土压平衡盾构软硬不均地层掘进控制策略

上软下硬地层掘进盾构施工中极易出现地表沉降、刀具磨损等的难题,如何在上软下硬地层中控制掘进参数、判断刀具磨损及仓内状况是盾构施工管理的重点,本文结合广深地区上软下硬地层施工经验,对上软下硬地层盾构掘进策略进行总结分析,明确控制要点。     

雅万高铁大直径盾构隧道下穿轻轨施工技术

以印度尼西亚雅万高铁1号隧道施工项目为依托,研究复杂地层大直径盾构隧道下穿轻轨施工技术。采用我国自主研发的大直径泥水加压平衡盾构机,在分析场地工程地质条件的基础上,开展盾构性能参数研究、始发盾构掘进技术研究和盾构正常掘进研究。该施工技术方案解决高烈度地震地区地层复杂环境下高铁盾构掘进施工问题,盾构掘进风险得到有效控制。     

小半径曲线盾构隧道下穿城市主干道施工技术

盾构隧道下穿既有道路过程中,不可避免地对地层产生扰动,施工前对下穿段范围内城市道路现状进行详细调查,掌握路面情况,选择符合施工情况的掘进模式。小半径曲线条件下盾构隧道施工,盾构司机需了解掘进线路的变化情况,根据地层变形的监测数据,控制盾构掘进参数,保证盾构掘进时的施工质量和管片拼装的施工质量。合理的推力和掘进速度是施工安全的重要保证。通过施工监测数据,分析地表沉降,及时反馈施工,优化掘进施工参数,可有效控制施工风险。     

上软下硬复合地层盾构施工技术及控制策略研究

针对上软下硬地层盾构施工关键难点,依托和燕路过江通道某区间盾构隧道工程开展研究,首先介绍该区段上软下硬地层的地层分布,探究盾构施工技术的主要难点,然后通过施工中记录的掘进参数,分析掘进换刀前、后主要掘进参数的波动情况,基于推进平均速度、刀盘转矩、总推力以及管片浮动的变化情况,探究掘进过程中掘进参数控制方式,最后针对上软下硬复合地层的施工关键问题给出相应的控制策略,可为类似盾构施工工程提供建议。     

砂卵石地层盾构施工诱发地表塌陷机理及处置技术研究

结合北京地铁16号线穿越三环路突发地面塌陷事故,探讨了砂卵石地层盾构施工诱发地表塌陷的机理,并以数值模拟方法分析了砂卵石地层这种“极不稳定地层”在施工扰动超过冒落拱承载极限时,围岩土体发生没有先兆的突发塌陷机理;对塌陷事故的处置应从地层处置与盾构掘进控制两方面进行,地层处置是根据地下空洞及周边建(构)筑物状况制定综合地层注浆加固方案.盾构掘进控制是准确及时控制掘进中工作面压力、出土量、背后注浆等施工参数.确保盾构在砂卵石地层掘进时地上地下安全。     

土压平衡盾构掘进上软下硬基岩凸起地层施工措施

广州萝岗区以孤石众多而被列为地质灾害区域,盾构掘进施工会带来掘进速度缓慢,掘进参数、地面沉降、盾构姿态难以控制,盾构刀具异常损坏严重等问题。文中分析了广州地铁六号线二期[萝岗~苏元]盾构区间在复合地层中施工存在的主要风险,介绍了盾构掘进上软下硬基岩凸起地层的辅助施工措施,可为类似工程施工提供借鉴作用。     

灰岩富水岩溶地层下双模盾构施工技术

为避免富水岩溶复合灰岩地层中盾构掘进导致喷水涌砂、地层塌陷等施工风险,依托于广州市某地铁区间工程,从溶洞处理、盾构选型、施工管控处治等方面对与此地层相配套的双模盾构施工方案与技术进行研究。研究表明：对溶洞注浆预处理可有效提高富水岩溶地层的稳定性;串联式泥水/土压平衡双模盾构对此类地层适应性较好,可解决岩块滞排问题;严格执行掘进控制和适当改造设备,有利于保证复合地层中的正常掘进施工。     

软硬不均地层复合盾构的研究及掘进技术

针对广州地铁二号线越秀公园—三元里区间的软硬不均地层的盾构施工,提出复合盾构的设计思想,并对复合盾构的功能及技术参数进行研究,分析刀盘、刀具与地质的适应性。研究复合盾构掘进模式的原理、掘进参数及模式之间的转换技术,解决了软硬不均地层的掘进难、效率低、成本高、地层变形不易控制等技术难题。为了有效地控制掘进方向和盾构姿态,分析盾构掘进方向偏差的原因,研究相应的控制方法,达到了防止管片裂损和控制错台的目的。为防止黏性地层掘进的“泥饼”现象及富水地层掘进的“喷涌”现象的发生,研究相应的渣土改良技术。通过盾尾环形间隙同步注浆技术的研究及采用可靠的技术措施,并加强施工监测,及时变更掘进参数,控制地层的变形,确保京广铁路正常运营及临近建构筑物的安全。     

