盾构掘进中地面塌陷加固技术
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道路工程地面塌陷处理方案一、前言地面塌陷是指地面由于地下管线破损、地基沉降等因素导致的地表凹陷或坑洼现象。
地面塌陷会给交通、环境、地下管线等带来严重影响,因此在道路工程中必须重视地面塌陷的处理工作。
本文旨在通过对地面塌陷的成因分析、处理方案研究和实施措施提出有效的解决方案,为道路工程地面塌陷处理提供参考。
二、地面塌陷的成因1. 地下管线破损:市政道路下方隐藏着大量的地下管线,如水管、燃气管、电缆等。
当这些管线出现破损、漏水或者老化导致材料松动时,就会引发地下土壤松动,从而导致地面塌陷。
2. 地基沉降:地基沉降是由于土壤的固结、压实、流失等因素导致地基的下沉,进而引发地面塌陷。
3. 地下水位变化:地下水位的变化会对地面造成压力,尤其是在地表下方存在水文条件复杂时,地下水位的变化会对土壤的稳定性产生重要影响。
4. 地震和洪涝灾害:地震和洪涝灾害会导致地面的震动、变形,也会引发地面塌陷。
三、地面塌陷处理方案1. 了解地面塌陷的特点和范围在处理地面塌陷问题之前,首先要对地面塌陷的特点和范围进行了解。
通过地面塌陷的形状、大小、深度等特点的分析,可以为后续的处理工作提供依据。
2. 寻找地面塌陷的成因了解地面塌陷的成因对于制定合理的处理方案至关重要。
通过对地下管线、地基、地下水情况的调查和分析,可以找到地面塌陷的具体成因,从而有针对性地制定处理方案。
3. 采取措施加固地基地基沉降是导致地面塌陷的一个主要原因,因此需要采取措施对地基进行加固。
可以采用注浆加固、土石方填充、改良土壤等方法,加固地基,提高地基的承载能力,减少地面塌陷的发生。
4. 检修地下管线如果地下管线的破损是导致地面塌陷的主要原因,那么就需要对地下管线进行检修。
可以采用无开挖管道修复技术,对地下管线进行修复和加固,以消除地面塌陷的隐患。
5. 控制地下水位对于地下水位变化引发的地面塌陷,可以采取措施控制地下水位,如设置排水管道、加固河堤、改变排水方向等方法,以减少地下水位对地面的影响。
盾构掘进技术施工要点一、土压平衡盾构掘进(一)土压平衡式掘进特点土压平衡盾构,是将开挖下来的土砂充满到开挖面和隔板之间泥土仓,根据需要在其中注入改良材料,用适当的土压力确保开挖面的稳定性。
通过贯穿隔板设置的螺旋输送机,可在推进的同时进行排土。
在施工时,必须在开挖两层隔板之间充满土砂,对其进行加压达到满足开挖面的稳定需要的状态。
为了获得适合于盾构推进量的排土量,要对土压力和出土盘进行计量,对螺旋式排土器的转数和盾构的推进速度进行控制,达到平衡状态,同时,还要掌握刀盘扭矩和推力等,进行正确的控制管理以防止开挖面的松动和破坏。
(二)土仓压力管理(1)在土压平衡盾构的施工中,为了确保开挖面的稳定,要适当地维持压力舱压力。
一般,如果土仓压力不足,发生开挖面的涌水或坍塌风险就会增大。
如果压力过大,又会引起刀盘扭矩或推力的增大而发生推进速度下降或地面隆起等问题。
(2)土仓压力管理的基本思路是:作为上限值,以尽量控制地表面的沉降为目的而使用静止土压力;作为下限值,可以允许产生少量的地表沉降,但可确保开挖面的稳定为目的而使用主动土压力。
(3)掌握开挖面的稳定状态,一般是用设置在隔板上的土压计来确定土仓压力。
