盾构法的应用越来越广泛,尤其在城市地铁建设中线路设计不可避免地下穿高层建筑物、桥梁、既有运营地铁线及河流等,盾构隧道施工过程中技术措施不足易造成沉降超标、建(构)筑物开裂或倾斜、既有运营线停运、甚至塌方等安全事故,造成重大社会影响。
其中隧道近距离下穿既有运营线就是一类典型案例,因此为保证在建隧道施工与建(构)筑物、既有运营线等安全,有必要对施工阶段技术进行深入研究,采取科学合理的应对技术措施。
目前国内外行业内专家针对在建盾构地铁下穿既有地铁隧道安全风险进行评估,其中关继发[1]对安全风险及控制技术进行了深入研究;胡云龙等人[2]针对在建地铁施工对既有线的影响进行详细分析,其次参考了一些地铁盾构施工近距离下穿既有线施工[3]的类似案例以及上软下硬或全断面富水砂层盾构施工技术[4-6],采取的技术措施主要为冷冻法[7]、地面双液浆[8-9]注浆加固,洞内双液浆注浆加固[10-11]等,均在实际工程中得到了广泛的应用。
目前国内在建地铁在上软下硬地层条件下近距离下穿既有运营地铁线施工案例较少,技术措施方案还需提升,本文将依托广州市轨道交通22号线某盾构井区间下穿既有运营地铁3号线盾构区间,采用地面定向注浆、洞内从左线向右线定向钻注浆、洞内径向超前注浆结合对运营线路自动监测技术,成功完成下穿施工。
为今后此类工况工程面临的难题提供了新的解决技术方案。
1 工程概况1.1 工程简介广州市轨道交通22号线某盾构井区间长2.51 km。
在区间里程ZDK38+542.909~ZDK38+523.709、YDK38+564.327~YDK38+545.127段于光明北路与东环路十字路口下穿既有运营地铁3号线盾构区间,下穿长度19.2~20.8 m。
22号线隧顶埋深26.5 m,隧顶距既有3号线隧底净距约5.5 m,先下穿3号线右线,再下穿3号线左线,如图1所示。
盾构区间下穿铁路影响分析及加固方案设计
盾构区间下穿铁路影响分析及加固方案设计一、引言随着城市的发展和建设,越来越多的地铁工程需要进行盾构施工,而在城市中盾构工程常常需要穿越铁路,因此盾构区间下穿铁路的影响分析及加固方案设计变得至关重要。
本文将对盾构区间下穿铁路的影响进行分析,并提出相应的加固方案设计。
二、盾构施工对铁路的影响分析1. 潜在安全风险盾构施工会带来振动和噪音,而铁路线路对振动和噪音非常敏感,过大的振动和噪音会对铁路安全造成潜在的影响。
盾构施工还有可能会造成地层位移,进而影响铁路的平稳运行。
2. 施工期间影响在盾构施工期间,施工现场周边的铁路交通可能受到一定程度的影响,如施工设备和材料的运输可能占用铁路,施工区域周边的交通管理难度加大等,这些都会对铁路交通和运行产生一定程度的影响。
盾构施工完成后,如果盾构区间下穿的铁路结构存在变形或位移,可能会对铁路线路的稳定性和安全性产生长期的影响,甚至影响铁路的正常运行。
三、加固方案设计1. 盾构施工前的影响控制在盾构施工前,可以通过预测模拟和现场测试等手段,对盾构施工可能带来的振动、噪音和地层位移等影响进行评估和控制,确保在施工过程中尽量减少对铁路的影响。
在盾构施工期间,需要对施工现场临近铁路的区域进行严格管控,确保施工设备和材料的运输不会影响铁路的正常运行,同时需要采取有效的措施减少施工带来的振动和噪音对铁路的影响。
3. 施工后的结构加固盾构区间下穿铁路后,需要对铁路结构进行加固,确保其稳定性和安全性。
加固方法可以包括修补和加固地基、加固路基和轨道结构等措施,以减少盾构施工对铁路的长期影响。
