盾构掘进中遇群桩障碍基础处理施工技术研究

盾构法是当前城市地下隧道施工的一项主要施工工艺。盾构施工过程中遇地下障碍物偶有发生。以天津地铁10号线一期工程复兴门110kv变电站电源线穿越海河隧道工程为例,研究盾构施工中遇地下群桩障碍基础处理方案,从拔桩方案的选择、拔桩施工技术以及桩孔回填技术措施等方面,详细介绍了盾构掘进中遇群桩障碍基础处理的施工技术,为类似盾构掘进项目提供参考。     

盾构通过基岩凸起地段综合施工技术

在花岗片麻岩复合地层施工中,由于存在孤石或基岩凸起,对盾构施工造成很大的困难和风险。结合广州地铁21号线中新站至中间风井盾构区间实例,介绍了土压平衡盾构机在片麻岩复合地层施工中的应用技术,遇到基岩凸起、"上软下硬"情况,采用地面爆破施工,通过对爆破时药包设计、安装及布孔方式、爆破安全距离的控制,对基岩进行预处理,爆破后检测处理效果并通过地面注浆固结裂隙。盾构机掘进时,在不同路段,通过控制盾构机的掘进参数,顺利完成盾构区间掘进任务,减少盾构开仓风险。     

青岛盾构隧道安全风险组段划分方法研究

盾构施工过程中常常发生因设备参数控制不合理而引发的风险,因此需要对盾构设备参数精细化控制,并建立完善的施工参数控制体系。在充分考虑盾构隧道穿越地层、埋深、上覆地层和地下水条件等因素的基础上,综合分析隧道所在区段内地面的环境状态,对盾构隧道进行了分类分段,最后结合实际工程对不同组段的盾构掘进参数进行了合理选取和有效控制。研究结果表明：该方法大大降低和规避了盾构施工中的安全隐患,有效控制了盾构施工中的安全风险。     

盾构区间基岩隆起和孤石爆破处理技术

厦门地铁1号线一期工程多个区间采用盾构法施工,区间存在大量的孤岩石和基岩隆起段,盾构推进遇到基岩刀盘扭矩加大、推力过高,严重威胁到盾构机施工安全。采取何种方案将孤石破碎使石块长边尺寸小于30cm以便盾构机顺利通过是工程的重点和难点。根据地质和施工条件采取深孔爆破处理技术,介绍爆破处理盾构区间岩石施工的基本参数。爆破后基岩隆起段和孤石均能够破碎分解,完全满足盾构机掘进条件。     

土压平衡盾构在富水复合地层中的带压开仓技术

在盾构掘进期间,当刀具严重磨损、刀盘土仓泥饼聚结导致掘进困难并且现场客观条件限制严格时,需要带压开仓更换刀具、清理泥饼。带压开仓需要根据现场地质条件采取相应的辅助措施,当土压平衡盾构在上部为富水砂砾、下部为泥岩条件下进行带压开仓时,由于砂层透水、透气性较强,只做泥膜护壁,可能存在较大风险,还需要在地面采取辅助加固措施以确保施工安全。以南昌地铁盾构施工为例,就富水复合地层带压开仓中地面及洞内加固措施、设备保障、掌子面泥膜施作、带压开仓实施及风险控制等相关技术进行了阐述,有利于保证施工安全。     

盾构掘进速度对既有桩体切削变形规律的研究

盾构隧道施工在其推进过程中不可避免地要穿越地下桩,这是当前盾构隧道施工中的难点问题之一。为保证在隧道工程中盾构机切削地下桩基的施工安全和掘进效率,探究不同掘进参数下桩体的变形规律,采用PFC^3D颗粒流软件,模拟在不同掘进速度下盾构切削桩基的施工过程,分析和研究在不同掘进参数下桩体沿盾构掘进方向、垂直盾构掘进方向的桩体变形和桩顶竖向沉降的变化规律。并依托江苏省苏州市桐泾路北延隧道工程进行实证分析。研究结果表明：桩体的变形主要发生在桩体与盾构机上部相交的交点至该点往上的11倍桩径范围内。当盾构机推进速度不超过15 mm/min,刀盘转速不超过2.0 r/min时,桩体沿垂直盾构掘进方向的变形大于沿盾构掘进方向的变形;反之,当盾构机推进速度超过15 mm/min,刀盘转速超过2.0 r/min时,桩体沿垂直盾构掘进方向的变形小于沿盾构掘进方向的变形。因此,当盾构机分别切削桩长为20、40 m的桩底,或者切削桩长为40 m的桩身时,其推进速度不应超过10 mm/min,刀盘转速应不应超过1.0 r/min;当盾构机切削桩长为20 m桩身时,应控制其推进速度为1～5 mm/...     

