您的当前位置:首页正文

盾构法施工重点难点控制措施研究

来源:爱站旅游
导读盾构法施工重点难点控制措施研究
盾构法施工重点难点控制措施研究

所谓的盾构法,是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法。由于盾构法有着挖掘速度快、施工劳动强度低等优点,在隧道的施工过程中有着广泛的应用。但是在复合地层的施工中,盾构法存在着一定的施工难度,因此,为了保证工程的施工质量,我们就需要认真分析盾构法施工的重难点,以为施工建设打下有利的基础。

1 工程概况 1.1 工程范围

某市地铁线路主要包括1个中间风井、左右线盾构区间隧道6871.356单线延米、1座联络通道兼废水泵房、7座联络通道(其中6号位于中间风井、8号位于中间始发井)、洞门8个、端头加固4处、农林南人行天桥加固区、线路最小曲线半径600m,线间距13~37.6m;隧道最大纵坡28‰,最小纵坡4‰,隧道轨面埋深13.0~28.65m。车红区间全长约5448m,隧道内径6000mm,拟采用4台φ6980mm盾构施工,区间穿越主要不良地质和特殊岩土。

1.2 工程地质

区间拟建场地原地貌为剥蚀残丘(台地)间冲沟以及滨海滩涂地貌单元,现已填筑或推平,现状为道路、住宅区等,地形平坦。该地段建筑不多,交通繁忙。区间隧道主要穿越地层为:<4-11>砾砂、<7-1>砾质粘性土、<8-1>全风化粗粒花岗岩、<8-2>强风化粗粒花岗岩、<8-3>中风化粗粒花岗岩。

不良地质:①区间多处揭示有风化球,共有12个孔揭示,风化球厚度在0.4~4.1m之间,区间内花岗岩风化球十分发育;②基岩突起里程K5+083~K5+480范围地质图显示有微风化岩层突起,基岩突起附近,基岩面起伏较大,软硬不均现象严重;球状风化体:区间在MKZ2-SZZ-03(YCK4+515)揭示有球状风化体(孤石)发育,厚度1.8m;③抛填片石部分地段为抛石挤淤形成,块石直径0.20~1.50m,主要零星分布在滨海滩涂地貌人工造海区(YCK6+320m~YCK6+919m),厚度最大约6.0m;④区间范围内揭露到3条断层,受断层挤压、张扭等影响,岩体较破碎且风化不均,残积土及全风化岩中常夹块状强风化及中等风化岩块,里程K6+520~K6+700范围有断层穿越。

本工程沿线场地普遍分布有软土、填石、液化砂土、球状风化、基岩突起、断裂破碎带等不良地质,对施工造成较大困难。若处理不当,可能引起基坑及隧道坍塌、地面沉陷等工程灾害,进而危及邻近建筑物、管线等周边环境及人员安全。

1.3 地表及建筑物

本标段下穿、上穿多众多既有建构筑物。区间下穿地铁1号线区间、干渠、街道、行天桥、高速立交桥等。

2 工程重难点及对策

2.1 球状风化、基岩突起地层施工对策

盾构区间球状风化、基岩突起分布十分广泛,且探测难度非常大,是施工中的高风险点,如何提前发现并预处理是本工程的重难点。本工程地处沿海地区,根据设计地质资料,该线路盾构隧道花岗岩风化球十分发育,风化球厚度0.4~4.1m,天然抗壓强度为92.5~131MPa,平均值108MPa,盾构强行掘进势必造成隧道管片破损、隧道中心线偏移、刀具卡死、刀盘开裂甚至盾构损坏等许多难以预料的问题。

对策:①采用物探和钻探相结合的手段,对沿线地层进行勘探,争取最大限度的发现球状风化体和基岩突起地层;②根据地质勘查结果,针对不同情况,采用地面预爆破、人工开挖、掘进通过等手段,达到有计划、有预案的通过此类地段;③在球状风化预处理阶段,指定合理方案,强化方案的执行力,加强现场施工管理,步步为营,做到彻底处理;④在盾构制造阶段充分考虑盾构的掘进性能、强化并增加相关附属设备,从设备方面满足要求;⑤编制多套“过球状风化、基岩突起施工方案”,做到组织到位、管理有序、分工明确,并按照决策层、管理层、作业层的顺序逐级培训,先从思想上认识到位,再从操作上执行到位,达到“彻底发现、提前预判、处理到位、掘进有序”的目标。

2.2 近距离下穿地铁1号线的施工对策

近距离下穿地铁1号线区间是施工难点和高风险点。区间盾构下穿运营中的地铁1号线区间,净距约1.44m。下穿1号线车辆段时埋深仅为4m,不足1倍洞径(图1)。

由于地铁运营对沉降要求高,如果控制不当就有可能对地铁1号线产生影响,因此顺利下穿1号线既有隧道是本工程的一个施工控制重点。

图1 隧道下穿1号线车竹区间位置示意图

对策:①按照“高度重视,充分准备、严格控制、加强监测、快速通过、补浆加固”的原则进行掘进控制;②提前做好与地铁运营部门沟通,在对应位置布设监测点并测得初始值,并做好协调工作,保证监测工作的实施;③盾构通过前做好姿态控制、设备维修、物资材料准备、对施工人员进行交底,统一认识,全面做到施工准备,调整好施工计划,尽量安排在地铁停止运行阶段(夜间)下穿既有隧道;④盾构通过过程中加强掘进参数控制、同步注浆控制、做好碴土改良,控制好出碴量,避免超挖,保证管片背后回填密实;⑤盾构通过后继续做好监测工作,并及时进行补充注浆,控制后期沉降,对下穿段前后50米范围内渗漏地段及时处理。

2.3 下穿干渠施工对策

11号线盾构隧道下穿干渠是本工程的重点(图2)。 图2 区间与干渠位置示意图

干渠2孔6.5m×4.2m的砼箱涵,埋深约5.5m,横跨于区间隧道左右线上方,处于素填土(砾质粘性土)层中,涵底处于砾质粘性土层中。距隧道顶部约5.32m。

对策:①盾构过前对干渠下方土体进行双管旋喷桩加固,采用双管旋喷桩对干渠底部进行加固,保证加固后的土体具有良好的均匀性、自立性、止水性;②盾构经过时,对建筑物变形加强监测,必要时扩大加固范围和深度,并增加其他有效的保护措施;③为有效控制结构沉降,拟从内打设水平向大管棚,间距0.4m。

3 结论

综上所述,盾构法凭借自身拥有的优点,在隧道的施工中有着广泛应用。但是在复合地层的施工中,由于地层环境复杂,盾构法的施工存在着一定的重难点,因此,为了保证工程的施工质量,我们就需要采取有效对策,做好工程的施工,以在保证工程质量的同时提高掘进效率。

参考文献

[1]周斌、张怀亮、程永亮.复合地层盾构机推进速度SVM预测模型研究[J].铁道建筑技术.2014(10).

[2]刘博.广州复合地层盾构施工技术探讨[J].建筑工程技术与设计.2014(34).

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容

Top