地裂缝段地铁隧道施工的地表沉降控制技术研究

地裂缝段地铁隧道施工的地表沉降控制技术研究
地裂缝段地铁隧道施工的地表沉降控制技术研究

地铁施工沉降监测分析与控制

地铁施工沉降监测分析与控制 发表时间:2018-07-18T10:26:33.207Z 来源:《基层建设》2018年第18期作者:黄碧勇 [导读] 摘要:地铁工程的建设与发展为缓解城市公共交通、提高城市道路利用率奠定了基础。 身份证号码:45272819901110xxxx 广西南宁市 530000 摘要:地铁工程的建设与发展为缓解城市公共交通、提高城市道路利用率奠定了基础。在进行地铁工程的施工过程中,由于开挖施工将扰动地下土地、造成地表及地铁地层沉降的发生。当土体变形发展到一定程度时会严重危害地表建筑、道路、地下管线的安全,造成十分严重的经济损失和社会影响,因此在地铁隧道施工中要特别注意控制地表沉降和变形,做好防护措施,保证工程质量,保证隧道周边既有建筑的安全。针对这样的情况,加强地铁施工过程中地层沉降的控制与检测成为了现代地铁工程建设的重点。本文就地铁地层沉降控制与检测进行了简要论述。 关键词:地铁隧道;开挖施工;沉降控制; 1 影响地铁车站暗挖沉降的主要因素 (1)地层初始应力的释放。这个是地面沉降发生的主要原因,因为地层中开挖隧道必然破坏原始应力状态,应力释放,必然导致地面沉降。 (2)施工过程中的爆破振动。由于在岩石地层中施工矿山法隧道必然要采用爆破措施,所以爆破产生的振动波对地层的扰动也是不可忽视的,通常会加剧沉降的发生。 (3)支护的及时性及有效性。设计图纸的实现是需要施工单位去完成的,但是不同的施工技术水平对工程的控制也会造成很大影响。支护施做的是否及时和有效对地面沉降影响也是不容忽视的。 (4)地下水的渗流。地下工程的施工必然会导致地下水流失,就会产生渗流场,如果控制不好,渗流导致的地层流失对地面沉降也会起到加剧作用。 2 地铁车站暗挖沉降的控制策略 (1)施工工程及时复核地质情况,需要地勘单位,设计单位,监理单位和施工单位进行现场跟踪反馈,对地质发生变化的区段及时调整支护参数。 (2)及时支护,因为初期支护的及时性对控制变形很关键,必要时可以在爆破出渣后立即施作初期支护。 (3)控制爆破,爆破虽然是岩质地区必须的施工措施,但是在工程中控制好进尺,做好严密的爆破方案,对控制地面沉降是有很大好处的。 (4)保证支护的有效性,这个是施工质量控制的问题,可以严格监督现场,必要时进行衬砌背后注浆,保证支护与岩石的密贴。(5)适当封堵地下水,地下水完全封堵是不现实的,也是不必要的,在不影响施工作业和工程质量的前提下,适当排放一点地下水是可以的。这一点可是通过严格控制注浆工艺来实现。 (6)加强监控量测及数据分析,地下工程是一个动态化设计过程,必须要全过程监测,并对数据进行细致的分析,从而及时完善设计,保证施工的安全。 3 工程实例分析 3.1 工程概况 地铁3号线某一车站工程,全长950米,区间线路隧道顶板埋深约为7.5~15m。为大跨度暗挖车站。项目线路穿越范围内有众多管线。区间采用暗挖法施工,在右线K26+164.500处设竖井及横通道一道,竖井为临时竖井,区间施工完成后进行回填,横通道为拱顶直墙复合式衬砌结构,与联络通道合建。左线区间与综合楼B座净距约3.0m。楼房地上22层,地下3层,筏板基础。 3.2 沉降控制的思路 施工中会造成地层的地层损失、原始应力状态变化、土体固结、土体的蠕变,同时还可能发生支护结构的变形等情况的发生。所以,进行地层沉降控制,其出发点是保持或者加强原有地层的稳定性,维持其稳定的应力平衡状态。 3.3 地铁沉降控制策略 资料表明,区间隧道施工引起地表沉陷的程度主要取决于:(1)地层和地下水条件;(2)隧道埋深和直径;(3)施工方法。其中,施工方法的影响更为明显。同样的地质条件和设计,不同的施工方法引起的地表沉陷会有很大的差异。地铁的施工方法主要有3种:明挖法、新奥法和盾构法。明挖法由于对地面交通干扰大,且因敞开作业对周围环境干扰、污染严重,现在已经较少使用。新奥法和盾构法对环境干扰小,是主要的施工方法。 3.3.1 超前支护及注浆 超前支护和地层加固是安全开挖的重要保证。根据该地区的地质特点,一般在降水后采取超前管棚、小导管注浆、锚杆加固地层等方法。本区间断面尺寸为6.82×6.58m,设置临时仰拱,格栅间距为500mm,衬砌厚度为300mm,设置单层网片,网格尺寸为 150mm×150mm ;超前小导管采用φ42×3.25mm钢管,长度为2.5m,环向间距300mm,打设范围拱部130°,人防段断面尺寸为9.63×9.3米,设置临时仰拱及中隔墙,衬砌厚度为35cm,格栅间距为500mm,超前小导管长度为1.7米,纵向每榀设置。超前小导管注浆根据地层变化情况,采取不同的加固方式,并及时调整参数。如砂层应采用小导管注浆,注浆的浆液根据变化情况适时调整;。在一般段落超前小导管隔榀打设,在过相邻建筑物及管线等一二级风险源处每榀设置超前小导管,超前小导管长度为2.5米和2.0米。另外,为保证掌子面稳定,必须保留核心土,且核心土的面积不小于断面截面面积的1/2为宜。 3.3.2 开挖后及时封闭 封闭有主要为开挖面的封闭和结构断面的封闭。开挖面的及时封闭就是尽可能减少开挖面的暴露时间。据统计,很多坍塌都出现在班组交接时,上个班组正在开挖过程中,下个班组未能迅速进人工作状态,秩序紊乱,延误了开挖面的封闭,从而造成坍塌。必须协调好工序及班组衔接。另外在特殊段施工时可以缩短开挖步距,以减少暴露时间,达到早封闭的效果。 3.3.3 背后回填注浆 现场施工人员为了减少回填注浆作业对初衬施工的干扰,往往在成环隧道后面30~50 m处进行初衬背后回填注浆工作,也有些单位

