地铁盾构区间施工技术交流.pptx
《地铁盾构区间施工技术交流.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《地铁盾构区间施工技术交流.pptx(57页珍藏版)》请在沃文网上搜索。
1、地地铁铁盾构区盾构区间间施工技施工技术术交流交流二零一九年十二月目目录页录页Contents Page工程概况工程概况盾构盾构选选型型风险风险源及源及应对应对措施措施常常压压开开仓换仓换刀刀盾构平移施工盾构平移施工第一部分第一部分第二部分第二部分第三部分第三部分第四部分第四部分第五部分第五部分目目录页录页Contents Page工程概况工程概况第一部分第一部分工程概况(淮工程概况(淮和区和区间间)淮塔东路站和平路站区间线路从淮塔东路站出发后,沿淮塔东路向东下穿奎河,沿复兴南路向北下穿蓝湾商务港(328.5m)、侧穿汉桥引桥、下穿故黄河、下穿铁路游泳馆办公楼后到达和平路站。区间总长为右1698
2、.190 (左1716.882)米。区间设置2处设置联络通道,采用复合土压平衡盾构机。是目前徐州地铁长度最长,地质最复杂,风险最大的盾构区间。45比例尺 水平 1:1000垂直 1:200标高(m)4035302520151050-5-104035302520151050-5-10奎河实测断面29.48m (2015.9.30)废黄河实测断面36.0m (2016.7.18)oo工程地工程地质质(淮(淮和区和区间间)穿越液化地层,2-4-2粉土为中等液化土层。风险:盾构机掘进过程中易导致粉土液化,造成地面沉降较大,管线破裂。上软下硬地层,上部为2-5-3粉砂层,下部为11-4-3中风化石灰岩。
3、风险:在上软下硬地层中掘进,刀盘和刀具的受力不均,掘进缓慢,震动较大,上部土体易超挖,造成地面沉降过大;管线造成破裂;掘进过程中容易涌水涌沙。岩层性质较硬坚硬岩,较破碎较完整起始里程DK12+901.177坡度28终止里程DK11+208.850曲线半径/m右360左3502-4-2粉土2-3A-3黏土2-4-3粉土2-5-3粉砂5-3A-4黏土中风化石灰岩2-3A-3黏土中风化角砾岩中风化石灰岩角砾岩破碎带,风化程度较弱,但多发育节理或裂隙、溶蚀、岩溶发育,发育规律性差,且易富水风险:盾构机掘进速度较为缓慢,易出现岩层裂隙水喷涌风险揭露的溶洞皆被充填,多以硬可塑粘性土为主,夹灰岩碎块,结构致
4、密性差,透水性较强风险:溶洞内存在较大空间,且填充物多为地下水或软土、淤泥,因此易发生盾构栽头、陷落岩土分层岩土名称天然含水量比重重度孔隙比塑性指数液性指数直接快剪压缩系数压缩模量割线弹性模量泊松比渗透系数天然单轴抗压强度饱和单轴抗压强度岩石抗剪强度天然抗拉强度地基承载力特征值黏聚力内摩擦角垂直水平黏聚力内摩擦角wGsIPILca1-2Es1-2EtKKfrkfrkcfrkfak%3g/cm3kN/m%kPa-1MPaMPaGPam/dm/dMPaMPaMPaMPakPa2-4-2黏质粉土23.282.6819.460.6697.40.4611.628.60.256.50.250.81102-
5、4-3黏质粉土23.512.6819.230.6927.10.4211.4028.410.2010.00.250.81302-5-3粉砂22.112.6719.270.66311.1928.710.1313.00.2211502-3A-3黏土28.252.7419.110.80719.50.3739.877.240.335.90.304.0E-049.5E-041505-3A-4黏土26.762.7618.980.80724.50.0872.4116.430.1712.00.251.6E-043.3E-0424011-2-3中风化灰岩2.7135.00.2519-1269-13439.59.0
