盾构隧道下穿高铁施工变形控制

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地铁盾构隧道下穿既有铁路变形控制研究

地铁盾构隧道下穿既有铁路变形控制研究

地铁盾构隧道下穿既有铁路变形控制研究摘要:本研究主要探讨了地铁盾构隧道下穿既有铁路时,针对变形控制的策略和方法。

首先,分析了既有铁路结构变形的主要成因,包括地质条件、地下水、气候变化和人为活动等。

然后,探讨了变形对铁路安全性和效率的影响,如可能导致的列车脱轨、运输效率降低以及修复成本增加等问题。

针对这些问题,本研究提出了一系列变形控制的监测预警技术、隧道设计与施工策略,以及地质环境改善和地下水控制方法。

这些方法对于保障地铁盾构隧道和既有铁路的安全稳定运行,具有重要的实践意义。

关键词:既有铁路;盾构隧道;地质环境;地下水控制;变形控制;监测预警一、既有铁路结构的变形问题(一)铁路结构变形的成因铁路结构变形的成因多种多样,可以根据来源和机制进行归类。

以下是主要的几种原因:1.地质因素:地质因素是导致铁路结构变形的主要原因之一。

包括地壳运动,地质断裂,土壤沉降,地下水变化等。

地壳运动可能导致地面的升高或降低,产生位移,从而影响铁路线的平直性。

地质断裂会产生断裂带,破坏铁路基础结构,导致变形。

土壤沉降和地下水变化也会影响地基的稳定性,进一步导致铁路结构变形。

2.环境因素:长期的风化作用、温度变化和水文变化等也会对铁路结构产生影响。

例如,冻融作用可能导致铁路基础的裂缝和破损,影响其稳定性。

酸雨和盐分侵蚀可能加速铁路结构的风化和腐蚀。

长期的降雨或洪水可能导致地基的冲刷和侵蚀,造成铁路线的变形。

3.施工因素:施工质量是影响铁路结构变形的重要因素。

包括设计不合理,施工工艺不精细,选材不当,监理不严等都可能导致铁路结构变形。

如铁路基础没有做到均匀压实,会在使用过程中产生沉降。

选材不当,比如采用的混凝土强度不足,也可能在长期荷载作用下产生裂缝或变形。

4.使用因素:铁路线的使用情况也会影响其变形。

过度的荷载,包括列车的载重超标、频繁的列车通过、高速列车带来的振动等,都会对铁路线的稳定性造成影响。

此外,铁路的维护保养不到位,例如排水系统堵塞,也可能导致铁路基础的稳定性降低,从而引发变形。

地铁盾构施工穿越高速铁路车站变形监测技术

地铁盾构施工穿越高速铁路车站变形监测技术

地铁盾构施工穿越高速铁路车站变形监测技术随着城市化进程的加快,地铁建设逐渐成为城市交通建设的重点之一。

而地铁盾构施工穿越高速铁路车站的工程更是一项技术难度较大的任务。

为了确保盾构施工过程中的安全,需采用高效的变形监测技术,及时掌握结构变形情况,减少潜在的风险。

本文将介绍一种关于地铁盾构施工穿越高速铁路车站的变形监测技术。

地铁盾构施工穿越高速铁路车站的变形监测技术,主要包括以下几个方面:变形监测方案设计、监测装置的选择、监测数据的分析和处理。

一、变形监测方案设计变形监测方案设计是地铁盾构施工穿越高速铁路车站的关键环节。

在进行方案设计时,需要考虑地质条件、盾构施工参数、高速铁路车站结构情况等诸多因素,以确定合理的监测布点、监测方式和监测精度。

1.监测布点监测布点是选择监测点位的关键。

通常情况下,需要考虑盾构施工过程中可能产生变形的区域,以及高速铁路车站的结构情况,确定监测点位。

同时还需要考虑监测布点的合理性和覆盖范围,以保证监测的全面性和有效性。

2.监测方式监测方式通常包括静力监测和动力监测两种方式。

静力监测通常采用传统的测量设备,如测距仪、水准仪等;而动力监测则需要采用加速度计、变形仪等现代化的监测设备。

根据实际情况,需要选择合适的监测方式。

3.监测精度监测精度是地铁盾构施工穿越高速铁路车站变形监测的重要指标。

通常情况下,监测精度要求较高,需要保证监测数据的准确性和可靠性。

在方案设计过程中需要充分考虑监测精度的问题,选择合适的监测设备和监测方法。

二、监测装置的选择1.适应性监测装置需要具备一定的适应性,能够适应不同地质条件和施工参数下的监测需求。

同时还需要考虑监测器的稳定性和可靠性,能够适应复杂的施工环境。

2.精度监测装置的精度需要符合监测需求,能够满足监测数据的准确性和可靠性。

通常情况下,需要选择高精度的监测装置,以保证监测数据的有效性。

