時(shí)間:2022-05-09 08:52:12
導(dǎo)語:在地鐵工程施工技術(shù)探討的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
1工程概況
馬草河河底寬16m,頂部寬30m,水位約0.5m,河床底部設(shè)有100mm厚草坪磚護(hù)底,300mm厚黏土層。河床底部至隧道頂部的地層分布情況,自上而下分別為①1雜填土層:(厚度3.109m)、①素填土層:(厚度1.010-1.879m)、②粘質(zhì)粉土層:(厚度0.155-2.143m)、③細(xì)砂層:(厚度1.944m)、④圓礫層:(厚度0.913-4.029m)、⑤卵石層:(厚度6.068-10.017m),即隧道頂部至馬草河河床底部覆土厚度約為12.314m,最小覆土厚度約為11.685m;地下水位位于隧道底以下7.663m;同時(shí)盾構(gòu)在此處下穿草馬河的曲線半徑為右轉(zhuǎn)500m,縱向坡度為26.03‰的上坡。
2盾構(gòu)下穿馬草河技術(shù)參數(shù)的設(shè)定
2.1土壓力
由于盾構(gòu)下穿馬草河時(shí),隧道頂上部約8m范圍均為卵石5地層,土體孔隙率比較大,摩擦力也比較大,保壓困難,如果保實(shí)土壓,很可能會(huì)導(dǎo)致砂體板結(jié),影響土倉結(jié)構(gòu),且推進(jìn)速度緩慢,導(dǎo)致推力太大;如果保虛土壓,就要求渣良控制好,能在刀盤前邊掌子面前方形成一層不透水,不透氣泥膜,保證土壓達(dá)到預(yù)定的狀態(tài)且能穩(wěn)定存在。由于渣良所用的泡沫含有大量空氣,存在擊穿河床底部的可能。故盾構(gòu)在下穿馬草河時(shí),則采用膨潤(rùn)土泥漿來改良渣土為主(適當(dāng)減小泡沫劑空氣流量),保證土倉壓力。
2.2推力
根據(jù)盾構(gòu)下穿馬草河時(shí)的地質(zhì)情況(隧道位于卵石5、卵石6地層)及隧道頂埋深為11.685m~12.943m的情況,為保證下穿馬草河時(shí)能夠順利通過,則其推力值設(shè)定為10000KN~12000KN。
2.3螺旋機(jī)轉(zhuǎn)速
馬草河河床底部?jī)H設(shè)有100mm厚草坪磚護(hù)底,300mm厚黏土層,隔水性較差,可能存在河水下滲情況,加之隧道頂上部約8m范圍均為卵石5地層,土體孔隙率比較大,導(dǎo)致馬草河河床底部區(qū)域范圍內(nèi)土體中的含水量偏高,在渣土較稀時(shí),應(yīng)降低螺旋機(jī)轉(zhuǎn)速和閘門開度。其螺旋機(jī)轉(zhuǎn)速值設(shè)定為5~8r/min。
2.4刀盤扭矩
盾構(gòu)下穿馬草河時(shí),為保證其能安全順利的通過,應(yīng)嚴(yán)格控制馬草河河床底部的沉降量,故需采用提高土倉實(shí)壓部分比例的方法。刀盤扭矩值設(shè)定為3500kn.m~4000kn.m。
2.5刀盤轉(zhuǎn)速與掘進(jìn)速度
根據(jù)盾構(gòu)下穿馬草河時(shí)的地質(zhì)情況(隧道位于卵石5、卵石6),為嚴(yán)格控制馬草河河床底部的沉降量及減小對(duì)地層的擾動(dòng),刀盤轉(zhuǎn)速設(shè)定值為0.8r/min~1.1r/min;掘進(jìn)速度設(shè)定值為40mm/min~60mm/min。
2.6出土量
出土量的控制是盾構(gòu)在土壓平衡工況模式下工作的關(guān)鍵技術(shù)之一,當(dāng)盾構(gòu)下穿馬草河時(shí),其出土量的控制則顯現(xiàn)得尤為重要。由于此出土量原則上按照理論出土量出土,根據(jù)盾構(gòu)下穿馬草河地質(zhì)的情況(隧道位于卵石5、卵石6),每環(huán)掘進(jìn)出渣松散系數(shù)取1.1~1.15,盡量減少土體擾動(dòng),保證土體的密實(shí)。每掘進(jìn)循環(huán)出碴量:V1=KHπD2/4=(1.1~1.15)×1.2m×3.14×6.28m×6.28m÷4=40.8m2其中:D—開挖直徑6.28m,H—管片寬度1.2m,K—松散系數(shù)1.1(經(jīng)驗(yàn)值)。為保證每環(huán)出土量的穩(wěn)定,則需對(duì)每環(huán)掘進(jìn)的出土渣樣進(jìn)行取樣(土體的流動(dòng)性、塑性),并觀測(cè)其改良效果及時(shí)調(diào)整。