6、4.5200012-2-312-3-3中风化灰岩2.7015.60.2839.99.12.7200012-4-3中风化灰岩2.7220.50.2840.111.53.7200015-1-3中风化角砾岩2.5917.70.2716.615.039.75.93.818006工程地工程地质质(淮(淮和区和区间间)岩土层物理力学性质指标、承载力及相关岩土设计参数一览表7水文地水文地质质(淮(淮和区和区间间)1、潜水场区内潜水地下水水位埋深1.108.30m,水位标高29.4839.50m,受地形起伏及地表水(勘察期间废黄河水位标高36.0m,奎河水位标高29.48m)影响较大。根据地区经验,本区间潜水
7、水位变化幅度约为1.003.00m。2、基岩裂隙水裂隙岩溶水水位埋深为9.518.1m,水位埋深受地形起伏变化较大;水位标高为23.3828.49m。裂隙岩溶水水位受大气降水影响显著,年动态随季节而变化,一般每年雨季降水高峰期过后一到两个月,水位达到最高点,其后水位逐渐下降,至旱季末水位下降至最低点,年变化幅度510m。3、地下水与地表水的水力联系废黄河区域分布有厚层粉土、粉砂层且废黄河北侧存在水位地质天窗(粉土、粉砂层直接与基岩接触),潜水、地表水通过河底粉土、粉砂层相互补给,潜水通过水文地质天窗部位补给基岩水,潜水、基岩承压水与废黄河地表水之间存在密切的水力联系。奎河区域浅部分布有1-1层
8、杂填土、2-4-2层及2-4-3层粉土,渗透性较好,潜水与地表水有一定水力联系。8管片管片设计设计外径:6200mm内径:5500mm环宽:1200mm双边楔形楔形量为单边37.2mm标准环目目录页录页Contents Page盾构盾构选选型型第二部分第二部分名称参数盾构类型复合式土压平衡盾构机盾构型号ZTE6410整机设计寿命10km盾体长度8.27m整机长度83m整机总重450t适应最小平曲线半径250m适应最小竖曲线半径1000m适应最大坡度3510盾构机型号及参数(淮盾构机型号及参数(淮和区和区间间)1、铁建重工盾构机总体技术参数结构形式复合式(辐条+面板)开口率40%贝壳刀6把(B1
9、B6),高160mm,间距180mm切刀48把,高140mm,间距150mm边缘刮刀8对,高140mm超挖齿刀1把,最大超挖量50mm泡沫注入口6个(F01F06)磨损监测器1处(VE)刀盘正面焊12.8mm厚的复合耐磨板,外周焊50mm厚的合金耐磨板11B1B4F01B2B3B6VEF02F04F038把中心滚刀S1S823把正面滚刀S9S31盾构机型号及参数(淮盾构机型号及参数(淮和区和区间间)2、刀盘刀具9把边缘滚刀S32S39BB5目目录页录页Contents Page风险风险源及源及应对应对措施措施第三部分第三部分1-1杂填土5.1m13风险风险源及源及应对应对措施措施淮和区淮和区间
10、间1、上软下硬地层掘进风险描述:在上软下硬地层中掘进,刀盘和刀具的受力不均,上部软土易超挖,上部粉砂层区域易产生涌砂涌水现象,造成地面沉降过大,管线破裂地层信息:盾构穿越2-5-3粉砂与中风化石灰岩分界面处,穿越长度102m。盾构穿越5-3A-4黏土与中风化石灰岩分界面处,穿越长度234m。比例尺 水平 1:1000 垂直 1:200废黄河实测断面36.0m (2016.7.18)中风化石灰岩2-4-3粉土2-5-3粉砂102m1-1杂填土2-4-2粉土8.26m9.31m3.5m5.68m2-4-2粉土2-3A-3黏土5-3A-4黏土奎河实测断面29.48m (2015.9.30)234m4