泡沫剂在软硬不均地层渣土改良的技术应用

针对上海市地铁7号线北延伸罗店中心镇公共交通配套工程"陆翔路站～潘广路站"区间的软硬不均地层的盾构施工,研究土压平衡盾构掘进模式的原理、掘进参数,解决了软硬不均地层的掘进难、效率低、成本高、地层变形不易控制等技术难题。为了有效地控制掘进方向和盾构姿态,分析盾构掘进方向偏差的原因,总结相应的控制方法,达到了防止管片裂损和控制错台的目的。为防止黏性地层掘进的"泥饼"现象,研究相应的渣土改良技术。     

黏土地层盾构掘进速度对地表沉降影响研究

对盾构掘进速度的控制是盾构施工控制的重要环节,但针对盾构掘进速度与地表沉降关系的研究较少,文章以常州地铁2号线盾构区间施工为背景,分析了常州黏土地层下盾构掘进速度对表沉降的影响特点。通过对其地表监测数据的整理分析,结合盾构掘进施工日志,提出一种可对同步注浆、二次注浆、土舱压力、盾构掘进速度等进行定量分析的数值模拟方法,设计模拟工况对盾构全过程进行模拟研究,得到STEP计算步数与盾构掘进速度之间的对应关系,建立常州黏土地层下盾构掘进施工的掘进速度造成地表沉降预测曲线。研究结果表明：掘进速度较快时其造成的地表沉降更小,且当掘进速度在20～50mm/min时利用数值模拟得到黏土地层下掘进速度v—地表沉降h关系的预测曲线：h=6.5/{1+86.2［(v-19.5)/27842.7］0.464},其预测效果较好。     

大直径泥水平衡盾构长距离穿越长江上软下硬复合地层施工技术

文章总结了盾构长距离穿越上软下硬地层的施工技术,从刀盘刀具配置、掘进参数控制、管片拼装、同步注浆等方面提出了大直径泥水盾构穿越上软下硬地层中的掘进技术控制,对复合地层大直径泥水盾构穿越技术提供技术参考。     

复杂条件下盾构下穿珠江前航道施工控制研究

为保证盾构施工正常顺利进行,掘进成环符合质量验收标准,需要在传统的掘进施工中进行施工控制上的改进和完善.本文对富水条件下的盾构"小半径、长距离、S弯"穿江施工控制研究进行介绍,并阐述施工过程控制要点及施工效果,为以后的盾构在富水地层掘进施工提供宝贵的经验和施工控制指导.     

软硬不均地层盾构施工技术研究及地层扰动影响分析

在盾构隧道施工中,软硬不均地层会对盾构掘进产生不利的影响,严重时会造成地表沉降等风险的发生.本文依托长沙地铁某盾构区间工程实践,针对软硬不均地层盾构施工控制技术进行研究,首先介绍了软硬不均地层盾构刀盘刀具选型,并基于理论分析与现场实测数据分析了地层渐进性扰动引起的地层塌陷原因.结果表明软硬不均地层盾构掘进过程中地表沉陷过大的原因是由隧道断面上部松散砂层的地质原因、渣土改良效果欠佳及掘进参数控制问题共同作用的结果;其次,常用于地层变位预测的PECK公式适于均质地层,对于计算结果与实测值具有较好的一致性,为软硬不均地层盾构掘进监测施工提供一定的指导.     

上软下硬复合地层盾构空舱快速掘进技术

为解决上部软土下部极硬岩的复合地层盾构掘进中普遍存在的刀盘易结泥饼、刀具异常损坏和渣土超排等问题,以某城市地铁工程为依托,提出了盾构空舱快速掘进及其配套综合注浆围岩稳定控制技术,并采用数值模拟进行了理论分析。研究结果表明:提出了复合地层盾构空舱快速掘进方法,解决了复合地层段盾构推力大、易结泥饼、刀具易损坏和破岩效率低等难题,稳定了施工参数,大幅提高了施工效率,节约了施工成本。开发了空舱掘进配套的综合注浆围岩稳定控制技术,控制了地层损失,防止了隧道塌方灾害。通过建立盾构掘进动态数值模型,揭示了复合地层在空舱掘进模式下掌子面前方的围岩变形模式和地表沉降规律。     

