富水软土地层盾构掘进施工技术

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富水砂层盾构掘进同步注浆施工工法(2)

富水砂层盾构掘进同步注浆施工工法(2)

富水砂层盾构掘进同步注浆施工工法富水砂层盾构掘进同步注浆施工工法一、前言富水砂层盾构掘进同步注浆施工工法是在盾构施工中应对富水砂层挑战的一种先进工法。

在施工过程中,通过结合盾构掘进技术和注浆技术,解决了富水砂层带来的不稳定性和水压影响,保证了施工的安全性和顺利进行。

二、工法特点富水砂层盾构掘进同步注浆施工工法具有以下特点:1. 针对富水砂层的特点,工法采用同步掘进和同步注浆的方式进行施工,确保了施工过程中的稳定性和安全性。

2. 在施工过程中,及时注浆可以有效控制地下水压力,并增加土体的稠度,提高地层的强度和稳定性。

3. 由于同步注浆,砂层内孔隙水被固化,减小了砂层的可塑性和溶解性,进一步增强了工程的稳定性。

4. 工法灵活性高,可根据砂层的不同情况,调整注浆方案,使施工更加适应各种复杂地质条件。

三、适应范围富水砂层盾构掘进同步注浆施工工法适用于以下情况:1. 地质条件复杂,地下水位高,存在大量水含量的富水砂层。

2. 地下水压力较大,需要加固地层提高施工安全性。

3. 施工场地狭小或周边有重要地下管线等问题,需要通过精确注浆来保障施工过程和安全。

四、工艺原理富水砂层盾构掘进同步注浆施工工法的原理是在盾构掘进的同时,通过注浆技术加固地层。

在施工过程中,通过注浆剂的注入,形成固化的注浆体,增加砂层的稠度和强度。

同时,注浆剂还能填充地层的缝隙,减小地下水渗透,提高地层的稳定性。

五、施工工艺 1. 准备工作:对施工现场进行勘察和测量,设计合理的注浆方案。

2. 注浆设备搭建:安装注浆泵、管道等设备,确保施工过程中的注浆顺利进行。

3. 预注浆:在盾构掘进前,先对富水砂层进行预注浆,固化砂层,增加土体密实度。

4. 盾构掘进:盾构机按照预定的轨迹进行掘进,同时进行同步注浆。

5. 注浆剂配方:根据地质条件和注浆深度,合理配比注浆剂,确保注浆效果。

6. 控制注浆参数:根据地层状态和注浆效果,调整注浆流量、压力和注浆速度,以保证施工的稳定性。

富水砂层盾构施工技术及掘进问题分析 刘申

富水砂层盾构施工技术及掘进问题分析 刘申

富水砂层盾构施工技术及掘进问题分析刘申摘要:目前,我国的科技发展十分迅速,在盾构施工过程中土层的状态各不相同,而部分土层结构会极大地增加盾构施工难度,如在富水砂层盾构施工时就极易出现地层的沉降与塌陷,针对这一问题施工人员优化了富水砂层盾构施工技术并取得了良好的收效。

关键词:富水砂层;盾构施工;掘进参数;渣土改良引言盾构在富水砂层中施工,除存在较大的施工风险外,还会遇到众多的施工难点。

文章以沈阳地铁为例,从盾构的选型与性能设计、掘进参数的合理选择、渣土改良方案比选与实施等方面介绍富水砂层中土压平衡盾构施工的一些关键技术,为类似施工提供参考。

1工程概况沈阳地铁九号线一期工程土建施工第二十三合同段曹仲车辆段出入段线于2016年8月19日正式开工,本标段位于沈阳市和平区蓝海经济开发区曹仲屯村,沿民致街进入车辆段,出入段线全长1.985km。