地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题探析

地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题探析 摘要:随着我国经济的高速发展,我国地铁高速发展,盾构法具有不影响地面 交通、对周围建(构)筑物影响小、适应复杂地质条件、施工速度快等众多优点而 在地铁工程建设中广泛应用。但盾构法隧道工程是在岩土体内部进行的,无论其埋深大小,开挖施工都不可避免地会对周围土层产生扰动,从而引起地面沉降(或隆起),危机邻近建筑物或地下管道等设施的安全。因此,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,就首先需要了解盾构法施工引起的地面沉降的一般规律和机理,进而提出相应的安全判别标准和控制原则,达到 事先防控的目的。 关键词:地铁隧道;盾构法;地面沉降 引言 随着城市交通事业的高速发展,在地铁施工中盾构施工最为普遍,地铁施工引发的地面 沉降问题逐渐受到了人们的重视,怎样对盾构施工中的地面沉降问题进行合理的预测和防范,成为了地铁盾构施工亟需解决的重要问题。本文主要阐述了有关地铁隧道盾构法施工中的地 面沉降问题研究。 1地铁隧道盾构施工引起地面沉降主要影响因素分析 1.1覆土厚度H和盾构外径D的影响 在地铁施工过程中隧道盾构技术非常重要,盾构外径越大,由盾构施工引起的单位长度的 地层损失就越大,在相同地面沉降槽宽度下,最大地面沉降也随着增大;而隧道覆土厚度越大,则 最大地面沉降值就会越小,但地面沉降槽宽度会越大。最大地面沉降随覆土厚度H与盾构外径 D的比值即H/D的增大而减小。 1.2盾构到达时的地层沉降,开挖面前的沉降或隆起 在地铁隧道施工过程中,沉降是非常重要的,自开挖面距观测点约3m-10m时起,直至开 挖面位于观测点正下方之间所产生的隆起或沉降现象。实际施工过程中设定的盾构土压舱压 力很难与开挖面土体原有土压力达到完全的平衡,多因土体应力释放或盾构反向土仓压力引起 的土层塑性变形所引起。 1.3盾构穿越土层性质 隧道开挖在软土层中,主要的土层性质有砂质粉土、淤泥质粘性土、砂土层以在不同的 土层穿越中对地面沉降也有不同的影响。在保持其他工艺条件都不变的情况下,穿越砂土层 相对于黏土层来说,其沉降槽宽度的系数也更小,因此沉降量也是最大的。设地层损失率为2%,盾构埋深为 10m,盾构半径为 3.2m,计算分析穿越不同土层的宽度系数与沉降量的关系。通过计算分析后可知,在穿越不同土质时地面沉降效应也不同,穿越黏土时的沉降槽宽 系数最大,对地面沉降影响的范围也最大,穿越砂质粉土层,宽度系数比黏土层小,沉降量 显著,在穿越砂土地面时沉降量最大。 1.4盾尾间隙沉降 隧道施工过程中,地表沉降是由于地铁盾尾通过测点后产生的,一般的范围约在后尾通过 测点后0-20m范围。由于盾构外径大于管片外径,管片外壁与周围土体间存在空隙,往往因注 浆不及时和注浆量不足,管片周围土体向空隙涌入,造成土层应力释放而引起地表变形,这一期 间的地表沉降约占总沉降的40%-45%。 2盾构隧道的地面沉降机理 在盾构隧道施工开挖的过程中,地面沉降是由于面的附加应力、应力释放等引起地层产 生的弹塑性变形。隧道施工所引起的地面沉降,主要包括开挖卸载时开挖面周围土体向隧道内 涌入所引起的地面沉降,支护结构背后的空隙闭合所引起的地面沉降,管片衬砌结构本身变形 所引起的地面沉降以及隧道结构因整体下沉所引起的地面沉降,可称为开挖地面沉降。盾构法 隧道在施工期的地面沉降可认为主要由开挖沉降、固结沉降和次固结沉降组成,而次固结沉降

隧道施工质量控制点

隧道施工质量控制要点 工程实施中严格遵守施工图和设计说明的有关技术要求;施工活动以采用的规范、标准中的相关技术标准为依据,对应遵守而未列入的规范和标准的技术要求,以业主书面通知为准。标准、规范与施工图有矛盾时,以设计施工图为准。若标准、规范条文之间出现矛盾或不一致时,按业主提供标准就高不就低的原则执行。 由于本标段暗挖隧道均深埋地下,施工出碴与进料均需通过垂直运输,施工进度指标较低,为确保工期,地下隧道各施工段的交接面宜尽早安排提前贯通,尽快形成地下联络通道,以充分有效利用四处施工竖井的出碴与进料,适时合理调配,洞内外均采用无轨运输方案。 施工中加强加强围岩监控量测和地面监测,实现施工信息化,提高掘进(钻、爆、装、运)、喷锚(拌、运、锚、喷)、衬砌(拌、运、灌、捣)等三条机械化作业线的作业效率。 施工过程中密切配合隧道机电、通风、照明、监控等专业附属设施的安装施工,注意附属设施预埋、预留,同时与管线等进一步配合,切实做好各专业的协调。 1、隧道开挖作业质量控制点: ①根据隧道围岩等级和岩层结构,做好钻爆设计,重点控制好周边眼间距、抵抗线和装药集中度,并严格按钻爆设计尤其要掌握好施钻精度组织施工。爆破设计是实施光面爆破技术的基础,光面爆破设计参数的选定,与围岩级别、岩体结构、岩性、断面尺寸和形状、爆破材料,以及施工机具密切相关,在现场试验和施工实践的基础上,不断优化,逐渐形成规范化、标准化施工,通过全过程的信息化监控,才能取得理想的效果。 ②在对隧道地质围岩、岩体结构探测完成、爆破设计方案以及主要机械设备和材料确定后,再结合本隧道开挖工作区,合理配置专业化施工班组进行专业化、机械化的施工。 ③钻孔作业严格控制每一道工序的质量。炮眼眼底位置的控制,直接影响爆破效果,其中掏槽眼布置的准确性更为重要;布置炮眼时先布置掏槽眼,然后根据地质情况及开挖断面的大小均匀布置辅助眼和周边眼;开挖断面较大时,按上稀下密,适当加眼,中部均匀分布的原则布置辅助眼和周边眼。 ④隧道在稳定土体中可先开挖后支护,支护结构距开挖面宜为5~10m;在土层和不稳定岩体中,初期支护的挖、支、喷三环节必须紧跟,当开挖面稳定时间满足不了初期支护施工时,应采取超前支护或注浆加固措施。 ⑤隧道开挖循环进尺,在土层和不稳定岩体中为0.5~1.2m;在稳定岩体中为1~1.5m。 ⑥隧道台阶法施工,应在拱部初期支护结构基本稳定且喷射混凝土达到设计强度的70℅以上时,方可进行下部台阶开挖。 ⑦通风口、出入口等横洞与正洞相连或变断面、交叉点等隧道开挖时,应采取加强措施。

