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《盾構(gòu)在砂層中掘進(jìn)的技術(shù)措施》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、盾構(gòu)在砂層中掘進(jìn)的技術(shù)措施一、概況盾構(gòu)在砂層中穿越，地面為城市交通要道或湖面，隧道埋深約為7.8m～14.3m，砂層為良好的富水和透水地層，飽含地下水，滲透系數(shù)為8.26～29.11m/d。二、盾構(gòu)機(jī)技術(shù)特點(diǎn)?1、土壓平衡式盾構(gòu)又稱削土密封式或泥土加壓式盾構(gòu)。適用于含水的軟土、軟巖、硬巖及混合地層的隧道掘進(jìn)。2、掘進(jìn)施工可采用復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)具有敞開式、半敞開式及土壓平衡三種掘進(jìn)模式。掘進(jìn)操作可自動(dòng)控制、也可半自動(dòng)控制或手動(dòng)控制。通過試驗(yàn)段的掘進(jìn)選定六個(gè)施工管理指標(biāo)來進(jìn)行掘進(jìn)控制管理:a、土倉壓力；b、推進(jìn)速度；c、總推力；
2、d、排土量；e、刀盤轉(zhuǎn)速和扭矩；f、注漿壓力和注漿量，其中土倉壓力是主要的管理指標(biāo)。3、盾構(gòu)機(jī)配備了自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng),?可控制和穩(wěn)定掘進(jìn)方向,?具有靈活轉(zhuǎn)向糾偏能力。4、盾構(gòu)刀盤結(jié)構(gòu)能滿足不同地層的掘進(jìn)速度要求。5、盾構(gòu)配備了同步注漿系統(tǒng),?有利于控制隧道周圍土體沉陷及建筑物保護(hù)。6、盾構(gòu)配備了泡沫及膨潤土注入系統(tǒng),?有利于碴土改良。配備了壓縮空氣系統(tǒng),?有利于防止工作面的滲水及控制地表沉降。三、?掘進(jìn)施工技術(shù)?1、出現(xiàn)問題：盾構(gòu)機(jī)在富水砂層施工時(shí)，容易引起地層沉降大、隧道噴涌、盾構(gòu)姿態(tài)難控制等問題。2、主要施工技術(shù)措施?（1）采用
3、土壓平衡模式掘進(jìn)，進(jìn)行開挖面穩(wěn)定計(jì)算，設(shè)定合理的掘進(jìn)參數(shù)，控制盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)，控制土壓力以穩(wěn)定開作面，控制地表沉降，將施工對地層的影響減到最小。?1）???掘進(jìn)過程土倉頂部壓力控制在1.0bar，掘進(jìn)速度控制在30mm/min以上，出土量不得大于50m3；2）盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)保持向上，趨勢控制在范圍±4。93）掘進(jìn)的過程必須盡可能的快，中間盡量減少停滯時(shí)間。4）在掘進(jìn)接近1600mm時(shí)根據(jù)土倉頂部壓力減少或不出土，以使掘進(jìn)至1800mm時(shí)土倉頂部壓力達(dá)到2.0bar~3.0bar范圍。（2）注入泡沫劑1）盾構(gòu)掘進(jìn)過程中向土倉內(nèi)及刀盤面注入
4、泡沫等添加材料,?形成隔水泥膜，防止水從地層中滲出，提高土倉內(nèi)碴土的稠度來改善碴土的止水性以及在螺旋輸送機(jī)上安裝保壓泵碴裝置，以使土倉內(nèi)的壓力穩(wěn)定平衡。防止涌水流砂和發(fā)生噴涌現(xiàn)象,?并利于螺旋輸送機(jī)排土。2）富水砂層中掘進(jìn)可適量往土倉加入發(fā)泡劑，但必須根據(jù)實(shí)際情況嚴(yán)格控制發(fā)泡劑配比及加入量。泡沫溶液的組成：泡沫添加劑2%，水97%。泡沫組成：90～95%壓縮空氣和5～10%泡沫溶液混合而成。泡沫的注入量按開挖方量計(jì)算。（3）保持連續(xù)掘進(jìn)，減少盾構(gòu)機(jī)停頓時(shí)間。（4）適當(dāng)縮短漿液膠凝時(shí)間，保證注漿質(zhì)量。盾尾同步注漿的量與地面沉降有較