(4)推进过程中,土仓压力维持有如下的方法:①用螺旋排土器的转数控制;②用盾构千斤顶的推进速度控制;③两者的组合控制等。
通常盾构设备采用组合控制的方式。
(5)要根据各施工条件实施良好的管理。
另外,需要确认伴随推进所产生的地基的变形、排土状态、刀盘扭矩以及其变化情况,及时在推进中修正土仓压力。
(三)排土量管理(1)为了一边保持开挖面的稳定一边顺利地进行推进,则需要适量地进行排土,以维持排土量和推进量相平衡。
可是,由于围岩的重度在掘进中会有一定的波动,以及受添加剂的种类、添加量或排土方式等因素的影响,排出渣土的重度也会发生变化,所以要恰当地掌握排土量是比较困难的。
另外,作为排土,其状态可在半固体状态到流体状态之间变化,其性状是各种各样的。
地面塌陷改造工程施工方案一、地面塌陷改造工程的施工前准备在进行地面塌陷改造工程之前,首先要进行详细的勘察和分析工作。
勘察工作主要包括地面塌陷的具体位置、范围和深度等信息的采集。
通过地质勘察和地震勘察,可以对地面塌陷的形成原因进行深入的分析和研究,为后续的工程施工提供重要的依据。
另外,还需要对地面塌陷周围的环境和建筑物进行详细的调查和分析,了解地面塌陷对周围环境和建筑物的影响程度,为后续的施工工作制定合理的方案。
二、地面塌陷改造工程的施工方案1. 挖掘和填充地面塌陷改造工程的主要工作是通过挖掘和填充的方式,进行地面的平整和加固。
在进行挖掘工作时,需要根据地面塌陷的具体情况和深度来确定挖掘的范围和深度。
在挖掘的同时,需要注意保护周围的建筑物和环境,避免因挖掘工作导致次生灾害的发生。
在挖掘完毕后,需要进行填充工作,填充材料通常采用砂石土或者废弃物料。
填充的时候需要逐层进行加固,以确保填充后的地面能够承受较大的荷载。
填充完毕后,需要进行地面的打压和整平工作,使地面能够达到一定的平整度和稳定度。
2. 钻孔加固钻孔加固是一种常用的地面塌陷改造工程方式,通过在地下进行钻孔并注入混凝土或者其他加固材料,来提高地下岩层的承载能力,从而达到地面加固和稳定的目的。
在进行钻孔加固工作时,需要根据地面塌陷的具体情况和范围来确定钻孔的位置和数量,以及混凝土或其他加固材料的使用量和注入深度。
3. 地下水控制地下水是导致地面塌陷的重要原因之一,因此在进行地面塌陷改造工程时,需要对地下水进行有效的控制。
一般的控制方法包括通过井泵抽水、地下排水或者设置地下防渗墙等方式来控制地下水的位移和压力,从而减少地面塌陷的发生概率。
4. 相关设施的改造在进行地面塌陷改造工程时,还需要对周围的相关设施进行适当的改造或加固,以保证人们的生活和工作不受影响。
这些相关设施包括供水管网、排水管网、电力线路、通讯设施等。
5. 施工管理在进行地面塌陷改造工程时,需要严格遵守相关的施工管理规范和安全注意事项,确保施工过程的安全和质量。
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什么叫地面塌陷?地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。
哪些因素会诱发地面塌陷?(1)矿山地下水采空;(2)地下工程中的排三水疏干与突水作用;(3)过量抽采地下水;(4)人工蓄水;(5)人工加载;(6)人工振动;(7)地表渗水。
