复杂地层盾构接收新技术研发

隧道盾构施工过程中,复杂地层盾构接收最容易发生工程事故。以长沙地铁2号线五一广场站盾构接收施工为例,通过对复杂地层注浆缺陷进行分析和补救措施研究,提出取消端头地层加固,在预埋洞门环时设置三道橡胶止水环,采用自主研发的内翻式止水帘布实现了安全接收。     

狭小空间地铁区间隧道盾构洞内解体方案研究

盾构法是地铁区间隧道施工的常用方法。在无法设置接收井的情况下,盾构到达后需要进行洞内解体,但在狭小空间内进行盾构解体施工具有巨大的技术难度和施工风险。针对穗莞深城际铁路机前段隧道工程的多台盾构机连续解体问题,对施工过程中的盾构设备拆除过程复杂、隧道内拆除作业空间有限、双模盾构后退困难、衬砌模板受限、安全风险多等重点难点进行深入分析,制定与工程情况相配的施工方案和流程,提出多台盾构连续拆解的施工关键技术。通过对拆解方案的适用性分析,成功提升其经济性和拆解效率,研究成果可为狭小空间地铁区间盾构洞内解体工程提供参考。     

盾构法隧道下穿既有铁路加固措施的实践与思考

某新建城际铁路与既有铁路交叉,采取盾构法新建隧道下穿通过,为确保盾构下穿过程中铁路行车的绝对安全,根据下穿处铁路工程地质情况,下穿前对铁路路基和桥涵底部采取注浆加固进行处理;为减少盾构推进过程中对土体扰动,合理选择盾构机类型及推进施工参数;科学制订监测方案,加强注浆加固和盾构推进过程中路桥和线路的监测,发现异常及时采取措施,确保行车安全.     

复杂场地条件下盾构进洞端头井加固技术

北京市轨道交通大兴线黄村火车站—义和庄站区间采用盾构法施工,右线盾构因场地管线复杂及地质条件差而导致端头井加固失败,盾构接收过程中发生了涌水涌砂事故。左线盾构在原端头井加固设计的基础上,采用小管棚注浆法补强措施后,确保了盾构的接收成功。对盾构在场地条件复杂、地面常规加固效果较差情况下,采取在洞门掌子面内实施小管棚注浆法提供了一定的借鉴与参考。     

超短盾构区间在富水砂卵石地层穿越河流及大桥处理施工技术

以成都地铁5号线洞子口站～福宁路站区间盾构隧道工程为背景,介绍盾构隧道在下穿河流及桥梁过程中地形、地质、周边环境等制约因素,并对本工程存在的施工风险进行分析,针对性制定了盾构穿越施工技术措施。盾构通过前对河底采用钢筋混凝土抗压板并进行锚索张拉固定,桥基采用袖阀管注浆加固,靠近沙河端头采用咬合桩隔水并进行袖阀管注浆加固,盾构通过时严控掘进参数并加强渣改良以减少对周边土体扰动和损失,盾构通过后采用洞内外注浆加固的措施减小施工风险,通过以上系列措施降低了盾构施工安全风险,安全顺利地通过沙河及大桥,保证了施工工期,可为类似工程提供借鉴。     

地铁隧道下穿既有铁路施工时的地基加固分析

地铁隧道在下穿既有铁路施工时,保证铁路运营安全是施工中的关键问题之一。通过建立FLAC三维数值模型,对南京地铁S8线某段盾构隧道下穿既有宁启铁路进行了计算分析,并根据计算结果建议对铁路路基采取地基注浆加固措施。对加固后的地基重新进行计算,同时制定了地基变形监测方案。监测结果表明,地铁隧道盾构施工时,影响地面沉降的因素由地基和施工参数共同作用组成。在地铁隧道下穿铁路施工时,对铁路地基进行的注浆预加固保护措施和盾构掘进过程中对施工参数进行的动态调整,保证了地铁隧道施工期间该铁路的运营安全。     

黄土地区地铁盾构下穿铁路变形控制技术

研究目的:黄土地区某城市地铁2号线盾构施工下穿既有陇海铁路线是一个盾构施工中的I级风险源,为保证地铁盾构施工安全下穿陇海线路,开展了盾构施工穿越既有铁路的变形控制技术研究,以为盾构安全施工提供技术支撑。研究结论:(1)黄土地区地铁盾构下穿既有陇海线路的地表沉降规律:不采取控制措施盾构施工时,路基右线隧道轴线正上方的沉降量为20.48 mm,左线隧道轴线正上方的沉降量为12.85 mm,左右线隧道的轴线上的沉降量均超出了沉降允许值;采取严格控制土压力、盾构匀速通过、严格控制注浆量、减少盾构推进方向的改变等减小地铁盾构下穿既有铁路施工风险的措施盾构施工时,右线隧道轴线正上方的沉降量为5.44 mm,左线隧道轴线上方的沉降量为4.95 mm,均小于变形允许值。(2)FLAC计算预测的变形规律与实际值基本一致,地表和铁路路基的变形量在允许范围内;减小地铁盾构下穿既有铁路施工风险的措施合理有效。(3)该研究成果可应用于黄土地区地铁盾构下穿铁路施工变形控制。     