盾构施工的特殊地层处理措施

由于地下工程地质条件的复杂性以及地质勘探的局限性，隧道穿越的地层不可能一一查明．盾构推进工作面前方可能会出现各类障碍物．造成盾构机受损甚至无法正常推进。随着时代更迁，隧道的不明复杂地层必然存在．在掘进过程中会遇到比较特殊的地质条件．所以针对不同的复杂地层而采取有效的处理技术措施，是关键。     

地铁隧道盾构施工对既有博物馆桩基影响的数值分析

确保临近既有建筑物安全是新建隧道施工的关键问题之一.针对广州地铁十八号线琶洲西区站—冼村站区间双线盾构隧道下穿既有博物馆建筑的情况,基于合理假定条件,采用数值分析方法模拟计算了新建隧道施工过程中盾构掘进对邻近建筑物桩基的影响.数值分析结果表明:随着盾构掘进,桩顶竖向位移的变化表现为先缓后急再缓,当桩基正下方的管片进行拼...     

盾构隧道施工对西安钟楼影响的数值模拟预测

隧道施工导致古建筑及周围地表沉降的预测和控制是国内隧道工程领域遇到的研究课题之一．建立的三维有限元模型模拟了西安地铁2号线钟楼段的盾构施工过程,模拟了无隔离桩、无接触隔离桩及有接触隔离桩3种情况下盾构掘进过程中地面点沉降、钟楼周围地表和钟楼台四角点沉降的动态变化规律．结果表明,盾构施工有限元模型可以很好的模拟盾构通过的各个阶段,计算结果与盾构掘进规律一致;有接触隔离桩模型较好地反映了隔离桩的实际工程作用,有效的隔断了桩内外的地表沉降,隔离桩内外地表沉降差达到14．1mm;接触隔离桩减小了盾构施工引起的钟楼四角点的沉隆及差鼻沉降．对钟楼缸到了很好的保护作用．     

在富水粉砂地层中盾构到达段施工技术

通过苏州轨道交通1号线土建I-TS-05标塔园路站～滨河路站区间隧道盾构施工,介绍在苏州富水粉砂地层中盾构综合施工技术。施工中,克服了富水砂层下盾构到达加固区水平长度不足的困难,使用了在加固区外再施工一圈止水帷幕桩的地基加固技术,该技术可以使三轴加固土体与止水帷幕桩组合形成一个范围更大的端头地基加固区域,并在盾构到达段掘进中合理使用管片壁后二次注浆和聚氨酯,成功地阻断微承压水在盾构到达时涌出的路径,从而解决了富水砂层下盾构到达施工的涌水、涌砂问题。通过使用,该技术保证了2台盾构安全成功接收,在富水粉砂地层具有适用性广、安全可控等优点。     

盾构超近距离上跨既有线技术研究

地铁盾构超近距离上跨既有线施工,如何保证盾构正常施工及既有线的结构安全及正常运营,是施工中的关键点。结合沈阳地铁十号线中松区间超近距离上跨既有二号线工程,采取利用临时竖井进行障碍物的清除、通过深孔注浆对既有线两侧的土体进行加固、既有线内部施作临时支顶系统、对既有隧道进行实时监测、盾构施工过程中严格控制掘进参数等措施,确保了既有线的安全,为类似地铁施工提供了借鉴和参考。     

地铁区间隧道穿越粉细砂地层土压平衡盾构施工技术

石家庄市城市轨道交通1号线体育场站~北宋站区间隧道穿越粉细砂地层,施工采用土压平衡盾构掘进技术,对始发洞口进行了双管旋喷桩加固,掘进过程中优化了盾构推进速度、土仓压力、出土量、推力及注浆压力等主要技术参数,保证了施工安全,区间隧道顺利贯通;采用同步注浆和二次注浆措施及优化的掘进施工参数控制了掌子面的稳定和地表沉降。工程实践证明土压平衡盾构也适用于粉细砂地层的区间隧道施工。     