隧道工程施工质量保证措施

隧道工程施工质量保证措施 一、质量方针和质量目标 1、以配合全线工程一次成优为目标,以落实质量责任、健全管理制度为根本,强化过程控制,并配以奖惩办法为手段,坚决克服质量通病,确保工程内实,修建质量高、环保优的大包电气化改造工程。 2、要从“以人为本、服务运输、系统优化”上建立全新的质量理念,实行工程质量保修制度。为提高工程建设水平,确保工程施工质量,实现工程一次成优的目标、健全质量保证体系,认真执行各项规章制度。 3、质量目标 ①、全部工程达到国家及铁道部现行施工质量验收标准,并满足按设计速度开通的要求。 ②、全线工程一次成优,并确保部优,争创国优。 ③、杜绝重大质量事故。 ④、单位工程验收合格率100%。 ⑤、全线环保水保达标。 ⑥、竣工文件真实可靠、规范整齐,实现一次验收交接。 二、质量保证体系及制度 1、质量保证体系 (1)、健全质量保证体系,严格按照质量体系文件进行质

量管理,做到从资源投入和程序上保证工程质量。 (2)、健全质量管理管理,严格在质量保证体系下进行管理。质量保证体系图见下图 质量保证体系图

2、质量保证制度 (1)、严格执行质量自检制度。施工中每一道工序工班都必须自检,自检合格后,上报作业队复检。 (2)、严格执行工程监理制度。充分做好质量自检工作的同时,有专职质检工程师积极配合监理工程师和业主对工程进行的质量监督检查。自检合格后,及时通知监理工程师检查签证,隐蔽工程经监理工程师签证后隐蔽。 (3)、严格执行质检工程师“一票否决权”制度。作业队设专职质检工程师,班组设兼职质检员。保证施工作业始终在质检人员的严格监督下进行。质检工程师有质量否决权,发现违背施工程序、不按设计图、规则、规范及技术交底施工,使用材料半成品及设备不符合质量要求者,有权制止,必要时下停工令,限期整改并有权进行处罚。 (4)、认真执行质量管理制。把施工图审签制,技术交底制,测量复核制,质量自检、互检、专检“三检制”,隐蔽工程检查签证制,安全质量检查评比奖罚制,验工计量质量签证制,分项工程质量评定制,质量事故(隐患)报告处理制等行之有效的质量管理制度,具体到施工中,并落实到工班,使质量控制做到干群结合、上下结合、内外结合,贯穿于施工全过程。 (5)、实行质量责任制,逐级落实到工班,责任到人。建立质量奖罚制度,明确奖罚标准,做到奖罚分明,杜绝质量事故发生。

