国内大直径盾构隧道的设计技术进展

自上世纪90年代以来,我国大直径盾构隧道的建设得到较大的发展,特别是近期建设的武汉、南京和上海越长江隧道以及广深港客运专线狮子洋隧道,无论是在工程建设规模还是建设难度方面,均堪称世界级工程,也代表了当前国内盾构隧道的设计水平。对目前国内几座有代表性的大直径盾构隧道的概况进行介绍,对设计技术的进步进行总结。     

软土地层盾构施工中掘进速度对地面沉降的影响分析

本文以杭州地铁1号线九九区间隧道盾构施工为工程背景,分析了盾构施工引发地面沉降的影响因素,结合现场实测数据对杭州地铁软土层盾构施工中掘进速度与地表沉降的变化规律进行研究,研究结果表明,在盾构施工参数已经设定的前提下,无论是单环掘进速度还是整体掘进速度,对地表沉降的影响最终取决于掘进速度变化幅度的大小,掘进速度变化幅度大,则沉降大,控制施工掘进速度的变化量可有效控制地表沉降.研究数据与成果可以为该方向的理论研究学者提供基础资料,同时可为隧道建设者提供借鉴.     

盾构扩挖地铁车站对邻近建筑物影响分析

广州地铁六号线东山口站采用盾构扩挖解决了城市地铁盾构在不具备设置接收井的条件下进行施工的难题。结合盾构扩挖法施工,研究了施工中对周围邻近建筑物的影响,采用有限差分软件FLAC3D对地层与建筑物的相互作用进行三维数值模拟分析。分析结果表明,在扩挖阶段,无论从建筑物的内力变化量上,还是建筑物基础沉降值或沉降差值上都要明显大于盾构阶段,并且建筑物底部结构的变形量大于顶部框架结构,结构底层柱和梁的内力变化趋势不同,应加强重点构筑物的监测,以防基础沉降差过大造成框架结构的破坏。     

大直径泥水盾构下穿严重损坏房屋施工技术

以京津城际延伸线项目大直径泥水盾构施工为背景,结合大直径泥水盾构成功穿越严重损坏房屋(东顺旅馆建筑物)实例,提出大直径泥水盾构穿越延线风险点的技术措施;总结大直径泥水盾构穿越延线特级风险点的施工技术。     

大直径盾构隧道在北京地铁工程中的应用

介绍北京地铁14号线某段采用内径9 m大盾构隧道的情况,阐述隧道直径确定、线路选取、管片设计、盾构机选型的依据,结合已完成段的大盾构沉降规律、车站区间结合方法等实际施工经验,总结北京地铁采用大直径盾构的成功经验和需要改进之处,对地铁大盾构的推广应用提出建议。     

大直径盾构在城市轨道交通中的应用前景分析

城市轨道交通隧道区间普遍采用上下行分离的单洞单线方案,单洞单线盾构外径尺寸为6.0~6.7 m,大直径盾构(刀盘开挖直径≥8 m)在城市轨道交通中应用案例较少。在铁路、公路、市政等领域,大直径盾构工程应用案例较多,甚至外径≥14 m的盾构实例在国内外已有多例。文章基于城市轨道交通几起单洞双线大直径盾构案例,对大直径盾构在城市轨道交通中的应用前景进行分析。     

地铁盾构隧道下穿既有桥群桩基础保护方案研究

根据沈阳地铁十号线某盾构区间隧道近距离下穿既有桥梁群桩基础的工程实例,结合既有桥梁的结构形式、现场周边环境条件、工程位置地质条件、新建盾构隧道与既有桥桩位置关系以及现场作业空间及施工条件,综合确定适合本工程的扩大板基础托换方案,并通过理论分析及数值模拟计算,进一步研究扩大板基础托换方案的合理性。研究结果表明,在盾构正常施工条件下,通过扩大板基础托换的实施,可大幅减少盾构隧道施工期间既有桩基的绝对沉降及群桩之间的差异沉降,显著降低下部新建盾构隧道管片的弯矩,改善新建盾构管片的受力条件。     

无水大粒径砂卵石盾构综合施工技术

结合北京地铁10号线二期某区间选用的加泥式土压平衡盾构施工情况,着重从盾构选型、刀具优化、渣土改良等方面,分析和研究了在无水大粒径砂卵石地层中的盾构综合施工技术。结果表明,选用加泥式土压平衡盾构对无水大粒径砂卵石地层具有一定的适应性,且无水大粒径砂卵石地层采用敞开式或半敞开式盾构具有可行性。     

双液注浆法在盾构下穿建筑物基础时的应用效果研究

郑州市轨道交通5号线农业东路站—心怡路站区间盾构隧道穿越郑河小区1号楼需截断建筑物基础下方地基中部分水泥搅拌桩。因建筑物基础埋置较深且盾构隧道在地下水位以下,在基础底部注浆难以达到较理想的效果;基础托换工程量大,造价高,故将双液注浆法引入本工程。采用常规措施时盾构隧道下穿引起的建筑物沉降数值模拟值为5. 9 mm,不满足位移控制要求,而采用双液注浆法建筑物沉降实测值为3. 6 mm,满足位移控制要求。双液注浆法能够在盾构机周围形成一道密封不透水环,可有效减少施工过程中的渗水量,使施工安全进一步得到保障。     

盾构下穿桥梁及河流关键技术方案北大核心

盾构在穿越桥梁等障碍物及河流时,施工难度高,风险大。南昌地铁1号线中山西路站—子固路站盾构区间段下穿抚河及横跨抚河的中山桥,因中山桥部分桩基深入盾构范围内,需要研究盾构穿越桥梁桩基的相应方案和技术措施。通过对拆桥重建、改线绕避以及基础托换三个方案优缺点的对比分析,最终选用拆桥重建作为盾构穿越方案。采用拆除既有桩基等障碍物,河道范围施作围堰排水,设置混凝土板抗浮,深层搅拌桩加固土体等综合措施;同时优选盾构机型及掘进模式,控制及调整掘进方向,适时注浆防护,使盾构机顺利穿越抚河。