地铁盾构穿越钙质结核富集地层施工技术

郑州市轨道交通2号线盾构施工通过无水粉砂钙质结核富集地层,地质突变导致工作参数不稳定、满负荷掘进,致使地面沉降难以控制、地面沉陷、设备故障频发。对此除进行地质补勘外,对盾构设备进行局部改造、控制掘进参数,采用聚合物(或膨润土)+泡沫的组合式渣土改良方式,顺利通过钙质结核富集地层。可为今后类似地层中盾构施工提供一定借鉴和参考。     

软土地层钢套筒中盾构隧道锚索拔除施工技术

以绍兴地铁1号线区间工程中盾构隧道穿越锚索区的施工情况为背景,研究软土地区盾构穿越锚索的处理技术。结合现场环境及地质条件,从造价、施工安全性等方面综合考虑,对常见处理方案的优缺点进行对比分析,提出了钢套筒结合人工拔除锚索的施工方案。实践证明:利用钢套筒护壁,能够安全有效地清除盾构施工影响范围内的锚索,同时避免大面积开挖对周边环境的影响,可为类似工程提供借鉴。     

盾构仿真机控制系统的设计与开发

由于盾构掘进装备和施工安全的特殊要求及施工环境的特殊性,导致绝大部分盾构掘进设备技术人员难以在实际的施工现场进行盾构关键技术的相关研究,当前研究和掌握盾构掘进技术多以模拟仿真试验作为重要方法。文中论述了在盾构掘进系统中的:刀盘控制系统、管片拼装系统以及推进系统作为设计对象进行电液控制系统开发。应用结果表明该系统性能稳定可靠,能够较为全面的展现盾构掘进过程中的控制功能,达到了系统设计的效果。     

正反转电瓶车皮带机90°转运出土辅助盾构分体始发施工技术

由于盾构施工场地地处市区繁华地段,周边建筑物密集,盾构始发所需土建结构无法按照正常始发需求施作.为了保证盾构的顺利始发及正常掘进施工,在有限始发条件下需将盾构分体始发方案调整到最优.结合北京地铁19号线牛街站-金融街站区间盾构施工,根据施工现场及土建结构提前制定盾构分体始发出土辅助方案.分体始发辅助皮带机系统主要由盾构...     

盾构穿越锚索段施工

随着城市地下空间的开发,盾构在城市地下交通及管网建设中日趋广泛,但在城市地下穿梭时常会遇到各种人工障碍物,基坑支护锚索便是其中之一,也是较难处理的障碍物之一,直接掘进通过实施难度大、风险高,需要根据实际情况选用合适的处理方法将锚索清除后通过。     

复合地层大直径盾构选型与掘进技术研究

盾构施工将不可避免遇到完整基岩地层、软硬不均地层或孤石地层,由于不同地层盾构施工的差异性,盾构机的选型和制造应考虑复合地层的特殊性,盾构掘进过程中也应提出有针对性的措施。结合实际工程,针对大直径复合地层盾构施工特点,进行了盾构选型与掘进技术相关措施的研究和分析,引入了土压—泥水双模式混合盾构机应用的理念,对盾构刀盘设计、常压换刀技术、破碎机配置和超前地质预报这几个复合地层盾构机制造的核心技术问题提出了相关要求,并对软硬不均地层和孤石地层两大复合地层盾构掘进难题提出了针对性的解决措施。文中所述的复合地层大直径盾构机选型和掘进技术方案已在实际工程中成功应用,可对类似工程提供指导。     

富水砂卵石地层盾构近距下穿混凝土拱桥施工技术

富水砂卵石地层因其富水、含大粒径卵石、开挖面易坍塌等特性一直是盾构施工的难点,极易造成地表建筑物沉降和塌陷。结合成都市富水砂卵石地层盾构近距下穿混凝土拱桥实践,通过对拱桥加固方案进行针对性设计及优化盾构掘进参数,确保盾构掘进施工质量和管片安装质量。在保证拱桥和地面交通安全的情况下顺利通过了混凝土拱桥,节约了施工成本,缩短了工期。     

沿海地区大直径盾构施工对邻近建筑物的保护及沉降控制

以京津城际延伸线大直径泥水盾构施工为背景,针对沿海地区地质特点和环境条件,对引发建筑物沉降的原因、沉降趋势预测及沉降阶段进行了探讨,对盾构施工影响范围内的各种建筑物科采用的保护措施进行了分析,形成了地面预注浆与洞内措施相结合的保护方案,其成功经验可为同类工程的设计和施工提供借鉴。