大直径泥水盾构施工引起的地表沉降分析和对策

鉴于武汉长江隧道工程复杂边界条件,为了确保盾构施工安全,保护周边建筑物,因此在施工过程中,必须根据隧道覆土厚度、地质条件、周边环境条件,合理设置与控制泥水压力,确定合适的同步注浆量等,以控制非正常的地层损失、避免灾害性地层损失、控制地表沉降、避免开挖面坍塌。本文结合武汉长江隧道盾构施工经验,对大直径泥水盾构推进中对周边环境的影响因素进行分析,并就地表沉降控制和预防灾害事故及事故处理的一些体会进行总结。     

大直径泥水盾构近距离穿越运营地铁隧道的施工控制技术

结合上海大直径泥水平衡盾构首次在承压水砂性地层中近距离穿越运营地铁隧道的工程实例,介绍了近距离穿越过程中被穿越隧道的沉降变化规律,分析了各施工参数对隧道变形的影响,总结了工程中出现的问题及应对措施,供同类工程参考。     

越江隧道工程大型泥水盾构进出洞施工关键技术

盾构进出洞施工是上海复兴东路越江隧道工程圆形断面隧道施工的重要环节,其技术的成功与否,将直接影响隧道盾构的正常推进.复兴东路越江隧道工程盾构进出洞段施工难点主要是浅覆土中泥水平衡系统的建立和控制,其进出口段地层的冻结加固处理、洞口的止水设计、盾构轴线控制及泥水平衡控制等都是大型泥水盾构进出洞掘进施工的关键技术.     

砂卵石地层中大断面泥水盾构泥膜形态研究

文章以南京地铁十号线越长江隧道为研究对象,采用离散元数值模拟与室内模型试验相结合的方法研究了砂卵石地层条件下,大断面泥水盾构隧道施工过程中泥膜生成—破坏—再生成的动态过程以及泥浆渗透范围,探讨了不同泥水压力条件下盾构施工对周围环境的影响。研究表明,采用的离散元方法能较好地重现泥水盾构施工过程中泥膜的动态变化过程;在泥水盾构施工中,泥水压力的选取对控制地层变形与掌子面稳定性具有十分重要的作用;针对砂卵石地层条件采用试验配置的泥浆,在泥水盾构开挖过程中可以形成渗透性泥膜,试验中泥膜最后形成的外曲线为椭圆的纯圆锥体,锥体最大旋转半径约为0.3D,泥膜最大渗透距离在盾构前方0.4~0.5D处,泥膜范围随着盾构掘进而向前推进。     

泥水盾构下穿已有隧道施工过程数值模拟研究

针对2010年上海世博会重大配套工程——打浦路隧道复线工程,进行了数值模拟研究。根据工程实际,土体采用Drucker-Prager弹塑性本构关系,建立了沿弯曲路径下穿几何特性复杂的已有隧道的三维非线性数值模型,通过施加开挖面泥水压力模拟了泥水盾构施工过程,采用Newton-Raphson方法进行非线性求解。比较了轴线地表沉降数值模拟计算结果与工程实测数据,表明模拟模型可靠、可信;分析了泥水盾构施工对周围土体及已有隧道的影响,得到了已有隧道的位移和应力的变化规律,可为实际工程提供参考。     

大直径泥水平衡盾构在冻结加固土体中的进出洞施工技术

地铁隧道采用大直径泥水平衡盾构进行施工,一次推进完成上、下行区间隧道,这在国内尚属首次。本文以上海轨道交通某标段工程为例,详细叙述了大直径泥水平衡盾构于冻结法加固的土体中进行风井进出洞的施工技术和措施,并取得了良好的施工效果,保证了工程安全和工期要求。     

超大直径土压平衡盾构在中心城区公路隧道中的应用技术探讨

在上海外滩公路隧道施工中,首次采用了直径为14.27 m的超大直径土压平衡盾构.文章以此为工程背景,围绕超大断面的开挖面稳定、浅覆土施工、近距离穿越运营中地铁和历史保护建筑群等诸多难题,从盾构的针对性设计、关键施工技术、构筑物保护措施等方面对超大直径土压平衡盾构的施工技术进行了详细的论述;分析了超大直径土压平衡盾构推进对周边环境的影响规律,并与常规的地铁盾构、同级别的超大直径泥水平衡盾构进行了比较,指出了超大直径土压平衡盾构的优劣;结合中国城市交通建设的发展趋势,对超大直径土压平衡盾构在城市中心区域的应用前景和进一步的研究方向进行了展望.     