地面塌陷有什么规律?(1)岩溶强烈发育的纯可溶岩分布地带或沿其与非可溶岩的接触地带(2)沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破碎带,岩层剧烈转折、破碎的地带;(3)松散盖层较薄且以砂土为主,其底部粘性土层缺失或甚薄(一般不足1—2米)的“天窗”地段;(4)岩溶地下水的主迳流带或岩溶管道上;(5)具有潜水和岩溶水双层含水层分布地带;(6)岩溶地下水的排泄区;(7)岩沉吟地下水位在基岩面上下频繁波动的地带,或受排水影响强烈的降落漏斗中心及近侧地段;(8)临近河、湖、塘地表水体的近岸地带;(9)岩溶地下水位埋藏较浅的低洼地带。
地面塌陷有什么前兆?(1)井、泉的异常变化:如井、泉的突然干枯或浑浊翻沙,水位骤然降落等。
(2)地面形变:地面产生地鼓,小型垮塌,地面出现环型开裂,地面出现沉降。
(3)建筑物作响、倾斜、开裂。
(4)地面积水引起地面冒气泡、水泡、旋流等。
(5)植物变态、动物惊恐。
微微可闻地下土层的垮落声。
地面塌陷如何监测?1、对已发现塌陷前兆现象地区的监测、主要是对地面和建筑物的变形监测,通常在地面已经开裂或建筑物开裂、倾斜的某些部位设置一定的监测点位、然后可采用肉眼和皮尺等其进行们移或变形的定期观测,观测频率可每天观测一次。
如果发现位移或变形速度加快,则要加密观测,同时要立即报警。
另外,还应对塌陷地区抽排地下水引起泉水的干涸、地面积水、人工蓄水(渗漏)引起的地面冒气泡或水泡、植物变态,建筑物作响或倾斜、地下土层垮落声、井、孔、泉等水量、水位和含沙量的突变以及动物的惊恐异常等现象进行观测。
施工过程中如何解决土方开挖中的塌方问题解决土方开挖中的塌方问题在施工中,土方开挖是一个常见的环节。
然而,由于土壤的特性和地质条件的复杂性,往往会面临土方开挖中的塌方问题。
这不仅会延误工期,还可能对施工人员和周边环境造成危害。
因此,在施工过程中,解决土方开挖中的塌方问题至关重要。
以下将介绍几种常见的解决方法。
1. 土壤加固技术土壤加固技术是解决土方开挖中塌方问题的常见方法之一。
通过增加土壤的抗压、抗剪强度,减少土方开挖时的变形和塌方情况。
土壤加固技术包括物理加固和化学加固两种方法。
物理加固可以通过加入适量的填料、砾石等增加土体的密实度和强度。
化学加固则是通过注入特定的化学药剂,改变土壤的物理性质,增强土体的强度和稳定性。
2. 支护结构在土方开挖过程中,利用支护结构可以有效地防止土体塌方。
支护结构的选择应根据土壤的性质和开挖深度来确定。
常见的支护结构包括钢支撑、混凝土墙和土工格栅等。
钢支撑是最常见的支护结构之一,它可以通过给土壤提供额外的支撑,防止其发生塌方。
混凝土墙和土工格栅则适用于土体较稳定的情况下,通过阻挡土体的移动来解决塌方问题。
3. 水文控制水文条件是导致土方开挖中塌方问题的常见原因之一。
因此,在施工中,必须采取措施来控制水文条件,减少塌方的发生。
一种常用的方法是使用井点降水技术,通过在土方开挖周围设置排水井点,降低地下水位,减少土壤的饱和度,从而减轻土体的压力。
此外,还可以利用防渗墙、排水管道等设施来控制地下水流动,确保土体的稳定性。
4. 监测与预警系统监测与预警系统是解决土方开挖中塌方问题的重要手段。
通过安装监测设备,即时监测土体的变形和应力状态,及时发现土方开挖中的异常情况。
