富水复杂环境下盾构法联络通道施工技术研究

地铁区间隧道因消防疏散要求需设置联络通道,在地层条件复杂、周边存在敏感建(构)筑物的城市中心地区,传统联络通道施工工艺有着较大的施工安全风险,可能会对城市造成重大的安全隐患。为降低施工风险,保障城市安全,在充分论证各项施工工艺的基础上,研究盾构法联络通道施工技术。以深圳地铁5号线黄东区间盾构法联络通道为研究背景,通过理论分析、工程类比、现场验证等方法,比选富水地层环境下联络通道施工工艺,研究正线特殊环钢管片处理、洞门注浆加固、接收始发特殊设计等针对性措施。结论表明,在富水地层复杂环境下盾构法联络通道施工安全可控,环境适应性强;采用钢-玻璃纤维复合管片、洞门焊接处理、钢套筒接收始发、环形支撑体系等针对性措施,可以提高施工时结构体系刚度、防水性能和防止周边变形,减少对深南大道和周边建(构)筑物影响,使得盾构接收、掘进和始发全过程安全可控,确保了盾构法联络通道的施工安全。     

苏州地铁一号线联络通道加固方式比选研究

联络通道施工是盾构隧道施工中的事故多发阶段,如何选择合理的周边土体加固方式是保证联络通道施工安全的关键环节。本文介绍了联络通道的结构形式和常见的施工方法,详细比较了各种加固方式的利弊。结合苏州地铁一号线各个联络通道所处地层情况,给出了各个联络通道拟采用的加固方式。实践证明采用水平冻结加固方式,可以保证联络通道施工的安全。最后给出了几点体会与建议。     

富水粉质黏土、细砂细颗粒地层长锚索拔除前地层加固技术方案

以郑州地铁5号线经三路站—未来北路区间盾构隧道锚索拔除施工为背景,对富水粉质黏土、细砂细颗粒地层难以成孔时的地层加固方案进行研究。通过"地表袖阀管注浆加固地层"和"竖井、平行通道内沿锚索方向深孔注浆加固地层"2种施工方案的现场试验比较,得出"竖井、平行通道内沿锚索方向深孔注浆加固地层"方案优于"地表袖阀管注浆加固地层"方案的结论。     

地铁联络通道三维冻结温度场有限元分析

人工冻结法在地铁隧道联络通道施工中的应用已相当广泛。地层冻结温度场的预测分析可提前判断冻结壁的发展状况和评定冻结方案的合理性。地铁隧道联络通道冻结法施工中的冻结管群一般设计为倾斜放射状,现行对联络通道冻结温度场的分析大都是简化为平面问题来处理,难以反映实际情况。为此,以上海地铁13号线某区间联络通道冻结法施工为工程背景,综合考虑地层温度、地表对流等各类初始和边界条件以及土体的相变潜热过程,建立三维有限元数值计算模型,对该联络通道积极冻结期的地层三维冻结温度场分布规律进行系统分析,并与现场实测结果相比较,验证了有限元数值分析的可靠性。     

机械法联络通道结构设计研究

在软土地层中,联络通道通常采用矿山法暗挖施工,通过注浆或冻结等方法对周边土体进行加固。常规冷冻法存在"工期长、造价高、质量隐患"等问题,注浆加固存在"占用地面空间"等问题。为解决上述工法产生的不利因素,文章提出非加固、机械法施工联络通道技术。该技术在安全性、建设工期以及造价方面均有一定的优势,系统地开展机械法联络通道技术研发对推动行业发展,提升地下工程技术水平具有积极意义。     

深圳地铁砂质粘土地层冻结加固设计及效果分析

冻结法施工技术在国内城市地铁建设中被广泛应用于联络通道或盾构端头井地层加固等部位,冻结法对地层的适应性较强,加固面强度和形状可灵活选择。冻结法加固地层能否成功,与冻结施工参数的选择以及冻结机组是否能够保证连续正常运转相关。针对砂质粘土地层冻结施工参数的选择和冻结加固效果进行了简要分析,希望能够对相同或接近地层的冻结施工起到借鉴作用。     