四、案例分析在某城市的地铁盾构施工中,盾构区间需要穿越一条繁忙的铁路。
在施工前,工程团队对盾构施工可能带来的影响进行了全面评估,并制定了详细的施工计划和影响控制方案。
在施工期间,施工现场实行了严格的交通管控措施,确保施工对铁路的影响最小化。
施工完成后,工程团队对铁路结构进行了全面加固,保障了铁路的稳定和安全。
地铁盾构隧道下穿沪宁城际铁路的影响分析
2工 程概 况
沪 宁城 I
3 0 m/ 5 k h,且
× 2 m × 1 m) 4 . 的联 合加 固方案 。 固段各建 ( ) 8 加 构
筑 物 的位 置 关系 如 图 l 图 2所 示 。 与
3 1m,最 高 时速 可 达 0k 南京 市轨 道交通 三 号线
L WAYSU V YA E I N 2 1 () R E ND D S G 0 2 1
1引 言
目前 , 修建 地铁 隧道 的方法 主要有 明挖 法 、 浅
埋暗挖 法 ( 山法 ) 盾构法 。 构法 以其安 全性 矿 和 盾 高、 施工 速度 快、 防水 性 能好 等诸 多优 势 , 为 了城 成
地铁 隧道 施 工 引起 铁路 轨道 过 大沉 降和变 形将 影
响列车 正 常运行 、 造成运 营 事故 。
追 辅勘测勺没 计
地铁盾构隧道下穿沪宁城 际铁路 的影响分析
陈 靖
( 中铁第 四勘察设计院集团有 限公司城地院 武汉 406 ) 3 0 3
【 摘
要】 盾构隧道近距 离下穿既有高速铁路将造成轨道的不均匀沉降, 从而引起轨道变形, 影响列车正
常运行, 甚至造成运 营事故。鉴于此, 文章以南京市轨道交通 3 号线下穿沪宁城际铁路为依托 , 采用数值
塑 性 D— 型 。 P模
利 用 A YS的单元“ NS 生死 ” 功能 模拟 开挖土 体
和 施作 衬 砌 , 同时考 虑 施 工 中的应 力释 放 , 施 工 先
请 l _ _ 证
左 线 再施 工右 线 。有 限元 模 型采 用 的材料 物 理 力
学 参数 如 下表 1~ 2所 示 。有 限元模 型 单元 划 分
盾构下穿呼和浩特火车站站场段的施工难点与安全管理分析
盾构下穿呼和浩特火车站站场段的施工难点与安全管理分析随着城市的发展和建设,地下空间利用已成为解决城市交通、生活和工作等问题的重要途径。
随之而来的盾构施工也成为地下空间开发的重要工程方法之一。
而作为内蒙古自治区的交通枢纽,呼和浩特火车站站场段的盾构下穿工程更是具有重大意义。
由于复杂的地质条件和狭小的施工空间,盾构下穿呼和浩特火车站站场段的施工难度和安全风险较大。
有必要对该工程的施工难点和安全管理进行深入分析,以期找到问题的解决方案,确保工程的顺利进行和安全施工。
一、盾构下穿呼和浩特火车站站场段的施工难点1. 地质条件复杂呼和浩特地处呼伦贝尔草原地区,地质条件复杂多变。
盾构施工需要对地下地质结构有着清晰准确的认识,以便采取合理的措施应对地质灾害风险。
在盾构下穿呼和浩特火车站站场段施工中,可能遇到的地质难题有:地层不稳定、地下水位较高、地质构造复杂等,这些都会给盾构施工带来较大的不确定性和挑战。
2. 施工空间狭小火车站站场段是城市的交通枢纽,周围建筑密集,施工空间狭小。
盾构施工需要充分的施工空间以保证机械设备的正常运行和工人的安全操作,如何在有限的施工空间内安全高效地完成盾构施工成为了极大的挑战。
3. 施工中与运营线路的交叉下穿火车站站场段,盾构隧道施工会与运营的铁路线路相交,针对相交施工的区域,需要制定详细的施工方案和严格的安全措施,以避免对铁路线路和列车正常运行产生影响。