根据监测数据,可以预判土方塌方的趋势,及时采取应对措施,保障施工的安全和顺利进行。
这类设备包括位移传感器、应变计、倾斜仪等。
5. 合理施工方案在解决土方开挖中的塌方问题时,制定合理的施工方案至关重要。
施工方案应综合考虑土壤的类型、地理条件、水文条件等因素,确保土体在开挖过程中的稳定性。
地基沉降加固处理方法地基沉降是指地面下的土层由于各种原因而产生的下沉现象。
而地基沉降加固处理方法是为了解决地基沉降问题而采取的措施。
下面将介绍几种常见的地基沉降加固处理方法。
一、加固桩基法:加固桩基法是指通过在地基中打入加固桩,改变土的单向性能,提高地基承载力,从而避免地基沉降。
加固桩可以分为灌注桩、钻孔灌注桩和钢筋混凝土桩等多种类型。
在施工过程中,需要根据不同地质条件和加固要求选择合适的桩型和桩长,并确保桩的质量和密度。
二、悬挂式基础法:悬挂式基础法是指在地基下方设置悬挂柱,将建筑物的重量转移到悬挂柱上,从而减轻地基承载力,阻止地基进一步沉降。
悬挂柱可以采用各种形式,如钢支撑束、悬挂技术、预应力混凝土杆等。
在施工过程中,需要确保悬挂柱的牢固性和稳定性,并根据实际情况进行深度和间距的设计。
三、改良土壤法:改良土壤法是指通过改变土壤的物理和力学性质,提高土壤的承载能力,从而减小地基沉降。
常见的改良土壤方法包括土壤固化、土壤加固、土壤增厚等。
在施工过程中,可以采取不同的方法和材料,如水泥、灰浆、石灰等,进行混合、压实和覆盖处理,以达到加固效果。
四、沉降监测与控制法:沉降监测与控制法是指通过监测地基沉降情况,及时采取相应措施,控制地基沉降在一定范围内。
监测方法包括直接测量和间接测量两种方式,如测斜仪、沉降仪、孔隙水压力计等。
在施工过程中,需要根据监测数据进行调整和控制,以保证地基的稳定性和安全性。
总之,地基沉降加固处理方法多种多样,需要根据具体情况选择合适的方法和措施。
在施工过程中,还需要注意施工质量和监测控制,以确保加固效果和工程安全。
盾构始发、掘进及接收安全技术交底一、危险源辨识盾构始发、掘进及接收施工危险因素辨识及控制要点如下:危险因素辨识及控制措施二、一般安全要求及控制措施1、采用敞开式盾构掘进,土层中有水时,必须采取降水等控制措施。
2、设备的电气接线与拆卸必须由电工操作,使用前应由电工检查,确认合格。
3、穿越铁路、轨道交通、房屋等建(构)筑物时,应采取防护措施,并经管理单位同意方可施工。
4、盾构施工中,渗漏、遗洒的液压油和各种浆液等应及时处理,保持作业环境清洁,且不得堵塞排污管道和污染地下水。
5、盾构进出竖井前应对隧道洞口的土体进行加固,并完成封门施工;土体加固范围应根据地质条件和隧道埋深确定,且长度不得小于盾构长度,宽度不得小于盾构两侧外各2m。
6、盾构及其部件在吊运中应加强保护,不得损坏和变形;盾构设备在现场总装调试合格并形成文件后,应试掘进50m~l00m,待确认正常后,方可正式投入使用;盾构在使用中应定期检查、维修和保养。
7、盾构在保养和维修中严禁自行更换、改装原有配件,配件有损坏时应采用原生产企业提供的备用件或经设计部门、上级主管部门批准使用的加工件,盾构的保养和维修必须在完全停机,并采取安全技术措施情况下进行。
8、施工过程中,必须按监控量测方案的规定,布设监测点,设专人对下列情况进行观察量测并记录,随时分析,确认正常:1)成洞管片隆陷、裂缝和变形。
