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《淺覆土河床地段盾構(gòu)施工工法》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、淺覆土河床地段盾構(gòu)施工工法一、前言在盾構(gòu)法隧道施工中，由于隧道線路走向的限制，會遇到穿越河道或湖底，而隧道頂?shù)胶拥谆蚝?，而隧道頂?shù)胶拥谆蚝椎木嚯x很近，大大小于盾構(gòu)機直徑，也就是淺覆土。盾構(gòu)機在淺覆土層掘進時，一方面，造成極限最小與最大土壓力之間變化范圍較小，使得開挖面支護壓力不易控制；另一方面，由于襯砌受到周圍地下水和盾尾注漿漿液的浮力作用，當管片上部土壓力與管片自重無法抵抗管片浮力時，就會出現(xiàn)隧道管片上浮，同時會引發(fā)工程事故。天津地鐵2號線工程曹莊站～延安西路站區(qū)間隧道工程，區(qū)間隧道工程需穿越外環(huán)河后進入曹
2、莊站盾構(gòu)井接收，最小覆土僅為3.818m,小于盾構(gòu)直徑6.340m,因此，我們對淺覆土過河段的土體進行加固，有效防止處于飽和含水土層中發(fā)生涌水突沉引起上方沉陷產(chǎn)生涌水裂隙，避免了大量河水由盾尾或開挖面的缺陷處涌入而淹沒隧道等引發(fā)的工程事故，經(jīng)過工程實踐，形成本工法。二、工法特點⒈制定合理外環(huán)河土體加固方案，確定攪拌樁施工參數(shù)，并增設(shè)導流管，確保河水暢通。⒉通過監(jiān)測數(shù)據(jù)合理制定盾構(gòu)掘進土壓、速度、注漿量等施工參數(shù)，并確保管片拼裝與盾尾密封符合設(shè)計規(guī)范要求。⒊能有效的防治因為盾構(gòu)擠壓導致前方土體隆起過多，盾構(gòu)處于飽和
3、含水層中發(fā)生涌水突沉引起上方沉陷，產(chǎn)生涌水裂隙，致使大量河水由盾尾或開挖面的缺陷處涌入而淹沒隧道。三、適用范圍本工法適用于淺覆土河床的盾構(gòu)施工。四、工藝原理盾構(gòu)穿越淺覆土河流時，克服隧道管片上浮比較困難，過程控制與調(diào)整尤為重要；增設(shè)抗浮板、導流管、河床回填、優(yōu)化盾構(gòu)掘進參數(shù)等措施，保證土壓平衡盾構(gòu)機在掘進淺覆土過河段時可以建立土壓平衡，并且不發(fā)生噴涌現(xiàn)象，在通過盾尾同步注漿系統(tǒng)向管片壁厚注漿從而保持地表穩(wěn)定。五、工藝流程及操作要點（一）工藝流程見圖19圖1工藝流程圖（二）操作要點⒈設(shè)置圍堰、抽水在盾構(gòu)穿越淺覆土河
4、床時，首先設(shè)置圍堰，圍堰大小根據(jù)盾構(gòu)區(qū)間線間距有直接關(guān)系，設(shè)置圍堰區(qū)域為區(qū)間隧道邊緣向外延伸不低于1倍的隧道底部埋深的距離，圍堰沿河流橫斷面布置，兩圍堰寬度為區(qū)間隧道邊緣需要分別向外延伸，約3.5～4倍的寬度，放坡1：1截流。圍堰頂面寬5m，底面寬度為河底寬度、高度為高出河面約1.5m，圍堰用粘土直接堆填并碾壓。圍堰筑好后，進行抽水，清淤。如圖2圍堰縱斷面、圖3圍堰橫斷面圖。圖2圍堰縱斷面圖9圖3圍堰平面圖⒉土體加固詳細了解地質(zhì)勘查報告，了解土層結(jié)構(gòu)，了解周圍環(huán)境，做好相關(guān)準備工作，并制定相應的施工方案，確保地基
5、加固工作順利進行，以免影響總工期。盾構(gòu)施工中，常用的土體加固方法為凍結(jié)法加固、高壓旋噴樁加固、靜態(tài)分層注漿加固、深沉攪拌樁加固等方法，選擇原則主要是在確保安全情況下選擇經(jīng)濟而有效的加固方法，本工法選用深層攪拌樁作為加固方法，相比其他加固方法更加經(jīng)濟有效。攪拌樁加固原則為盾構(gòu)法隧道外上下3m、左右3m，以便增加土體的整體性，確保加固后的土體強度不得小于0.8MPa,抗?jié)B系數(shù)小于1×10-8cm/s。如圖4攪拌樁加固示意圖及圖5攪拌樁施工工藝流程。圖4攪拌樁加固示意圖圖5攪拌樁加固示意圖⒊抗浮板、導流管、河床回填施工
6、9⑴、抗浮板待攪拌樁加固完成后將原河底向下開挖400～600mm，根據(jù)具體情況而定，其標高滿足在進行墊層與混凝土澆筑后與原河床標高齊平，而后澆筑100mm厚的墊層，墊層材料為素混凝土，標號C10。墊層寬度為河流寬度，墊層的長度為圍堰區(qū)域內(nèi)的長度，墊層上方施工鋼筋混凝土底板，鋼筋采用直徑14mm螺紋鋼，單層，間距為0.2m×0.2m?；炷翗颂朇30S10，厚度200～300mm,這樣保證了混凝土面與原河底面標高齊平，從而確保河道恢復后河底標高保持不變。⑵、導流管混凝土抗?jié)B抗浮板強度達到80%后，沿河流方向放置承插
7、混凝土管，管涵長度為2倍的隧道中心間距，管涵下方使用碎石作墊層，混凝土管的大小與數(shù)量根據(jù)河水流量以及流速確定，如河水上方或下方附近有橋梁，則管道與橋孔須對齊。管涵斷面見圖6：圖6導流管布置斷面圖⑶、河床回填導流管設(shè)施完畢后。填筑過程中必須隨時進行分層（400mm）填筑且碾壓，壓實度須達到86%以上。粘土填充高度根據(jù)原覆土厚度與盾構(gòu)機直徑有關(guān)，回填覆土的厚度與原覆土的厚度相加后必須大于1倍的盾構(gòu)直徑，才符合盾構(gòu)安全施工要求，最終效果如圖7所示：圖7河床覆土最終斷面效果圖上述工作完成后，拆除既有圍堰，恢復河水流通。⒋
8、盾構(gòu)掘進施工⑴、土倉壓力的設(shè)定與控制土壓平衡盾構(gòu)機工作原理即，將正面土體切削下來進入刀盤后面的密封艙內(nèi)，并使艙內(nèi)具有適當壓力與開挖面水土平衡，以減少盾構(gòu)推進對地層土體的擾動，從而掘進施工中維持地表的穩(wěn)定。在盾構(gòu)9穿越加固區(qū)中，嚴格控制土倉壓力，對控制地表沉降是至關(guān)重要的。土倉壓力理論值計算步驟如下：由于在淺埋段中掘進施工，計算該類土層水土壓力時采用水土分算的原則計算。通常