公路隧道施工技术及质量控制措施 季文华

公路隧道施工技术及质量控制措施季文华 发表时间:2019-04-16T11:45:30.613Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第35期作者:季文华 [导读] 通常来看,公路隧道的施工程序是极为繁琐和复杂的,鉴于其独特的施工环境,从而使其具体的施工过程通常会遇到诸多的困难龙泉市交通投资有限责任公司 摘要:通常来看,公路隧道的施工程序是极为繁琐和复杂的,鉴于其独特的施工环境,从而使其具体的施工过程通常会遇到诸多的困难。而这样既不利于工程质量的达成,同时也可能会留下诸多潜在的质量漏洞和技术难题。而如要解决以上出现的问题,就务必要透彻了解公路隧道的具体特点,并切实了解其中可能存在的问题和疏漏,并采取行之有效的应对举措,从而把隧道施工中可能出现的事故等级降到最低或根本杜绝,以助力施工企业获得长效和稳定的发展。 关键词:公路隧道;施工技术;质量控制 1公路隧道施工的特点 对于公路隧道施工来说,其主要包括以下几个方面的特点:1) 对地质条件的依赖性比较明显。因为隧道工程通常都是在地下的环境中施工,所以对于地质的具体情况务必要做到透彻的了解,并切实分析可能出现的地质问题和突发情况,以确保隧道工程能够稳定安全地进行。2) 公路隧道工程的差异性。对于公路隧道工程来说,工程项目的具体设计与正式施工是两个十分重要的环节。在施工过程中,由于隧道中的地质条件和施工环境比较复杂,因而导致很多设计内容需要根据围岩的实际情况来进行修改与调整,进而使得工程设计的内容与施工的实际状况存在巨大的偏差。3) 施工难度系数较大。通常整个隧道的施工都是在洞中进行,而洞内的不可知因素太多,且环境极为复杂,施工的空间极为有限,大型的设备也不能有效地展开,稍有不慎极易出现碎石甚至于塌陷的情况,这样就给隧道工程的整体推进造成了很多的干扰。 2公路隧道施工常见问题 2 .1开挖质量问题 在公路隧道的施工过程中,存在很多问题,其中开挖质量问题较为突出。例如,目前我国许多施工单位在开展公路隧道施工时并没有做好隧道拱部爆破的控制工作,导致爆破过程出现问题。很多施工人员对初喷的作用缺乏正确的认识,导致在此过程中由于操作不当而引发边墙质量问题,从而给开挖质量造成一定的影响。 2.2支护质量问题 在开挖过程中,应确保开挖全面、彻底,切忌出现部分开挖现象。较常用的一种开挖方式是台阶式开挖,但是这种开挖方式会使开挖纵向距离较大,时间久了会导致围岩与初期支护相脱离,并且经过长期的作用,如果地基支撑的稳固性不足,极易引发空洞问题,从而能导致拱角悬空。 2.3防水问题 在公路隧道施工中,还要特别注意防水问题。防水问题不但会对公路隧道的施工质量产生直接的影响,还会影响公路隧道的功能性与安全性,如防水卷材质量不合格、防水卷材的使用方法不当、防水卷材的黏结性能不好等。因此,在施工过程中,应对每一个环节进行严格的质量控制,避免这些问题的出现。 3公路隧道施工质量控制要点分析 3.1完善施工工艺 从现实的角度来讲,施工工艺控制是施工质量控制的重要内容之一,只有不断地完善公路隧道施工工艺才能够准确有效的保证隧道的质量,进而建设质量达标的隧道。为此,相关的施工人员在实际施工的过程当中必须要将一些新型的施工工艺应用到实际工作当中,并且不断的对施工工艺进行创新,保证施工工艺能够为质量控制工作提供必要的支持。公路隧道施工当中较为传统的施工工艺为先拱后墙,这种施工工艺主要适用于地质有断层且极为复杂的环境当中。但是随着人们对于隧道施工的要求不断提升,这种较为传统的施工工艺已经很难满足人们的施工需求,在这种情况下,人们逐渐的研究出了一种新型的施工工艺,该种施工工艺为台阶法施工,这种施工工艺是在先拱后墙施工工艺的基础上创新而得出的,有效的将这种施工工艺应用到实际工作当中不仅可以极大的提升施工的质量,在一定程度上还可以极大的降低成本支出。 3.2做好施工安全控制 从本质上来讲,安全控制是公路隧道施工质量控制的核心内容所在,它主要强调的是施工的安全性,只有在安全施工标准下才能够准确有效的完成质量控制目标。隧道安全控制的要点主要体现在以下几个方面当中: 其一为通风控制,通风控制主要指的就是依照施工人数以及呼吸所需的氧气情况,设置出不同数量的通风口,保证相关的施工人员能够正常的呼吸。其二为环境控制,这一控制主要指的就是相关的施工单位在实际施工之前必须要对地质环境进行勘测,了解施工环境当中的地质情况,并在此基础上预估出可能出现的风险以及施工难点,结合这些信息制定出完善的风险防范措施,同时还要对施工人员进行安全施工培训,提升他们的安全意识。其三为建立起完善的监督系统,在施工环境当中的各个关键部位设置一些摄像头等监督设备,保证监管人员能够全面的了解到整个工程的施工全过程,并且要做到及时有效的发现施工质量控制问题所在,并及时的制定出解决措施。 3.3完善开挖方法 通常情况下,在开挖隧道之前,应充分了解围岩的具体状况,从而保证开挖符合预期设定的标准。该文主要以Ⅴ级围岩为例,进而介绍了公路隧道的具体开挖方式。由于长久的风化和侵蚀的作用效果,进而使得Ⅴ级围岩中岩石的整体稳定性出现大幅度的下降,同时也会造成其传递荷载的能力严重下降。而为了处理这样的情况,就需要使用短台阶施工的方式实施开挖,以控制台阶的高度等各个方面的内容。通常台阶的高度应为 3 m 左右,而长应达到 5 m。此外,以下几个方面的问题也需要引起足够的重视:1) 科学控制进尺的大小程度。通常应把进尺设定为 1 m,而之所以这样做是开挖的便捷性的考虑。2) 在对台阶进行施工的时候,为了减少爆破的频率,应尽量使台阶能够在同一时间段施工。爆破频率的减少有助于确保岩石本身整体的稳定性和坚固性,另外也能推动工作效率的大幅度提升。3) 在完成开挖作

隧道施工技术及质量控制

隧道施工技术及质量控制 摘要:公路隧道施工是一项系统性的工程,为了提高公路隧道建设项目的施工质量,结合实际,在分析公路隧道施工特点的同时,总结了公路隧道施工过程中存在的难点问题,同时对公路隧道施工技术进行研究,另外,提出相关的质量控制措施,通过分析研究可知,在不同的隧道条件下施工,合理的选择施工技术与质量控制措施,对提高隧道工程的施工效率、质量有促进作用。 关键词:公路隧道,施工技术,质量控制 0引言 通常来看,公路隧道的施工程序是极为繁琐和复杂的,鉴于其独特的施工环境,从而使其具体的施工过程通常会遇到诸多的困难。而这样既不利于工程质量的达成,同时也可能会留下诸多潜在的质量漏洞和技术难题。而如要解决以上出现的问题,就务必要透彻了解公路隧道的具体特点,并切实了解其中可能存在的问题和疏漏,并采取行之有效的应对举措,从而把隧道施工中可能出现的事故等级降到最低或根本杜绝,以助力施工企业获得长效和稳定的发展。 1公路隧道施工的特点[1] 对于公路隧道施工来说,其主要包括以下几个方面的特点:1)对地质条件的依赖性比较明显。因为隧道工程通常都是在地下的环境中施工,所以对于地质的具体情况务必要做到透彻的了解,并切实分析可能出现的地质问题和突发情况,以确保隧道工程能够稳定安全地进行。2)公路隧道工程的差异性。对于公路隧道工程来说,工程项目的具体设计与正式施工是两个十分重要的环节。在施工过程中,由于隧道中的地质条件和施工环境比较复杂,因而导致很多设计内容需要根据围岩的实际情况来进行修改与调整,进而使得工程设计的内容与施工的实际状况存在巨大的偏差。3)施工难度系数较大。通常整个隧道的施工都是在洞中进行,而洞内的不可知因素太多,且环境极为复杂,施工的空间极为有限,大型的设备也不能有效地展开,稍有不慎极易出现碎石甚至于塌陷的情况,这样就给隧道工程的整体推进造成了很多的干扰。 2公路隧道施工常见问题 2.1开挖质量问题 在对公路隧道具体施工的时候,通常会遇到诸多的情况,而开挖方面出现的质量问题比较严重。例如,当前我国诸多的施工机构在推进公路隧道工程时并没有切实控制各个环节的程度和效果,因而使得爆破等环节出现较大的失误。另外大多的施工人员对初喷作用的认识出现偏差或未能全面了解,进而在操作的时候引发各类质量问题。 2.2支护质量问题 在开挖的时候,务必确保整个过程的切实整体,不得出现遗漏的情况。当前比较常用的