3.灵活性监测装置的灵活性也是一个重要的考量因素。

在盾构施工过程中,监测装置需要具备一定的灵活性,能够实时调整监测方案和监测点位,以满足实际施工的需要。

盾构隧道下穿高铁施工变形控制

盾构隧道下穿高铁施工变形控制

盾构隧道下穿高铁施工变形控制发表时间:2019-07-17T15:20:04.323Z 来源:《基层建设》2019年第13期作者:卢雨田[导读] 摘要:本文介绍了杭州至海宁城际铁路某区间盾构隧道下穿高铁桥梁工程的施工情况。

中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉 430000摘要:本文介绍了杭州至海宁城际铁路某区间盾构隧道下穿高铁桥梁工程的施工情况。

由有限元建模分析和现场施工可得到结论:施工按照沉降控制和位移控制的要求,通过建立盾构试验段,设置隔离防护桩,掘进过程中结合现场监测数据,合理选择土压力、推进速度、同步注浆、二次补偿注浆等掘进参数,这一系列技术措施可有效保证地表沉降、桥墩位移处于可控范围,达到了预期的施工效果,为后续工程和类似工程提供参考。

关键词:盾构隧道;有限元分析;隔离桩;穿越施工;现场监测 Abstract:This paper introduces the construction of shield tunnel under the high-speed railway bridge project of hangzhou-haining intercity railway. Conclusions can be drawn from finite element modeling analysis and on-site construction, according to the requirements of settlement control and displacement control, a series of technical measures such as the shield test section is established, and the isolation guard pile is set. Combined with the in-situ monitoring data during the excavation process, the soil pressure, propulsion speed, synchronous grouting and secondary compensation grouting are reasonably selected,which ensure the surface settlement, the displacement of the pier is in a controllable range, and the expected construction effect is achieved.Key words:shield tunnel; finite element analysis; isolation piles; crossing construction; in-situ monitoring 0引言近年来随着城市轨道交通开发受到越来越广泛的关注[1-2],盾构近距离穿越高铁桩基的问题就显得更为突出。

盾构隧道近距离下穿武广高铁桥梁变形监测分析

盾构隧道近距离下穿武广高铁桥梁变形监测分析

盾构隧道近距离下穿武广高铁桥梁变形监测分析阐述了全自动桥梁变形监测原理方法,并通过全自动桥梁变形监测系统,实时监测盾构下穿高铁过程中高铁桥墩及梁体的变形。

监测数据表明,盾构下穿期间桥墩及梁体变形未达到报警值,全自动监测系统为区间盾构顺利下穿高铁桥梁及时提供了变形信息反馈,确保了高铁安全正常运营。

标签:轨道交通;盾构隧道;下穿高铁;桥梁变形监测1 工程概况武汉市轨道交通某区间盾构下穿武广高铁高架桥下行线和上行线。

盾构左线从6#、7# 桥墩之间穿越,盾构右线从7#、8# 桥墩之间穿越,6#、7#、8# 桥墩桥跨间距均为32.6 m 简支梁。

下穿处武广高铁线间距 5 m,设计速度350 km/h。

6#、7#、8# 桥墩桩基桩长分别为18 m、18.5 m 和19 m,桩顶距地面约2.5 m,隧道底部距桩底分别为1.504 m、0.975 m 和0.473 m。