5、大關(guān)系，過少會造成地面較大的沉降，過多會竄漿至地面，污染環(huán)境。富水砂層注砂漿極易往外擴(kuò)散，在掘進(jìn)過程需根據(jù)注漿壓力（0.3～0.4MPa，一般而言，注漿壓力取1.1～1.2倍的靜止水、土壓力，）和地面情況及時(shí)調(diào)整注漿量(一般為建筑間隙的180%～200%)，對管片背后對稱均勻壓注。注漿的標(biāo)準(zhǔn)是確保脫出盾尾的管片背后的空隙能填滿，這不僅可降低后期地面的沉降，也對管片防水起到一定有利作用。盾尾同步注漿是從盾尾圓周上的四個(gè)點(diǎn)同時(shí)注漿，考慮到水土壓力的差別和防止管片大幅度下沉和浮起的需要，各點(diǎn)的注漿壓力將不同，并保持合適的壓差，以達(dá)到最
6、佳效果。在最初的壓力設(shè)定時(shí)，下部每孔的壓力比上部每孔的壓力略大0.5～1.0bar。穿越粉砂土層，同步注漿采用水泥砂漿，漿液的配比如下表。表2-1同步注漿材料初步配比表水泥（kg）粉煤灰（kg）膨潤土（kg）砂（kg）水（kg）外加劑120～260381～24160～50779460～470根據(jù)試驗(yàn)按量加入漿液主要性能指標(biāo)9膠凝時(shí)間：一般為3～10h，根據(jù)地層條件和掘進(jìn)速度，通過現(xiàn)場試驗(yàn)加入促凝劑及變更配比來調(diào)整膠凝時(shí)間。對于強(qiáng)透水地層和需要注漿提供較高的早期強(qiáng)度的地段，可通過現(xiàn)場試驗(yàn)進(jìn)一步調(diào)整配比和加入早強(qiáng)劑，進(jìn)一步縮短膠凝時(shí)
7、間，獲得早期強(qiáng)度，保證良好的注漿效果。固結(jié)體強(qiáng)度：一天不小于0.2MPa（相當(dāng)于軟質(zhì)巖層無側(cè)限抗壓強(qiáng)度），28天不小于2.5MPa（略大于強(qiáng)風(fēng)化巖天然抗壓強(qiáng)度）。漿液結(jié)石率：>95%，即固結(jié)收縮率<5%。漿液稠度：8～12cm漿液穩(wěn)定性：傾析率（靜置沉淀后上浮水體積與總體積之比）小于5%注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)和注漿效果檢查：采用雙指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，即注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)壓力或注漿壓力未達(dá)到設(shè)計(jì)壓力，但注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量，即可停止注入。注漿效果檢查主要采用分析法，即根據(jù)P-Q-t曲線，結(jié)合掘進(jìn)速度及襯砌、地表與周圍建筑物變形量測結(jié)果進(jìn)行綜合分析判斷。
8、必要時(shí)采用無損探測法進(jìn)行效果檢查。對于砂漿膠凝時(shí)間的控制，應(yīng)做試驗(yàn)確定砂漿配比，并根據(jù)地層和掘進(jìn)情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)整。（5）運(yùn)用導(dǎo)向系統(tǒng)和分區(qū)操控推進(jìn)油缸,?控制盾構(gòu)姿態(tài),?防止盾構(gòu)抬升。1）分區(qū)操作盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸控制盾構(gòu)掘進(jìn)方向。推進(jìn)油缸按上、下、左、右分成四個(gè)
