1K413030盾构法施工P124
选型依据:适用性、经济合理性、技术先进性
(技术先进要以可靠性为前提) 类型(开挖面是否封闭) 密闭式 土压式 泥水式 敞开式 手倔式 半机械挖掘式 机械挖掘式 适用条件: 1除硬岩外
2应有足够埋深,覆土深度不宜小于1D,
3隧道之间或隧道与其他构筑物之间所夹土,最小厚度水平为
水平方向1.0m,竖直方向1.5m
P129施工设置:①采用气压盾构施工时,施工现场应设置空压机房,
②用泥水平衡盾构时,施工现场应设置泥浆处理系统 ③采用土压平衡盾构时,应设置电机车、电瓶充电间
初始掘进长度的确定因素:①衬砌与周围地层的摩擦阻力②后续台车的长度
初始掘进的任务:
①收集盾构掘进数据及地层变形测量数据
②判断土压、注浆量注浆压力
③及早把握盾构掘进方向控制特性,为正常掘进控制
P132进入接收井洞口加固段
①逐步降低土压设定值,降低掘进速度
②适时停止加泥,加泡沫、停止送泥与排泥、
③停止注浆,并加强工作井周围地层变形监测,超过预定值时,需采取措施方可掘进 ⑦ ⑨ ⑥
盾构施工现场的布置要求:道路交通、材料仓库、材料堆场、临时房屋、 大型设备、集土泥坑、拌浆系统、临时水电、 消防器材 工作井、防淹墙、工作井防雨棚、垂直运输设备 管片堆场、拌浆站、料具间及机修间、 P129盾构洞口土体加固主要目的: ①拆除工作井洞口维护结构时,确保洞口土体稳定,防止地下水流入 ②盾构掘进通过加固区域时,防止盾构周围的地下水及土砂流入工作井 ③拆除洞口维护结构时及盾构掘进通过加固区域时,防止地层变形对施工影响范围内的地面建筑物及地下管线与构筑物造成破坏 盾构掘进控制要素:开挖控制、一次衬砌、线性控制、注浆P132 土压盾构的理想土层:①塑变性能好 ②流塑至软塑状③内摩擦小④渗透性低 土壤改良材料需具有:①具有流动性 ②易与开挖土砂混合③不离析无污染 改良材料①矿物系(膨润土泥浆) ②界面活性剂(泡沫) ③高吸水性树脂 ④水溶性高分子 土壤改良依据 :①土质、是否泵送排土、弃土处理条件 ②渗透系数、地下水压、水离子电性、 ③加泥设备空间、掘进长度、费用 塑化流改良时控制土压盾构施工的重要因素之一 依据:①根据排土性状②根据土砂输送效率③根据盾构机械负荷 控制要素 开挖 泥水式 开挖面稳定 内容p135 泥水压、泥浆性能(比重、黏度、含砂率、过滤特性、PH值) 排土量 土压式 开挖面稳定 排土量 盾构参数 排土量(用重量控制、容积控制) 土压、塑流化改良 排土量(重量控制、干砂量控制) 总推力、推进速度、刀盘扭矩、千斤顶压力 P139盾构注浆:①同步注浆(适用盾构直径大、冲击粘性土、砂质土)
②即时注浆
③后方注浆(自稳性好的软岩中)
二次注浆:①补足一次注浆未填充的部分
②补充由浆体收缩引起的体积减小
③防止周围地层松弛范围扩大(多采用化学注浆)
监控量测:①管理系统、监测项目、监测方法、监测数据
地层变形原因:①条件因素:覆土深度、盾构直径、隧道线性、衬砌背后间隙、
衬砌种类
②直接原因:开挖面失稳、地下水位下降、拉力过大、 频繁纠偏、洞体土层失稳、盾体与洞体的摩擦力 衬砌背后间隙、注浆压力、衬砌变形、衬砌漏水
盾构掘进地层变化控制措施:
(一) 前期控制(保持地下水压)
(一)前期沉降控制 原因(地下水位降低产生固结沉降) 保持地下水压措施: (1)合理设定土压(泥水压)控制值并在掘进过程中保持稳定,以平衡开挖面土
压与水压。 (2)保持开挖面土压(泥水压)稳定的前提条件:
土压式盾构是泥土的塑流化改良效果,应根据地层条件选择适宜的改良材料与注入参数; 泥水式盾构则是泥浆性能,应根据地层条件选择适宜的泥浆材料与配合比。
(3)防止地下水从盾构机、盾尾以及拼装好的衬砌结构渗入。为此,应保持盾构
机刀盘驱动、铰接、盾尾等部位密封完好,保证盾尾密封油质注入压力与注入量,管片密封与拼装质量满足规范要求。
(4)土压式盾构在地下水位高且渗透性好的地层掘进时,采取有效的防喷涌措施,
以防止地下水从螺旋输送机涌入。
(二)开挖面前沉降(隆起)控制 原因( ①盾构控制土压或泥水压不足或过大 1.开挖面前沉降(隆起)控制的主要措施是土压(泥水压)管理,真正实现土压(泥水压)平衡。 2.通常采取的措施有: (1)合理设定土压(泥水压)控制值并在掘进过程中保持稳定,以平衡开挖面土压与水压。 (2)保持开挖面土压(泥水压)稳定的前提条件: (3)加强排土量控制。 (4)对于土压式盾构,必要时还应对盾构总推力、推进速度、刀盘扭矩、千斤
顶压力等盾构参数进行控制。(顶推刀速) (三)通过时沉降(隆起)控制(3区纠偏、减阻) 原因(超挖、纠偏、盾构外周与周围土体的摩擦) 通过时沉降(隆起)控制措施主要有2种: 1.控制好盾构姿态,避免不必要的纠偏作业。出现偏差时,应本着“勤纠、少纠、 适度”的原则,纠偏时或曲线掘进时需要超挖,应合理确定超挖半径与超挖范围, 2.土压式盾构在软柔或松散地层掘进时,盾构外周与周围土体的黏滞阻力或摩擦较大时,应采取注浆减阻措施。 (四)尾部空隙沉降(隆起)控制(4区早注、早稳、强控、二注) 原因 盾构通过断面后产生的弹性变形, 衬砌背后与洞体的空隙填充不及造成地层应力释放,土体弹性变形引起沉降 衬砌背后的填充注浆压力过高,附加土层引发地层隆起 尾部空隙沉降(隆起)控制的 采用适宜的衬砌背后注浆措施,主要有: 1.用同步注浆方式,及时填充尾部空隙。 2.合理选择单液注浆或双液注浆,正确选用注浆材料与配合比,以便拼装好的衬砌结构及时稳定。 3.加强注浆量与注浆压力控制。 4.及时进行二次注浆。