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《淺覆土透水砂層泥水盾構施工關鍵技術研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在應用文檔-天天文庫。
1、淺覆土透水砂層泥水盾構施工關鍵技術研究廣東重工建設監(jiān)理有限公司廣東廣州510000木文主要針對淺覆土透水砂層泥水盾構施工關鍵技術的研宄展開了探討,通過結合具體的工程實例,對淺埋地層大直徑泥水盾構的始發(fā)技術作了詳細的闡述,并分析了盾構下穿時鐵路橋變形預測和泥水分離系統(tǒng)及適應性改造,以期能為有關方面的需要提供參考借鑒。關鍵詞:泥水盾構;施工;關鍵技術0引言泥水盾構施工由于自身具有的優(yōu)點,在如今的施工建設中有著廣泛的應用。而為了進一步促進泥水盾構的施工發(fā)展,施工方就需要掌握關鍵的施工技術,并積極做好相應的工程施工作業(yè)。基于此,木文就淺覆土透水砂層泥水盾構施工關鍵技術的研究進
2、行了探討,相信對有關方面的需要能有一定的幫助。1工程概況某地下軌道工程由南、北線隧道組成,其長度分別為1.85、1.8km。木工程采用2臺直徑為11.65m的泥水盾構從東側的4#、2#工作井下井始發(fā)掘進。隧道縱坡采用“V”字型分布,其最大設計縱坡坡度為5.5%,盾構始發(fā)段的最小覆土厚度分別為3.4、6.3m,正常掘進段覆土厚度為1.5?13m,其中盾構下穿東河段河底到隧道頂凈距僅2.9m,地下水埋深為1?2m。1.2工程地質盾構隧道主要穿越的地層包括砂質粉土、砂質粉土夾粉砂、淤泥質粉質黏土、淤泥質粉質黏土夾砂質粉土、淤泥質粉質黏土和淤泥質黏土層等,整體屬上軟下硬地層。
3、始發(fā)段縱剖面如圖1所示。圖1盾構始發(fā)段縱剖面圖(單位:m)1.3工程重難點分析1.3.1盾構始發(fā)本工程盾構始發(fā)端頭地層主要為飽和性砂質粉土和粉土夾淤泥質土,滲透性較強,場地地下水豐富、水位高,且始發(fā)端頭均位于主干道下,埋深均小于1倍洞徑,屬于超淺埋工況,施工風險極高。盾構始發(fā)安全不僅關系到盾構設備和工程的安全,同時也關系到地面的交通安全,因此,如何確保盾構始發(fā)安全是盾構施工的重點。圖2鐵路橋箱涵處隧道橫剖面圖1.3.2盾構隧道下穿鐵路橋鐵路橋機動車道與非機動車道地面高度差為2.5m,非機動車道與道外地面高度差約為3.5m。地下通道盾構隧道中線位于人行道上,其一半位于鐵
4、路橋箱涵下,另一半位于鐵路土路基下方(見圖2)。盾構下穿鐵路橋段地質為粉砂土,而該橋為鐵路運輸干線,鐵路行車軌面對沉降極為敏感,因此,如何確保鐵路運輸安全既是本工程的重點,也是難點。1.3.3泥水處理系統(tǒng)選型配套及凈化處理由于地層顆粒極細,在分離設備運行過程中,旋流器經(jīng)常被細顆粒土體黏住,無法實現(xiàn)旋流分離,而振動篩只能振動分離泥漿中攜帶的大塊黏土,無法分離泥漿中的細顆粒物質。因此,我們奮必要結合該地質條件對原系統(tǒng)進行適應性改造,進而提高細粉砂土或淤泥黏土地層條件下泥水分離設備的泥漿處理效果。2淺埋地層大直徑泥水盾構始發(fā)技術某地下軌道工程地質條件以粉砂土和淤泥黏土為主,
5、自穩(wěn)性差,在地下水滲漏情況下極易形成空洞,致使地面塌陷、地下水冋灌工作井,從而造成盾構和工作井被淹,危及交通安全。因此,需要從設計方案和施工措施上研究出一整套的大直徑泥水盾構始發(fā)技術和工藝標準,為盾構施工提供科學依據(jù)和技術支撐。2.1端頭加固方案設計2.1.1確定端頭加固范圍本項0盾構直徑為11.65m,主機長11.6m,與過江隧道工程和過河隧道工程所用盾構均為同一臺。由于加固范圍及相關施工參數(shù)確定不合理等原因,之前一些工程經(jīng)常出現(xiàn)不同程度的塌陷事故,如圖3所示。圖3盾構始發(fā)吋不同程度的地面塌陷為避免之前項0在盾構始發(fā)期間出現(xiàn)的問題再次出現(xiàn),本項0根據(jù)盾構的長度、漿液
6、注漿壓力和擴散半徑等參數(shù),綜合考慮,將盾構始發(fā)端頭加固范圍確定為縱向長15m,豎向由地面加固至隧道底以下5m,橫向對隧道兩側各加固5m。另一方面,由于南線隧道盾構始發(fā)端頭覆土厚僅3.4m,增加1個38m長的次加固區(qū),以確保盾構在超淺覆土工況下安全施工,同時使隧道覆土厚度達到6.5m,滿足正常建立泥水壓力的要求。2.1.2施工工藝(1)北線隧道。北線隧道盾構始發(fā)端頭均位于項S施工場地內(nèi),場地寬闊,地質為粉砂土和淤泥黏土,且加固范圍內(nèi)無市政管線,綜合考慮場地、成本和工期等因素決定采用三軸攪拌加固,攪拌樁與工作井圍護結構間30cm間隙采用三重高壓旋噴樁加固處理。(2)南線隧
7、道。南線隧道盾構始發(fā)端頭位于主干道兩條路交叉U,并橫穿整個路U,受地面交通組織影響,需分10期進行施工。同吋,加固范圍內(nèi)存在華數(shù)、電信、移動、聯(lián)通、國防和長途等多種通信管線,II均無法遷改,需就地采取保護措施。綜合考慮各施工工法的設備、成本和工期等因素,決定采用三重高壓旋噴樁加固。2.1.3加固效果檢測根據(jù)端頭加固的功能,同吋確保盾構刀盤能順利切削,端頭加固體強度須達到IMPa以上,抗?jié)B系數(shù)滿足10—7cm/s。端頭加固完成并滿足28d齡期后,采用垂直取芯試驗檢査樁體的加固強度和抗?jié)B性,并在洞門混凝土破除前通過水平探孔試驗檢查樁體的咬合質量和滲水情況