隧道盾构法施工的成本分析与降低成本措施

隧道盾构法施工是使用盾构机在控制开挖面及围岩不发生坍塌失稳的同时,进行隧道掘进、出碴,并在机内拼装管片形成衬砌、实施壁后注浆,从而不扰动围岩而修建隧道的方法.但因其造价高昂,使其进一步推广受到限制.文章就隧道盾构法施工成本及降低成本措施两方面进行了探讨.     

在建盾构隧道突发管片破损病害成因分析及治理措施研究北大核心CSCD

盾构法广泛应用于我国城市轨道交通隧道的建设中,盾构管片的病害问题也越发受到重视。文章针对某地铁在建盾构隧道突发管片破损病害,绘制了管片破损病害展布图,分析了相关资料和检测数据,明确了病害的成因机理,制定并实施了相应治理措施。研究结果表明:管片背后大范围空洞导致围岩对隧道的约束不足,引起已成型隧道在盾构机反推力和扭矩、同步注浆浆液浮力、刀盘水土压力和扭矩等作用下发生类压杆弯扭失稳是导致该病害的主要原因;隧道变形监测数据表明"背后注浆填充+破损部位修复"两阶段治理措施取得了良好的治理效果;盾构隧道施工过程中,应严格管控同步注浆质量,防止隧道轴线偏移引起盾构管片发生开裂破损等病害。     

上海延安东路隧道壁后注浆探地雷达检测及结果分析

管片壁后注浆是盾构法隧道施工中必不可少的重要环节之一。在实际工程中,一直存在着壁后注浆的实际效果难以控制等技术难题。结合上海延安东路隧道修复工程,采用探地雷达这一无损探测技术对北线盾构段进行管片壁后注浆的厚度进行探测,客观地判别并展示管片壁后注浆层的空间分布。最后总结探地雷达在管片壁后注浆检测中的规律及应用。     

盾构在软土地层掘进过程中的管片上浮研究

通过对杭州某地铁施工实例的监测与分析得出,隧道上浮可分为初次上浮和二次上浮,且初次上浮量在隧道总上浮中所占比重较大,约为50%~80%。文章结合该区间段盾构隧道施工,采用abaqus有限元软件对盾构在软土地层掘进过程中的管片上浮进行了分析,得出了管片上浮、管底处下卧土层回弹和管顶处上覆土层沉降随注浆压力、浆液弹性模量、土舱压力、千斤顶压力等因素变化发展的规律。研究结果表明,管片上浮可分为三个阶段:上浮激增段、上浮平缓段和上浮稳定段。     

盾尾同步注浆常见问题及控制措施

在盾构法施工过程中会出现相当复杂的隧道围岩变形现象,为此从工程地质情况、管片结构、同步注浆材料性质及注浆参数等方面分析了同步注浆施工中常见的问题,并针对问题提出相应的控制措施,旨在为盾构同步注浆施工提供一定的指导和借鉴。     

盾构下穿建(构)筑物控制沉降注浆技术研究与应用

北京地铁黄村站-义和庄站区间隧道采用盾构法施工,由于下穿建(构)筑物群及12股轨道群,施工中在地面不具备加固条件的情况下采用了隧道内部超前注浆和径向注浆加固措施,即通过盾构机的8个超前注浆孔对刀盘前上方土体进行加固,在盾构机头过后利用管片上的预留注浆孔及时对隧道上方土体进行深孔注浆加固,有效地控制了地面建(构)筑物的最终沉降量.文章对本工程的概况、地层沉降机理、注浆措施及对沉降的控制效果进行了研究和分析.     