4. 环境保护和资源节约盾构施工过程中会产生大量的废渣、废水以及噪音、震动等环境污染和影响。
在盾构下穿呼和浩特火车站站场段的施工中,如何做到环境保护和资源节约,减少对周边环境和居民生活的影响,是需要充分重视和解决的难点。
二、盾构下穿呼和浩特火车站站场段的安全管理分析1. 安全意识盾构施工具有一定的危险性,施工人员需要具备较高的安全意识,严格遵守施工规程和安全制度。
管理层要对施工人员进行安全教育培训,提高他们的安全防范意识。
2. 安全设施在盾构施工现场,需要配备完善的安全设施和紧急救援设备,如安全网、避险通道、紧急呼救器等,以应对施工过程中可能出现的突发事故。
盾构隧道建设风险分析与控制(典型案例)
(4)盾构上、下穿建筑物风险
运营地铁隧道、越江公路隧道及立交桥、高速铁路、房屋等重要构 筑物的变形要求极其严格。在盾构的穿越施工过程中稍有不慎,易对高 灵敏度软土产生相对较大的扰动,从而引起较大的地层损失率,导致被 穿越的重要建造物产生过大不均匀的变形,严重威胁人民生命财产,对 社会产生较严重的后果。
检查洞门加固效果。 在洞门处安装止水橡胶帘布和扇形压板;
密封装置安装前应对帘布橡胶的整体性、硬度、老化程度等进行检查,对圆环 板的成圆螺栓孔位等进行检查。盾构机进入预留洞门前在外围刀盘和帘布橡胶板 外侧涂润滑油以免盾构机刀盘挂破帘布橡胶板影响密封效果。盾构推进中注意观 察、防止刀盘周边损伤橡胶带;洞圈扇形钢板要及时调整,提高密封圈的密封性 ;备好注浆堵漏及承压水井点的施工条件,以应洞口涌水时急用。 应合理选择围护结构的破除时机,确保破除过程中端头处土体的稳定; 对盾构机始发姿态进行人工复测,确保盾构机始发姿态满足施工要求。 盾构始发前,从刀盘开口向盾构土仓内填塞土坯(基本充填满土仓),可使盾 构机在切入掌子面时就可建立一定的土压,防止始发时掌子面发生大面积坍塌。
4、吊件起升过程中,操作必须平稳,速度均匀,避免吊索受冲击力。 5、根据盾构各个部件的重量、尺寸、场地条件和吊装设备性能,制定完善 的吊装方案。 6、吊装过程中应派专人看守,尤其重点巡视吊装设备承重处地面情况。
(3)盾构始发与到达、过站及平移风险
盾构始 发与到 达是盾 构施工 中风险 较大的 环节之 一,极 易发生 安全质 量事故 。
层、高粘性土层、矿山法隧道盾构空推段等等)
(6)盾构机下穿江河水体风险 (7)盾构掘进遇障碍物施工风险 (8)盾构开仓作业风险
(1)地质与盾构选型风险
盾构机的选型应依据地质条件 ;地质条件及开挖面稳定性能 ;隧道埋深、地下水位;隧道 设计断面、路线、线性、坡度 ;环境条件、沿线场地;管片 衬砌类型;工期造价等。所以 如果盾构机选型失误,对地质 条件不适应,是盾构施工最大 的风险。
盾构下穿高铁路基沉降控制标准及控制措施分析
盾构下穿高铁路基沉降控制标准及控制措施分析摘要:在城市轨道交通施工过程中,经常遇到下穿铁路路基的情况,如果施工方案不合理、防控措施不到位,极易发生高铁路基大幅沉降问题,对高铁运行造成了极大的安全隐患。
如何设计出科学合理的盾构下穿高铁路基施工方案,有效控制高铁路基沉降幅度,是当下施工方需要考虑的重要问题。
因此以西安地铁1号线三期工程为主要案例,分析探讨盾构下穿高铁路基施工方案,并提出一些切实可行的沉降控制措施,为以后的地铁盾构施工提供了重要的技术指引。