施工方法为明挖法+盾构法。

本工程正线区间设两处盾构井,一号盾构始发井结合轨排井修建,盾构井总长58m;二号盾构接收井位于民致街西侧曹仲屯村农用地内,盾构井长16.2m;出入段线盾构段区间左线起点里程为左CRK0+573.60,终点里程为左CRK2+137.67,左线长1566.611m;右线起点里程为右CRK0+573.60,终点里程为右CRK2+137.00,右线长1563.4m,在右CRK1+530处设置联络通道兼泵房;出入段线明挖段全长346.8m;出入段线出地面后采用U型槽区间,U型槽段全长260m。

本盾构区间(CRK0+573.600~CRK2+137.000)从1#盾构井始发向南掘进,在CRK0+638.000处下穿新建直径2m砼排水管;在CRK0+600~CRK1+945段下穿多栋建构筑物。

盾构区段下穿沈阳鑫汇特种纸业有限公司厂区、沈阳永兴化工厂、中国船舶重工集团公司沈阳辽海机械厂、北方实业工业园、沈阳国际(韩国)学校、宝仁食品厂等厂区,然后经过R800米右转曲线,沿着民治街方向掘进,最后到2#盾构井。

利用盾体径向孔同步注浆辅助盾构机穿越软弱富水地层施工工法(2)

利用盾体径向孔同步注浆辅助盾构机穿越软弱富水地层施工工法(2)

利用盾体径向孔同步注浆辅助盾构机穿越软弱富水地层施工工法利用盾体径向孔同步注浆辅助盾构机穿越软弱富水地层施工工法一、前言对于软弱富水地层的盾构施工而言,常常面临的难题是洞口稳定性差、土体涌水严重以及泥浆循环困难等问题。

为了解决这些问题,本文介绍了一种利用盾体径向孔同步注浆辅助盾构机穿越软弱富水地层的施工工法,通过详细介绍工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施和经济技术分析等内容,旨在为实际工程提供参考。

二、工法特点该工法的主要特点包括:使用盾体径向孔同步注浆技术,提高了洞口稳定性;采用合理的注浆方案,有效阻止土体涌水;通过改良泥浆循环系统,解决了泥浆循环困难的问题。

三、适应范围该工法适用于软弱富水地层盾构施工,尤其适用于地层湿度较高、土体较松软的情况。

四、工艺原理盾体径向孔同步注浆辅助盾构机穿越软弱富水地层的工艺原理是在盾体周围布置一定数量的注浆孔,通过控制注浆压力和注浆速度,使注浆液体在孔隙中形成土体强化体。

同时,通过盾壳外设置综合注浆系统,循环地将泥浆注入盾体内部,起到降低洞口水压和增加泥浆循环效果的目的。

五、施工工艺该工法的施工工艺主要包括以下几个阶段:1. 洞口准备阶段:对洞口区域进行地质勘察和设计,并布置盾构、注浆设备。

2. 盾体孔探与注浆孔布置:通过盾壳的径向孔探和注浆孔布置,在洞口区域形成一定数量的孔隙。

3.注浆液配制与注浆机运行:根据实际地层条件,选择合适的注浆材料,配制注浆液体,并保证注浆机运行正常。

4. 注浆施工与盾构推进:在盾体推进过程中,通过注浆机向盾体周围的孔隙注浆,增强土体的稳定性,并持续循环泥浆,降低洞口水压。

5. 盾体封闭与泥浆处理:待盾构顺利穿越地层后,封闭盾体,同时处理循环泥浆,确保施工过程不对环境造成污染。

六、劳动组织为了保证施工工法的顺利实施,需要有合理的劳动组织和配备足够的人力资源。

七、机具设备该工法所需的机具设备包括盾构机、注浆机、泥浆循环系统、注浆液配制设备等,这些设备需具备稳定性、高效性和安全性。

土压平衡盾构机在富水砂卵石地层快速掘进施工技术

土压平衡盾构机在富水砂卵石地层快速掘进施工技术

土压平衡盾构机在富水砂卵石地层快速掘进施工技术江苏省无锡市214104摘要:当前我国贫水渐稀的地区,在地质条件下,进行开挖施工是非常重要且必要的。

但是由于目前掘进技术水平有限以及现场环境中存在大量不可控因素和风险。

针对这一问题提出了一种能够有效控制地层压力、恢复地表沉降等措施。

本文将对富石砂层快速掘进施工方案展开研究与分析,并给出具体参数计算方法及程序实现其质量指标验收标准的形成,为该区域在贫水地区进行盾构隧道开挖施工提供理论依据和技术保障;并对其进行实际施工效果的分析和评价,为该区域地铁盾构隧道掘进技术奠定一定基础。

