成都富水砂卵石地层土压盾构施工引起地层变形规律研究
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成都富水砂卵石地层盾构施工通过构筑物地面沉降控制措施探讨摘要:本文通过成都地铁4号线盾构施工中的两个实例,探讨了成都地区地下水位高、卵石含量丰富的特殊地质情况下,盾构通过构筑物的技术和管理控制措施;盾构施工过程中,通过精心组织、严格把控,最终盾构施工安全顺利的通过了上述构筑物,取得了良好的经济和社会效益。
关键词:地面沉降;监理管控一、工程概述成都地铁4号线一期工程土建监理2标负责5站5区间2个施工标的监理任务。
二、监理措施项目监理工作开展以来,监理部认真贯彻公司“强化控制,有利协调,精心监理,确保质量”的监理工作方针,积极开展项目监理工作。
针对成都地铁富水砂卵石地层盾构施工特殊性及地面沉降控制难的特点,监理部提出了“认识到位、监控及时、反应迅速”的12字现场工作方针,从盾构施工各环节对地面沉降控制采取了相关的措施。
1、监理准备工作1)盾构始发前,监理部组织全体监理人员进行安全、技术交底。
2)督促施工单位做好沿线地质补勘及建(构)筑物、管线调查及安全鉴定工作并制定有针对性的保护方案。
3)监理全过程参与重大危险源调查、辨识、方案评审等工作。
2、地面沉降监理措施1)盾构始发、到达前督促施工单位对端头进行加固,加固范围为始发端长度8m,接受端长度6m,加固的深度要达隧道底以下2m,加固的宽度要比隧道开挖外围线各宽3m,也就是要保证加固体能将盾构机主体和至少1环管片全都包起来。
在盾构机始发或到达时,对最前或最后6环管片及时进行二次反复补注浆,堵住端墙与管片之间可能出现的涌水通道。
对进出洞加固范围内不同深度土体采用钻芯取样检测的方式加以验证,监理人员对施工单位钻芯取样过程进行见证,确保取样工作的真实性。
2)盾构机掘进中的超挖、姿态不良、土仓压力波动、喷涌流土、密封渗漏、注浆不足等,都会导致隧道上方的土体过量沉降和失水,引起地面过大的沉陷而损坏建(构)筑物。
3)盾构在成都富水砂卵石地层中掘进,严格控制出渣量是控制地面沉降的关键。
盾构施工过程中地层变形与沉降规律研究盾构施工是一种常用的地下工程施工技术,它通过在地下挖掘隧道来满足城市发展和交通运输的需求。
在工程建设过程中,地层变形与沉降是一个重要的研究课题。
本文将从盾构施工过程中地层变形和沉降的原因、规律以及对工程安全的影响进行探讨。
首先,地层变形和沉降的原因有多种。
盾构施工过程中常常需要在地下进行挖掘,而地下的岩层和土层是相对稳定的。
一旦破坏了地下的平衡状态,地层就会发生变形和沉降。
盾构施工会对地下的土体施加较大的力量和应力,导致土体的变形。
此外,盾构施工过程中的挖掘、注浆和尾闸施工等作业也会对地层产生振动和应力,进而引起地层的沉降。
地下水位的变化也是地层沉降的一个重要因素。
其次,盾构施工过程中地层变形和沉降具有一定的规律。
一般来说,地层的变形和沉降会呈现出一个较长的时间过程,并随着施工的进行而逐渐增加。
变形和沉降的速度和幅度与盾构施工的进度、土体的物理性质、施工的方法和工艺等因素密切相关。
在盾构施工初期,地层的变形和沉降速度较慢,随着施工的深入,变形和沉降速度逐渐加快。
在施工完成后,地层的变形和沉降速度会逐渐减小,最终趋于稳定。
此外,地层的变形和沉降往往存在着不均匀分布的情况,即在施工轴线附近变形和沉降较大,在两侧逐渐减小。
最后,地层的变形和沉降对工程安全会带来一定的影响。
首先,地层的沉降会导致上部建筑物的沉降和变形,从而影响其结构安全。
其次,地层的变形和沉降会对地下设备和管线造成损坏,影响城市的正常运行。
此外,地层的沉降还可能引起地面的下沉和坍塌,给周围环境带来安全隐患。
因此,在盾构施工过程中,需要采取一些措施来减小地层变形和沉降的影响。
例如,在盾构施工前需要进行充分的勘察和设计,选择合适的工艺和施工方法,以减小对地层的影响。
在施工过程中需要进行监测和控制,及时对出现的变形和沉降进行修复和加固。
综上所述,盾构施工过程中地层变形和沉降是一个复杂的研究课题。
在施工过程中,地层的变形和沉降主要受到施工工艺、土体性质和地下水位等因素的影响。
成都富水砂卵石及淤泥质黏土交互地层盾构下穿房屋施工技术成都作为中国西部地区的重要城市,城市建设一直处于高速发展阶段。
随着城市规划的不断拓展和土地资源的有限,地下空间的利用显得尤为重要。
在地下空间建设中,盾构工程成为一种重要的施工方式。
而盾构下穿房屋施工技术则是一种针对复杂地层条件下的工程施工技术,成都富水砂卵石及淤泥质黏土交互地层是具有代表性的地质条件之一。
一、背景介绍二、富水砂卵石及淤泥质黏土交互地层特点富水砂卵石及淤泥质黏土交互地层是指由富水的砂卵石层和淤泥质黏土层交替分布而成的地层。