区间隧道顶部覆土约15.06 m,与桥桩结构水平最小净距为8.12 m(图1)。

下穿处土层由杂填土、一般黏性土、老黏性土组成,基岩埋藏较浅。

区间沿线为三级阶地剥蚀堆积垅岗区,下穿武广高铁盾构隧道洞身位于20a-2 中风化泥岩,地面至隧道顶地层主要为杂填土、10-2 粉质黏土、20a-1 强风化泥岩。

2 盾构施工盾构机采用 2 台土压复合式平衡盾构机,盾构机外径 6.44 m。

盾构隧道采用通用型管片错缝拼装,用M30彎螺栓连接,管片环宽 1.5 m,外径 6.2 m,内径5.5 m,厚度0.35 m,楔形量40 mm。

左线盾构从2016 年11 月9日开始进入武广高铁核心保护区20 m 范围,2016 年11月13 日盾尾脱出高铁核心保护区20 m 影响范围;右线盾构从2016 年11 月15 日开始进入武广高铁核心保护区20 m 范围,2016 年11 月19 日盾尾脱出高铁核心保护区20 m 影响范围。

左、右线盾构施工期间以12 环/天左右的速度向前推进。

地铁隧道盾构施工的变形控制技术

地铁隧道盾构施工的变形控制技术

地铁隧道盾构施工的变形控制技术地铁的建设一直是大都市发展的重要标志之一,而隧道盾构施工则是地铁建设中不可或缺的一项技术。

隧道盾构施工的目的是在最短时间内完成地铁隧道的开挖和施工,但这一过程中往往会面临变形控制的难题。

本文将探讨地铁隧道盾构施工的变形控制技术,并分析其在工程实践中的应用和挑战。

一、变形控制的重要性地铁隧道盾构施工中,变形控制是保证隧道施工质量和安全的关键。

隧道施工过程中的变形如果无法控制,可能会导致隧道的结构受损,甚至引发地面塌陷等严重后果。

因此,变形控制技术的运用变得尤为重要。

通过合理的变形控制措施,能够有效地减少隧道结构的变形,确保工程质量和安全。

二、隧道盾构施工的变形控制技术1. 地质勘探技术地质勘探是隧道盾构施工前的重要步骤。

通过使用地质雷达、地球物理方法等现代技术,工程人员可以对地层结构进行详细的检测和分析。

通过了解地层情况,可以选择合适的盾构机和地质处理方法,从而减少后期隧道变形的可能性。

2. 预应力技术预应力技术是常用的变形控制手段之一。

施工时,通过在结构体内注入预应力材料,使得结构体在受力的同时产生压应变。

预应力技术能够有效地消除结构的内部应力,减少变形,并提高隧道的整体强度和稳定性。

3. 管片连接技术在隧道盾构施工中,管片连接是一个重要的环节。

合理的管片连接技术可保证隧道的整体连续性和稳定性。

传统的管片连接方式包括钢筋焊接和耐久性内密封嵌缝,但这些方法需要繁杂的施工工序,并且可能存在焊接质量不达标等问题。

近年来,新型的无缝胶带连接技术逐渐应用于地铁隧道盾构施工中,通过使用特殊的胶带材料,能够实现快速、可靠的管片连接,从而有效地控制隧道的变形。

三、隧道盾构施工变形控制技术的应用和挑战地铁隧道盾构施工中的变形控制技术在实践中取得了显著的成效。

各种先进的技术手段的应用,使得地铁隧道的建设效率得到了大幅提升。

同时,也面临着一些挑战。

首先,隧道盾构施工的复杂性使得变形控制技术的应用存在一定的难度。

地铁盾构施工穿越高速铁路车站变形监测技术

地铁盾构施工穿越高速铁路车站变形监测技术

地铁盾构施工穿越高速铁路车站变形监测技术随着城市建设的不断发展,地铁系统已成为城市交通的重要组成部分。