武汉地铁2号线盾构施工对地表沉降影响分析

武汉地铁2号线盾构施工对地表沉降影响分析 【摘要】对武汉地铁2号线盾构掘进施工过程中地表沉降监测数据统计,并根据Peck理论进行拟合对比分析,得到盾构施工引起纵横断面地表沉降的特点:纵向上,盾构机切口前30m以内和后50m以内为影响区域,其中又以切口后50m为显著影响区,盾构通过该区域产生的沉降占总沉降量的80%~90%,盾构对某断面上影响范围在沿盾构中心轴线向左右两侧延伸10~18m;对武汉粉质黏土夹粉土粉砂层,盾构掘进引起的地表沉降数据累计变化控制指标宜为-40mm,盾构机切口通过监测断面6~20m范围内单次平均变化速率控制值宜为-15mm/d。 【关键词】地铁;盾构施工;地表沉降;Peck公式 武汉汉口地区工程地质、水文地质非常复杂,既有深厚软土,又有粉土、粉砂、互层及承压水的影响。在此种地质条件下进行地铁盾构施工,对变形控制有更加严格的要求。本文结合Peck理论对武汉地区盾构施工引起地表沉降变化情况进行初步分析,以期得到适用于武汉特殊地质情况下盾构施工对地表扰动的沉降控制标准。 1、工程概况 武汉地铁2号线一期工程某区间位于汉口,线路周边各种建筑物密集、地下管线密布,场地地貌为长江北岸冲积I级阶地。盾构起讫里程为:CK4右+743.906~CK5右+758.399,右线长1 014.493m,左线长1 017.576m,总长2 032.069m。区间设一个联络通道,与泵房合建,里程为:CK5(右)+220.000;设有2个平面曲线,最小曲线半径700m,线间距12~15m。线路最大纵坡坡度14‰,最小坡度2‰,区间结构平均覆土厚度约11m。 该区间隧道为外径6m、内径5.4m、管片拼装衬砌的单洞圆形隧道,管片环宽1.5m,管片采用C50,P12混凝土。 区间左线掘进采用新购法国维尔特EPB盾构机,开挖直径6 280mm,护盾直径6 262mm,主机长9.5m,整机长约77m,盾构及后配套总重450t(主机约300t),最小转弯半径250m,最大坡度35‰,整机使用寿命10km。 2、水文地质条件 盾构区间地层物理力学指标如表1所示。盾构隧道掘进地层主要在③4,③5层。地层静止水位埋深3.8m左右,且与长江、汉江有较密切的水系联系,整个盾构施工全部在地下水位以下。 3、地表沉降监测方法 3.1监测点布置 隧道纵向上沿中心轴线每隔20m布设一个监测断面;横向上,每个断面沿轴线中心点向两边每隔3m布设一个监测点,共5个。为减小路面结构对观测效果的影响,所有沉降监测点均埋设于原状土层内,由套管保护至地面。监测点埋深约1.5m,到原状土为止。

城市地铁隧道施工引起的地面沉降及处理

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/7531562.html, 城市地铁隧道施工引起的地面沉降及处理 作者:王涛涛 来源:《科学与技术》2018年第19期 摘要:在基本建成小康社会的今天,城市化进程越来越快,为了满足人们出行交通便利需求,缓解地上交通压力,很多地区开始建设地下地铁,而建设地铁时的隧道施工不当又会引起地面沉降等问题,为了预防和解决有可能发生的地面沉降问题,本文对由城市里地铁隧道施工所引起的地面沉降的原理进行分析,并提出预防和应对方法。 关键词:城市地铁;隧道施工;地面沉降;解决措施 引言: 在我国,为达到基本建成小康社会目标,城市化进程越来越快,政府对于基础设施建设方面的投资力度也在逐渐加大,为了满足人们出行方便的愿望,缓解城市公路交通压力,越来越多的地铁正在被建设,而建设地铁的难度较大,常表现在建造时常会伴随地面沉降等问题,如何预防和处理问题的发生,对地铁建设有重要意义,本文旨在对地面沉降进行原因分析和讨论解决方法,以促进城市化发展,特别是最近几年,广泛引起各界关注和思考。 1、地面沉降 地面沉降分区域性下沉和局部下沉两种沉降类型。一般来说,发生地面沉降常会使建筑物倾斜或倒塌,还会破坏地基的稳定性等等,特别的,若在滨海城市发生地面沉浸,除了会出现上述问题,还会造成海水倒灌,极大地增加了社会损失。建筑倒塌造成的人员伤亡,电线毁坏,海水倒灌等问题都给人们的生产和生活带来很大影响。 据研究,引起地面沉降的原因有很多,如地壳运动、海平面上升等都会引起地面沉降,其中还包括有城市地铁隧道施工,城市地铁隧道施工也是引起城市地面沉降的主要原因,據统计,世界各国,出现地面沉降的城市多为正在建造地铁或刚建成地铁不久的城市,其事故的源头多为地下隧道施工,21世纪地铁得到快速发展的今天,如何解决事故源头,减少地面沉 降,探索有效施工方法,是我们需要仔细深入研究的课题。 2.地面沉降原理分析 2.1盾构法隧道施工引起的地面沉降机理 盾构法施工是一种普遍用于修建地下遂道的施工方法。主要步骤为先确定开挖位置,然后在确定的位置开始挖掘,又用千斤顶用力推进到已开挖的位置,继续下一步挖掘,边挖边推进,边推进边挖,要确保挖掘和推进同时进行,节奏一致,而且要确保在缩回千斤顶的同时,使用液压举重拼装器一段段地再向前挖掘,直到整条遂道施工结束。由盾构法引起的地面沉降

隧道工程施工质量及安全控制要点[全面]