《GB50446-2017盾构法隧道施工与验收规范》中管片部分章节的修订简介

文章首先介绍了国内第一部规范盾构法隧道施工与验收的标准——《GB50446-2017盾构法隧道施工与验收规范》(以下简称《规范》2017版)管片部分章节的修订背景,解析了《规范》2017版的管片部分各章节的结构层次,梳理了修订的主要内容及理由,然后总结了针对近年来需要突破《规范》2008版规范中关于模具、主筋连接和混凝土坍落度等与钢筋混凝土管片生产质量和技术强相关的内容所开展的专题研究结果,确保《规范》2017版中管片部分内容在实施中的可操作性、实用性和先进性,以进一步规范和指导管片的绿色保质高效生产,提升盾构法施工隧道的实体质量。     

负覆土隧道结构变形分析及控制

在地面道路与地下隧道的交通接线工程中,往往采用大开挖施作暗埋段结构,这就给地面带来了很大的环境影响,地面出入式盾构法隧道施工技术(GPST)成为解决这种矛盾的有效途径。文章以该技术的示范工程为背景,着重阐述了隧道结构变形因素分析及理论计算以及管片稳定装置、同步注浆控制以及提高隧道接头刚度等隧道变形控制技术。GPST工法的提出拓展了盾构法隧道的应用范围,为隧道线路规划设计提供了一种新的思路。     

隧道管片修复试验研究及施工技术

针对运营隧道破损管片在隧道特殊环境的修复难题,开发出一种适应隧道内施工时间短、顶部施工难度大等特点的结构修复胶。通过对材料凝结时间、压缩强度、与混凝土粘结强度、耐久性等一系列的试验研究,提出盾构法隧道破损管片修复工法,并进行了工程应用。试验结果显示,隧道修复材料初凝时间短,抗下坠性能好,早期强度高,与管片粘结性能满足隧道特殊施工要求,特别适合运营期隧道顶部管片修复施工的特殊要求,应用前景良好。     

浅谈盾构隧道施工质量控制

结合广州市轨道交通五号线[鱼～大]区间盾构工程为实例,阐述了盾构隧道质量控制措施,着重阐述了管片拼装和注浆的技术质量控制,并针对施工中遇到的一些具体问题提出了解决措施。     

盾构隧道管片壁后注浆厚度对隧道抗浮影响研究

在富水粉砂土地层中,地震液化作用易引起盾构隧道管片上浮,进而导致隧道结构破坏。文章通过振动台模型试验与数值模拟相结合的方式,研究了盾构隧道采取壁后注浆措施前后周边液化地层的动力响应,揭示了盾构隧道的主要破坏模式为液化上浮。在峰值加速度保持不变的情况下,采取壁后注浆的方式虽然不能明显缓解地基土的液化趋势,但可以显著降低模型隧道的上浮位移量。数值模拟结果与试验结果表明:砂土液化最先发生在地表及浅层土体处,随着模型深度的增加,砂土的液化程度逐渐降低,即增加隧道埋深有利于降低隧道液化程度。壁后注浆体通过与隧道结构形成整体,间接增大了上覆有效压力,能够抵消地基液化产生的上浮力。对于直径为6.2 m的盾构隧道,通过管片二次注浆孔进行注浆加固,浆液渗透半径达到1.0 m以上将能产生非常明显的抗液化上浮效果。     

软土盾构隧道施工阶段上浮计算模型探讨

文章首先对管片上浮作用机理进行了分析,确定了盾构隧道施工阶段上浮计算模型荷载分布规律和计算方法;其次指出了弹性支撑法和修正惯用法直接运用于盾构隧道上浮阶段设计所存在的问题,即弹性支撑法计算得到管片底部向下位移,与实际上浮阶段管片隆起不符,而修正惯用法又不能考虑拱顶上覆土体反向压缩特性;最后,基于弹性支撑法并利用修正惯用法思想提出了能规避上述两个问题的反转抗力力学模型。结果表明:提出的计算模型与施工阶段管片上浮变形特征吻合度高,施工阶段管片上浮状态下弯矩、轴力和剪力最值较弹性支撑法和修正惯用法获得的结果分别增加68%、21%和51%以及34%、69%和22%,说明按本文推荐计算模型进行上浮管片设计可避免实际工程配筋不足造成的管片破损、开裂或渗漏。其结论可为盾构隧道设计提供一定理论支撑和参考。     

