土压平衡盾构穿越土砂复合地层控制技术

以北京地铁10号线二期工程为背景,详细分析土压平衡盾构穿越土砂复合地层过程中诱发的地层变形规律,同时分析盾构土压力、同步注浆压力及同步注浆量的控制情况,研究结果对指导施工及反馈隧道设计具有重要理论与实际意义,也可为类似研究提供参考。     

在软弱地层中采用泥浆盾构与土压平衡盾构的比较

感谢隧道工程机械工艺的进步，隧道可以在非常困难的地层中以机械进行开挖。在机械施工的隧道工程中，两个最重要的目标是：（1）在开挖时可靠地支承地层；（2）当衬砌建造时以灌浆保持盾尾以后周围地层的平衡。作比较了两种已建立的隧道机械施工方法-泥浆盾构和土压平衡盾构-以及关于这两种方法怎样实现这两个目标。     

土压平衡盾构侧穿富水地层铁路桥桩施工技术

济南地铁某土压平衡盾构区间隧道处于上部为可塑黏土、下部为碎石土的富水地层中,且近距离侧穿底部净空较小的铁路客专桥桩。施工中,在桥桩与隧道间设置钻孔灌注隔离桩进行隔离防护,隔离桩顶部施工钢筋混凝土连梁以提高灌注桩抵抗变形的能力;选用护壁性能好、低高度的正循环钻成孔,钢筋笼分段制作、吊装,机械连接下井后及时灌注混凝土;采用微过土压平衡掘进模式,并进行足量同步注浆、及时二次补充注浆,可有效控制地面沉降,满足铁路客专及桥梁的各项控制指标要求。     

大漂石高富水地层土压平衡盾构施工控制策略

对成都地铁4号线某区间隧道穿越大漂石高富水地层易出现的"卡"、"磨"、"塌"等典型施工问题进行了系统分析.结合现场测试数据,建议大漂石地层盾构施工采用动力配置较高的复合式盾构机,盾构施工过程每环超挖率控制在3.3％左右.     

土压平衡盾构土仓压力的计算方法研究

在土压平衡盾构施工时,如何确定土仓压力的合理保持范围是减小地层扰动的关键。使用太沙基理论计算土仓压力时,存在深浅埋界限不明确、透水地层与不透水地层界限模糊等问题。根据成都地铁18号线所处地层、隧道尺寸以及埋深情况,基于土力学理论和DIN模型,提出适用于盾构隧道穿越弱透水地层的土仓压力计算模型,分析水压力在弱透水层中对土体有效应力的影响,得出弱透水层中横向土压力的表达式,并针对成都地区砂卵石+下伏泥岩的地层状况,通过数据统计拟合给出水头折减系数推荐取值。     

加泥式土压平衡盾构的土压管理

结合亮马河北路污水隧道初始掘进段，探讨了加泥式土压平衡盾构土压管理的原理和方法，提出了用综合判断设定目标土压力的方法。     

土压平衡盾构到达钢套筒辅助施工接收技术

针对南京地铁3号线TA08标浮大区间土压平衡盾构法隧道施工遇到的特殊工程地质条件,采用土压平衡盾构到达钢套筒辅助工艺解决了施工难题。该技术不仅有效避免盾构到达接收过程中涌水、涌砂等风险,确保出洞安全,而且,钢套筒盾构接收方法的成功使用,提高了盾构到达接收洞门的密封质量及管片的拼装质量。     

特殊地质情况下土压平衡盾构掘进施工技术

结合广州地铁3号线、5号线的工程实践,对土压平衡盾构穿过喷涌地段、长距离硬岩地段、上软下硬地段、瓦斯地段、空洞地段以及盾构小曲线半径始发等掘进的关键技术进行了论述和总结,具有一定的推广应用价值。     

北京地铁砂卵石地层土压平衡盾构施工刀盘扭矩研究

根据砂卵石地层力学特性,结合北京地铁4个标段工程,分析土压平衡盾构刀盘扭矩各组成部分所占的比例,提出简化的刀盘扭矩计算公式.分析计算结果表明:刀盘开口率与刀盘扭矩成反比,开口率每增加10％,刀盘扭矩降低8％～10％;土体的流塑性对刀盘扭矩影响较大;土体的摩擦系数每降低0.1,刀盘扭矩相应降低约35％～40％.在北京地铁10号线二期工程现场进行盾构掘进试验,分别通过刀盘改造(开口率增大至40％)及土体改良,使刀盘扭矩保持在2 500～3 500 kN·m,盾构推进速度明显得到改善.试验结果进一步验证了增大开口率及土体改良是在砂卵石地层降低刀盘扭矩的2项非常有效的措施;也验证了刀盘扭矩计算公式是合理的、可靠的,满足工程实际需求.     