2)影响区内地面和地下管线等构筑物隆陷。
3)影响区内地上建筑物的隆陷、位移、裂缝、倾斜等。
9、采用盾构机掘进应符合下列要求:1)每一循环进尺长度,应满足安装一环管片的要求。
2)盾构机操作工,必须按照机械使用说明书的规定程序操作。
3)使用泥水平衡盾构机时,应设泥水分离装置和排水设施,不得泥水漫流。
4)掘进过程中,应随时观察密封舱压力,并保持压力稳定,且不得大于控制压力。
5)掘进中应随时观测盾构机切削功率变化情况,并进行控制,保持切削功率稳定,且不得大于额定功率。
6)盾构机运行中,出现故障必须立即报告项目经理部主管领导研究处理。
盾构进出洞洞门加固方案盾构进出洞加固设计采用管棚注浆,可采用跟踪注浆技术,便于在施工过程中跟踪注浆,并每次注浆后及时冲洗袖阀管,以便下次注浆使用。
管棚注浆指标:管棚注浆浆液为水泥浆液,初拟参数:水泥浆液水灰比0.8:1~1:1,注浆压力:采用0.2~0.4mPa,施工中应根据地质情况,并通过试验确定相关施工参数。
加固后地层的无侧限抗压强度应不小于1Mpa,若达不到要求,则需要进行补注浆液。
盾构洞门加固段采用Φ108大管棚作为加固的主要形式,利用车站或区间工作井明挖基坑作管棚工作室。
管棚工作室可根据施工机具设施及施工工艺要求调整设计。
盾构施工给前搭设管棚,管棚布置如图所示,管棚上边缘紧贴洞门钢环内侧,钢管环向中心间距400mm根据地质适当调整,以保证盾构机顺利出洞,外插角约1°。
钢管采用Φ108mm,壁厚6mm的无缝钢管,管棚分节为5m*3=15m。
两节之间用丝扣连接,丝扣螺纹长度段大于150mm。
相邻两根钢花管的接头要错接,其错接长度不小于1m。
钢管上钻注浆孔,孔径Φ10mm,孔间距200mm,呈梅花型布置。
钢管尾部(孔口段)2.0m,不钻花孔作为注浆段。
从管棚导向管按设计钻孔,钻孔时将钢管随钻头一起钻入地层中,当达到设计深度后停机,钻头用长约150mm的Φ121的钢管,并在钢管一端管口焊接合金制成。
钻头与钢管、钢管与钢管之间用丝扣连接。
向管棚钢管内注浆,注浆顺序先下后上,全孔可采用后退分段注浆方式。
1大管棚加固施工1.1大管棚加固施工设计要求1、管棚布置如图1-1所示范围。
管棚孔口位置沿隧道拱部开挖轮廓线外200mm布置,钢管环向中心间距400mm,外插角约1-2°。
设计要求需要进行19根大管棚钻孔、注浆施工,钻机平台位置可根据机具及工艺情况确定。
图1.1-1 管棚打设布置图2、钢管采用Φ108mm,壁厚6mm的无缝钢管,单个管棚长为15m,分节按照,管棚分节为:3×5=15m。
盾构掘进中地面塌陷加固技术
摘要:盾构掘进过程中,由于不良地质、机械故障等因素引起掌子面的不稳定而坍塌,进而引起地面塌陷,导致影响工程的正常进展。
分析广州地铁某盾构区间在海边出现的地表塌陷原因,介绍采取的加固技术措施,为盾构施工积累经验教训。
关键词:盾构掘进;地面塌陷;原因分析;加固措施
盾构施工已经广泛用于地铁工程建设中,但同时在施工中也发生过各种各样的施工事故或故障。
总结事故或故障的经验教训,对今后类似工程施工的预防和应对,对降低盾构工程的风险,保证盾构工程安全顺利的实施,有借鉴指导意义。
1工程概况
1.1工程范围
广州轨道交通4号线大学城专线仑大盾构区间,北起仑头后底岗盾构始发井始发,经仑头村穿越仑头海至官洲岛,到达官洲站,通过官洲站再次始发后经官洲村、官洲河,至大学城吊出井,总长为2826.5m,其中盾构法区间隧道为2301.3m。
