超大直径泥水盾构机始发技术

以扬州市瘦西湖隧道工程为例,详细阐述了在老黏土地层条件下,超大直径泥水平衡式盾构机始发详细流程、重点技术控制措施,并介绍了针对黏土地层对泥水平衡式盾构机刀盘刀具的改造情况,可供类似工程借鉴。     

北京地下直径线工程盾构隧道平行既有地铁2号线施工管理

<正>1工程简介北京地下直径线工程盾构隧道全长5175m,采用φ12.04m泥水平衡盾构机施工,盾构隧道管片内径φ10.5m,管片外径φ11.6m,环宽1.8m。盾构机由天宁寺桥4#盾构井始发,自长椿街向东与既有地铁2号线平行掘进,平行长度约3990m。     

钢套筒辅助技术在透水卵石地层泥水盾构接收中的应用

泥水盾构隧道的始发与到达控制一直是盾构掘进施工中的关键步骤,其难度较大且风险较高。为了保证盾构接收过程的安全、快速与经济,结合某地铁区间工程,对强透水砂卵石地层条件下的泥水平衡盾构钢套筒辅助接收技术进行试验。针对强透水砂卵石地层透水性强、被扰动性强以及地层不稳定等特点,对钢套筒设计、端头井加固、盾构机姿态校核、洞门处破除、到达洞门的掘进参数控制以及洞门注浆堵水处理等方面进行分析并形成一整套相关控制技术。从实际施工效果可知,采用该技术进行盾构接收具有安全性高、工期短、施工成本低以及适应性强等优点。     

大直径泥水平衡盾构浅覆土始发地表沉降特性

研究目的:在盾构始发阶段,由于覆土浅、地层自稳能力差,地层扰动引起的危害已成为不可忽视的问题。基于此,本文以京张高铁清华园隧道工程为背景,依据始发段实际加固方案及现场监测得到的始发段掘进参数,采用有限差分法建立三维泥水平衡盾构隧道数值模型,通过分析始发施工过程中隧道周边地表土体位移,并与现场实测进行对比,研究大直径盾构浅覆土始发段地层位移变化特征。研究结论:(1)数值计算与现场监测结果得到的土体位移规律基本一致,验证了本文盾构法施工数值模拟计算方法的工程实用价值;(2)由于始发竖井端头进行了高压旋喷桩加固,相应的地表沉降明显得到控制改善,印证了加固方案的有效性;(3)得到了大直径泥水盾构浅覆土始发土体变形规律:隧道轴线上方土体的沉降位移最大,为20 mm,两侧逐渐减小,两端呈现轻微上拱趋势,隧道周围土体有向洞室挤人运动的趋势;(4)该研究成果可为类似大直径盾构浅覆土始发工程提供参考。     

大断面燕尾段隧道盾构长距离空推始发技术

大断面燕尾段隧道盾构机空推始发、洞内始发反力系统的设计安装及盾构机的精确定位施工难度比较高,且直接影响盾构机的施工进展及姿态.结合广深港客运专线深港隧道皇岗公园工作井第一台直径9.6m盾构机空推始发施工情况,阐述了大断面燕尾段隧道盾构机吊装、空推以及始发等关键技术,特别是采用钢筋混凝土墙作为始发承力结构,安全可靠,可为同类工程提供参考.     

盾构机始发与到达端头土体加固分析

研究目的:盾构法隧道施工中,端头土体加固是盾构机始发、到达技术的一个重要组成部分,也是盾构机始发、到达事故多发地带,即端头土体加固的成功与否直接关系到盾构机能否安全始发、到达。因此,合理选择端头加固施工工法和必要的加固监测,是保证盾构法隧道顺利施工的非常重要的环节。研究方法:作者依靠多年的工程实践,主要分析了端头土体加固的目的、加固范围和土体加固的施工方法及其适用性,最后对端头土体加固的质量影响因素和加固效果检测进行了分析总结。研究结果和结论:端头土体加固与一般地基加固的不同之处是不仅仅要有强度要求,还要有抗渗透性要求。在此基础上,还要考虑经济的要求,这主要由加固长度、宽度、加固方法的选择决定的,即加固方法是否存在风险性过大,或过于保守,加固范围过大等。目前大多数的承包商往往在端头加固的一项的报价较低,如何采取经济合理、安全可靠的加固方法,是我们共同面对的一个课题。     

大直径泥水平衡盾构浅覆土始发数值分析

依托新建京张铁路清华园隧道工程,使用有限差分软件对大直径泥水平衡盾构的浅覆土始发掘进进行数值模拟。结果表明,未加固地层条件下,盾构始发时开挖面无法自稳。通过对比分析不同加固范围条件下洞门中心土体的挤出变形以及地表沉降变化规律,提出盾构始发地层加固的最佳范围,并获得在该加固范围下土体扰动引起的地表位移分布特征。     