海相复合地层超大直径泥水加压平衡盾构施工关键技术

研究海相复合地层下超大直径盾构法隧道施工关键技术,成果可直接应用于珠海等地大直径盾构法隧道的建设,也可为国内其他类似地层的跨江海隧道起到示范作用。针对大直径泥水加压平衡盾构机穿越复合地层施工,介绍了先探测、预处理基岩,后盾构机穿越的整体思路,分析了超大直径隧道复合地层的准确探测和处理技术;结合地层超前预报、盾构刀盘及刀具、土仓防堵塞冲刷系统、排浆管路捕石器、泥水循环系统等针对性设计和施工方法,实现了泥水加压平衡盾构装备在复合地层中掘进的适应性,整体改善了盾构装备的施工效率。     

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。     

超大直径泥水盾构冷冻始发施工技术

盾构始发为盾构隧道旅工的关键环节,也是施工的难点和风险点之一.文章以南京长江隧道工程为例,阐述了盾构隧道洞门采用冷冻密封止水技术,成功实施了浅覆盖、强透水地层条件下大直径泥水盾构的始发施工方案,对类似工程具有借鉴意义.     

复合地层中盾构开舱作业风险分析与防范

在复合地层中土压平衡盾构机开舱是一项比较危险的作业。文章系统地介绍了开舱作业风险源,并提出了相关的风险控制方法;分析了深圳地区的地质、水文情况对开舱条件的适宜性,以及对各种条件下开舱点选择的风险防范;最后介绍了深圳地铁2222标侨-香区间的7次开舱经验,并对其开舱进行分类、总结。     

泥水平衡盾构穿越富水砂砾层施工技术研究

文章依托沈阳地铁十号线11标长青桥站—浑南大道工程,该工程区间全长1.6 km,采用?6240 mm泥水平衡盾构施工,穿越段以富水砂砾层为主,最大粒径110 mm,在施工过程中,通过优化调整刀盘的合理选型和泥浆参数,有效地减少了刀盘的磨损,全程未更换刀具。研究表明:通过分析盾构设计阶段刀盘的选型配置和隧道贯通后刀具的磨损情况,提出了一套有针对性的泥水盾构刀盘配置;通过分析施工掘进参数可知,提高泥浆粘度虽然可以增加泥浆支护效果,但易在盾构刀盘的正面形成泥饼,导致正面砾石无法顺利进入土舱内,进而造成扭矩及推力的异常;通过分析不同粘度、比重下盾构机扭矩及推力的变化,总结了富水砂砾层中泥浆参数的合理指标,对今后类似工程的施工具有借鉴意义。     

基于广佛线调制浆系统在泥水盾构施工中的应用

以广佛线城际轨道交通为背景,详细论述了泥水盾构在施工过程中泥膜形成的过程,以及泥膜对盾构推进的重要作用,并根据泥膜加压试验得到了实际工程中泥膜的特性。研究表明,施工中的调制浆系统所调制的浆液的特性是决定泥膜形成速度和泥膜质量的关键,也是决定泥水盾构推进的至关重要的因素。广佛线泥水调制浆系统的施工组织与安排,为类似以砂土为主要结构土层的盾构施工提供了实践经验。     

人工素填土下浅埋暗挖横通道CRD法施工的地表沉降监测分析

浅埋暗挖隧道距离地表近,施工工序繁多,开挖和支护相互交错,施工过程中地表变形复杂。文章介绍了大连地铁2号线春光街站的工程概况和施工监测方案,并对其横通道地表沉降数据进行了分析研究。分析结果表明,在人工素填土下隧道开挖引起了地表整体下沉呈扁漏斗状,沉降槽特征较为明显;隧道掌子面施工对地表有明显影响,横向影响范围为30 m,纵向影响范围为15 m。由此提出建议,监测布点在掌子面前方15 m、监测有效期限为70 d,即可满足隧道围岩稳定性要求。     