关键词:盾构;高铁路基;沉降控制一、盾构下穿高铁路基沉降控制案例(一)工程简介西安地铁1号线三期工程位于陕西省西安市,其中秦都站-宝泉站施工项目中就出现了盾构下穿高铁路基的情况。
在工程施工过程中使用了两台加泥式压平衡盾构机,从南向北途径陇海铁路、徐兰高铁,区间单线长度为673米。
穿越徐兰高铁的施工项目位于秦都站西侧223米位置,高铁站设两个站台、4条线路,站台结构为1.25米高旅客站台,战台宽度为12米。
以上线路都是SK-2型无砟轨道,线路最高运行速度为350km/h,实际运行速度是250km/h。
高铁道床为C40混凝土结构,宽度、厚度分别是2.8m、0.26m。
路基为水泥碎石桩,两个桩之间的距离是1.8米,桩的直径和长度为0.4米、13米。
从地质结构角度分析,盾构下穿高铁路基的施工项目位于渭河冲击平原中部,地面平整度非常高,几乎没有高山沟壑,地下水大部分集中在第四系砂土层结构中,水位高程区间是379.5-393.1m。
(二)高铁变形沉降控制标准盾构下穿高铁路基沉降控制是一项复杂的系统性工程,其内容如下所示:1)在研究道床的沉降控制时,应该重点研究沉降总量、沉降速度等参数指标;2)在研究轨道的沉降控制时,应该重点研究轨道方向、高低、扭曲变形等诸多参数指标;3)在研究道床——轨道的沉降控制时,应该重点研究道床和轨道的剥离控制规范。
参考《城市轨道交通工程监测技术规范》(GBJ50911-2013)相关规定,盾构下穿高铁路基的沉降幅度应该控制在20mm以内,要充分满足高铁路基的稳定性,保证高铁行驶的稳定性,防止盾构施工对高铁运行安全造成不利影响。
地铁盾构区间下穿铁路风险分析及保护措施设计
地铁盾构区间下穿铁路风险分析及保护措施设计一、地铁盾构区间下穿铁路的风险分析:1.地下水位较高:地铁盾构下穿铁路需要穿越地下水位较高的区域,一旦地下水位过高,可能会对铁路运营造成影响,导致地铁运行不稳定。
2.地质条件复杂:地铁盾构区间通常需要穿越不同地质条件的地层,如软土、黏土、砂土等,这些地质条件可能对盾构机的施工造成困难,增加了工程风险。
3.施工噪音扰民:地铁盾构下穿铁路需要进行大量的机械挖掘工作,可能会产生较大的噪音扰民问题,对周边居民造成不利影响。
4.施工期间交通管制:地铁盾构下穿铁路需要对铁路进行交通管制,可能会给周边交通带来一定的不便,影响日常生活。
二、保护措施设计:1.地下水位控制:在施工前需进行详细的地下水位勘测,根据勘测结果设计合理的地下水位控制方案,如采取降水井、泵站等措施将地下水位降至可控范围内,以确保施工安全。
2.地质勘测与分析:在施工前进行详细的地质勘测与分析,了解地下地质情况,制定合理的施工方案和措施,如采用预应力锚杆、地下连续墙等加固措施,保证施工的稳定性和安全性。
3.噪音控制:在施工期间采取有效的噪音控制措施,如在挖掘工作现场设置围挡、隔音板等,减少噪音对周边居民的影响。
同时,尽量在低交通密度时段进行施工,减少交通对施工进度的干扰。
4.交通管制与管理:与相关部门进行及时沟通,合理安排交通管制计划,并采取措施引导交通,保证施工期间的交通秩序,减少对周边交通的影响。
5.安全监测与应急预案:施工期间需进行实时的安全监测,对施工过程中的地质变化、水位变化等进行监测和预警,及时采取应急措施,保证施工安全。
同时,制定详细的应急预案,确保在突发情况下能够及时进行处理。
三、结语:地铁盾构区间下穿铁路的风险较大,但通过合理的风险分析和保护措施设计,可以有效降低风险并确保施工的安全。