兰州地铁砂岩地层联络通道冻结法加固技术分析

为研究冻结法加固技术在强风化砂岩(红砂岩)地层中的适用性,依托兰州地铁1号线联络通道工程,首先介绍地层加固方案,通过经典解析法核算冻结壁平均设计温度。基于包含土体、隧道和联络通道的三维数值模型,讨论施工各阶段的冻结壁安全系数。最后,根据监测结果分析隧道收敛、地表沉降等关键施工控制参数。结果表明:冻结壁平均设计温度符合要求,可保证各阶段冻结壁安全系数满足规定,各项监测指标均未超过控制标准。冻结法在强风化砂岩(红砂岩)地层中具有很好的适用性,能够有效解决其他加固技术难以克服的难题。     

地铁盾构区间联络通道施工技术探讨

通过地铁盾构区间联络通道的工程实例,从联络通道的主要施工阶段,对地层加固、管片稳定措施、开挖与初期支护、防水结构、二衬施工等关键施工技术进行了探讨,为工程的进展做好基础技术准备和前期保障,总结的技术经验为类似工程提供借鉴和参考。     

联络通道冻结法施工对盾构隧道影响研究

冻结法加固目前已大量使用于富水地层隧道加固,如盾构始发接收、联络通道开挖。本文依托地铁盾构隧道联络通道工程实例,探究宁波地区冻结法施工过程中黏土冻胀和融沉机理,并通过冻结区温度、位移监测数据分析来讨论联络通道冻结法施工对隧道的影响,得出宁波地层易出现融沉及跟踪注浆的必要性,并得出了冷冻交圈时间及冷冻交圈形成后隧道影响变小,以及联络通道开挖易造成附近隧道结构上浮等结论,为盾构隧道联络通道冻结法施工工程提供借鉴和参考。     

北京地铁下穿运河区间地下水流速流向测试

地下水流速和流向会影响冻结工程施工效果。以北京地铁6号线下穿运河区间2#联络通道冻结工程为背景,针对地层渗透性强、地层扰动大、河水补给充足,以及周边基坑降水平行施工等复杂条件,采用钻孔勘察和AquaVISION测试仪测试的方法,开展了地下水流速流向现场测试,得到了联络通道处地层地下水流特征数据:流速为11.00~14.00m/d,流向为北偏道东46°。给出了该联络通道冻结设计和施工时的注意事项。     

富水粉细砂岩隧道涌水涌砂处理技术研究

第三系富水粉细砂岩层隧道地层含水量高,开挖后稳定性极差,极易发生围岩变形、坍塌、流砂,施工难度大,安全风险高。本文以兰渝铁路马家坡隧道为背景,以隧道涌水涌砂事件为切入点,分析了富水粉细砂岩涌水涌砂原因,提出了"抽排水+注浆加固+六部CRD开挖+加强初支+综合降水"相结合的施工方案,即采用后退式分段注浆加固和六部CRD开挖施工工艺,并通过加强初期支护,轻型井点降水+深井真空降水,有效解决了隧道涌水涌砂问题,保证了施工顺利进展。     

富水砂卵层基坑封闭降水与回灌工程关键技术

根据济南泉域富水砂卵石地层特点,通过文献调查、理论分析、现场实测,并借助数值模拟计算,分析并优化基坑下卧弱隔水层注浆加固方案,得到注浆加固质量控制技术要点,提出端头井土体加固与封闭止水帷幕下辅助降水的关键技术,研发基坑降水回灌一体化系统及配套装备,攻克传统回灌技术存在的抽灌分离、回灌效率低、运维成本高等施工难题,阐述回灌水质处理、自动加压回灌及水位联动回灌等关键技术创新点,改良回灌井过滤器设置及止水段施工技术,形成富水砂卵层基坑封闭降水与回灌工程关键技术,对推广基坑降水与回灌工程的绿色化、信息化、智能化有一定指导作用。     

深孔注浆止水帷幕技术在地铁明挖车站中的应用

文章对北京地铁14号线某车站在深基坑土方开挖施工中应用深孔注浆止水帷幕技术进行基坑水处理施工的实例做了介绍,包括注浆孔布置、注浆加固设计参数、质量控制、注浆止水帷幕效果等。该项技术在北京地铁基坑降水施工中首次大面积应用,并取得了成功的经验。     