全断面富水砂层浅埋盾构隧道下穿平房群施工参数研究

盾构在富水砂层中掘进时,容易出现喷涌、地表沉降大、流砂等现象,给掘进施工带来很多问题和困难,尤其是在全断面富水砂层中掘进时,如何控制盾构施工参数显得极其重要。文章结合广州地铁21号线水西站—长平站盾构区间隧道工程实例,考虑了工程实践中盾构穿越全断面富水砂层且下穿薄弱基础的水西村民房建筑的情况,进行了盾构施工措施及试验段掘进参数分析,确定了盾构下穿水西村民房建筑的施工参数。监测结果表明:参数实际控制值与分析拟定值接近,地表沉降可以控制在5 mm内,房屋沉降可以控制在10 mm内,验证了参数选取的正确性。盾构在全断面富水砂层中下穿平房群时,实际土舱压力高于静止土压力,同步注浆量不低于1.6倍的理论值,提高土压力和推力可以有效降低平房群的沉降值。     

Analysis on Ground Surface Deformation and Influence of Construction Parameters Caused by Two Different Shield Machines in Double-tube Tunnelling北大核心CSCD

Based on a shield-driven running tunnel project of Hangzhou Metro Line 2, this paper carries out field measuring of the ground surface deformation caused by two different shield machines in double-tube tunnelling in soft soil areas, obtains the laws of the surface deformation caused by shield-driven double-tube tunnelling and verifies the applicability of the modified Peck formula to double-tube tunnelling. The results show that in soft soil areas the impacts on ground surface deformation caused by different shield construction parameters in the previously and subsequently excavated tunnels are different, while the surface deformation changes sharply before and after the shield machine passing through the cutting face, and a rebound phenomenon occurs when the shield tail passes through the cutting face due to the influence of the grouting; The cutterhead torque of the shield machine in soft soil areas can be composed of five calculation factors, and the calculation results are in good agreement with the measured values. The larger the opening rate of the shield cutterhead is, the larger the average torque value will be, the higher the percentage of large ground loss rate will be, and the larger the maximum ground surface settlement will be; The ratio of cutterhead torque T to mucking volume per ring Q is used as the control parameter for analyzing the ground surface settlement, and a certain positive correlation between the ratio and the surface settlement value is determined, the smaller the cutterhead opening rate is, the more accurate the fitting results will be. © 2022, Editorial Office of "Modern Tunnelling Technology". All right reserved.     

南京长江隧道泥水盾构穿越江中超浅覆土段施工技术

根据南京长江隧道超浅覆土段工程地质概况进行了盾构施工风险分析,在对泥水压力、泥浆参数计算设定的基础上制定了严密的施工方案,加强了施工过程信息化管理,确保了安全快速地通过该地段.文章所述技术的成功运用为地下工程施工技术领域积累了宝贵经验,填补了国内同类型地质条件下超大型盾构江中超浅覆土安全穿越的施工空白.     

广州地铁东山口站站台隧道扩挖修建技术

广州地铁六号线东山口站为国内首例在周边环境复杂条件下实施"先隧后站、盾构隧道扩挖"修建地铁车站的工程。文章介绍了该站左线站台隧道在盾构隧道的基础上扩挖形成地铁车站的主要修建技术及施工特点和难点。实践证明,采用盾构与明(暗)挖法相结合修建地铁车站的施工技术,是城市繁华地区修建地铁车站有效解决区间盾构隧道与车站施工相互干扰难题的重要途径。     

泥水加压盾构泥水分离与处理方法及模式

泥水系统是泥水盾构的必不可少的配套系统,文章系统地叙述了泥水盾构的排浆、送浆、造浆、分离、处理等系统的组成,研究分析了泥水分离及处理方法,对各种地层的泥水处理模式提出了建议,可为类似工程的施工提供参考。