盾构机在软弱地层中的掘进技术施工共57页文档
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软弱液化土层盾构施工技术摘要:盾构在富水砂层掘进碰到液化土层,盾构姿态较难控制、隧道轴线偏差增大,管片拼装易出现较大错台,管片间易出现渗漏和裂缝,土仓出土口和盾尾易出现涌水涌砂,地面容易出现较大沉降等现象。
本文介绍了土压平衡式盾构机在液化土层的施工经验,希望对类似工程施工能起到一定借鉴作用。
关键词:盾构施工,液化土层,施工技术盾构机在富水砂层掘进最怕遇到中度以上的液化土层,会导致盾构姿态变得难以掌控、刀盘前土压保不住,出土口易出现涌水涌砂,管片拼装错台较大、边角易碎裂,同步注浆量大、成型隧道不稳定,管片出盾尾后上浮、管片剑易渗漏,在盾构切口前30环、盾尾后20环范围内地面累积沉降较大等不良现象。
上述问题,均较难解决,单纯从某方面入手,效果都不理想。
1.工程概况南通临江靠海陆地形成较晚,主要由泥砂淤积而成,地下水位较高,系典型富水粉细砂层。
盾构机穿行线路土层主要为粉细砂,孔隙比大、含水量高、流动性强、自稳性能差,砂层受到扰动后易产生液化现象,甚至形成流砂。
南通市城市轨道交通1号线一期工程为地下线路,全长39.2km,设28座车站。
车站采用明挖顺筑法施工,区间采用盾构法施工。
区间隧道掘进线路部分标段存在液化土层,给施工带来较大难度。
1.盾构机在液化土层中施工所面临的问题2.1盾构姿态难以控制液化土层因土层较软弱、呈流塑状,掘进过程对土层扰动会使周边土体液化;在盾构停止掘进时因液化土层流塑性较大土仓内土压很快泄压,使盾构机姿态难以控制,前方地面出现沉降,如果多次“闷推”保压将加剧土体液化,使盾构机刀盘出现较大下沉。
另外,因盾尾成型隧道在软弱液化土层中处于不稳定状态,使得盾构机千斤顶回踩时因隧道不稳定,导致盾构机上下、左右姿态调整较难实现,纠偏出现滞后性。
2.2管片拼装易出现较大错台、碎裂、渗漏现象盾构在软弱液化土层中掘进,管片拼装质量较难控制。
主要原因如下:1.盾构姿态的不稳定,容易导致出盾尾后管片间因推力的错位,而发生挤压,导致管片边角碎裂。
地铁施工中软弱地层浅覆土盾构始发与掘进技术冯浩【摘要】随着城市化进程的加快,大多数城市都开始修建地铁,为人们的出行带来更多便利。
以某市地铁3号线为背景,为控制地面沉降采取了多项措施,综合考虑工程所在区域的地质情况,提出了盾构始发与掘进技术,并对其进行了详细的探讨。
经实际成果表明,所提出的技术具有较高的可行性,在控制地层变形沉降等方面发挥出了良好的作用。
【期刊名称】城市住宅【年(卷),期】2019(026)005【总页数】2【关键词】地铁;软弱地层;浅覆土;盾构;施工技术当前,我国多数大中型城市均在进行地铁工程建设,同时诸如北京、上海等城市已经形成了高度发达的地下轨道交通网络。
但纵观当前的工程现状,在软弱地层浅覆土盾构的施工难度普遍偏大,其中存在诸多亟待解决的技术难题,严重制约了地铁工程的开展。
对此,有必要进行相应的技术探讨,本文提出的浅覆土盾构掘进技术,可以创造更为稳定的施工环境,大幅提升工程质量。
1 工程概况1.1 区间概况某市地铁3号线工程建设中,该施工区段对应总长为1 317.744m,以盾构机设备为基础,由南站作为始发掘进点,最终施工至北郊车辆段。
勘察结果表明,盾构机始发区域的覆土为4.1m,其中最低处为3.7m,在此之后出现转折并以3.2%的幅度下坡。
1.2 工程难点工程技术人员对项目所在区域进行了勘察,发现出段线隧道拱顶埋深浅层地层具有明显的软弱特性,这对盾构机始发与掘进作业提出了较高的要求。