地铁盾构施工作为地铁建设的重要工程之一,一直以来都备受关注。

在城市密集区域地铁建设时,常常需要穿越高速铁路和车站,这就对施工过程中的安全和变形监测提出了更高的要求。

地铁盾构施工穿越高速铁路和车站是一项具有挑战性的工程,需要在保障地铁盾构施工安全的尽可能减小对高速铁路和车站结构的影响。

为此,就必须采用先进的监测技术,及时发现并解决施工过程中可能出现的变形问题,确保施工过程的顺利进行。

目前,地铁盾构施工穿越高速铁路车站变形监测技术主要包括两部分:一是变形监测技术,二是施工过程控制技术。

我们来看一下变形监测技术。

在地铁盾构施工穿越高速铁路车站过程中,需要对地下结构和地面变形进行实时监测,以便及时发现并解决潜在的变形问题。

目前常用的变形监测技术包括测量仪器监测、全站仪监测和遥感监测。

测量仪器监测是最常见和最直接的监测方法,通过在施工现场设置变形测量点,并采用传感器和仪器对地面变形进行实时监测,及时获取地下结构变形情况。

全站仪监测则是通过全站仪与变形监测软件相结合,对地下结构进行精确的三维变形监测,可以实时获取地下结构的形变数据,为施工过程提供准确的变形信息。

遥感监测则是通过卫星遥感技术,对地面和地下结构进行长距离、远程的变形监测,可以实现对大范围区域的实时监测和数据获取。

施工过程控制技术也是地铁盾构施工穿越高速铁路车站变形监测中的关键技术。

施工过程控制技术通过对盾构施工过程中的参数进行监测和控制,实现地下结构的安全施工和变形控制。

目前常用的施工过程控制技术主要包括盾构机自动控制和施工参数实时监测。

盾构法隧道下穿莞深高速施工控制措施

盾构法隧道下穿莞深高速施工控制措施

盾构法隧道下穿莞深高速施工控制措施发布时间:2022-12-02T09:24:42.719Z 来源:《工程建设标准化》2022年15期8月作者:单金贺[导读] 结合某地铁区间盾构隧道下穿莞深高速的工程实例单金贺东莞市轨道一号线建设发展有限公司广东东莞 523000摘要:结合某地铁区间盾构隧道下穿莞深高速的工程实例,介绍了盾构下穿高速公路前、中、后过程的施工控制措施,指出所采取的措施能有效保证盾构安全顺利下穿高速公路路基及其箱涵,希望为今后类似工程提供参考。

关键词:地铁盾构下穿高速公路路基加固1 工程概况某地铁工程区间盾构隧道(左线ZDK56+266.661~388.356,右线YDK56+227.105~347.765)下穿莞深高速公路(K32+000~K32+050)。

盾构隧道分左右线施工,洞径均为6.98m,左线下穿莞深高速长度为121.7m(含两侧边坡),右线下穿莞深高速长度为120.7m (含两侧边坡),高速公路宽约34m,穿越段为路基段,盾构隧道平面为直线段,隧道左右线线路中心间距18m。

左线拱顶埋深6.2m(距边坡角)~13.3m(距路面),右线拱顶埋深6.5m(距边坡角)~13.4m(距路面),隧道线路中线与莞深高速平面交叉角度为32°。

高速公路两侧为路基边坡,坡度为1:1.5,边坡高10m,坡脚距离风井始发端仅约3m。

图1-1 莞深高速与区间隧道平面关系图2 工程地质水文条件盾构穿越段的高速公路为半填半挖路基段,根据地质勘查报告及施工补勘情况,下穿段地层由上而下分别杂填土、细砂、粉质黏土、强风化砂岩,区间隧道主要位于强风化砂岩,隧道拱顶为填石。