盾构掘进中富含超大粒径漂石地层土体改良技术研究

对于盾构工法而言,富含超大粒径漂石地层是一种施工控制难度极大的地层,盾构在该地层中掘进时,由于土体塑流性差,土体在土舱内无法及时排出,时常出现盾构推力、刀盘扭矩异常增大,推进速度极其缓慢等现象。同时,由于土舱土体颗粒之间为点对点传力,支护压力不能有效地施加到开挖面,极易出现地表沉降超限、塌方等事故。通过土体改良改善土舱内土体的性状和流塑性,是提高盾构掘进效率和控制开挖面稳定性的重要措施。以北京地铁9号线06标"军事博物馆站—东钓鱼台站"区间盾构工程为背景,开展盾构掘进过程土体改良试验,找出适用于不同类型富含超大粒径漂石地层的盾构土体改良剂。     

土压平衡式盾构周围的土压力分析

以上海市轨道交通6号线滨州路站—成山路站土压平衡式盾构隧道为实例,利用岩土工程专用软件FLAC3D进行了盾构法隧道开挖中盾构正面、侧面和下部土体中土压力的计算机模拟计算;详细计算了在盾构逐步推进过程中土压力的动态变化情况。计算结果与实测结果比较吻合,表明建模过程和计算方法是正确合理的。     

大直径土压平衡盾构 穿越湘江施工技术

在长株潭城际铁路湘江隧道施工中,为克服工程地质复杂、水压大、盾构掘进距离长等施工难点,通过 盾构机针对性设计、地质超前勘察、渣土改良、掘进参数优化、合理注浆管理等措施,总结出一套大直径土压平 衡盾构穿越湘江的施工方法,为今后类似工程施工提供借鉴经验。     

盾构机采用水土平衡法通过中间风井的技术

盾构机通过中间风井的一般方式是:先完成全部中间风井主体结构,洞门处地下连续墙钢筋混凝土结构,而后盾构机过站,指出这相当于完成一次到站、平移、再次始发的过程,造成涌水涌砂风险集中.随后介绍一种工法:临时回填风井底板结构,盾构从回填土中穿越,最后开挖并修筑中间风井结构,以此降低盾构过风井的涌水涌砂风险.     

土压平衡盾构水下始发段掘进参数对地表沉降的影响分析

以广佛环线沙堤隧道为工程依托,利用有限差分软件FLAC~(3D)研究了土压平衡盾构水下始发段掘进参数对地表沉降的影响,并结合现场实测数据分析盾构掘进过程中地表沉降和邻近建筑物变形的变化规律。结果表明:地表沉降与土压平衡盾构掘进参数密切相关,增大土舱压力与注浆压力可以减小地表的沉降,但掘进参数的调整存在合理范围,超合理值后过沉降的控制效果变化不明显;现场实测数据表明:土压平衡盾构施工引起的地表沉降及建筑物变形行为由前期扰动、通过扰动、停机影响、后期扰动4部分组成,其中停机对地表沉降影响很大,因此施工中需尽量避免停机并提前做好防范措施;实际采用的掘进参数仍有一定的调整空间,施工中应根据地层情况及时调整相关的掘进参数以减小施工影响。     

富水含砂软土地层轨道交通盾构选型及施工效果

苏州轨道交通2号线盾构隧道主要穿越黏土、粉细砂土层,地下水位较高,选择合适的盾构机形式是实现洞通的关键。通过参考国外选型经验及国内盾构选型状况,根据2号线的工程地质和水文地质条件,结合其工程特点,按照"安全性、适应性、经济性、环保性"的原则,对加泥式土压平衡盾构和泥水平衡式盾构这两类型盾构进行比选,确定2号线区间隧道使用土压平衡盾构,最终成功穿越运营城际铁路风险较大的工程,未发生重大安全事故,并按计划顺利实现洞通节点目标,相关经验可供类似工程参考。     

盾构曲线段施工地表沉降监测与变形规律研究

研究直径 10． 0 m 的土压平衡式盾构机曲线 段的施工地表沉降变形规律。以北京地铁某盾构区间 曲率半径 Ｒ = 350 m 和 Ｒ = 354 m 两处曲线施工段为监 测对象,以几何水准测量为监测方法,通过对监测数据 的分析得到如下结论: 沉降变形主要经历前期沉降、盾 尾脱出后沉降、注浆隆起、稳定沉降、后期沉降 5 个阶 段,最终变形值分布包络图近似呈偏正态分布,对称轴 线偏于曲线内侧。     

紧凑城市形态下城市轨道交通综合体设计研究

现代城市的紧凑化建设产生了交通、环境、社会等各类需求,而基于城市轨道交通快速发展所构建的轨道交通综合体,通过全面吸纳城市交通资源、集约开发城市土地资源、良好整合城市产业资源等方式,回应了紧凑城市在交通、社会、环境等方面的建设需求。探索城市轨道交通综合体对于紧凑城市的积极意义,并结合国内外轨道交通综合体实例,从交通整合、建筑立体开发、流线一体组织、外部功能开发等方面形成符合紧凑城市形态的轨道交通综合体设计策略,以对未来中国轨道交通综合体的开发建设提供有益指导。