淺覆土段泥水盾構(gòu)掘進施工技術(shù).pdf

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1、城市建筑┃施工技術(shù)┃URBANISMANDARCHITECTURE┃CONSTRUCTIONTECHNOLOGY淺覆土段泥水盾構(gòu)掘進施工技術(shù)1112■莊國清周振宇馮勝利郭永順[摘要]通過廣州地鐵七號線1標工程實例，針對在急曲二、淺覆土隧道盾構(gòu)施工技術(shù)研究線段（R=210m）且淺覆土（最小覆土約3m）泥水盾構(gòu)掘進1.抗浮方式的探討及計算的情況下的風(fēng)險和困難，通過對抗浮方式研究增加配重管淺覆土急曲線泥水盾構(gòu)施工過程中，容易造成片抗浮、優(yōu)化切口水壓設(shè)定、加強注漿質(zhì)量等措施實施，隧道上浮、結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的風(fēng)險，隧道的穩(wěn)定性是研究成功完成了

2、風(fēng)險極大的淺覆土段泥水盾構(gòu)施工。方向之一，因此對隧道抗浮方式進行研究及計算。（1）抗浮方式研究及計算[關(guān)鍵詞]盾構(gòu)淺覆土配重管片①覆土面在地下水以上（上覆土只有軟弱土層）受地下空間、地下環(huán)境及建設(shè)需要的影響，盾構(gòu)隧道覆土厚度及轉(zhuǎn)彎半徑會越來越小，但設(shè)計受到周邊施工環(huán)境的影響，在應(yīng)用上仍會越來越多。當盾構(gòu)隧道覆土小于一倍直徑時，隧道抗浮和防塌方冒頂將是盾構(gòu)施工過程中兩大技術(shù)難題，通過廣州地鐵七號線1標工程實例，針對抗浮及盾構(gòu)掘進圖3隧道抗浮計算示意施工如如何防止塌方冒頂進行了介紹。計算思路如下：一、淺覆土急曲線盾構(gòu)施工概況每環(huán)

3、1.2管片自重：廣州市軌道交通七號線一期工程【施工1標】土(22)G＝1.2ΠR－rγc（1）建工程出段線區(qū)間下穿景觀湖段平面位于R=210m的圖2上覆土僅有軟弱土層淺覆土示意圖每環(huán)1.2m管片環(huán)所受浮力：小半徑轉(zhuǎn)彎段上，縱斷面上位于平均覆土約3m的2針對第一種上覆土為3～6m的淤泥質(zhì)土層、淤F浮＝1.2ΠRγw（2）淺覆土段上，且其覆土均為淤泥層，施工風(fēng)險較大，泥質(zhì)砂層及雜填土層，由于覆土過薄導(dǎo)致抗浮計算每環(huán)1.2m管片上部土體有效重量為：極易造成擊穿及線性超限的風(fēng)險。為保證施工安全不夠，需通過加固來改善土體的自穩(wěn)性、抗?jié)B

4、系數(shù)采用控制沉降較理想的三菱泥水平衡盾構(gòu)機進行掘()??Π?2?及強度。通常采用地基加固法、混凝土隔板法、堆W＝γS－γW?2Rd＋?2－?R?×1.2（3）進。??2??載法達到抗浮要求。②覆土面在地下水以下（上覆土為軟弱土層、式中：R為管片外徑；r為管片內(nèi)徑；γc為管片v收斂速率重度；（mm/天）為土體飽和重度；γ為水的重度，d為隧時間（天）t水層）0w景觀湖段上覆土最小厚度為3.075m，對隧道進道覆土厚度。行抗浮計算時，不考慮側(cè)壁摩擦力，隧道抗浮計算各項數(shù)據(jù)參數(shù)見表1：簡圖如圖3所示。圖1過景觀湖段淺覆土縱斷面圖表1

5、材料重度值表材料鋼筋混凝土管片土體<2-2>水重度γ(kN/m3)2517.510.0不計側(cè)摩阻力，抗浮安全系數(shù)按1.10取值。性，混凝土隔板由于景觀湖與外界水連通，施工風(fēng)（2）配筋率計算3管片采用1.2m管片，管片的外徑為R=3m，險大，所以，創(chuàng)新性的提出大配筋率管片（446kg/m）配重管片采用了C50混凝土，管片寬1.2m、厚3內(nèi)徑為r=2.7m。的應(yīng)用，比普通管片增加約280kg/m鋼筋，以此增0.3m，主筋采用18根直徑28mmHRB400三級鋼，根每環(huán)1.2m混凝土管片自重為：G=3.14×（3加重量，每環(huán)配重管

6、片比普通管片重1.8t，以此達據(jù)規(guī)范要求C50混凝土HRB400鋼筋受彎構(gòu)件截面的×3-2.7×2.7）×1.2×25=161.082kN。到抗浮的要求。增加后的每環(huán)1.2m管片自重達到最大配筋率為3.32%。F=3.14×322每環(huán)1.2m管片所受浮力為浮×10×G=179.082kN。18根28mm鋼筋截面面積=18×πr=18×3.14F=3.14×32221.2=339.12kN。每環(huán)1.2m管片所受浮力為浮×10××0.014=0.011m。2每環(huán)1.2m管片上部土體有效重量為W=1.2=339.12kN。管片截面

7、面積=1.2×0.3=0.36m。2（17.5-10）×[2×3×3.075+（2-3.14/2）×3]×每環(huán)1.2m管片上部土體有效重量為W=配筋率=0.011/0.36=3.05%＜3.32%，配重管片21.2=200.88kN。（17.5-10）×[2×3×3.075+（2-3.14/2）×3]×未超筋。由力的平衡所知，隧道抗浮安全穩(wěn)定系數(shù)為：1.2=200.88kN。（3）加配重管片性能試驗K=（W+G）/F浮=（161.082+200.88）由力的平衡所知，隧道抗浮安全穩(wěn)定系數(shù)為：加配重管片不僅解決了抗浮的問題，在

8、管片抗/339.12=1.067＜1.1不滿足結(jié)構(gòu)抗浮要求。K=（W+G）/F浮=（179.082+200.88）/339.12=1.12彎性能同樣比普通管片優(yōu)越，在第三方試驗得出結(jié)因此，要增加相應(yīng)措施進行抗浮，措施有加固＞1.1滿足結(jié)構(gòu)抗浮要求。果如下：法、混凝土隔板法等，但加固法在湖面