关键词:土压平衡盾构机;富水砂卵石地层;快速掘进;1.引言在盾构施工过程中,由于掘进速度大,刀盘回旋半径小,切削能由深变短逐渐接近地面的能力较差。

随着开挖深度不断增大而引起了土压力波动和地层结构性的破坏。

如何保证隧道工程安全、顺畅进行是目前亟待解决的问题之一:一是针对不同岩体破碎程度和变形性质采用合适刀具选择原则;二是对于同一类型地质构造采取同样方法掘进技术十分必要,保证掘进速度和切削性能的同时,还需考虑土体弹性变形机理,以确保刀盘在施工过程中不会发生离析或崩裂;三是针对不同地质构造应采取相应的盾构机刀具选择方法,从而确保施工安全及地面交通畅通,减少地面交通堵塞,降低盾构机掘进施工对土体的扰动,保证隧道工程安全顺利推进。

1.土压平衡盾构机的工程应用技术研究在盾构机的隧道施工中,由于地面条件复杂,容易受到自然因素影响。

所以我们需要对地层进行详细勘察工作。

首先是地质情况分析:对于地表以下地区要充分了解和掌握地物所处环境;其次就是根据实际情况选择合适的掘进方式以及参数确定刀盘、推进机械与土壤之间是否处于平衡状态等问题;最后还包括在盾构机运行过程中遇到异常状况时如何应对,以保证整个工程不会受到影响或者降低事故率,从而使施工质量得到保障。

2.1土压平衡盾构机的总体规划根据盾构机的总体布置图,将土压平衡仪、注浆管路系统及掘进控制系统等设备放置在地铁车站施工场地,并对整个隧道工程进行整体规划。

富水圆砾地层中土压平衡盾构施工工法(2)

富水圆砾地层中土压平衡盾构施工工法(2)