隧道工程施工质量及安全控制要点 1审核方案,检查“三通一平”和各种设备准备情况 重点审核隧道场地布置方案、地方料使用情况、交通运输状况、电力、通讯、供水、进场施工设备和检测设备; 1.1审核重点隧道施工场地总布置图方案 施工场地布置应结合工程规模、工期、地形特点、弃渣场和水源等情况,本着因地制宜、充分利用地形、合理布置、统筹安排的原则进行,并符合下列要求: (1)以洞口作业区为中心布置施工场地.施工场地应事先规划,分期安排,并减少与现有道路交叉和干扰. (2)长隧道洞外应有大型机械设备安装、维修和存放的场地. (3)机械设备、附属车间、加工场应相对集中.仓库应靠近公路,并设有专用线. (4)合理布置大堆材料(砂石料)、施工备品及回收材料堆放场地的位置. (5)生活服务设施应集中布置在宿舍、保健和办公室用房的附近,洞口段为不良地质时,不应在洞顶修建房屋高压水池和其他建筑. (6)运输便道、场区道路和临时排水设施等,应统一规划,做到合理布局、形成网络. (7)危险品库房按有关规定办理. (8)检查开工准备条件,审批开工报告. 1.2对地方料的使用进行审核 (1) 审查进场原材料质量证明文件.建设单位供应的原材料质量证明文件应齐全.施工单位自行采购的原材料,检查采购合同复印件、生产厂家资质证明等. (2) 通过外观检查、见证取样检测或平行检验等方式,按现行“验标”的规定对实物进行检查验收. (3) 检查原材料存放.要求施工单位对原材料进场时间、产地、数量、批次、品种、规格和检验情况分别作出明显标识. 1.3交通运输状况 对重点隧道洞口施工作业区的交通运输状况进行审核,重点审核运输方式、运输道路、运输路线、运输管理及运输设备满足施工需要,最大限度的减少施工中的相互干扰. 1.4电力

隧道工程各施工阶段质量控制要点

隧道工程各施工阶段质量控制要点施工质量控制要以设计为依据、以施工技术指南为规范、以验收标准为目标,将质量控制贯穿于施工全过程。 施工阶段是施工质量控制的关键。 施工过程中,工序质量直接影响工程项目的整体质量。 质量控制程序: 1.制定质量控制计划 2.选择质量控制点 3.确定控制点的质量要求 4.对控制点进行检测 5.产生质量问题的原因分析及控制措施 质量控制的一般做法: 每道工序完成后,施工单位先进行自检,自检合格后报请监理工程师检查,经监理工程师检查确认合格后,方可进入下道工序。 一、洞口工程施工质量控制 (一)质量控制目标 隧道洞口边、仰坡土石方开挖及防护工程施工应符合设计要求和环境保护、 水利保持有关规定。 (二)施工控制要点: 1.边、仰坡应自上往下分层开挖,不得采用洞室爆破,开挖后要及时进行 防护。 2.边、仰坡地质条件不良时开挖前要采取稳定加固措施。 3.边、仰坡周围的排水沟、截水沟应在边、仰坡开挖前修建完成。 4.洞口施工前,应先检查边、仰坡以后的山坡稳定情况,清除悬石、处理 危石。施工期间实施不间断监测和防护。 5.隧道洞门及洞口段衬砌应尽早施工以保证洞口边、仰坡稳定。 6.隧道洞门和缓冲结构的基础必须置于稳固的地基上。 7.隧道洞门两侧的混凝土浇筑与背后回填应对称进行,不得对拱、墙衬砌 产生偏压。 二、洞身开挖质量控制 (一)质量控制目标 不欠挖,少超挖,表面平顺,无明显凹凸现象。 允许超挖值(mm): 隧道允许欠挖值: 隧道开挖应严格控制欠挖,当围岩完整、石质坚硬时,允许岩石个别突出

部分侵入衬砌。 (二)超欠挖控制要点 1.开挖方法的选择 2.开挖轮廓线的定位 3.钻爆设计及优化 4.钻爆作业 5.光面爆破效果控制 钻爆设计: 1)合理确定炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼)的间距、深度、斜率和 数目,钻爆器材、装药量和装药结构,起爆方法和爆破顺序,钻 眼机具和钻眼要求。 2)有效的控制超、欠挖,应从钻孔精度、爆破参数的选择及对地质 变化的适应性、爆破器材和装药结构的选择等方面不断改进,采 取一炮一分析制度,根据爆破效果,不断优化钻爆设计,把钻爆 设计与地址变化有机结合在一起。 钻爆作业控制: 1)钻爆作业必须按照钻爆设计进行钻眼、装药、网路接线和起爆。 2)炮眼的深度和斜率应符合钻爆设计: 掏槽眼眼口间距误差不大于3cm,眼底深度误差不得大于5cm;辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于5cm;周边眼眼口 误差不得大于3cm,眼底不得超出开挖断面轮廓线3~5cm。 当采用凿岩机钻眼时,掏槽眼眼口间距误差和眼底深度误差不得大于5cm;辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于10cm; 周边眼眼口位置误差不得大于5cm,眼底不得超出开挖断面轮廓 线15cm。 3)周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上,掏槽炮眼应加深 10~20cm,以保证掏槽效果和掌子面的平整。 4)每次开挖后均要用激光限界检测仪对开挖面尺寸进行检测,及时 检查出欠挖面并进行处理,保证隧道开挖断面不侵限。 光爆效果控制: 1)要合理确定周边眼间距与抵抗线的相对距离,通过减小周边眼间 距和抵抗线,提高光面爆破效果。 2)控制周边眼装药集中度和装药结构,集中度太大易造成超挖,太 小会造成欠挖;炮孔装药应均匀分布,眼底适当加强。 3)严格控制开挖轮廓线和炮眼布设精度。 (三)塌方产生的原因及控制措施 1.塌方主要原因: 1)地质条件的复杂多变,原有支护措施不当。 2)支护的不及时、暴露时间过长,导致围岩风化严重、变形失稳。 3)通过断层,突然遇到较高水压富水洞段,地下水向洞室内漏出, 淘空了断层构造带中破碎岩体和填充物。 4)由于岩层产状不利或因岩爆等诸多地质原因。 5)一般情况下造成塌方的主要原因是人为的因素。 2.控制掌子面塌方的措施