此现象对于省道公路下方而言更为明显,受其车流量较大的影响,路面及其周边均会出现不同程度的沉降。
地面沉降控制是本工程的重点内容。
2 控制地面沉降的主要措施盾构机在进行掘进施工时将会引发地面沉降现象,其诱发因素多种多样,诸如支护力超出了合理范围、浅覆土土压明显偏低等。
考虑到此类问题,工程采取了针对性处理措施:①对地面土体进行加固处理,由此提升其承载水平;②给予隧道上方一定的压力;③对所使用的盾构设备参数进行优化;④基于同步注浆的方式进行施工,并在间隙处填入适量的浆液。
软弱围岩隧道全断面机械化快速开挖施工工法软弱围岩隧道全断面机械化快速开挖施工工法是一种在软弱围岩中进行隧道开挖的先进技术,具有高效、快速、安全等特点。
在适应范围广泛的情况下,通过合理的工艺原理和施工工艺,能够提高施工效率,控制成本,保证施工质量。
本文将对软弱围岩隧道全断面机械化快速开挖施工工法的各个环节进行详细介绍:一、前言隧道工程是现代城市建设和交通运输的重要组成部分。
然而,软弱围岩的存在使得隧道的开挖变得困难和危险。
因此,研发一种能够在软弱围岩中快速、高效、安全地开挖隧道的机械化施工工法,具有重要的现实意义和应用价值。
二、工法特点软弱围岩隧道全断面机械化快速开挖施工工法具有以下特点:1. 采用机械化作业,减少人工操作,提高施工效率;2. 施工速度快,能够满足紧急情况下的施工需求;3. 通过合理布置施工工艺,降低施工风险,保证施工安全;4. 工艺简单易行,适应范围广泛,可在不同地质条件下进行施工;5. 与特定的机械设备配套使用,提高施工质量,降低施工成本。
三、适应范围软弱围岩隧道全断面机械化快速开挖施工工法适用于软弱围岩隧道的开挖,包括但不限于以下情况:1.地下水涌入较多的地区;2. 围岩稳定性较差,存在较大的地质灾害隐患;3. 施工周期较短,需要快速完成施工的项目;4. 隧道长度较长,需要高效率的施工工法;5. 施工条件艰苦,人工开挖较为困难或危险。
四、工艺原理软弱围岩隧道全断面机械化快速开挖施工工法的工艺原理是通过合理的工艺措施和机械设备的协同作业,实现对软弱围岩的快速开挖。
具体工艺原理如下:1. 前期准备:进行地质勘察和测量,制定详细的施工方案;2. 土方开挖:采用爆破、挖掘机械等方式进行土方开挖,控制挖掘深度和坡度;3. 支护与排水:根据围岩情况选择合适的支护方式,同时进行地下水的排水处理;4. 顶板施工:采用隧道铣机进行顶板开挖,保证开挖面的光滑和均匀;5. 精确控制:通过测量和监控,实时掌握施工工况,保证施工质量;6. 尾矿处理:对开挖土方进行分类、运输和填埋处理。
盾构法隧道软土地层盾构进出洞施工技术(全文)【一】正文:第一章引言1.1 背景介绍软土地层盾构进出洞施工技术是盾构法隧道施工中非常重要的一个环节,对确保施工安全和工程质量具有重要意义。
本文将详细介绍软土地层盾构进出洞施工技术的各个方面。
1.2 目的和范围本文旨在全面介绍软土地层盾构进出洞施工技术的相关内容,包括施工工艺、施工设备、施工控制等方面,并提供可供参考的工程实例和施工现场照片。
第二章软土地层盾构进出洞施工技术概述2.1 施工概述软土地层盾构进出洞施工技术是盾构法隧道施工中的关键环节,主要目的是确保盾构机顺利进入和退出隧道施工区域,同时保证施工过程中的安全和稳定。
2.2 施工工艺软土地层盾构进出洞施工过程包括准备工作、施工准备、施工操作、质量控制和安全措施等几个关键步骤。
本节将详细介绍每个步骤的具体内容。
2.3 施工设备软土地层盾构进出洞施工所需设备主要包括盾构机、推进辅助设备、洞口支护设备等。
本节将对这些设备进行详细介绍,并提供选型和使用注意事项。