地下水位控制、地质勘测与分析、噪音控制、交通管制与管理以及安全监测与应急预案等方面都是保护措施中的重要环节,需要充分考虑并实施。
盾构穿越既有地铁运营线安全防控
盾构穿越既有地铁运营线安全防控安徽省芜湖市241000摘要:随着我国社会的不断发展,轨道交通盾构穿越铁路施工技术的使用次数将会越来越多,所以施工人员必须重视对相关技术的研究,不仅要对未来可能遇到的问题进行了解,更要掌握相应的解决措施,只有这样才能使轨道交通盾构穿越铁路施工的质量达到要求,从而使轨道交通盾构施工技术穿越铁路的目标能够真正完成。
关键词:盾构穿越;既有地铁;运营线;安全防控前言广州市轨道交通七号线二期工程项目经理部施工范围包含“两站三区间”,即科丰路站、萝岗站、加庄站~科丰路站区间、科丰路站~萝岗站区间、萝岗站~水西站区间。
标段全长5.527km,位于广州市黄埔区,线路由南向北敷设,经过科丰路、广深高速、开泰大道、新阳西路、开创大道、香雪三路及盈翠公园。
车站采用明挖法施工,区间采用盾构法施工。
一、穿越工程特点根据以上工况分析,穿越工程有以下特点。
(1)穿越段上部有暗浜,地下水丰富,且下部有承压水,地质条件差。
(2)穿越段上部有隧道、管线及建构筑物,被穿越隧道正常运营,环境条件差。
(3)穿越隧道与被穿越隧道之间最小间距仅3.417m,穿越影响长度近220m,穿越施工周期长。
(4)被穿越隧道地铁正常运营,不具备加固条件,且与穿越工程间距小、长度大,两者近于平行,环境控制与施工难度均非常大。
(5)工程工期控制要求高,不允许施工有任何闪失,对施工技术和管理均提出挑战。
二、盾构施工技术注意事项1.盾构掘进施工的速度在盾构施工过程中,其掘进施工速度直接影响着地面的稳定性和施工的周期。
在实际的掘进过程中,由于要穿过不同的地质层,对盾构掘进施工速度有着一定的要求。
同时,掘进速度也受到地面压力、刀盘转速和出土量等因素的制约。
因此,要根据掘进的地质层不同,选择合适的掘进速度。
2.土仓压力在盾构施工过程中,土仓压力是必须要注意的一个问题,其数据信息对整体施工有着至关重要的影响。
在施工中,前期已经挖出的土方会进入到盾构内部,造成内外压力的不均衡,对此要进行必要的调节,以保证整体的压力平衡。
盾构隧道下穿既有线施工控制技术研究
盾构隧道下穿既有线施工控制技术研究摘要:随着城市轨道交通的不断发展,越来越多的地下隧道在施工工程中遭受下穿问题,工程界不少专家对此展开研究。
地铁盾构隧道在下穿既有铁路时,对铁路结构变形控制要求十分严格。
本文研究地铁盾构隧道下穿既有铁路的变形影响及控制技术。
盾构穿越前,制定既有铁路多重加固保护措施,确保铁路结构变形处于安全稳定状态;盾构穿越中,采用智能监测系统进行全时段监测,根据现场实时监测数据与盾构掘进参数结合分析既有铁路结构的变形特征。
关键词:盾构隧道;下穿;既有线;控制技术引言随着社会进步、城市的快速发展,盾构隧道下穿既有线施工工程将会应用于城市地下轨道建设中。
同时,越来越多的盾构隧道下穿既有建(构)筑物,盾构施工过程中会引起地表沉降和既有建(构)筑物变形,施工前应充分考虑由于盾构隧道引起的土体位移和地层扰动。
1下穿既有线主要安全风险分析1.1盾构穿越既有地铁1号线施工风险某城市新建地铁5号线区间斜下穿既有地铁1号线区间,竖向最小净距为3.244m,最小高程差为2.645m。
盾构掘进过程,中隧道周围地层应力不断发生变化,从而造成周围土体产生变形和破坏。