2.7盾尾密封
在盾構(gòu)下穿馬草河前20環(huán),對(duì)油脂系統(tǒng)進(jìn)行檢查、保養(yǎng),視情況更換油脂泵密封。適當(dāng)加大油脂用量(保證每環(huán)油脂用量不低于35kg),從而保證密封效果。油脂壓力控制在15bar左右。
2.8渣良
(1)改良目的。①使渣土具有較好的土壓平衡效果,利于穩(wěn)定開挖面,控制馬草河河床底部的沉降;②使切削下來的渣土順利快速進(jìn)入土倉,并利于螺旋輸送機(jī)順利排土;③可有效降低刀盤扭矩及螺旋輸送機(jī)扭矩,降低對(duì)刀具和螺旋輸送機(jī)的磨損,提高盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)效率,保證其能快速、勻速、穩(wěn)定通過馬草河。(2)改良方法。擬用膨潤(rùn)土泥漿改良渣土,不使用泡沫,防止泡沫空氣壓力過大上竄至河底。
2.9同步注漿及二次注漿
(1)注漿壓力及注漿量。下穿馬草河時(shí),由于馬草河河床底部?jī)H設(shè)有100mm厚草坪磚護(hù)底,300mm厚黏土層,滲透性較大,同時(shí)隧道頂上部約8m范圍均為卵石5地層,土體孔隙率比較大,故下穿馬草河時(shí),同步注漿壓力值設(shè)定為1.0bar~1.8bar(注漿壓力:上部為土倉上土壓力+0.05~0.1MPa,最大不超過2.0~3.0bar),注漿量控制在4.8m3。同步注漿采用預(yù)拌干料砂漿,28d強(qiáng)度不小于2.5Mpa。(2)二次補(bǔ)漿。下穿馬草河時(shí),在管片脫出盾尾3-5環(huán)后,立即在1點(diǎn)位及11點(diǎn)位注入雙液漿(凝結(jié)時(shí)間不大于1min),注漿量以注漿壓力達(dá)到0.2MPa~0.25MPa為控制值。注漿同時(shí),要觀測(cè)盾尾密封效果,不能使?jié){液從盾構(gòu)機(jī)與管片之間間隙滲漏出來。若出現(xiàn)該問題時(shí),一要加大盾尾油脂泵壓力,二要查看注漿壓力是否過大。
3下穿馬草河風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)控和處理
(1)掘進(jìn)前調(diào)查河水與地下水的水力聯(lián)系情況,嚴(yán)格控制掘進(jìn)參數(shù),確保勻速,均衡,連續(xù),快速通過,嚴(yán)格控制地層損失率。(2)加注膨潤(rùn)土漿等潤(rùn)滑劑,減少刀盤所受扭矩,降低對(duì)土體的擾動(dòng),確保土倉壓力。(3)在進(jìn)入下穿河流之前,嚴(yán)格進(jìn)行土壓控制、出土量管理和注漿控制,嚴(yán)格控制盾構(gòu)機(jī)頂部土壓。(4)注意掘進(jìn)參數(shù)變化,嚴(yán)密監(jiān)視出土的狀況,尤其是要嚴(yán)密監(jiān)視出土的水量變化,并據(jù)此判斷地層狀況。(5)施工期間,密切監(jiān)視有無跑氣、涌水等現(xiàn)象,一旦發(fā)現(xiàn)異常情況,及時(shí)匯報(bào),及時(shí)采取措施處理。(6)及時(shí)布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),加強(qiáng)河道設(shè)施的監(jiān)控測(cè)量。
4結(jié)論
北京軌道交通房山線北延工程樊~四盾構(gòu)區(qū)間采用了相應(yīng)的施工技術(shù)措施順利的穿越了位于卵石地層的馬草河,為以后城市軌道交通建設(shè)中盾構(gòu)在卵石地層中下穿河流有著很好的借鑒意義。
參考文獻(xiàn)
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作者:劉強(qiáng) 單位:中鐵十一局集團(tuán)城市軌道工程有限公司