第三章施工控制技术3.1 盾构机控制盾构机在软土地层盾构进出洞施工中的控制是一个关键问题,本节将介绍盾构机控制的具体方法和要点,并介绍一些常见问题的解决办法。
3.2 洞口支护控制洞口支护在软土地层盾构进出洞施工中也是一个非常重要的环节,本节将介绍洞口支护的控制技术,包括设计原则、支护结构选择和施工要点等。
第四章工程实例和施工现场照片4.1 工程实例介绍本节将介绍若干个软土地层盾构进出洞施工的工程实例,通过这些实例可以更直观地了解实际施工中的问题和解决方法。
4.2 施工现场照片本节将提供若干张软土地层盾构进出洞施工的施工现场照片,以便读者对实际施工情况有更清晰的认识。
附件:1. 软土地层盾构进出洞施工工程实例图纸2. 盾构进出洞施工设备选型表格法律名词及注释:1. 盾构法隧道施工:指使用盾构机进行的隧道施工方法。
2. 软土地层:指土壤工程中较为松软的土质层。
上软下硬复杂地层掘进技术摘要:盾构施工技术发展到今天,已经是一种很成熟的隧道施工技术,常用于城市轨道交通施工。
在施工过程中,遇到的地层千变万化,以广州为例,掘进中经常遇到的地层有:砂层,粘性土层,花岗岩等地层。
在实际的掘进中,盾构机掘进单一的地层时,掘进容易。
但掘进上软下硬时,就需要对掘进参数,施工过程控制,异常处理等等都要最合理,最精准。
本文主要论述盾构在上软下硬掘进施工时的控制要点,以及遇到一些常见问题时的处理方法。
关键词:掘进参数;过程控制;异常处理引言:本文掘进论述中的上软下硬地层以广州地铁18号线番禺广场站~PN1盾构井区间施工为例,做一些掘进技术分析。
为以后掘进这种地层提供一些切实可行的指导。
一、地质分析以及地面情况说明1.1、地质分析该区间设计里程为ZDK35+009.400~ZDK36+658.551,YDK35+009.400~YDK36+657.461,左线长1649.151m,右线长1648.061m,盾构隧道洞身穿越的地层主要有:<6H>全风化花岗岩、<7H>强风化花岗岩、<8H>中风化花岗岩、<9H>微风化花岗岩。
隧道基本处于全硬岩段和上软下硬段,地质条件较差。
1.1上软下硬段地层分析如下:1、全风化花岗岩<6H>灰褐色,褐黄色,原岩结构基本破坏,但尚可辨认,岩芯呈密实土状,土芯遇水软化崩解,压缩性中等。
2、强风化花岗岩<7H>灰褐色、褐黄色、青灰色,原岩风化强烈,裂隙很发育,岩芯呈半岩半土状、块状及碎块状,岩质较软,岩块用手易捏断,局部夹中风化岩块。
3、中等风化花岗岩<8H>灰褐色,灰绿色,花斑色,混合花岗质结构,条带状构造,成分主要为石英、长石、角闪石、黑云母,受构造影响,岩体裂隙发育,岩芯呈短柱、碎块状,少量长柱状,节长一般为5-20cm,岩质稍硬,局部夹微风化岩块,近似RQD为40~60%。
盾构软土地层掘进技术总结一、施工概况万顷沙站~新增盾构井区间线路呈南北走向布置,全长约1796m,区间从南向北先后下穿六涌、珠江街民房、五涌,计划2台盾构机(DL388、DZ421)在万顷沙站大里程端始发,从新增盾构井吊出。
万顷沙站~新增盾构井区间左线起终点里程为ZDK1+429.817~ZDK3+225.627,左线长1796.183m(长链0.373m),右线起终点里程为YDK1+429.817~YDK3+226.000,右线长1796.183m,本段区间无平曲线,线路纵断面最大坡度25‰,最小坡度2‰;万顷沙站~新增盾构井区间平、纵断面示意图二、施工过程(1)加强现场巡视,监督作业层严格按照方案实施,建立并实行领导值班制度:(2)编制专项应急预案、备齐应急物资、提前进行各项演练,建立与相关单位的应急联动机制,确保危机处置及时有序。