1.2施工情况
2005年2月12日22时右线盾构机掘进至YDK17+225时(第686环),螺旋输送机出口闸门出现突水、喷涌现象,大量淤泥喷出,稀粥状的淤泥全部从出土口流下,少量风化岩块被输送至渣斗车。
海面发生冒泡现象,大量泡沫溢出海面上,同时海岸堤坝和水闸相继发生下沉变形与开裂。
2 塌陷原因分析
2.1地质方面
从该区间的地质纵断面来看,隧道结构处于强风化混合岩、中等风化混合岩、微风化混合岩地层中,离结构顶部0.7m是淤泥层(图1)。
而在工程地质补
充勘察报告更显示是淤泥层、中等风化混合岩、微风化混合岩地层,淤泥层已经侵入隧道结构内,这是典型的上软下硬地层,不利于盾构掘进。
2.2盾构掘进方面
盾构以土压平衡模式进行掘进,盾构掘进过程中的前一次换刀是在576环,至685环已掘进了110环,而且所掘进的地层均为强风化混合岩、中等风化混合岩、微风化混合岩地层,这种地层对刀具的磨损影响较大,掘进了110环,刀具应该磨损已经比较严重了。
盾构机此时掘进速度为1~4mm/min,推力19500~23000kN,扭矩3400~4000kN·m,渣土温度55℃。
由此可以判断盾构机无法正常切削岩石掘进,刀具磨损严重。
由于盾构无法正常切削硬岩掘进,刀盘、刀具就几乎是在原地磨压岩面,淤泥质土源源不断地进入土仓,螺旋输送机输出的只能是淤泥质土,所以螺旋输送机闸门出现严重的突水、喷涌现象,大量淤泥喷出,稀粥状的淤泥全部从出土口流下。
2.3海面方面
当时海面上出现大量的气泡,同时白色的油脂泡沫源源不断地溢出,并迅速布满周边。
从船上用竹竿往下插,冒泡处地表比周围低1m左右。
退潮后发现该处塌陷成一个深凹。
根据地质详勘资料,此段地层从上至下依次为淤泥层、淤泥质粉细砂层、中粗砂层、强风化混合岩、中等风化混合岩,盾构穿越地层为淤泥层、强风化混合岩、中等风化混合岩。
发生地面沉陷后,盾构机土仓内充满土体,部分为淤泥质土,其上中粗砂地层发生下陷,造成盾构上方地层与地表连通,所以出现冒泡和泡沫溢出的现象。
从上述3个方面分析可以看出,在此段地层由于盾构机刀具磨损严重,无法正常掘进,导致淤泥质土源源不断进入土仓,同时土仓所建立的压力,击穿中粗砂,致使地层与地面连通。
由于盾构机刀具已经严重磨损,无法对前部的中风化及微风化岩进行掘进,同时地层与地面已经连通,无法使土仓压力保持稳定,无法进行带气压作业。
因此需要进行地层加固来稳定掌子面进行换刀作业。
3加固方案的实施
由于塌陷是在海蔓滩(亦是水闸进出口),所以最初的加固方案是,在加固之前先行筑岛。
官洲岛是个四面环水的岛屿,周边无道路、无材料,只能通过运沙船,进行吹沙筑岛。
在水闸的上下游,分别用编织袋堆码宽度2m的挡土墙,高于涨潮水位1m,利用吹砂机向中间输送砂子。
完成筑岛后,在盾构机刀盘前0.8m钻1排φ1200mm、C30素混凝土桩,共13根,桩底至中风化岩面,桩间止水采用旋喷水泥浆。
素混凝土桩前进端采用3排φ600mm旋喷桩,桩底至中风化岩面。
素混凝土桩后退端采用5排φ600mm和2排φ300mm旋喷桩,桩底至盾构机。
加固方案见图2。
最初的加固方案确定后,在施工钻孔桩过程中,成孔进尺相当缓慢,从钻出的渣样看是花岗岩片石。