富水圆砾地层中土压平衡盾构施工工法富水圆砾地层中土压平衡盾构施工工法一、前言随着城市化发展的不断加快,地下空间的利用逐渐受到重视。

在地铁、隧道等地下交通建设中,盾构施工成为一种常见的方法。

富水圆砾地层是地下工程中常见的地质类型,其特点是水位高、透水性好,对盾构施工提出了很大的挑战。

为了克服这些挑战,富水圆砾地层中土压平衡盾构施工工法应运而生。

二、工法特点富水圆砾地层中土压平衡盾构施工工法具有以下特点:1. 适应性强:该工法适用于富水圆砾地层中的盾构施工,有效解决了高水位和透水性好的问题。

2. 土压平衡:通过在盾构掘进前后维持一定的土压差,保持盾构工作面的稳定,有效防止水流进入盾构工作面。

3. 安全可靠:采用适当的喷射混凝土和封闭液体,确保工作面稳定,并达到防水的效果。

4. 施工效率高:减少对地下水的影响,加快盾构工作的速度,提高施工效率。

三、适应范围富水圆砾地层中土压平衡盾构施工工法适用于以下情况:1. 地下水位较高的地区,水位高于掘进面。

2.地质条件好的地区,圆砾颗粒较大,透水性好且强度高。

3.地下交通建设,如地铁、隧道等。

四、工艺原理富水圆砾地层中土压平衡盾构施工工法的主要原理是通过维持一定的土压差,将工作面与周围地层隔离,防止水流进入工作面。

具体工艺原理如下:1. 封闭工作面:在盾构掘进前,通过喷射混凝土等方法,封闭工作面周围的地层,形成一个封闭区域。

2. 调节质量平衡:在掘进过程中,通过调节注入的封闭液体的质量和密度,维持一定的土压差,使工作面保持平衡。

3. 预防水流入:通过喷射封闭液体和合理布置围岩锚杆等措施,防止水流从地层进入工作面。

五、施工工艺1. 准备工作:包括勘测设计、设备准备、施工队伍组织等。

2. 封闭工作面:利用喷射混凝土等方法,封闭工作面周围的地层,形成一个封闭区域。

3. 控制土压:通过对注入的封闭液体的质量和密度进行监控和调节,维持一定的土压差。

4. 防水处理:采用合理的围岩锚杆布置和喷射封闭液体等措施,防止地下水流入工作面。

富水软土地层土压平衡盾构机浅覆土、小净距接收关键技术

富水软土地层土压平衡盾构机浅覆土、小净距接收关键技术

富水软土地层土压平衡盾构机浅覆土、小净距接收关键技术摘要:在城市化建设过程中,富水软土地层地质非常之多,因此采用土压平衡盾构机展开浅覆土、小净距接收关键技术展开施工非常有必要。

本文中以天津地铁7号线外院附中站至喜峰道站盾构区间工程项目(以下简称A工程)为例,简单探讨了其盾构段施工技术要点,有效克服富水软土地层地质问题,科学合理应用土压平衡盾构机浅覆土、小净距接收关键技术内容。

关键词:轨道交通;富水软土地层;土压平衡盾构机;浅覆土;小净距接收前言:土压平衡盾构机在穿越浅覆土富水软土地层施工中,需要解决诸多风险问题,比如流沙喷涌、冒顶透水、隧道上浮等等风险。

在结合风险问题展开分析,也要充分运用到浅覆土、小净距接收等关键技术内容,有效提高轨道软土地层施工安全与质量保障。

一、A工程的基本概况A工程项目属于轨道交通工程,为单洞单线隧道,隧道结构内径5.9m、外径6.6m,左线1082m,右线1071m,线间距8.82m~133.39m,隧道结构顶部覆土厚度约5.22~14.23m,地层主要为粉质粘土层,采用盾构法施工。

在盾构隧道施工过程中,需要分析其渗漏量较小。

了解承载力较低且对于隧道施工所产生的直接影响问题。

A工程所在施工现场为富水软土地层,且施工工艺中要大量采用到土压平衡盾构机,其中主要采用到了浅覆土、小净距接收关键技术。

二、A工程的施工难点与风险问题分析A工程轨道交通项目中存在盾构区间隧道下穿自然河流情况,属于富水软土地层,其中的施工难点与风险问题是非常之多的。

结合工程地质与水文情况展开分析,需要保证克服施工中的某些难点问题,正视其中的风险状况。

大体来讲,还需要结合以下2点风险问题:(一)盾构隧道覆土厚度施工风险问题在A工程中,土压平衡盾构机在河底浅覆土施工中要分析受力作用,了解到在工作面挤压力合理作用下主动土压力、挤压力合力存在问题。

在结合3种临界展开受力平衡状态分析过程中,还需要分析挤压力合力作用,了解受力平衡状态过程中,还需要盾构正面挤压力分析工作面主动动土压力内容,了解地面沉降明显变化,思考覆土塌陷情况。

基于富水砂地层的土压平衡盾构掘进技术研究

基于富水砂地层的土压平衡盾构掘进技术研究

基于富水砂地层的土压平衡盾构掘进技术研究摘要:富水砂层是具有良好的富水性和透水性的地层,在进行施工的时候是会遇到很多的问题的,对出现的问题进行解决,也能更好的促进土压平衡盾构机施工技术得到提高,同时也能更好的促进交通行业获得更好的发展。