盾构法隧道端头井地层加固方法及其应用研究

研究目的:盾构始发或接收是控制盾构法隧道工程的关键节点之一,鉴于盾构法隧道端头井地层加固风险高、投资大,且近年来由于端头井地层加固处理不当引起的工程事故屡见不鲜,因此需要针对不同的地质条件与加固要求,明确合理的地层加固方式与相应的加固范围,以及环境保护要求相对苛刻条件下的特殊工法。研究结论:通过研究得出:(1)由土体稳定性与止水性要求共同确定的纵向加固长度为盾构机长度与(1~2)倍管片环宽之和,而由土体稳定性确定的加固长度仅需3~4 m;(2)受橡胶老化与密封压力较低的影响,铰链板结合止水橡胶板密封装置的使用受到限制,箱体密封装置由于密封压力高、密封性能可靠且施工便捷,在泥水盾构工程中比较适用;(3)盾构密闭始发装置在风险控制、工期保障、环境保护与循环利用等方面具有明显的优势;(4)盾构密闭始发装置可应用于各类盾构隧道工程,尤其是周边环境控制要求高、不允许进行地面管线改迁的工程。     

钢套筒平衡技术在泥水平衡盾构出洞工程中的应用

钢套筒结合端头加固辅助盾构始发已广泛于隧道建设中,但在高水压、复杂地质等环境下,端头加固效果不佳,且现有的钢套筒辅助始发技术不成熟,存在较高的风险。在广州13号线一期工程南岗站—温涌路站区间中,针对始发端超高水压、周围管线和房屋密集等复杂环境条件,通过对钢套筒关键技术进行分析及改进,在无端头加固的条件下,采用泥水平衡盾构钢套筒始发。工程实践表明,此工法取得了较为理想的效果。     

深圳地铁5号线民五区间盾构始发冻结法施工技术

深圳地铁5号线民五区间盾构始发处采用冻结法施工技术,成功解决了与盾构始发井连续墙相连段隧道围岩较差,地下水丰富,地面施工场地狭小的条件下如何加固软弱围岩的施工难题,确保了盾构机安全顺利通过和后续盾构作业的快速推进,为今后类似工程的施工提供借鉴。     

有限元模拟精确分析地下连续墙槽壁加固区域的应用

主要论述苏州火车站改造工程地下连续墙槽壁加固应用有限元模拟计算,模拟分析了3种不同工况对槽壁稳定的影响程度和影响区域,精确确认了加固区域。工程实践表明,有限元模拟计算分析槽壁加固区域是准确的,特例也充分验证了分析结论。加固区域的精确确认,明显缩短了高压旋喷桩加固的有效桩长,大大节约了加固成本和工期,确保了地下连续墙安全施工,取得了较好的整体效果,为地下连续墙槽壁在复杂地质条件下加固提供很好借鉴经验。     

富水砂层地下连续墙施工质量控制措施探讨

南通市特有的富水砂层地质对地下连续墙成墙质量影响较大。南通市轨道交通1号线基坑开挖过程中,部分地下连续墙墙面出现较大鼓包、漏筋等缺陷。通过分析发现在没有槽壁加固的情况下,采用降水与优化泥浆配比等措施可较好地控制缺陷发生,可为后续城市轨道交通建设提供参考。     

钢筋混凝土空心墩延性变形能力分析

基于纤维梁柱单元建立钢筋混凝土空心墩滞回分析模型,与试验结果对比验证模型准确性。在此基础上讨论纵筋配筋、壁厚、混凝土强度、剪跨比等因素对空心墩延性变形能力影响。研究表明:对剪跨比大于7.0的高墩,提高纵筋配筋率可有效增强其延性变形能力;而对于剪跨比小于5.0的中低墩,提高纵筋配筋率对其延性变形能力不利;在轴压比和纵筋配筋率一定情况下,空心墩壁厚对其延性变形能力影响不大,而保持轴力和纵筋配筋量不变时,增大壁厚可有效增加中低墩延性变形能力;且在固定轴力下,增大混凝土强度对提高中低墩延性变形能力效果显著。     