隧道工程质量保证措施

隧道工程质量管理措施 为规范蒙华铁路工程质量管理行为,践行企业对建设方质量承诺: 争创省部级、国家级优质工程。检验批、分项、分部工程合格率100%,单位工程一次验收合格率100%。杜绝工程质量特别重大事故;遏制工程质量重大事故与较大事故;减少工程质量一般事故。保证蒙华铁路质量管理“五条红线”得以落实:结构物沉降评估达标,桥梁收缩徐变达标,锁定轨温达标,联调联试达标,工序达标(即上一道工序未验收签认不得进入下一道工序施工)。结合我标段隧道工程特点,制定如下保 证措施。 一、工程概况: 本工区隧道座, 延米,均按Ⅰ级铁路双线隧道设计。 二、隧道工程质量验收标准: 三、工程特点: 四、过程操控程序 1、工区工程技术部 审核施工图纸,编制隧道施工技术方案,并分别向作业班组长及现场质检人员进行现场技术交底,填写三方技术交底记录并存档。 工区测量班独立复测管区内导线点,局项目部协调各工区间交接点联测,全标段导线复测精度满足设计要求后,按设计及规范要求布设洞口控制网,开展测量放线、过程复核、成品检验相关工作,对测量数据准确性负责。布设隧道围岩收敛、变形、沉降观测点,并按设计要求进行监测、收集、整理、存档。参加隧道竣工验收。 2、试验室 中心试验室在隧道施工前要对地表水有无侵蚀性进行检测,通过

取样对砼骨料、胶砂材料、掺加料、外加剂性能检测,从质量角度确定材料供应场地,按设计文件及规范试配砼配合比、水泥净浆配合比等。按规范要求对各种钢材、锚杆等物理性能进行检测,隧道所用防水材料需外委检测时,报监理单位现场取样,一同送检。施工过程中,工区实验室控制拌与站砼拌合质量。并按规范要求检验批次对砼原材进行检测,控制合格原材料进场,并对材料质量状态进行标识。向拌与站管理人员开具砼配合比,负责砼出站前各种性能检测,制备试件,负责标养,按要求对试件进行试压。试验室对基底承载力有设计要求得隧道明洞基底进行检测。按规范要求对进场钢材进行检测,并标定质量状态。试验室独立填写实验资料。动态监控工地砼实体强度、砼保护层等质量问题。按规范要求检测锚杆施工质量,并综合评定现场质量现状,为质检部门提供其所需质检数据。完成隧道质量评定中有关对试验要求得工作,参加隧道竣工验收。 3、工区质量部 工程施做前,与作业班组就技术交底内容进行再次说明,直至双方对交底内容认知一致,同现场施工调度一起协调各检测部门到场,加快工序检测衔接。现场质检人员除按技术交底严格过程控制外。还应做好以下工作:负责砼入模前检测,过程中监控施工。隧道围岩与设计不符时,及时通报技术负责人,并执行变更后技术方案,将隧道每循环超欠挖情况及时反馈到工程技术部,以便尽快修订钻爆方案,监督现场实验人员按实验室要求制备砼或砂浆试件,监督现场实验人员按规范要求对试件及实体砼养护,砼试件龄期满足试压条件时,质检人员监督班组负责人及时送件试压。对隐蔽工程留录影响资料,履行“三检制度”,

地铁车站监控量测方案_(车站)

一、汉中门车站基坑施工监测方案 1.1 工程概况 汉中门车站位于汉中路南侧,其南侧为汉中门市民广场,北侧为南京中医药大学,车站西端离虎踞路高架桥最近的桥墩约30m车站总长度为:161. 50米, 车站标准段宽度:20. 90米。顶板埋深约2. 8?3. 6米,基坑开挖深度约20. 93?23. 1米。车站西端南北侧在施工阶段各设一个10nm8m的盾构吊出井,东端车站底板设1. 9X1. 9的电缆过轨通道与I号风道内电缆夹层相界接。车站东西两端北侧设活动塞风道、风井,在南北两侧共设四个出入口通道。车站西端地下三层设防淹门一道(与人防隔断门结合),其承载力按秦淮河百年一遇洪水标高11 . 5m 考虑。汉中门站地形平坦,本场地南侧为汉中门广场。车站设计为地下三层三跨箱形结构,采用明挖顺做法施工;岛式站台,站台宽12m 有效站台长度140m。 根据本工程特点,车站土体基坑围扩设计采用间隔布设、桩芯相切、护壁咬合人工挖孔桩,同时利用人工挖孔桩设混凝土圈梁,与主体结构共同参与基坑围护。车站西端的2、3 号出入口由于地质条件好分别采用锚喷支护及土钉支护;位于车站东端的1、4号出入口采用? 800钻孔灌注桩作为基坑围护结构,桩间距900。地下二层框架结构,围护结构采用密排的? 1000人工挖孔桩,挖孔桩采用钢筋砼桩与素砼桩间隔布设(局部地段采用密排钢筋砼桩),桩芯相切,护壁咬合。东端1号风道为地下三层框架结构,围护结构采用密排的?1200人工挖孔 桩,挖孔桩采用钢筋砼桩,桩芯相切,护壁咬合。围护结构支撑采用?609mm勺钢管支撑(壁厚t=12mm),竖向设四道,支撑水平间距为5m