南宁地铁富水圆砾石地层盾构隧道施工风险与对策

基于南宁地铁3号线盾构隧道工程,针对盾构隧道施工过程面临小半径曲线盾构始发姿态控制难、穿越富水圆砾地层掘进效率低两项典型的盾构施工技术难题。对盾构掘进过程施工风险进行分析探讨并提出相应对策。小半径曲线盾构始发提出采用割线始发、姿态控制、高精度始发托架安装、加强同步注浆及螺栓复紧等多方面联合对策。针对富水圆砾地层掘进效率低问题,对盾构机刀盘刀具配置进行改造、掘进参数优化控制、合理的渣土改良等措施,提高了盾构掘进效率,取得了良好的效果。     

大粒径卵砾石地层盾构刀盘选型及适应性评价

大粒径卵砾石地层是北京地铁修建过程中开挖难度最大的地层之一,给土压平衡盾构施工造成了一系列的难题。刀盘是土压平衡盾构的重要构件之一,合理的刀盘结构型式是大粒径卵砾石地层土压平衡盾构高效、可靠运行的前提。为了找出适用于大粒径卵砾石地层的刀盘结构型式,以北京地铁九号线盾构工程为背景,开展大粒径卵砾石地层土压平衡盾构开挖原型试验,基于"北京地铁盾构施工实时管理系统"和"北京地铁建设安全风险技术管理体系"收集盾构关键施工参数,以现场掘进试验数据有基础,对盾构掘进效能、盾构关键参数地层适应性及刀具磨损情况进行了对比研究。研究结果表明:1)大粒径砂卵石地层辐条式刀盘适应性更好,掘进效率更高,对刀具的磨损控制更为有利;2)辐条式刀盘可适当增大开口率至55%~65%;3)大粒径卵砾石地层,辐条式刀盘比面板式土压力控制更加稳定;提高盾构掘进速度的同时,应注意盾构土压力的控制,合理的盾构推进速度应为20~60mm/min。     

杭海城际铁路盾构穿越沼气地层施工措施研究

为减小盾构穿越沼气地层的施工风险,以杭海城际铁路余杭至许村区间为背景,在分析工程水文地质、沼气赋存及分布情况和施工风险等基础上,通过对地层中的沼气情况进行勘测,同时采用预先释放、气压及流量监测、隧道通风、盾构掘进参数调整和甲烷监测等施工措施,并实施盾尾密封和防爆设备等盾构设备改良措施,避免了盾构掘进出现施工人员中毒以及沼气爆炸的风险,有效控制了沼气释放对地层的扰动影响,保证了盾构穿越沼气地层的施工安全。     

盾构掘进通过花岗岩球状风化体施工技术

通过广州地铁某区间盾构掘进通过花岗岩球状风化体的成功案例,对盾构穿越花岗岩球状风化体发育地层的施工风险进行了分析,介绍了盾构掘进参数控制、同步注浆控制、施工监测与二次补充注浆的相应施工对策,并列举一些施工中的异常情况和处理,为类似工程提供参考。     

富水圆砾地层土压平衡盾构掘进参数优化研究

如今盾构法施工在地铁建设中已得到广泛应用,砂卵石、软土等地层的盾构施工技术日趋成熟,而富水圆砾地层的盾构施工技术研究较匮乏。本文依托南宁轨道交通2号线三十三中~苏卢站盾构掘进区间,对富水圆砾地层段和圆砾泥岩复合地层段土压平衡盾构掘进参数进行对比分析,并对圆砾地层土仓压力取值范围的计算方法进行讨论。研究结果表明,圆砾地层掘进参数波动幅度较小,其中,盾构推力、刀盘扭矩、注浆压力三者存在相似的变化趋势,土仓压力则有所增长。复合地层中掘进参数中盾构推力、刀盘扭矩、注浆压力波动幅度更明显,但土仓压力基本保持稳定。采用Terzaghi松动土压力或静止土压力计算值作为圆砾地层土仓压力取值上限更为合理。三苏区间采用的掘进参数对地表沉降基本控制在5mm以内,对圆砾地层盾构施工具有借鉴意义。     

济南复合地层土压平衡盾构掘进效能实测分析#br#

依托济南轨道交通一号线复合地层土压平衡盾构掘进施工,提出一种在盾构机额定配置条件下的分项功耗和施工参数离散性指标双结合的掘进效能评价方法,并据此分析得到刀盘切削、盾构推进和螺机出土效能的变化特征。结果表明：①土压平衡盾构穿越济南复合地层时,盾构掘进总功耗在400~1250kW变化,其中,刀盘切削和盾构推进是盾构掘进功耗的主要组成部分,占总功耗的66%~84%;②刀盘切削的扭矩和转速具有明显的聚集特征,而盾构推进速度和推力分布形态的聚集特征弱于刀盘参数;③螺机出土的转速和扭矩在不同地层中的差异性不大,螺机参数的聚集特征不明显;④由于盾构掘进的分项功耗与其离散性指标不存在必然的联系,盾构施工中可能存在掘进功耗小但施工控制困难的情况,应在盾构选型及施工过程中予以充分考虑。