随着隧道的不断掘进,所影响的范围也不断扩大,最终传递到地面影响既有线结构及轨道。
若下穿既有线隧道过程中未按设计要求严格控制沉降值及变形量,将严重影响列车运营安全。
1.2黏土地层中刀盘结泥饼施工风险盾构隧道洞身穿越地层为2黏土层,掌子面的黏土受到刀具切削、刀盘挤压后形成细小的土颗粒,在刀盘中心位置形成附着的泥饼,在高温、高压作用下不断变厚变硬,最终导致刀具被渣土糊住,刀盘失去削土能力,导致掘进速度过慢,掘进过程中易出现堵舱、刀盘结饼、刀具异常损坏等情况,造成施工无法正常进行。
1.3盾构小净距掘进风险盾构隧道小净距施工主要考虑以下几种影响:后续盾构的推进对既有隧道的挤压和松动效应;后续盾构的盾尾通过对既有隧道的松动效应;后续盾构的壁后注浆对既有隧道的挤压效应;先行盾构引起的地层松弛而造成或引起后续盾构的偏移等。
盾构隧道下穿地铁车站影响分析及控制措施
盾构隧道下穿地铁车站影响分析及控制措施目录一、内容简述 (2)1. 研究背景与意义 (2)1.1 工程背景介绍 (3)1.2 研究缘由及必要性 (4)2. 研究范围与目标 (5)2.1 研究范围界定 (6)2.2 研究目标设定 (7)二、盾构隧道下穿地铁车站现状分析 (7)1. 工程概况 (8)1.1 工程基本资料 (9)1.2 施工环境与条件 (10)2. 盾构隧道与地铁车站关系分析 (11)2.1 相对位置关系 (13)2.2 交互影响分析 (14)三、盾构隧道下穿地铁车站影响分析 (15)1. 对地铁车站结构的影响 (16)1.1 应力应变分析 (16)1.2 结构安全性评估 (17)2. 对地铁运营的影响 (19)2.1 运营安全分析 (20)2.2 列车运行干扰分析 (22)3. 对周围环境的影响 (23)3.1 地面沉降与隆起分析 (24)3.2 周边建筑物及设施影响评估 (25)四、盾构隧道下穿地铁车站控制措施研究 (27)1. 施工前的准备工作 (28)1.1 地质勘察与风险评估 (29)1.2 施工方案设计与优化 (30)2. 施工过程中的控制措施 (31)2.1 盾构掘进参数控制 (32)2.2 现场监测与反馈机制建立 (34)3. 对地铁车站结构的保护举措 (35)3.1 结构加固与保护措施实施 (36)3.2 应急处理预案制定 (37)五、案例分析与实践应用探讨删去此处小标题为简化版文档 (38)一、内容简述随着城市交通的不断发展,盾构隧道作为城市地下交通建设的重要手段,其施工过程中不可避免地会对周边环境产生影响,特别是下穿地铁车站时,可能对地铁结构的安全性和稳定性造成威胁。
开展盾构隧道下穿地铁车站的影响分析及控制措施研究具有重要意义。
本文首先介绍了盾构隧道下穿地铁车站的研究背景和意义,然后通过理论分析和数值模拟方法,系统研究了盾构隧道下穿地铁车站的施工过程、影响因素及施工风险。
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地铁盾构隧道下穿铁路安全控制分析
发表时间:2018-09-07T16:01:58.857Z 来源:《防护工程》2018年第9期作者:谭帅[导读] 针对施工过程的安全性提出了地铁盾构隧道下穿铁路的安全施工策略,建议对施工过程中出现的各种意外和突发情况做好预案,制定科学的解决方案,保障了盾构工法的顺利施行。
谭帅
中国水利水电第七工程局有限公司摘要:本文对以往的地铁盾构隧道下穿铁路案例进行分析,探讨各个单位的施工情况及安全控制问题。