(3)结合盾构区间的地质条件进行盾构机选型,盾构穿越淤泥质地层约占42%,其余<5H-2>砾质粘性土、<6H>全风化、<7H>强风化花岗岩地层占58%,综合考虑选用土压平衡盾构机进行掘进,并配置适合软土地层掘进的刀具,确保在掘进过程中风险可控。
(4)对在隧道中线范围以下存在<2-1A>淤泥、<2-1B>淤泥质土层的范围进行地面加固,加固方式采取850@600mm的三轴搅拌桩进行区间软基加固(软基加固位于万顷沙站以北382m范围)。
(5)加强砂浆配合比试验工作,合理确定砂浆配合比,并根据掘进土层的变化而及时调整配合比。
①二次注浆采用水泥浆,水灰比为水泥:水=1:1。
拌和时采用二次注浆搅拌桶,每桶搅拌时间不小于5分钟,且需要观察水泥泥是否搅拌均匀。
②采用60cm长的钻头,配合冲击钻打穿注浆孔,及时用注浆头封堵注浆孔,防止管片击穿涌水涌砂。
(6)加强二次注浆。
①每环管片分左上(11点位)、右上(1点位)、正左(9点位)、正右(3点位)四个点注入,注浆时左上、右上同时注,正左、正右同时注。
浅议软弱地层中盾构始发及掘进技术摘要:软弱地层是盾构施工中较难解决的问题,本文以深圳市城市轨道交通6号线【深圳北站~梅林关站】盾构区间在软弱地层中始发及掘进施工为例,对软弱地层始发及掘进技术进行总结,希望为类似工程提供参考。
关键词:上软下硬地层;盾构始发;掘进一、工程概述1.1概述【深圳北站~梅林关站】盾构区间从梅林关站始发,整体呈南北走向,盾构区间需要下穿地铁4号线路基过渡段桩基、书香小学,侧穿书香门第大厦随后进入新区大道中央绿化带下,沿着中央绿化带下穿φ500mm次高压燃气管道后在U型槽吊出井吊出,区间单线全长1.61km。
1.2地质水文情况根据地质详勘揭露的地质情况显示,在该区间盾构始发及试掘进阶段地表到洞身底部地层分布情况主要为:素填土、砾质粘性土、全风化粗粒花岗岩、强风化粗粒花岗岩、中风化粗粒花岗岩,其中洞身顶部覆土主要为素填土和砾质粘性土。
按照本区间地质分布情况,盾构始发及试掘进段属于上软下硬地层。
通过现场钻设的水平探孔进行验证,盾构始发端头的地质情况基本与地质报告揭露的地层情况吻合。
1.3端头加固措施及存在的不足【深圳北站~梅林关站】盾构区间始发端头采取围护桩+Ф600旋喷桩加固的措施,其中梅林关车站围护结构盾构始发洞门处的围护桩采用玻璃纤维筋,端头采用Ф600@450×450双重旋喷桩进行加固,加固长度为8米,加固宽度隧道边缘线外左、右各3米,加固深度为到强风化地层下1米,未到达隧道底部。
而本工程右线施工采用的盾构机的机体长度为9.6米。
该加固方方案存在以下不足:一是端头加固的长度小于盾构机的机体长度,不能包裹盾构机,始发过程中特别是在盾构机穿透加固体的时候易发生地表沉降过大的情况;二是旋喷桩在强风化地层中成桩效果不理想,加固深度未到达隧道底部且未采取其他有效措施对强风化花岗岩中的基岩裂隙水进行封堵处理,易造成洞门处漏水。
二、施工中出现的问题及解决措施为了验证始发端头的加固情况以及进一步掌握地质情况,该区间右线始发前在洞门范围内钻设了9个水平探孔,探孔呈米字型布置,钻设深度为4米。
软弱地层浅覆土盾构掘进施工技术随着城市化的进程,地下空间利用日益突出,地下交通建设也成为城市建设的重要组成部分。
在城市地下空间的开发过程中,软弱地层浅覆土盾构掘进施工技术成为了一种十分重要的技术手段。
软弱地层浅覆土盾构掘进施工技术具有施工速度快、施工安全度高、对地表影响小等特点,因此受到了广泛关注。
本文将从软弱地层浅覆土盾构掘进施工技术的原理、施工过程、施工要点以及在工程实践中的应用等方面进行介绍和探讨。
一、原理软弱地层浅覆土盾构掘进施工技术是一种利用液压动力学原理的地下隧道建设和管线铺设技术。