关键词:土压平衡盾构机;富水砂层;施工技术引言土压平衡盾构主要用于软土、砂砾和强风化岩层及含水的混合地层的隧道掘进。

掘进施工具有土压平衡(earth pressure balance mode),简称EPBM、气压平衡和敞开(open mode)三种模式。

掘进操作可以自动控制,也可以半自动控制或是手动控制。

盾构在实际的运行过程中,配备了导航系统,可以有效的控制掘进的方向,具有灵活转向纠偏能力,掘进的误差可以有效的控制在以内。

盾构刀盘的结构具有刀具(滚刀、齿刀)的互换性和可更换性,因此,其可以适应底层的更广范围掘进,满足不同的底层对掘进速度的要求。

同时,盾构还配备了同步注浆系统,对控制隧道周围土体沉陷以及建筑物保护非常的有利。

1.地铁工程中土压平衡式盾构施工技术的应用要点1.1盾构机械设备的合理选型在地铁工程中的土压平衡式盾构施工技术的有效应用,是建立在合理的选择设备类型的基础之上的,这样才能够满足施工的要求,施工才能够顺利的开展。

在实际的选型过程中,需要注意以下几点:首先,盾构机开挖尺寸应满足盾构区间设计断面尺寸要求;其次,盾构开挖的功能必须要满足区间隧道的地质条件,保障施工的安全性和可靠性;最后,在正式施工之前,要对盾构机的各项参数进行科学合理的计算,所以盾构设备在制造之前必须根据盾构区间地质条件作详细分析计算。

1.2端头加固处理技术的运用当盾构始发到达端头周围地层为自稳能力差、透水性强的松散砂土和含水粘土时,需要对其进行加固处理,避免出现大面积地表下沉现象的发生。

目前,常用的加固方法:有注浆、旋喷、深层搅拌、井点降水、冻结法等,可根据土体种类、渗透系数和标贯值、加固深度和加固的主要目的、工程规模和工期、环境要求等条件进行选择。

成都地区富水砂卵石地层盾构到达施工技术

成都地区富水砂卵石地层盾构到达施工技术
(3)车站围护桩竖直度控制偏差,在盾构破除时导致围护桩结构上下厚度不均,存在一半已破除完成,另一半还未破完的情况,富水地层易造成土体外涌流失。
2富水砂卵石地层盾构到达施工技术
2.1到达端头加固
2.1.1超前大管棚加固
区间盾构到达洞门拱部采用“大管棚+注浆”方式超前加固,主要施工参数如下:(1)大管棚钢管采用φ108mm,壁厚6mm的无缝钢管管棚分节安装施作,规格3m×5节=15m;(2)管棚布置范围为拱顶120°范围内,管棚孔口位置在盾构拱部开挖轮廓线外200mm位置环形布置,钢管环向中心间距400mm;(3)注浆管上钻孔,孔径10mm,孔间距200mm,梅花形布置;(4)注浆浆液采用水泥浆,水泥浆水灰比0.8:1,注浆压力控制0.2~0.4Mpa。
引言
盾构到达施工是盾构施工高风险之一,处理不当将出现端头涌泥涌沙、端头坍塌导致地面沉陷及管线破坏等不良事件。盾构到达段地层覆盖较薄、地层松散,存在较厚透水性较差的砂层地质;地下管线较多且错综复杂,降水井设置及降水难度大。为保证盾构顺利到达接收降低施工风险,本文依托成都地铁三号线二三期工程龙桥路站~双凤桥站区间盾构到达接工程情况,对盾构到达中施工环节加以简要阐述和总结。
成都地区富水砂卵石地层盾构到达施工技术
摘要:盾构到达施工是盾构施工高风险之一,本文根据成都地铁3号线二三期工程龙桥路站~双凤桥站区间盾构机到达施工为工程背景,简要概述了富水砂卵石地层盾构机到达接收端头加固的相关施工控制技术,总结了施工过程中的几个关键注意事项,可为以后类似工程提供参考和借鉴。
关键词:富水砂卵石地层;盾构到达;端头加固
2.2.2地面钻孔加固
地面辅以袖阀管深孔注浆加固,袖阀管采用直径Ф38mm的PE管,注浆孔间距5m,每排3个注浆孔,车站端头15m范围梅花型布置,孔深至隧道中心位置处。地表打孔前进行人工探挖深度不小于3m,以免对管线造成破坏,钻孔完成后放入PE管采用后退式注入水泥浆进行地层加固。
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富水软土地层盾构掘进施工技术摘要:广州市河湖众多,水网发达,随着城市化进程不断加快,南珠江两岸也加快了开发的步伐。