穿越莞深高速公路处属于水文地质Ⅲ单位,地下水主要有基岩裂隙水(二)和构造裂隙水(三),详细勘察期间稳定水位埋深为7.40~31.60m。

3 施工控制措施3.1 盾构下穿前风险处理(1)边坡加固采用钢花管注浆加固:钢花管长5m,直径42mm,边坡上分布间距为2m×1.5m。

地铁盾构施工穿越高速铁路车站变形监测技术

地铁盾构施工穿越高速铁路车站变形监测技术

地铁盾构施工穿越高速铁路车站变形监测技术【摘要】地铁盾构施工对高速铁路车站的影响是一个备受关注的话题。

本文从地铁盾构施工穿越高速铁路车站的挑战、变形监测技术在地铁盾构施工中的应用、以及高速铁路车站变形监测的重要性等方面展开探讨。

在深入讨论技术的优势和局限性后,文章将着重分析地铁盾构施工穿越高速铁路车站变形监测技术的可行性,并提出未来发展方向。

通过对现有技术的总结和展望,本文旨在为相关领域的研究和实践提供一定的借鉴和参考,以期推动地铁盾构施工在穿越高速铁路车站时的变形监测技术的进一步应用和发展。

【关键词】地铁盾构,施工,穿越,高速铁路,车站,变形监测技术,影响,挑战,应用,重要性,优势,局限性,可行性,未来发展方向,总结1. 引言1.1 地铁盾构施工穿越高速铁路车站变形监测技术地铁盾构施工穿越高速铁路车站变形监测技术是指利用先进的监测技术对地铁盾构施工穿越高速铁路车站时可能引起的变形进行监测和控制的技术手段。

随着城市地铁网的不断扩张和高速铁路的快速发展,地铁盾构施工穿越高速铁路车站变形监测技术的研究和应用也越来越受到关注。

地铁盾构施工对高速铁路车站的影响主要体现在施工期间可能引起的振动、噪音和地表沉降等方面,这些影响必须通过精密的监测和控制技术进行有效管理。

而地铁盾构穿越高速铁路车站的挑战主要在于施工空间狭窄、施工难度大、施工周期长等方面,需要综合考虑工程施工、运营安全等多方面因素进行科学规划和施工。

2. 正文2.1 地铁盾构施工对高速铁路车站的影响地铁盾构施工对高速铁路车站的影响是一个重要的议题,其影响涉及到安全、运营和工程质量等方面。

地铁盾构施工可能会对高速铁路车站的结构造成影响,引起车站建筑物的震动或振动,甚至可能造成结构损坏。

在施工前需要进行充分的结构分析和评估,确保施工过程中不会对高速铁路车站造成不可逆的影响。

地铁盾构施工对高速铁路车站的运营也会带来一定的影响。

施工过程中可能会对车站周边的交通流线产生影响,增加乘客出行的不便。

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盾构隧道下穿高铁施工变形控制发表时间:2019-07-17T15:20:04.323Z 来源:《基层建设》2019年第13期作者:卢雨田[导读] 摘要:本文介绍了杭州至海宁城际铁路某区间盾构隧道下穿高铁桥梁工程的施工情况。

中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉 430000摘要:本文介绍了杭州至海宁城际铁路某区间盾构隧道下穿高铁桥梁工程的施工情况。

由有限元建模分析和现场施工可得到结论:施工按照沉降控制和位移控制的要求,通过建立盾构试验段,设置隔离防护桩,掘进过程中结合现场监测数据,合理选择土压力、推进速度、同步注浆、二次补偿注浆等掘进参数,这一系列技术措施可有效保证地表沉降、桥墩位移处于可控范围,达到了预期的施工效果,为后续工程和类似工程提供参考。

关键词:盾构隧道;有限元分析;隔离桩;穿越施工;现场监测 Abstract:This paper introduces the construction of shield tunnel under the high-speed railway bridge project of hangzhou-haining intercity railway. Conclusions can be drawn from finite element modeling analysis and on-site construction, according to the requirements of settlement control and displacement control, a series of technical measures such as the shield test section is established, and the isolation guard pile is set. Combined with the in-situ monitoring data during the excavation process, the soil pressure, propulsion speed, synchronous grouting and secondary compensation grouting are reasonably selected,which ensure the surface settlement, the displacement of the pier is in a controllable range, and the expected construction effect is achieved.Key words:shield tunnel; finite element analysis; isolation piles; crossing construction; in-situ monitoring 0引言近年来随着城市轨道交通开发受到越来越广泛的关注[1-2],盾构近距离穿越高铁桩基的问题就显得更为突出。