1. 2工程地质条件和周边环境情况 1. 2. 1.地形、地貌、地质 汉中门站拟建场区隶属于I级阶地地貌单元。地表以下1. 80—4. 30米为近期杂填土、粉质粘土、素填土;第四系沉积层底板埋深5. 10—22. 90米,主要为全新世?上更新世沉积粉质粘土和混合土:下部基岩为白垩系“红层” ,岩芯为泥质粉砂岩加粉砂质泥岩,软硬相间,属极软岩。汉中门车站地质参数由《南京地铁二号线汉中门站岩土工程详细勘察报告》(编号:2004168-1)提供。穿越的主要土层由上至下依次为:①—杂填土; ①—2b2-3素填土;②—15-2粉质粘土;②一3b2-3粉质粘土;③一lb |-2粉质粘土:③一2b2-3粉质粘土;③一3b1- 2粉质粘土:③一4e粉质粘土:Klg-1a强风化泥质粉砂岩:Klg-2a中风化泥质粉砂岩。 1. 2. 2.水文 本站地下水类型主要为上层滞水、孔隙潜水和基岩风化裂隙水。上层滞水主要赋存于①层填土的碎砖、碎石等杂物的孔隙格架中;孔隙潜水分布在②层软土中;③层硬可塑粉质粘土,可视为相对隔水层;基岩风化裂隙水土要分布于岩石风化界面和粉砂岩、泥质粉砂岩裂隙中,裂隙多被允填、裂隙一般不富水。地下水年变幅0. 50?1. 50米,地下水对砼无腐蚀性,对钢筋砼结构中的钢筋无腐蚀性,对钢结构具有弱腐蚀性。场地土对砼无腐蚀性,对钢结构有弱腐蚀性。 设计时,地下水位埋深按1. 00米考虑。 1. 2. 3.气象 本项目所在区域处于长江下游北热带季风气候区,具有气候温和,雨量充沛,日照充足,无霜期长,四季分明等特点,因受大陆、海洋以及来自南北天气系统段影响,气候比较复杂,年际间的变化大,气象灾害比较频繁,年降雨量为1000?1200mm年内分布也不

既有运营地铁隧道沉降及治理方法研究

既有运营地铁隧道沉降及治理方法研究 地铁以其运行速度快,不受路面交通拥堵的影响等优势,已成为中国大型城市最重要的交通工具。地铁在运营过程中,随着隧道建成年限的增加,由于区域性地面沉降、土层纵向的不均匀性、隧道周边基坑开挖、隧道渗漏、列车荷载等因素的影响,隧道沉降持续增大,严重的不均匀沉降会直接引发安全问题。 本文结合北京地铁机场线T2支线西线隧道出现的错台变形问题,通过理论分析、数值模拟、现场监测三个方面的研究,系统地总结分析了工程实例全过程,形成了一套包括理论预测、设计模拟、效果评价的方法体系,对在北京地区乃至全国各地区相似地层的既有运营地铁隧道的沉降问题处理提供了借鉴经验。本文具体的工作和成果如下:(1)定性分析影响地铁隧道结构沉降的因素,确定厚度分布不均一、地下水活动导致出现软卧下卧层及隧道渗漏水和地铁列车振动是隧道产生不均匀沉降的主要影响因素。 研究现场实测沉降数据,利用简化双曲线模型对隧道结构长期沉降进行定量预测,拟合得到的沉降值与现阶段监测的沉降值基本吻合。(2)基于对研究区饱和含水黏土、粉土及粉细砂地层发生严重不均匀沉降的地层沉降,构建了一套适用于长期运营地铁沉降的监测技术方法。 对施工前的沉降监测、施工期间的动态监测和施工后的长期监测数据,以科学、合理的信息化监测技术作指导,为研究区沉降治理奠定了指导依据。(3)运用三维数值模拟方法,采用虚拟膨胀压力法模拟侧向注浆加固。 对比两种模拟方案的沉降特征分析,确定两轮注浆的方案对实现隧道结构和道床抬升的目的较为合理。(4)采用复合注浆技术,将注浆加固过程分为7个阶段,逐一记录分析每个注浆阶段施工后的地层反应特征,对比分析普通硅酸盐水泥和

隧道施工质量控制点.doc

1 隧道施工质量控制要点工程实施中严格遵守施工图和设计说明的有关技术要求;施工活动以采用的规范、标准中的相关技术标准为依据,对应遵守而未列入的规范和标准的技术要求,以业主书面通知为准。标准、规范与施工图有矛盾时,以设计施工图为准。若标准、规范条文之间出现矛盾或不一致时,按业主提供标准就高不就低的原则执行。 由于本标段暗挖隧道均深埋地下,施工出碴与进料均需通过垂直运输,施工进度指标较低,为确保工期,地下隧道各施工段的交接面宜尽早安排提前贯通,尽快形成地下联络通道,以充分有效利用四处施工竖井的出碴与进料,适时合理调配,洞内外均采用无轨运输方案。 施工中加强加强围岩监控量测和地面监测,实现施工信息化,提高掘进(钻、爆、装、运)、喷锚(拌、运、锚、喷)、衬砌(拌、运、灌、捣)等三条机械化作业线的作业效率。 施工过程中密切配合隧道机电、通风、照明、监控等专业附属设施的安装施工,注意附属设施预埋、预留,同时与管线等进一步配合,切实做好各专业的协调。 1、隧道开挖作业质量控制点: ①根据隧道围岩等级和岩层结构,做好钻爆设计,重点控制好周边眼间距、抵抗线和装药集中度,并严格按钻爆设计尤其

要掌握好施钻精度组织施工。爆破设计是实施光面爆破技术的基础,光面爆破设计参数的选定,与围岩级别、岩体结构、岩性、断面尺寸和形状、爆破材料,以及施工机具密切相关,在现场试验和施工实践的基础上,不断优化,逐渐形成规范化、标准化施工,通过全过程的信息化监控,才能取得理想的效果。 ②在对隧道地质围岩、岩体结构探测完成、爆破设计方案以及主要机械设备和材料确定后,再结合本隧道开挖工作区,合理配置专业化施工班组进行专业化、机械化的施工。 ③钻孔作业严格控制每一道工序的质量。炮眼眼底位置的控制,直接影响爆破效果,其中掏槽眼布置的准确性更为重要;布置炮眼时先布置掏槽眼,然后根据地质情况及开挖断面的大小均匀布置辅助眼和周边眼;开挖断面较大时,按上稀下密,适当加眼,中部均匀分布的原则布置辅助眼和周边眼。 ④隧道在稳定土体中可先开挖后支护,支护结构距开挖面宜为5~10m;在土层和不稳定岩体中,初期支护的挖、支、喷三环节必须紧跟,当开挖面稳定时间满足不了初期支护施工时,应采取超前支护或注浆加固措施。 ⑤隧道开挖循环进尺,在土层和不稳定岩体中为0.5~ 1.2m;在稳定岩体中为1~1.5m。 ⑥隧道台阶法施工,应在拱部初期支护结构基本稳定且喷射混凝土达到设计强度的70℅以上时,方可进行下部台阶开挖。

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