客运专线铁路隧道Ⅵ级围岩地段设计探讨

宝兰客运专线马鞍梁隧道Ⅵ级围岩地段处于富水的松散地层中,下穿浅埋沟谷,工程力学条件差、施工风险大,隧道设计方案的选择不仅对工程施工安全、进度和投资影响较大,甚至会对工程的运营安全带来影响。通过工程实例研究客运专线隧道Ⅵ级围岩地段主要工程特点,提出Ⅵ级围岩隧道设计的合理方案。通过工程类比法及数值分析确定结构支护参数,采用全包防水理念,并辅以井点降水及注浆加固等措施改善地层,保障了Ⅵ级围岩隧道工程的施工安全,方案经济合理。     

海底隧道全断面注浆渗流场分析

围岩的注浆效果直接影响到海底隧道的施工安全。采用数值计算方法对固定水头的海底隧道在不同注浆圈厚度、注浆圈渗透系数以及排水方式下,隧道的涌水量和衬砌外水压力进行计算与分析。并将数值模拟的结果与轴对称解析解结果进行对比,结果表明:(1)不同的隧道防排水方式对衬砌外压有着明显的影响;(2)注浆圈的径向加固范围对隧道涌水量和衬砌外水压力产生一定的影响,但其效果并不明显;(3)注浆圈的渗透系数对隧道的涌水量和衬砌的外水压力有较大影响。     

临近高压电塔隧道施工技术

矿山法区间隧道临近高压电塔施工为小近距施工属于一级环境风险工程,为了避免地面作业对高压电塔的影响,对隧道施工采取洞内注浆加固综合措施。文章简要介绍砂卵石地层中,小近距临近高压电塔隧道洞内注浆加固施工技术措施、施工控制要点和施工工艺。     

地铁隧道下穿河流施工遇富水软弱地层的控制技术

以青岛地铁某隧道下穿河段工程为依托,在对地质条件及工程资料进行深入分析的基础上,提出了包含超前深孔注浆、地面复合锚杆桩及洞内小导管补偿注浆等多种注浆加固措施的联合控制方案。通过数值模拟及现场监测,研究了地铁隧道区间下穿河流施工时所遇富水软弱地层的结构及其地表变形特性。结果表明:注浆施工会导致软弱地层膨胀隆起,诱发左、右隧道区间正上方的地层出现“M”型的正曲率变形,地表变形范围约为隧洞跨度的2倍;注浆压力和注浆量对地表隆起的速率和变形量有一定影响,必须及时结合监测资料动态调整注浆工艺和关键参数。该联合施工控制方案具有良好的加固控制效果,能够改善施工作业面前方的地质特性,可有效控制隧道结构及其上部地层的变形。     

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。     

柱洞法在北京地铁车站工程施工中的应用

以北京地铁15号线学院路站为研究背景,通过查阅资料、咨询专家并进行数值模拟等手段,确立了对导洞内土体进行深孔劈裂注浆措施,加固土体并形成隔水层,取代了传统的地面降水,节约了场地,消除了因降水造成地层水土流失而引起周边建(构)筑物的不均匀沉降,也避免了城市地下水资源浪费。将原来柱洞法的6导洞改为8导洞,钻孔灌注桩改为人工挖孔桩,并对车站结构施工工序进行了优化。工程实践表明,修改后的施工方案缩短了工期,提高了施工效率,效益较好。     

覆盖型岩溶路基塌陷机理与注浆加固方法

覆盖型岩溶基本特征是地下水水位变化频繁和地层浅部土洞、溶洞发育。覆盖型岩溶地区主要工程地质问题是地面塌陷,地面塌陷的成因很多,往往是多种机制综合作用的结果,如地下水位下降形成真空吸蚀作用、地下水潜蚀作用、荷载振动作用、加荷作用等,构成铁路安全运营隐患。针对赣韶铁路岩溶发育特征与规律,对其覆盖型岩溶路基进行注浆加固处理,论述了钻孔注浆加固的设计要求、注浆量计算方法、施工工艺及技术要求。经多种手段检验,表明注浆加固效果良好。