根据地层变化的规律,分析了地层沉降、轨道差异及盾构推力对铁路工程的不良影响,为此提出不同情况下是否采取地基加固及线路加固的举措来保证列车运行的安全性问题。
同时也针对施工过程的安全性提出了地铁盾构隧道下穿铁路的安全施工策略,建议对施工过程中出现的各种意外和突发情况做好预案,制定科学的解决方案,保障了盾构工法的顺利施行。
关键词:地铁盾构隧道;下穿铁路;地层沉降;轨道差异 1、引言
城市化规模的不断扩张推动着地面建筑的发展,地下管线等构筑物也越来越多的出现在大众视野,大大提高了地面空间的使用面积,做到了空间利用的合理规划。
最早盾构法隧道的第一次使用出现在英国伦敦,著名工程师Brunel利用一台矩形盾构打造了一条隧道供行人们的方便出行,至今这条隧道还保留在泰晤河下。
盾构法的优势在于其对地面的占用率小、在土层的适用范围方面广、施工方面安全性高,另外盾构法机械化程度较高,其已成为打造隧道的主流方法。
本文分析了铁路路基的总体沉降以及差异沉降,探究了盾构法在施工过程中地层的变化规律,从而对可能产生的沉降进行准确的预判并对其进行有效控制,对今后的地铁盾构隧道工程具有现实指导意义。
2、地层变化规律的影响因素
利用盾构法来打造地铁隧道无疑对地层结构产生了一定的影响,这种地层上结构发生的变化是存在一定规律的。
例如对于土性分布简单、土层适宜的穿铁路施工来说,盾构姿态控制也相对简单,而对于土层较薄、且土性呈不均匀分布的盾构来说,则很难对其进行良好的控制。
因此研究此规律可以解决不同土层情况下所出现的问题以及能够提出更科学更有效的解决方案。
分析和运用这种土层变化的规律,要注意方式方法,最重要的不能忽略其关键的影响因素。
(1)盾构过度超挖情况严重的话会造成土地资源的大量损失,还需注意盾构与衬砌之间间隙,不宜过大或过小,否则也会造成土体资源损失及浪费。
(2)掌子面关乎着支护压力,需要严格控制掌子面的支护压力,避免盾构本身的变形以及盾构在工作过程对地下水位的不利影响而导致地层固结沉降。
一旦地层出现固结沉降,就会大大增加施工过程的事故概率,影响工作进程,列车的出行轨道设置安全性无法的到保障。
(3)盾构工法在使用的过程中要考虑盾壳与周围土体的摩擦力,摩擦力的大小与施工过程的安全性联系紧密,需要严格把控,过大过小都会阻碍施工进程。
明确施工过程中地层变形规律,才能对施工过程采取行之有效的举措,进而提高施工效率,今后列车的出行安全性问题也可以得到有力的保障。
3、地铁盾构隧道掘进对铁路的影响
铁路是我国重要的公共交通设施,其安全性的问题已经成为当代社会关注的焦点。
不可置疑的是,列车运行过程中的每一个环节都不可轻视,这也对底层沉降以及轨道差异沉降问题提出着更严格的高标准,从而保证列车的正常运行,避免的灾害问题产生。
因此对地铁盾构工法应予以更高的重视,对其的研究分析直接影响着铁路事业的蓬勃发展。
3.1地层沉降的不良影响
轨枕支座是具有弹性,原因在于其需要在承受较大压力时通常会产生沉陷,弹性力可以使沉陷自动恢复到初始稳定的状态,从而保证列车运行的安全性问题。
地少数情况下会遇到土地沉降的问题,严重的会导致轨枕所处的位置状态也会不断下降。
由于软枕支座是属于超镇定系统环节的构件,因此,上述遇到的偶发情况会严重破坏轨道多支座超镇定系统,土地沉降导致轨道断裂,进而对列车的安全运行造成强烈的冲击,情况轻则导致列车产生连续振动,严重时会导致列车发生出轨翻车大型事故。
另外动不可忽视的是列车的载荷作用,通常轨枕所产生的严重变形会提升轨道自身的应力。