本文以广州市轨道交通十号线某区间为例介绍了富水软土地层盾构掘进通过控制与优化掘进参数、渣土改良、改善同步注浆工艺以达到控制地层变形、管控风险及提高效益的目的。

为类似工程施工提供了借鉴。

关健词:富水软土地层,盾构掘进,施工技术引言随着我国经济的快速发展,地铁越来越普及随着工程的增多,城市交通压力得到有效缓解,交通安全水平得到提高它在一定程度上是城市社会经济发展的主要产物。

从目前各大地铁的应用情况来看,已经得到了广泛的应用,地铁工程对变形控制要求很高,因此,如何在富水软土地层盾构掘进施工具有重要意义,富水软土层含水量高,流动塑性大,周围环境差在盾构施工过程中,盾构机的姿态容易失控,这种现象主要表现在盾构机头栽植和上浮,从而造成盾构管片浮动和其他问题;如果盾构参数控制不当,会对周围环境和结构造成破坏地面容易下沉。

因此,盾构隧道施工的风险分析非常重要并进行风险控制,确保开挖面稳定,有效控制地表沉降,准确确保沿线构筑物安全,合理选择隧道控制施工管理指标管理意义重大。

本文以广州市轨道交通十号线明挖车站为例介绍了盾构法在富水软土层中施工的成功经验,供参考。

1.工程概况区间所属地貌为珠江三角洲冲积平原(海陆交互冲积区),场地地形较平坦,相对高差较小,地面高程一般为7.33~8.76m。

以水道、道路、厂房、空地为主。

区间右线长度1794.459m,设计起迄里程为YDK19+375.100~YDK21+166.000,采用土压平衡盾构法施工,区间隧道管片外径6.4m,内径5.8m,管片厚度0.3m,管片宽度1.5m,楔形量48mm。

区间隧顶覆土约11.5m~27.7m。

最大埋深位于进江前空地为27.7m,最小埋深位于珠江航道内为11.5m。

区间主要穿越翠园路、电力管廊、高压电塔、工业厂房、珠江堤防工程、丫髻沙大桥、环城高速及其他道路等。

区间线路出东沙站后向东敷设,约670m处下穿珠江,穿越珠江主航道后进入丫髻沙岛,出岛后穿越珠江航道,最后向东北穿越石溪社区、厂房等进入大干围站。

区间地层对沉降较为敏感,对隧道施工要求较高。

详见【图1大干围站~东沙站区间场地环境卫星图】。

【图1 大干围站~东沙站区间场地环境卫星图】1.工程地质、水文条件2.1地质情况大致如下:(1)杂填土<1-1>杂色,有灰黑色、砖红色、褐红色、黄色等,主要成分为黏性土、碎石、砼块、生活垃圾、建筑垃圾等回填而成,路面段和厂区等地段上部10cm为碎石垫层或砼路面。

杂填土主要呈松散~欠压实状,不均匀,为近代人为填土,填龄大于5年。

(2)淤泥<2-1a>深灰、灰黑色,饱和,主要由粉黏粒组成,含少量粉细砂,局部夹团状粉砂,可见朽木,略带腥味,局部有机质富集相变为泥炭质土,局部有贝壳碎片或蠔壳。

(3)中粗砂<3-2>呈灰黄、灰白色,饱和,以稍密~中密松散,颗粒成分以石英、长石为主局部,局部含少量黏粒,分选性差,级配良好,底部混有少量砾砂。

(4)粉质黏土<5n-1>呈褐红、暗紫红色等,稍湿,可塑状,为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩风化残积土,土质较均匀,干强度韧性低,遇水易软化崩解,压缩性中等。