地铁盾构区间下穿挡墙式铁路路堤变形控制措施研究

为解决盾构区间小角度下穿挡墙式铁路路堤及接触网立柱的安全施工问题,首先采用理论分析的方法,对下穿施工存在的工程风险进行了分析并提出了针对性的保护措施;再建立三维有限元模型对盾构下穿施工过程进行数值模拟,并将数值计算结果与实测数据进行了对比分析。研究结果表明:(1)轨道沉降曲线整体呈“W”形,挡墙沉降曲线在两隧道间呈平缓变化,挡墙的变形量小于轨道,证明其抗变形能力优于轨道;(2)采取注浆加固措施后,沉降值约为不采取注浆加固措施时的50%,说明基底注浆加固措施对控制挡墙及路堤沉降效果显著;(3)接触网立柱实测沉降值为计算沉降值(数值计算未考虑立柱加固措施)的41%左右,说明对受下穿影响较大的接触网立柱采取加固措施是必要的;(4)实测沉降曲线与计算预测的沉降曲线基本一致,验证了数值模拟结果的可靠性。     

兰州地铁砂岩地层联络通道冻结法加固技术分析

为研究冻结法加固技术在强风化砂岩(红砂岩)地层中的适用性,依托兰州地铁1号线联络通道工程,首先介绍地层加固方案,通过经典解析法核算冻结壁平均设计温度。基于包含土体、隧道和联络通道的三维数值模型,讨论施工各阶段的冻结壁安全系数。最后,根据监测结果分析隧道收敛、地表沉降等关键施工控制参数。结果表明:冻结壁平均设计温度符合要求,可保证各阶段冻结壁安全系数满足规定,各项监测指标均未超过控制标准。冻结法在强风化砂岩(红砂岩)地层中具有很好的适用性,能够有效解决其他加固技术难以克服的难题。     

差异沉降对加筋土挡墙筋带内力与变形的影响

采用正交设计进行加筋土挡墙缩尺模型试验。通过对筋带延伸率、筋带密度、筋带与面板连接方式三个可变因素的二水平4组试验,研究墙后填土与墙面板之间的差异沉降对筋带变形的影响。结果表明,差异沉降导致筋带不再保持原来的水平位置,其竖向变形可以用指数曲线描述。应用弹性薄膜理论与筋土相互作用耦合方程对筋带变形及内力进行的分析表明,差异沉降导致的筋带应变由水平位移和竖向挠度共同引起,该应变比常规设计中筋带应变大,将导致筋带受力条件恶化,挡墙安全度降低。     

单墙衬砌在富水软土地区明挖地铁车站中的应用

单墙衬砌(即利用地下墙直接作为结构侧墙)在富水软土地区地铁车站中应用不多。结合工程实例,介绍其设计和施工要点、侧墙结构配筋计算、侧墙(连续墙)防水技术及连续墙刚性接头与诱导缝变形协调处理技术。     

超大地下连续墙钢筋笼吊装方案比选与优化

城市轨道交通施工环境复杂,周边构建筑物众多、人口密集、车流量较大,地下连续墙施工时钢筋笼吊装安全风险极大,方案筹划不当易引发吊装安全事故。通过地下连续墙钢筋笼吊装方案的筹划、计算,对轨道交通建设地下连续墙常用吊装方案进行总结分析和比选优化。在确保吊装安全控制的同时,达到提高施工工效和成本优化的目的,可为同类工程的施工提供借鉴和参考。     

旋喷桩加固客运专线路基挡土墙地基设计应用

研究目的：针对客运专线对挡土墙稳定性和变形要求高的特点,探讨研究挡土墙基底为深厚软弱土层时采用旋喷桩加固的设计计算方法,并提出相应的施工技术要求。研究方法：根据客运专线挡土墙的特点和地基条件,采用复合地基计算理论进行基本参数的计算,并根据计算结果采用压应力扩散理论和实体基础理论对旋喷桩布置和加固深度进行验证。研究结果：基于重力式挡土墙及湿陷性新黄土的特点,在复合地基设计结果基础上,比较实体基础和压应力扩散理论计算的加固深度,为提高客运专线路基挡土墙稳定的可靠度,设计采用实体基础计算理论确定加固深度。研究结论：在地基加固设计中应根据可靠度要求合理选择地基加固深度计算理论,在客运专线重力式挡土墙设计中如果需要大幅度提高承载力,采用实体基础计算理论进行设计可靠度较高。     

朔黄铁路K44滑坡整治设计

朔黄铁路K44+940～K45+050以半填半挖形式通过马圈滑坡,经线路方案比选后,以整治滑坡方案通过。针对马圈滑坡特征,进行滑坡整治综合分析,在采用多种勘探手段取得详细地质资料基础上,反算确定出滑坡物理、力学指标,根据计算确定出线路左侧采用12根,线路右侧采用17根抗滑桩及桩板墙、衡重式路肩墙、重力式路堑挡土墙、护墙、护坡、加强滑坡区及路基的防排水等综合性防护工程措施。