南宁地铁复合地层盾构施工关键技术

以南宁市轨道交通3号线平乐停车场出入场线盾构区间右线施工为背景,结合工程实际水文地质情况,总结了全断面灰岩地层、上软下硬地层、全断面黏土地层及复合地层条件下小半径曲线段盾构掘进施工关键技术,解决了刀具磨损严重、盾构机抬头、地层沉降、管片错台和破损、掘进效率低下等问题,可为类似地层的盾构施工提供参考。     

基于小半径曲线隧道盾构施工的Peck公式修正及其工程应用

[目的]在城市轨道交通线路规划中,因受建筑物地基、地下管道和软弱土层等因素影响,通常会选用曲线隧道乃至小半径曲线隧道。与直线隧道相比,小半径曲线隧道盾构施工加大了地面沉降失控风险。因此,需对小半径曲线隧道盾构施工中地面沉降控制进行研究。[方法]通过计算曲线隧道盾构施工过程中的超挖间隙,推导出曲线段内每一环的超挖量;又通过引入地层损失率得出隧道半径与地层损失率的关系;根据现有Peck公式的适用性统计分析结果,结合基础地层损失率、总地层损失率、超挖导致额外地层损失率,以及沉降体积切片计算得出了适用于小半径曲线隧道盾构施工的修正Peck公式。以太原某地铁线路的工程实例为研究背景,将修正Peck公式计算结果与现场监测数据进行对比,验证了修正Peck公式的适用性。[结果及结论]工程实例验证结果表明,修正Peck公式对小半径曲线隧道盾构施工具有较好的适用性。     

复合式土压平衡盾构机通过软弱地层施工技术

南京地铁一号线南延线(南—岔)盾构区间工程,线路呈S形曲线,地层多为粉质黏土。本文介绍了盾构机通过软弱地层时地面建(构)筑物的沉降控制、距离小半径施工时盾构姿态控制、减少长距离小半径隧道中电瓶车车轮磨损控制、上软下硬地层盾构的推进控制、盾构刀具磨损的控制措施、以及盾构机通过全断面硬塑状粉质黏土时的盾构参数,解决了富水砂岩地层盾构机的推进、盾构机通过中间风井和大坡度贯通进站等技术问题。     

华东地区盾构小半径曲线施工技术研究

通过对华东地区无锡市轨道交通1号线盾构设备在300 m小半径曲线段的施工技术研究,探讨并总结城市轨道交通盾构施工过程中小半径曲线段的施工处理方法以及施工过后为防止管片位移而采取的加固等措施,与此地质条件类似的华东地区南京、杭州、苏州等城市轨道交通施工中也均有小半径曲线段施工的工程事例,均可采取相似的施工方案及技术处理方法,也为其他地区后续类似工程设计及施工起到一定的借鉴与指导作用。     

小半径圆曲线隧道盾构施工技术研究与运用

讨论城市轨道交通工程建设中出现的问题:虽然盾构法隧道施工技术得以普及运用,但由于小半径曲线隧道盾构施工技术的特殊性和复杂性,将直接影响工程项目的成本、安全、质量与进度。通过分析小半径曲线地铁隧道盾构法施工易出现的问题,结合某盾构区间的小半径曲线隧道工程实例,阐述曲线隧道盾构施工技术的运用,为今后类似工程的施工提供一定的参考与借鉴作用。     

小半径曲线盾构隧道设计及施工新技术

上海地铁13号线北翟路出入场线属于小半径曲线隧道,在分析同类型工程经验的基础上,对隧道结构、管片等进行再设计.施工中采用铰接式盾构推进,通过特殊部位的地层加固、纵向刚度加强等措施,减小盾构切向分力带来的影响;同时配合信息化施工,调整施工参数,保证了顺利贯通.由于采用新的设计、施工思路,为后续项目提供了经验.     

地铁隧道小半径曲线段盾构割线始发预偏量控制方法

城市地铁隧道小半径曲线段盾构始发姿态控制是施工质量控制中的技术难题。本文依托工程实例,建立了小半径曲线段割线始发盾构姿态数值模型,研究盾构始发姿态各影响因素及其关联性,进而提出沿割线方向预设偏转角或盾尾预偏移量的小半径曲线段盾构姿态控制方法。在北京地铁19号线区间隧道的应用表明,该方法能有效控制小半径曲线段盾构始发参数和超限风险,且给出的盾构始发各控制参数的关系表方便工程技术人员选用。     