大直径土压平衡盾构 穿越湘江施工技术

在长株潭城际铁路湘江隧道施工中,为克服工程地质复杂、水压大、盾构掘进距离长等施工难点,通过 盾构机针对性设计、地质超前勘察、渣土改良、掘进参数优化、合理注浆管理等措施,总结出一套大直径土压平 衡盾构穿越湘江的施工方法,为今后类似工程施工提供借鉴经验。     

盾构端头井洞门SMW工法桩围护结构渗漏水处理技术研究

以某地铁车站H型钢水泥土搅拌墙盾构端头井洞门渗漏水事件为依托,分析研究SMW工法桩作为盾构隧道端头井洞门围护结构的可行性和潜在风险。通过工程实践证明,使用洞门临时封堵墙+袖阀管注浆技术进行洞门止水加固,采取水平取芯检测法进行止水加固体质量检测并控制加固体质量,SMW工法桩密插H型钢作为盾构隧道洞门围护结构是经济、安全、可行的,能有效地防止洞门加固体发生渗漏水、坍塌等潜在风险,为盾构机进、出洞提供安全保障条件,这些处理技术可为更多类似软土层盾构隧道工程提供参考。     

盾构下穿大量老龄浅基民居沉降控制技术

莞惠城际GZH-6标盾构隧道穿越地质多变的复合地层,掘进过程中遇到富水软弱地层、上软下硬、全坚硬岩、孤石、漂石、砂层等不良地层,施工难度大。隧道下穿大朗镇繁华老城区,线路上方建筑物覆盖率达90%以上,多为老龄浅基民居,安全风险高。掘进过程中通过采取建筑物及地层主动注浆及跟踪注浆、沉降监测、掘进参数优化、渣土改良、同步注浆及二次注浆控制、地质探测等多种技术实现盾构掘进过程中建筑物安全。     

杯型水平冻结法端头加固与钢套筒辅助的盾构接收技术

盾构接收是复杂软弱富含水地层盾构施工的关键风险点。针对某地铁车站端头隧道施工中所遇到的特殊工程地质条件,提出并采用了杯型水平冻结法端头加固与钢套筒辅助的盾构接收施工工艺。采用工程应用与实测相结合的研究方法,对水平冻结加固区的温度以及盾构接收期间地表沉降进行了现场实测研究。分析了冻结壁温度变化规律,判断安装和切割钢套筒时机,确保了钢套筒顺利切割。总结了软弱富含水地层钢套筒盾构接收技术的特点及难点,有效地避免了盾构接收过程中涌水、涌砂的风险,保障了盾构的安全接收。     

富水圆砾地层盾构短套筒接收施工关键技术

富水圆砾地层因其含水量高、渗透系数大、化学注浆加固成形率差,增加了盾构接收进洞的施工难度。以南宁轨道交通1号线10标白苍岭—火车站站区间盾构接收进洞施工为例,运用"接长补短"理念,创新性地提出盾构短套筒接收施工工艺。在洞门环板前端通过增加短套筒的方式延长盾构机接收长度,使盾构机接收位置前移,盾构机在短套筒的保护下能够完全进入端头加固区,结合对盾构机主机尾部已脱出盾尾的管片二次注浆封堵或者地面降水措施,保证在盾构机接收过程中端头加固体内部水系与外界处于隔离状态,确保盾构机在接收过程中不发生涌水、涌砂,达到安全接收的目的。     

TSS注浆技术在天津地铁工程中的应用

研究目的:在天津地铁进行暗挖法施工时,由于降水对周边环境影响比较大,不宜降水,所以注浆堵水是一个主要辅助工法。在地层中必须进行分段注浆可以保证注浆效果,为了解决分段注浆中的成孔难、钻机机械体积较大、PVC塑料注浆管易受压变形、价格较高等缺点,所以研究TSS注浆技术是十分必要的。研究方法:通过对TSS型注浆管及其配套系统的研制,以及注浆参数的选择和工艺流程、注浆工艺的控制,结合天津地铁营口道车站1号风机房暗挖隧道施工中的应用进行研究。研究结果:成功地解决了单向袖阀式小口径注浆管工艺(TSS注浆工艺)。研究结论:TSS具有分段、可控、操作简便的特点,这样地层加固均匀,止水效果好,TSS注浆技术在天津地铁中的应用,大大地提高了工程进度,降低了造价。     

浅埋软弱地层隧道围岩稳定性分析及综合施工技术

结合沪昆铁路客运专线野火芽隧道工程实例,针对浅埋软弱地层隧道施工,进行了围岩稳定性分析,提出关键施工技术原则,采取了优化浅埋段护拱结构,地表注浆、中管棚无硐室法超前支护、控制安全步距等技术工艺措施,并结合地质超前预报、监控量测资料,及时调整优化施工工艺和参数,顺利完成了隧道浅埋段的施工。     