(5)全风化泥质粉砂岩<6>主要呈全风化泥质砂岩和粉砂质泥岩,暗紫红色、青灰色,母岩多为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,岩石矿物风化强烈,原岩组织结构已基本风化破坏。

(6)强风化粉砂质泥岩<7-2>、强风化泥质粉砂岩<7-3>褐红、紫红、紫褐色,母岩多为泥质粉砂岩,岩石矿物风化强烈,风化裂隙发育,原岩结构大部分破坏。

(7)中风化泥质粉砂岩<8-3>青灰色,泥质结构,层状构造,泥质、钙质胶结,失水易干裂,岩芯较破碎,呈块状~短柱状,岩质软,锤击声哑。

区间盾构始发段200m左右为软土地层,拱顶及上部洞身范围内地层主要为<2-1a>淤泥层和<3-2>中粗砂层。

2.2水文情况:本区间地下水按赋存方式为第四系松散层孔隙水和基岩裂隙水,初见水位埋深0.7-2.9m,稳定水位埋深0.8-3.6m。

(1)第四系松散层孔隙水、第四系松散层孔隙水主要赋存于海陆交互相沉积层淤泥质粉细砂<2-2>、淤泥质中粗砂<2-3>、冲洪积粉细砂<3-1>、中粗砂<3-2>中。

渗透系数K<2-2、2-3>=3.5m/d,K<3-1>=8.0m/d,K<3-2>=12.0m/d,本站第四系松散层孔隙水主要为承压水,局部为潜水。

(2)层状基岩裂隙水基岩裂隙水主要赋存于砾岩和泥质粉砂岩强风化带及中等风化带中,地下水的赋存不均一,在裂隙发育地带,水量较丰富,具承压性。

渗透系数一般为0.99~1.40m/d。

1.掘进参数分析及优化2.1土压力分析盾构隧道采用土压力平衡时,施工的关键是设置水土压力、推进速度、推力与土方量的关系,并根据松弛高度计算土压力的理论值,对盾构施工轴线和地面沉降的控制起着重要作用。

在施工过程中,结合推进数据,对土压力进行分析,优化推进速度、推力和注浆量,土压力偏差不大于±10kpa,确保地面变形在规范范围内。

2.2出土量分析密封室内土压力根据螺旋输送机的速度和闸门的开度来控制,Φ6680mm盾构机理论开挖量为52.54m3/环。

采用土压平衡式盾构机时,实际开挖与理论开挖的关系为98%-100%,以保证盾构前方土体的稳定性。

当盾构保持一定的正土压力时,输送机的速度决定了排土量。

为了保持土压力的平衡,必须控制好螺旋输送机的速度和盾构千斤顶的推进速度。

开挖量影响开挖面稳定性和前刀盘土压力。

因此,控制排水量是控制地表变形的重要措施。

2.3推进速度分析在推进过程中,通过对地压传感器的数据分析,控制盾构千斤顶的区域压力、推力和推进速度,以保持适当的地压值,使盾构推进速度与开挖速度相匹配。

2.4同步注浆参数分析地表沉降的主要原因是周围地层的损失、周围土体的扰动以及剪切破坏引起的重塑土的再固结。

施工过程中同步注浆的四个关键要素是:注浆材料与配合比、注浆压力、注浆量、灌浆时间,是防止隧道坍塌和控制地表沉降的关键。

为减少和防止地面沉降,盾构掘进过程中,通过同步灌浆及时填补盾构尾与开挖轮廓之间的间隙,并在盾构尾部衬砌后的环形建筑缝隙中填充灌浆,避免地面沉降。

3、渣土改良盾构掘进过程中,参数正常,盾构姿态准确可控,掘进顺利,减少了刀盘的冲击和磨损。

在盾构施工过程中,隧道开挖面土体特性得到了改善在地质软土层中,通过盾构刀盘设计的气泡注浆喷嘴将气泡剂注入前方土体中,有效降低刀盘扭矩,降低刀盘压力,使渣土适宜、易处理。