其原理是通过在顶土浆压下,分层掘进并同时进行土层固定和支护,利用土层变形而形成土体保护圈来保护掘进面,以此来保障掘进安全。
在软弱地层中进行隧道掘进,地质条件复杂,地层不稳定,因此施工难度较大。
土盾构就是在这样的背景下发展起来的的一种掘进技术。
软弱地层浅覆土盾构掘进施工技术利用土盾构机,通过液压系统产生的推力和扭矩来进行掘进。
通过盾构机上的土层固定和支护系统,对掘进面进行固定和保护,确保施工的安全和稳定。
通过此种技术,可以有效地在软弱地质条件下实现地下隧道的快速、安全、高效施工。
二、施工过程软弱地层浅覆土盾构掘进施工技术的施工过程一般可以分为以下几个步骤:1. 现场勘察和预处理:在进行软弱地层浅覆土盾构掘进施工之前,需要对隧道周边的地质、水文等情况进行详细的勘察和分析,保证后续施工的顺利进行。
根据勘察结果,进行相应的地质处理和加固工作,以保证施工的安全和稳定。
2. 土盾构机运输和安装:在现场勘察与预处理完成后,需要将土盾构机运至施工现场,并进行设备的组装与安装。
土盾构机一般会根据实际需要进行特殊定制,以适应软弱地层浅覆土盾构掘进的需要。
3. 掘进施工:在土盾构机安装完成后,即可开始进行实际的掘进施工。
土盾构机通过液压推力和扭矩来推动掘进盾构,同时在掘进过程中进行土层的固定和支护,保证工作面的稳定。
4. 土方清运和料场管理:在土盾构机掘进的需要对掘进出的土方进行及时清运和料场管理,以保证施工现场的整洁和施工进度的顺利进行。
盾构机穿越上软下硬地层专项施工方案一、工程概况1.1工程简介深圳地铁一号线续建工程固戍站~后瑞站区间,起止里程为SK35+037。
20~SK36+800.00,线路南北走向,盾构机从明挖段南端下井始发,沿线穿行宝安大道下方,通过下锚段明挖施工段,到达固戍站北端头解体吊出,完成掘进施工。
1。
2地质条件区间隧道结构洞身大部分为残积土及风化岩,在不受施工扰动的情况下,地层具较高的承载力,如受施工扰动残积土极易变形,遇水软化崩解,承载力大幅度降低,在短时间内极易发生坍塌变形;中~微风化岩自稳性较好,其它岩土结构松散、松软,稳定性差,极易发生坍塌变形。
基底处于不同地层中,可能产生差异沉降。
该区间最大最小标贯击数及抗压强度见下表.表1—1 右线洞身地层标贯值及抗压强度值一览表3地层的分界,⑨3和⑨4作硬地层考虑,⑨2及以上的地层作为软地层考虑。
该区间隧道洞身穿越地层的全断面硬地层和上软下硬地层分布范围见下表。
表1-2右线洞身地层分段统计表洞身地层抗压强度最大达89。
9Mpa;上述地层对盾构掘进及刀具能力是一个极大的挑战,刀具的磕碰磨损及偏磨比较严重,掘进速度较慢,刀具长期破岩产生高温,且地下水丰富容易造成喷涌,盾构机姿态较难控制,且容易造成隧道轴线偏移和地面的沉降超限。
二、盾构穿越的技术措施2。
1穿越上软下硬地层的掘进措施由于硬岩段标高起伏不定,在进入硬岩和脱离硬岩的时候,会经历一段上软下硬的不均匀地层。
在这种地层掘进,可能发生盾构机偏移或被卡住、蛇行推进,注浆不及时易产生地面沉降甚至塌陷、隧道管片破损以及盾构机损坏等许多难以预料的问题。
本区间上软下硬复合地层长度为119。
7m,占隧道掘进全长的6。
8%。
针对本区间上软下硬地层地质条件,盾构掘进中采取了下列措施:1)做好补充地质勘探,在地层起伏交界处进行钻孔,查清上软下硬地层的位置和长度;掘进过程中不断观察出土情况,并结合推力、扭矩、速度、土压,以及渣土中石块的比例和大小,判断硬岩的比例,及时调整掘进参数.2)在岩层和土层同时存在的地段,应以硬岩的强度来进行刀具配置;掘进时采用土压平衡掘进模式,根据隧道顶部地质情况选择合适土压力,适当降低土压有利于提高刀具的寿命。