经调查,原有堤坝基础施工时有回填片石(是花岗岩片石),并且堤坝基础为钢筋混凝土结构。
这样,钻孔桩和旋喷桩的施工都极其困难和相当缓慢。
因此,必须对原有加固方案进行修改,以适应工期的需要。
考虑到该处无法运输混凝土,要灌注混凝土只能通过用船从海上运输,并且泵车也得用船运来,并在船上进行灌注混凝土,由于海水的涨退潮关系,混凝土的输送管道需100多米长,在海面上难以架设。
因此,加固方案修改为利用旋喷桩+斜打袖阀管至盾构机顶部然后进行压注水泥浆,改善淤泥层范围内的土质,增强强度。
加固宽度为3m,刀盘前进端1m,刀盘后退端2m。
在隧道右侧以旋喷桩加固,刀盘后面加固深度到达盾构机外壳,刀盘前面加固深度到隧道中线。
由于刀盘处左侧位于水闸底板,在侧面利用袖阀管注浆加固。
修改后的加固方案,共完成旋喷桩47根,旋喷压力达23MPa,其中左后方完成19根,右后方完成28根,水泥用量为79t;完成袖阀管64根,袖阀管注浆压力为1MPa,其中东侧完成30根,西侧完成34根,水泥用量为92t,水玻璃用量为10t。
旋喷桩及袖阀管施工时均加入了一定量的速凝剂,达到缩短凝固时间的效果。
2005年2月28日加固施工完成,3月3日下午对加固体进行了部分抽芯检
查。
共抽芯2个孔,抽芯深度为地面以下17~22m,部分抽芯照片如图4。
从抽芯取样情况来看,从17m即有浆液扩散,加固体内浆液扩散较均匀,19m以下深度取样较连续,在21.5~22m范围有全风化混合岩地层出现。
抽芯程段状,不连续,其原因可能是加固不均匀所致,不适合进行敞开土仓换刀作业。
经研究分析,认为加固过程中注进了220t水泥,掌子面应该有一定的稳定性,因此,决定土仓带压换刀作业。
带压换刀作业从3月13日开始,到4月6日换刀作业完成,共用25天时间,更换单刃滚刀28把,双刃滚刀4把。
换刀作业完成后恢复掘进,盾构机运转正常。
4结束语
本次盾构机施工过程中出现的地面塌陷问题,经过采取科学合理的加固技术措施,地面塌陷得到了控制,这对今后的工作有很好的技术借鉴作用,可总结如下几方面经验。
(1)根据刀具配置情况,收集刀具在各种地层的磨损程度,同时根据本项目的盾构机在相同的地质条件下掘进的磨损情况,来判断刀具对地层的适应性,并分析判断在掘进多长距离时,需要开仓检查刀具。
本次地面塌陷就是忽视了掘进距离与刀具磨损情况的分析,在强风化混合岩、中等风化混合岩、微风化混合岩地层地层中掘进110环,而未检查换刀。
导致盾构机遇到不良地层时就无法正常掘进。
(2)施工过程中要注意检查、记录土仓温度及排出渣土的温度,当渣土温度比正常情况偏高时,要注意检查刀具。
本次施工过程渣土的温度明显很高,人在隧道内行走感觉比平时热很多,所出的渣土都冒热气,但这些情况没能引起各方的警惕,耽误了及时开仓的时机。
(3) 勤检查、勤换刀应作为盾构施工管理的常理。
本次地面坍塌,其中一个原因就是当初分析前方有仑头海断层,估计会喷涌严重,不利于开仓检查,所以没有对刀具进行检查,错过了换刀机会,以致遇到上软下硬地层时就无法掘进了。
(4) 盾构施工要特别注意分析整个项目的地质情况,对不良地层要充分分析其对施工所可能产生的影响,并采取有针对性的处理措施,而不能有侥幸的心理。
(5) 采用斜打袖阀管加固是本方案最成功的地方,解决了钻孔桩难以成孔、进尺缓慢的困难,极大地缩短了加固时间。
袖阀管加固可以推广应用到其他需要加固的工程中。