施工工艺为避免土仓形成泥饼,应严格控制弃渣改良,保证设备的完整性和弃渣运输的连续性,确保穿越建筑物的稳定进行。

4、同步注浆工艺地层自稳能力差,盾构掘进后受扰动的围岩不能自稳,易产生坍塌变形,从而引起地表沉降,采用同步注浆及时回填,必要时再以二次补强注浆进一步填充,确保对盾尾建筑空隙填充密实。

4.1同步注浆富水软土层含水量高,地层流动塑性大,盾尾段脱垂形成后收缩变形的快速发展不利于水土流失的控制。

因为地层中含有由于水量大,泥浆实际初凝时间延长,盾尾不受约束随着节段数的增加,节段在浮力和偏心力的作用下容易发生变形向上位移。

因此,泥浆能及时填补管片后的建筑缝隙,尽快固化泥水是富水软土层盾构施工的关键之一,对其速度要求很高凝血和早强的作用特点。

同步灌浆A 水泥浆配合表1,同步灌浆B 水泥浆配合表1水玻璃液配合比见表2,同步灌浆采用a 、B 液配合比测量结果如表3所示。

表1同步注浆A 液水泥浆配合比用量单位:kg表2同步注浆B 液水玻璃配合比用量单位:L表3同步注浆A 、B 液配合比用量单位:L4.2二次注浆同步注浆能及时填补盾构尾楼空隙,控制地面变形和沉降,提高浆液固化后的强度。

但是,由于局部不均匀或泥浆固结收缩,可能会出现一些缝隙,必要时再补充以二次注浆,进一步填充空隙并形成密实的防水层,同时也达到加强隧道衬砌的目的。

二次注浆一般在管片与岩壁间的空隙充填密实性差而致使地表沉降得不到有效控制或管片衬砌出现较严重渗漏的情况下才实施。

4.3注浆材料盾构施工用背衬灌浆材料应具有料源广、可注射性强、耐久性好、坚固强度满足设计要求、对地下水及周围环境无毒污染、价格低等特点。

注浆浆液应具有良好的流动性,便于盾构移动过程中的连续注浆。

一次环灌浆后,浆液具有良好的强度和膨胀性,可避免后期收缩变形。

二次灌浆材料应具有较强的可注射性,能补充同步灌浆的缺陷,起到同步灌浆的填充和补充作用。

同步灌浆和二次灌浆常用的灌浆材料有膨润土、粉煤灰、黄砂、水、水泥等。

当地下水非常丰富时,有必要封闭地下水。

同时,为了尽快建立泥浆的高粘度,使泥浆灌入缝隙时,能排出地下水,并将地下水推入地层深部,取得最佳的充填效果。

浆液的凝胶时间需要调整到1~4min。

必要时可采用水泥浆进行二次灌浆。

5、结束语综上所述,文章结合工程实例,深入分析了掘进参数以及同步注浆工艺,得出:(1) 在具体施工过程中,要在充分了解盾构机性能、严密关注掘进参数等才能保证施工质量。

(2) 盾构掘进施工具有很强的综合性和系统性,在具体施工建设中,需要从土压力分析、推进速度分析、掘进模式的选择、推进速度控制、出土量控制、同步注浆参数分析、渣土改良等多方面同时入手,才能保证施工质量。

参考文献[1]富水软土地层盾构隧道下穿建筑物沉降分析及控制研究[J].杨益,李兴高,秦睿成,蒋兴起.现代隧道技术.2019(S2)[2]软土地层盾构掘进施工姿态控制技术研究[J].高超.工程技术研究.2017(03)[3]结构性软土地层中后掘进隧道引起地表沉降计算分析与研究[J].高坤,柯宅邦,童智能,谷钰,王飞,陶俊,陈小川.安徽建筑.2021(03)[4]管幕箱涵法隧道在软土地层中的应用技术研究[J].陈立生,程池浩,葛金科,张振,曾英俊,王欢.中国市政工程.2016(S1)。

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