大直径泥水盾构曲线接收技术

1工程概况天津西站至天津站地下直径线工程盾构隧道采用大直径泥水加压平衡式盾构机进行施工,盾构机直径φ12m,盾构机总长约为57m。隧道采用9块管片(6A+2B+K)错缝拼装,管片外径φ11.6m,隧道内径φ10.6m,管片厚0.5m,环宽1.8m。2小半径曲线接收技术2.1盾构姿态控制盾构按照设计轴线掘进,要不断纠偏。若要严格控制     

曲线盾构隧道施工稳定性及致险水平研究

小曲率半径盾构隧道施工稳定性影响因素错综复杂,对不同评价指标的作用规律及致险等级差异显著。以济南厚冲洪积地层为地质条件,基于正交试验建立了5因素4水平6指标的小半径盾构施工稳定性综合评价体系,通过多影响因素的定量分析与定性评价,确定了其敏感性排序及致险水平等级。结果表明:隧道埋深与盾构直径对地层变形具有强烈致险作用,随埋深的增大,地表最大沉降值与沉降槽宽度呈线性递增;隧道曲率半径及千斤顶不平衡推力对曲线盾构地表沉降槽偏移与管片两侧差异变形影响显著,随曲率半径的增大,地表沉降峰值点偏移量与管片两侧变形差呈线性递减,管片最大拉应力呈二次函数递减。研究成果对曲线盾构隧道施工的参数评价及风险防控具有重要指导意义。     

小半径盾构管片选型和拼装技术分析

城市轨道交通工程施工中，小半径盾构区间掘进施工是一个难点。小半径隧道的形成取决于盾构机的铰接性能、盾尾间隙的大小以及管片的选型。在盾构机的选型已经确定的情况下，管片的选型即成为最关键的因素。     

大纵坡小半径盾构隧道施工特性分析

随着城市地下轨道交通大规模建设,由于线路规划要求,不可避免出现大纵坡、小半径急曲线盾构隧道工程案例。大纵坡、小半径急曲线盾构隧道掘进施工难度较大,而目前对大纵坡、小半径盾构隧道施工特性鲜有对比研究。本文基于成都轨道交通9号线元华停车场出入场线区间盾构隧道工程实例,建立数值计算模型,通过改变坡度和平面曲线半径两大类工况,对地表纵断面竖向位移、横断面竖向位移等施工特性进行分析,并通过现场监测数据对比验证数值模拟结果合理性,以期为今后类似工程条件下大纵坡、小曲线盾构隧道施工提供可靠的工程实践经验。     

小半径曲线上大直径盾构精准始发技术

针对扬州瘦西湖隧道施工中大直径盾构在小半径曲线段始发时盾构姿态控制难题,应用Excel与南方CASS软件对掘进线路进行了模拟分析,发现大直径盾构在小半径曲线段始发时,模拟线路轴线与设计轴线的切线方位角和水平距离应同时接近理论最小值。采用最小二乘法计算洞门圈上的测量数据,求得洞门圈中心坐标,结合模拟结果优化盾构始发姿态。通过采取严格控制盾构掘进参数、加强安全监测等措施,使盾构始发掘进曲线逐步过渡到设计曲线。盾构始发实际误差为16.4 mm,实现了大直径盾构在小半径曲线上的安全精准始发。     

弱抗力地层盾构隧道失稳破坏的模型试验研究

以外径10.8m的大断面盾构隧道为研究对象,针对标准贯入度N≤5的软弱黏土地层条件,进行盾构隧道管片衬砌结构的失稳破坏模型试验,分析拼装方式、接头抗弯刚度、管片刚度、地层空洞及地层改良对盾构隧道稳定性的影响,探明盾构隧道的失稳破坏形态。结果表明,与增强管片结构刚度措施相比,地层改良更能显著提高盾构隧道的稳定承载力;地层空洞的存在加剧了管片衬砌的失稳,空洞位置越靠近隧道拱腰水平位置,盾构隧道的稳定性越差;从提高盾构隧道的稳定性方面考虑,建议采用错缝拼装方式、刚性管片接头,并避免管片缺陷的产生。盾构隧道失稳是管片衬砌结构强度破坏与整体刚度降低耦合发展的结果。在无管片缺陷、无地层空洞情况下,盾构隧道失稳时的管片衬砌最大单点位移80~140mm,椭圆扁平率2%~5%,可为外径10m级盾构隧道失稳判定提供参考。     

曲线盾构施工期管片上浮机理及控制措施研究

针对依托工程曲线段盾构管片上浮问题,研究盾构隧道施工期管片上浮机理及主要影响因素;研发智能化实时管片错台监测系统,对盾构隧道施工期管片上浮开展连续监测,分析盾构隧道施工期管片上浮主要特征,并总结提出盾构隧道施工期管片上浮控制措施。研究结果表明：盾构隧道施工期管片错台沿隧道纵向主要表现为上凸形,管片在脱出盾尾时发生显著变形,盾构隧道推进期间管片发生上浮变形,而管片拼装阶段上浮变形并不显著。     