根据底层沉降的不良影响判断,列车运行的速度与列车出轨率成正比。
3.2轨道差异沉降的不良影响
一般情况下,地铁盾构工法的不足之处在于施工过程中会出现差异性沉降。
若铁路的轴线和盾构掘进轴线所呈夹角越与土地沉降量呈现差异的明显程度是成正比的,即夹角越大土地沉降量的差异越明显,与铁轨是否处于同一断面无关。
极少数情况下,由于沉降差异明显的情况下列车自镇相互作用会造成严重的侧翻事故。
3.3盾构推力的不良影响
将土仓压力设置为水土压力可以有效避免盾尾推力过大引起的地层沉降现象,保证了地铁盾构工法在施工过程中的质量与效率。
土仓压力关系着土体状态的稳定性,当然也影响着铁路轨道的稳定性。
土仓压力把控不到位,土体自身产生表面隆起或断裂的概率大大上升,对列车运行的安全性产生了极大的威胁。
因此严格控制土仓压力进而控制地面与轨道的稳定状态十分重要。
4、地铁盾构隧道下穿铁路安全施工策略 4.1地基加固
在盾构隧道穿铁路施工过程中的重要举措是根据地质情况以及隧道的埋深度情况对地基进行分块加固。
通常情况下有两种方法可以采用,分别是铁路两侧建设旋喷桩以及旋喷浆。
旋喷桩能够避免浆液由于大面积扩散而造成的土体资源浪费,也能起到一定的对土体压力的隔断作用,从而控制好地面的变形,进而保证了地基加固的效果。
旋转浆的采用使得地基加固主次分明,有利于加固强度的有效过渡以及对线路变形的良好控制。
最后,在盾构工法的推进过车中需要引起重视的是对施工速度的严格把控以及对施工过程监管工作和养护工作的顺利进行。
4.2线路加固
盾构工法的施行过程能否顺利进行受到施工过程中的多种因素共同的影响,因此铁轨面变形也是其中几个关键性因素之一。
高标准的铁轨面变形问题影响着列车的出行安全性。
对于土层较薄并且土层的土性不均匀的清况,应对其进行更为严格的把控,即除了对其进行加固地基的措施外,对其线路加固也十分重要,这样才能加强梁体自身的稳定性,进而保证盾构工法的顺利施行以及今后的列车出行安全性问题。
之所以对此种土体情况进行采用多重加固的措施是因为土体自身的性质不达标准以及铁路动载荷的作用难以控制,因此铁路轨道的轨面标高以及施工的安全性问题也难以得到保障。
4.3加强施工监控力度
通过对以往地铁盾构隧道穿铁路施工的分析发现,除了各种加固举措外,对施工过程的监控管理环节也要予以足够的重视。
对施工过程进行全面监控其优势在于:第一,可随时获取施工单位的施工情况;第二,可以的及时反馈施工过程中遇到的各种问题;第三,警戒地面变形问题;第四,实施注浆对路基形成有效的保护工作及防范工作;第五,可以及时处理机动设备及施工材料的突发状况。
对于全面监控环节需要做到及时掌握和随时反馈各种施工情况,对遇到的问题进行综合分析,提出行之有效的解决方案。
若在盾构工法施行过程中变形情况严重,应暂停施工,并与相关单位进行有效的沟通,找到科学施工的解决方案后作出处理,然后继续施工。
5、结束语
各个施工单位都高度重视地铁盾构隧道下穿铁路施工的行车安全性问题。
通过分析以往的地铁盾构隧道穿铁路施工的情况,明确了地铁盾构工法对铁路运行安全性问题的影响十分密切。
除了需要采取地基加固以及线路加固的重要措施,还需要加强盾构工法在施行过程中的全面监控力度,真正的做到随时掌握情况以及及时反馈信息,以便制定科学的解决法案来处理所遇到的问题,以此来保证列车的安全运行。
参考文献:
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