杭州、无锡、南京等地的地铁施工都面临盾构超近距离穿越高铁桩基的情况,而高速铁路需严格控制变形,导致了盾构隧道下穿高铁工程施工的困难性、复杂性。

而现在关于盾构超近距离穿越高铁桩基的工程经验相对较少,对于采用何种保护措施、怎样控制施工过程及效果如何等问题尚还处于探索阶段[3]。

本文结合杭州至海宁城际铁路(以下简称“杭海城际”)某区间盾构下穿高铁桩基的一个典型工程现场试验研究,先后进行有限元建模分析[4-5],设置隔离防护桩,掘进过程中结合现场监测数据,合理选择盾构隧道掘进参数,最终完成该区段的施工,积累了处理该类型工程的经验,得出一些有意义的结论,可为高铁桩基周边盾构穿越施工行为的理论研究提供参考。

1工程概况杭海城际是浙江省都市圈城际铁路网中的一条放射型线路,该铁路工程第四标段为海宁高铁站~长安镇站区间地下区间部分,其中穿越桐海特大桥段受影响桩基为575号、576号、577号共3根桥桩,运营里程DK129+461.518~DK129+526.918,区间隧道与桐海特大桥夹角约50°,下穿大桥段长约18m。

每个桥墩由8根Φ1000钻孔桩支撑,桩长69~85m,左线盾构隧道距离桥桩最小距离为6.2m,右线盾构隧道距离桥桩最小距离为5.9m。

杭海城际区间隧道与桐海特大桥相对位置关系如图1所示。

区段工程施工工法为盾构法,施工采用内径5500mm、外径6200mm、衬砌厚度350mm、环宽1200mm单圆盾构衬砌。

衬砌环全环由六块组成,即一块小封顶块K、两块邻接块L和三块标准块B构成,环间采用错缝拼接方式,管片采用M30弯螺栓连接。

盾构机选用德国海瑞克公司生产的S-997土压平衡盾构机,并配备同步注浆系统。

盾构区间全区间处在淤泥质黏土和粉质黏土的软土地层中,其中下穿高铁区段埋深约5.5m,属于浅埋盾构软弱地层高标准下穿既有高铁桥梁施工,施工难度大技术要求高。

且根据上海铁路局要求,施工期间高铁限速至200km/h,桥墩变化值控制在1mm以内,为全线的重难点工程之一。

图1杭海城际区间隧道与沪杭甬客运专线桥梁平面关系图 Fig.1 Plane relationship diagram between Hangzhou-Haining inter-city tunnel and Shanghai-Hangzhou-Ningbo passenger line 本区段工程隧道主要穿越土层为④1层淤泥质黏土(土层厚1.2~14.0m,流塑)、⑤1层粉质黏土(土层厚2.2~7.0m,硬塑)和⑤2层粉质黏土夹粉土(土层厚约2.7~5.6m,可塑)。

本区间工程地表水属上塘河水系,地下水类型主要可分为第四系松散土类孔隙潜水和孔隙微承压水。

根据周边环境调查情况显示,盾构区间除高铁桥梁及高速桥梁外无其他建构筑物,周边以农耕地及荒地为主。

2施工变形控制2.1隔离桩加固施工盾构施工将不可避免的造成地层损失和引起周边土体的扰动,从而盾构上方土体及地面将产生一定的沉降,对邻近铁路桥梁将产生一定的影响。

本区间隧道已进入铁路保护影响范围,为保证盾构能够安全顺利通过且不影响既有高铁桥梁正常运营,使地铁盾构施工对沪杭高铁桥梁的影响降到最低,拟采用在盾构下穿前在洞外设置隔离桩的防护措施,王国富等研究了采用合理形式的隔离桩对变形控制效果的可操作性、适用性[6-7]。

图2区间隧道与桐海特大桥横断面关系图 Fig.2 Cross-sectional relationship between interval tunnel and bridge 首先采用大型通用岩土工程有限元软件Midas GTS NX,建立三维分析模型,分析施作隔离桩对于隧道开挖影响程度的效果。

对比有无隔离桩的两种工况,有隔离桩工况盾构隧道开挖后,引起的最大土体附加位移为10.9mm;而无隔离桩工况引起的最大土体附加位移为11.6mm。

有隔离桩工况中承台的最大附加沉降值为2.49mm,无隔离桩工况中承台的最大附加沉降值为3.77mm,两种工况均小于沉降控制标准,但有隔离桩工况承台的最大附加沉降值相比于无隔离桩要减小34%。