盾构隧道穿越上软下硬地层施工力学特性分析

上软下硬复合地层在盾构施工中常常造成盾构掘进姿态不佳及地表塌陷,严重时还可能导致管片局部出现破损。结合深圳地铁7号线穿越上软下硬地层的工程实例,采用数值模拟方法研究盾构隧道穿越上软下硬地层段("由软入硬"与"由硬入软")的施工力学特性,对地表及管片拱顶沉降、管片应力的变化规律进行分析,研究结果表明:盾构在穿越上软下硬交界地层过程中,地表沉降出现显著增大(增量最大可达1 cm),拱顶不均匀沉降的现象较为严重;对较软侧地层进行适当加固,可以有效减小上软下硬地层交界处的地表及管片拱顶沉降,同时能够降低"由软入硬"段管片的应力水平。     

填海区小曲线地铁盾构隧道设计施工关键技术分析

小曲线半径地铁盾构隧道施工难度大,尤其是位于填海区深厚淤泥和填石层时,其安全控制更是工程界亟待解决的难题。文章依托深圳地铁13号线工程,详细介绍填海区地层中修建小曲线地铁盾构隧道的设计施工关键技术,包括改造盾构机、定位加固地层、处理锚索和采用小幅宽管片等措施,相关经验可为其他类似工程提供参考和借鉴。     

可拆解盾构小半径侧穿既有建筑物施工技术及影响分析

宁波市轨道交通4号线针对盾构过站时空间有限、无预留吊装孔及车站净空不足等问题,提出可拆解盾构施工方法。在此背景下,以可拆解盾构小半径侧穿柳汀花苑区域为研究对象,详细阐述可拆解盾构侧穿既有建筑物的施工参数选取和控制措施,并依据现场实测地表变形、周边建筑物沉降数据,验证该区间可拆解盾构小半径侧穿建筑物施工方案的可行性。监测结果表明：监测点沉降值处于-8～1.5 mm,监测点产生的变形均在可控范围内,且可拆解盾构小半径侧穿柳汀花苑既有建筑物时隧道稳定。     

大直径盾构小半径曲线段接收技术探讨

盾构法隧道在城市地下工程中的应用越来越广泛,由于受周边环境或规划的影响限制,城市隧道中往往有大量的小半径平曲线线路,也会出现在曲线地段设置盾构到达接收工作井的情况。盾构机出洞接收是盾构隧道施工中的一个重要环节,出洞接收过程具有较大的风险。结合大直径盾构、小曲线半径到达接收工程实例,对大直径盾构曲线接收技术进行探讨,希望能为同类工程提供一些参考。     

地层膨胀力对盾构管片结构受力影响分析

膨胀土具有显著的吸水膨胀和失水收缩、且胀缩变形往复可逆的特点,类似地层盾构隧道研究相对较少。针对成都地铁某盾构区间实例,根据盾构隧道埋深与盾构隧道外径关系进行分类,通过单一变化膨胀力,借助有限元软件采用壳单元建立荷载-结构模型计算各工况下管片的内力,对比分析管片内力和安全系数,研究膨胀力对盾构管片结构受力的影响。研究结果表明:随着隧道埋深的增加,地层膨胀力对管片结构受力表现为有利;可通过调整线路高程、增加盾构管片埋深、管片背后注浆等措施,降低地层膨胀力对管片结构受力的影响。     

黏性土地层曲线盾构施工地表沉降预测研究

研究目的:小半径曲线盾构隧道施工引起的地表变形规律与盾构直线掘进差异明显,易造成地层损失加剧、地表非对称性沉陷等问题。本文以济南厚冲积黏性土地层盾构曲线施工为研究对象,探究隧道埋深及曲率半径对地表变形的影响规律,基于Peck公式结合现场实测数据,建立曲线盾构施工地表沉降预测公式。研究结论:(1)曲线盾构掘进受转弯段刀盘超挖、主动铰接盾壳挤压土体、千斤顶不平衡推力等因素的影响,致使隧道两侧地层差异扰动、地表变形非对称性;(2)在1.5~3倍隧道直径的埋深范围内,地表峰值沉降、沉降槽宽度系数及地层损失率随埋深的增大呈线性递增,地表沉降槽偏移量随曲率半径的减小呈线性递增;(3)修正Peck公式与现场实测数据吻合较高,修正系数取值范围为α=0.46~0.52,β=0.43~1.16;(4)该研究成果对黏性土地层曲线盾构施工地表变形预测及灾害防控具有指导意义。