管片新型快速连接件研发及接缝力学性能分析

盾构法隧道施工中,管片快速连接件可以大大提高施工效率和施工质量。结合上海市超高压天然气管道隧道工程,详细介绍了新型快速连接件的研发过程,对快速连接件接缝试验结果进行了分析研究,获得了快速连接件的接缝力学性能指标。这为盾构法施工技术变革奠定了一定的技术基础。     

狮子洋隧道过小虎沥水道施工技术

文章以广深港铁路客运专线狮子洋隧道盾构法穿越小虎沥水道工程为例,重点介绍了过江施工过程中的风险点及重难点,并提出了盾构刀具配置、开挖面泥水压力控制及处理系统管理、背后注浆、盾尾漏浆防治等针对性技术及措施。     

盾构掘进过程中隧道管片上浮原因分析及控制

管片位移控制是确保隧道线型符合设计要求和确保隧道建筑限时稳定的关键工序.文章从地质条件、衬背注浆、盾构姿态入手,对盾构掘进过程中管片上浮的原因进行了分析研究,并提出了控制措施.     

广深港高速铁路狮子洋水下盾构隧道修建技术

从环保要求与可持续发展战略考虑,水下隧道必将是我国跨江越海交通工程的主要选择方式。广深港客运专线狮子洋隧道为我国首座水下铁路隧道,也是我国第一条特长水下隧道,其设计速度达350 km/h,该隧道为广深港高速铁路的关键性工程。针对该隧道的工程地质环境和采用的盾构法施工技术,特别是该隧道在我国首次采用的盾构对接方法施工,本文重点介绍了该隧道修建的有关设计与施工的技术,并提出了相应的措施。     

盾构隧道上浮的力学机理研究

已有工程监测资料充分反映了盾构法隧道、尤以大直径的盾构法隧道,在施工完成后的相当长时间内,均会产生上浮。本文将从隧道施工过程中,初始地层应力状态被破坏、洞周应力被部分释放、形成＂下大上小的不均匀＂应力状态着手,研究隧道衬砌（其重量远小于被开挖土体重量）上浮的必然性和力学机理。     

海相饱和软土地层盾构管片开裂分析及处治

管片是盾构法隧道施工中的重要装配构件,影响到隧道施工及后期运营的安全性。文章以宁波轨道交通1号线世纪大道-海晏北路区间隧道管片为对象,分析了在海相高流变饱和软土地层修建盾构隧道过程中管片开裂的现象及规律,并结合数值分析揭示了管片开裂部分原因,提出了控制管片开裂的相应措施,可为类似地层条件下的盾构掘进及管片开裂处治提供参考。     

软土深埋大直径盾构法隧道施工受力及变形特性研究

随着我国城市化建设及区域融合的日益加快,盾构法隧道朝深大方向发展,隧道安全设计及建造面临着更为严峻的挑战。为探究软土地区大直径盾构深埋段的力学及变形特性,以上海某大型隧道工程为背景,通过全断面围压、结构内力及三维激光扫描变形测试,获取了盾构隧道施工期全过程结构受力变形发展规律;分析了软土地区深埋区段盾构法隧道变形发展机制,并探讨了结构内力及变形响应与外部荷载间的关联性;发现盾构法隧道变形与管片拼装机脱出盾尾时的受力有密切联系。由于深埋段围压较大,因此变形以对称状态为主,软土地区大直径隧道管片结构受力由施工初始阶段的局部受拉最终转变为整体受压、构造钢筋不受力状态。上述发现为后续合理确定盾构隧道受力模式及合理确定计算方法提供了技术支撑。     

超大直径泥水盾构隧道抗浮关键技术综述

介绍了盾构法隧道上浮原因、影响因素、横向与纵向相互影响的上浮分析模型,以及隧道在单液浆中上浮力确定与隧道抵抗上浮能力。以上海长江隧道为例,分析了其抗浮分析结果,提出了超大直径盾构法隧道上浮控制措施,为类似工程设计提供借鉴。