结合有限元分析结果,在盾构隧道下穿施工前就下穿范围内的桥墩进行隔离保护施工,即盾构隧道下穿沪杭高铁桐海特大桥前,在隧道与高铁桥梁桩基之间实施隔离桩防护措施。

隔离桩采用∅800@1000钻孔灌注桩,左右线盾构隧道边缘距离隔离桩距0.7m。

桩顶设置800x800冠梁,隧道两侧冠梁采用混凝土连系梁支撑,两排隔离桩之间对盾构上下各3m范围地层进行注浆加固,从而保证盾构施工时周边建构筑物的安全。

隔离防护桩与盾构隧道的相对位置如图2所示。

2.2 盾构隧道穿越施工控制该区间盾构下穿高铁施工分左、右线进行。

左线盾构区间下穿高铁施工为第90环~155环,其中第100环~143环为穿越加固体施工,第一阶段为90环~99环,埋深为6.0~6.2m,主要穿越地层为淤泥质黏土;第二阶段为100环~143环,本段为盾构穿越加固区段,埋深为6.2~6.4m,主要穿越地层为淤泥质黏土、粉质黏土,前期进行了土体加固;第三阶段为144环~155环,埋深为6.4~6.5m,主要穿越地层为淤泥质黏土。

右线盾构区间下穿高铁施工围第60环~第126环,第一阶段为60环~70环,埋深为6.0~6.2m,主要穿越地层为淤泥质黏土;第二阶段为71环~114环,为盾构穿越加固区段,埋深为6.2~6.4m,主要穿越地层为淤泥质黏土、粉质黏土,前期进行了土体加固;第三阶段为115环~126环,埋深为6.4~6.5m,主要穿越地层为淤泥质黏土。

2.2.1 选定盾构机最佳掘进参数以盾构隧道下穿高铁之前的100m区段作为盾构施工试验段,不断优化盾构推进参数控制地表变形,减少对铁路的影响。

盾构隧道穿越时,尤其严格控制切口平衡土压力,使得盾构切口处的地层有微小的隆起量来平衡盾构背土时的地层沉降量。

同时紧密结合地表变形监测,结合施工经验和相关资料持续改进盾构推进参数,如刀盘转速、土仓压力、出土量、总推力、注浆压力以及掘进速度等[8],将施工后地表变形量和对高铁的影响控制在最小范围内。

施工过程中各阶段掘进参数值见表1。

表1各阶段掘进参数统计表 Table1 Tunneling parameters at each stage2.2.2盾构纠偏控制为减小地面沉降,在穿越施工过程中,只进行了少纠或不纠,避免了大量纠偏,控制左右区域千斤顶力差及相邻两区域千斤顶力差在较小的值,防止盾构蛇形推进或者出现“犁地走”的情况,以此保证减小对土体的扰动,达到减小地面沉降的最终目的。

盾构均衡匀速施工,确保盾构姿态变化不过大、过频。

在推进过程中每隔5环检查管片的超前量从而保证了隧道轴线和盾构轴线折角变化不超过0.4%。

为避免盾构与管片间夹角过大造成土体损失,在推进时做到了不急纠、不猛纠,观察管片与盾壳的间隙,相对区域油压的变化量随出土箱数和千斤顶行程逐渐变化。

掘进过程中量测成型隧道轴线偏差,左线施工水平偏差最大值出现在第111环,为77mm,垂直偏差最大值出现在第105环,为79mm;右线施工水平偏差最大值出现在第102环,为74mm,垂直偏差最大值出现在第105环,为79mm,均小于允许值100mm,满足施工要求。

2.2.3管片拼装控制在穿越过程中,为了提高拼装速度,严格控制管片拼装,尤其保证了正确选择K块管片定位从而维持管片及盾构机的姿态,并使拼装后管片不碎裂、不渗水,减小了错台量。

拼装过程中为防止盾构后退,做到了尽可能少地回缩千斤顶,以满足管片拼装即可为标准。

拼装结束之后,立即恢复推进,有效减少了土体沉降。

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