盾构隧道穿越高强度强富水灰岩上浮段工程风险分析及应对措施

针对盾构穿越土岩交界面、高强度富水灰岩段及灰岩岩溶区所存在的风险进行分析,合理做好盾构选型,通过工程类比法并结合工程实际提出相应处理措施。采取全土压掘进模式、合理的掘进参数及渣土改良等手段控制土岩交界面上方管线及地表变形;穿越高强度强富水灰岩段,为防止掘进过程中产生"喷涌"现象,采取盾构半敞开式掘进模式、洞内补偿注浆封堵后方来水、地表注射聚氨酯和渣土改良等措施;针对高强度硬岩,通过合理选用刀具、控制盾构掘进参数减少刀具的磨损和破坏。穿越石灰岩岩溶区,针对溶洞的大小、与隧道相对位置关系和充填类型采取地面袖阀管注浆预处理,并结合管片预留孔进行注浆处理,通过采取上述综合技术措施,保证了盾构机在高强度富水灰岩上浮段的顺利掘进。     

富水地层盾构到达洞门密封技术研究

以华东地区某盾构接收工程为例,针对盾构到达洞门帘布时橡胶与盾壳之间无法完全密封引起的洞门漏浆现象,基于三道洞门密封技术以及自制浆液同步注浆和二次注浆技术对洞门密封方法进行研究。研究结果表明:通过三道洞门密封施工以及自制浆液同步注浆和二次注浆技术,使洞门内与外界完全封闭,封堵洞门效果相比于传统施工工艺大幅提高,该技术能使盾构机安全快速地推出外置洞门,迅速高效地完成洞门封堵,大大降低了进洞时常见的洞门涌水涌砂、塌方现象,达到了盾构到达洞门密封接收的预期效果,该技术适用于各种地质条件下的盾构到达接收,尤其在高富水地层应用中效果尤为突出。     

岩溶地区盾构隧道溶土洞充填注浆施工技术

岩溶地区溶土洞对盾构隧道施工影响很大,施工前需对溶土洞进行充填处理,溶洞注浆时选择好施工参数,以确保注浆效果.介绍了广州地铁九号线花都广场站～马鞍山公园站盾构隧道溶洞充填注浆的施工过程,从溶洞边界范围的确定、注浆材料的选择、注浆施工顺序、注浆技术控制等方面详细介绍了施工技术要点并进行了注浆效果监测,对同类工程施工有一定的借鉴意义.     

建(构)筑物下盾构掘进施工隆沉控制

研究目的:目前国家和地方还没有盾构穿越建(构)筑物的隆沉控制标准,以及在盾构推进施工过程中地表隆沉多少才不会影响建(构)筑物的正常使用。在软土层地质条件下根据盾构机设备和施工参数的技术要求,研究新型同步注浆浆液配合比、初凝时间、注入量以及二次双液浆注配合比注入量。分析研究推进过程中盾构机为中心的不同位置的隆沉。研究结论:在室内理论配合比的基础上,结合施工现场操作和使用,确定了满足施工技术要求的准厚浆配合比,根据现场地面监测数据每环注入3.75 m3准厚浆和1.2 m3双液浆,能控制地面沉降在10 mm内。根据现场监测数据显示,管片刚拖出盾尾时地面变化值最大,同步注浆量要足,二次注浆能有效控制后期沉降。建(构)筑物隆沉在-16～+4 mm范围基本没有影响。     

土压平衡盾构加气排水防喷涌技术研究

针对地下水丰富、节理裂隙发育、渗透系数大和气密性差的地层,常规的土压平衡盾构掘进易发生喷涌现象,导致地表沉降变形大、施工效率低。本文依托兰州地铁1号线、2号线土压平衡盾构施工项目,建立土压平衡盾构舱内压力传递模型,对土压平衡盾构舱内压力传递原理和加气排水防喷涌机理进行研究,提出土压平衡盾构"加气排水"掘进施工方法;通过土压控制和掘进舱压控制实现了"加气排水"掘进施工的过程控制;应用地质雷达扫描和注浆加固技术解决了地层疏松、空腔等缺陷。     

盾构隧道施工引起的地基土超孔压特性模拟与分析

考虑盾构机盾壳与自重、开挖面正面推力、盾尾空隙、千斤顶推力和同步注浆等因素,利用有限元软件模拟研究了盾构施工过程引起的周边土体超孔压,并与实测值进行对比分析,以此验证了模拟方法的可靠性。基于单层软土、中等埋深条件下的盾构施工有限元模拟,分析了超孔压随施工过程的分布特性。研究表明,施工过程中周边土体的超孔压变化明显,随着盾构机的推进先不断增大,盾构机头到达或盾尾脱出时达到最大,盾构机离开后又逐渐减小。软土层中125 d后隧道四周超孔压的衰减率约为92%。