这种地层的特点主要包括:1. 富水的砂卵石层具有较高的渗透性和透水性,地下水位常常处于较高位置;2. 淤泥质黏土层具有较大的厚度和较差的承载力,易产生变形和沉陷;3. 地层之间的交互作用使得地下工程施工过程中出现的地层变化具有较大的不确定性。
三、盾构下穿房屋施工技术挑战1. 地下水位周期性变化导致施工条件不确定。
富水的砂卵石层使得地下水位变化较大,且经常处于变化之中。
这对盾构下穿房屋的施工条件提出了极大的挑战。
地下水位的高低影响着土层的稳定性和施工工艺的选择,需科学合理地进行变化规律分析,提前做好施工准备。
2. 地层承载能力不均匀导致隧道稳定性问题。
淤泥质黏土层的承载能力较差,容易发生变形和沉陷,这对盾构下穿房屋稳定性提出了较高的要求。
如何准确判断并合理设计支护结构,是需要解决的重要问题。
3. 地下障碍物和地基条件复杂导致施工风险增加。
在盾构下穿房屋施工过程中,场地周边常常存在各种地下障碍物和地基条件复杂情况。
这些地下障碍物对盾构的施工路径和顶管的稳定性都会产生不利影响,增加了施工风险。
1. 地层调查精细化。
在项目初期,通过精细化地层勘察,深入了解地下水位变化规律和地层分布情况。
对富水砂卵石及淤泥质黏土交互地层的特征进行深入研究,为工程设计和施工方案制定提供科学依据。
2. 施工工艺优化。
根据地下水位变化规律,科学设计合理的隧道施工工艺和排水方案。
2023-11-10contents •引言•成都砂卵石地层特性•基坑变形空间效应•基坑变形预测方法•工程实例分析•结论与展望目录01引言城市化进程加快,基坑工程施工安全问题突砂卵石地层基坑工程变形预测研究不足研究砂卵石地层基坑工程变形空间效应及预测方法的重要性研究背景与意义国内外研究现状及不足现有研究主要集中于砂卵石地层基坑工程变形控制标准、监测技术等方面,缺乏对空间效应及预测方法的研究研究现状与不足研究内容分析砂卵石地层基坑工程变形特征与影响因素,研究变形空间效应及预测方法研究方法采用理论分析、数值模拟与工程实践相结合的方法,探讨砂卵石地层基坑工程变形空间效应及预测方法研究内容与方法02成都砂卵石地层特性砂卵石地层是由卵石、砂砾、砾石等松散颗粒组成的复合地基,具有高渗透性、强压缩性、强各向异性等特点。
砂卵石地层在基坑开挖过程中,容易产生较大的变形和应力变化,对周边环境和地下设施造成不利影响。
砂卵石地层概念与特点成都砂卵石地层分布与特征成都市区砂卵石地层主要分布在岷江、沱江等河流冲积平原和部分山前冲积扇地带,具有较为丰富的储量和广泛的地域分布。
成都砂卵石地层主要由卵石、砂砾、砾石等松散颗粒组成,其中卵石含量较高,颗粒级配不良,具有明显的各向异性。
砂卵石地层对基坑变形的影响砂卵石地层具有高渗透性和强压缩性,在基坑开挖过程中,地层中的水和应力容易发生变化,导致地层产生较大的变形。
砂卵石地层的各向异性导致其在不同方向上的变形差异较大,对基坑的稳定性产生不利影响。
砂卵石地层中的卵石含量和颗粒级配对基坑变形具有重要影响,卵石含量越高,颗粒级配越差,基坑变形越大。
03基坑变形空间效应基坑变形包括水平变形和竖直变形。
变形类型变形程度变形监测基坑变形的程度受到多种因素的影响,如地层条件、开挖深度、支护结构等。
通过对基坑进行变形监测,可以获取基坑变形的实时数据,为预测和应对变形提供依据。
03基坑变形概述0201基坑开挖过程中,地层应力场会发生变化,导致地层移动和变形。
成都富水砂卵石地层土压盾构施工引起地层变形规律研究
目前,地铁隧道主要采用土压平衡盾构法施工,不可避免的引起地层损失而导致地表沉降,在不同的土体中盾构施工地表沉降的规律不尽相同,且大多数研究成果针对粘性土地层,对于富水砂卵石地层的土压平衡盾构施工引起地表沉降的问题研究较少,卵石土内聚力低、松散性、强度高等性质造成砂卵石地层的特殊性,地层的滞后沉降非常明显,甚至引发施工地面突然塌陷的事故,对施工和监测造成了较大的影响,需要针对成都富水砂卵石地层,系统的分析土压平衡盾构施工引起的地层变形规律,为现场盾构施工提供借鉴。
以成都地铁在建的3、7号线盾构区间隧道为背景,针对富水砂卵石地层,通过大量现场实测数据的统计分析、分类对比,回归拟合、数值模拟计算以及修正经验公式参数的方法,结合成都地铁现场盾构施工经验,研究了盾构参数对于地表沉降的影响规律,提出了盾构参数的合理取值范围;探讨了地层条件对于地表沉降的影响,得出其中主要影响因素内摩擦角对地表沉降的影响规律;并分别从隧道上方分层沉降、横断面地表沉降、纵断面地表沉降研究分析了地层变形沉降规律,得出了成都砂卵石地层盾构施工的地表沉降主要分布范围内,提出砂卵石地层地表沉降的控制值为
20mm,地层变形的主要影响区域为隧道中线左右12m,盾构施工时隧道上方土体的破坏过程和形式,总结出地表沉降趋势预测的经验公式,验证了该公式适用于成都富水砂卵石地层的合理性,修正了 O’Reilly&New沉降槽宽度计算公式,使其适用于成都砂卵石地层土压平衡盾构施工沉降槽宽度的计算,系统全面的总结了砂卵石地层土压平衡盾构施工引起的地层变形规律。