11、.9m3.5m9.83m14风险风险源及源及应对应对措施措施淮和区淮和区间间针对上软下硬地层应对措施:1、严格控制掘进土压,高于计算值0.2-0.3Bar,严格控制出土量,尽量欠挖。2、向刀盘掌子面注入膨润土,形成泥膜,阻止地下水涌入,必要时向土仓内注入高分子聚合物改良渣土,并始终保持能够带压掘进的条件。3、通过管片进行双液二次注浆,形成止水环,尽快封堵隧道背后汇水通道,阻止来自盾尾的水流。4、增加同步注浆量,每环控制在7m左右,根据监测数据适当调整。5、出现喷涌砂涌水,立即关闭螺旋输送机后门,适当向前掘进,使土仓内建立平衡,通过刀盘的转动,将土仓内的渣土搅拌均匀,然后将螺旋输送机后门慢慢打开
12、,打开度约为20%,始终保持土仓内压力稳定。6、协调地上应急管理措施,“边掘进、边围闭”,将可能沉降造成的外部影响控制在可控范围内。7、加强对地面沉降的监测,加强对管线的保护。2-3A-3黏土15比例尺 水平 1:1000垂直 1:200废黄河实测断面36.0m (2016.7.18)风险风险源及源及应对应对措施措施淮和区淮和区间间2、高富水全断面硬岩层掘进风险描述:岩体强度较高,盾构在全断面硬岩中掘进过程中盾构机推力、扭矩较大,掘进速度较为缓慢,刀具易损坏,并且出现岩层裂隙水喷涌。地层信息:中风化灰岩及角砾岩,风化程度较弱,但多发育节理或裂隙、溶蚀、岩溶发育,发育规律性差,且易富水,盾构穿越
13、里程为DK12+12+555.53DK11+755.8,穿越长度799.7m。2-4-2粉土2-4-3粉土2-5-3粉砂3.89m 1-1杂填土11.41m 2-4-2粉土1.8m7.25m 5-3A-4黏土20.38m中风化石灰岩799.7m中风化角砾岩oo16风险风险源及源及应对应对措施措施淮和区淮和区间间针对高富水全断面硬岩层应对措施:1、螺旋机改造:在螺旋机两侧的检查孔安装旁通阀,螺旋机喷涌时,打开闸阀泄压,降低喷涌现象;必要时可联接泥浆管,增加泥水通道长度,继而降低压力;2、盾构机出土口设置2道闸门,通过控制出土口两道闸门的不同开度,使出渣的路径形成迷宫,以降低喷涌压力;3、向刀盘前
14、方注入发泡倍率15倍左右的泡沫剂,必要时向土仓内注入高分子聚合物改良渣土,抑制喷涌;4、通过管片进行双液二次注浆,形成止水环,尽快封堵隧道背后汇水通道,阻止来自盾尾的水流;5、提前制定换刀方案,确定主动换刀位置及被动换刀条件,勤检查、勤更换,每35环检查一次刀具,避免导致更多刀具损坏。17比例尺 水平 1:1000垂直 1:200废黄河实测断面36.0m (2016.7.18)风险风险源及源及应对应对措施措施淮和区淮和区间间3、粉砂层盾构掘进风险描述:粉砂层透水率高,土仓内的富水砂土呈液化状态,在螺旋机出渣口会极易出现涌水涌砂的的情况。同时由于粉砂粘结性较差,隧道掌子面的稳定和地面的沉降控制难
15、度较大,并且盾构与姿态较易往下沉。地层信息:全新统冲积粉砂性土5-3,中密,局部密实状,强度一般,工程性质一般。盾构穿越里程为DK12+11+773.5DK11+438.0,穿越长度335.5m。10.55m4.28m10.31m1.99m2-4-2粉土2-4-3粉土2-5-3粉砂335.5m中风化石灰岩1-1杂填土18风险风险源及源及应对应对措施措施淮和区淮和区间间针对粉砂层应对措施:1、严格控制掘进土压,高于计算值0.2-0.3Bar,严格控制出土量,尽量欠挖。2、在掘进接近1600mm时根据土仓顶部压力减少或不出土,以使掘进至1800mm时土仓顶部压力增大。3、向刀盘掌子面注入膨润土,形
16、成泥膜,阻止地下水涌入,必要时向土仓内注入高分子聚合物改良渣土,并始终保持能够带压掘进的条件。4、增加同步注浆量,每环控制在7m左右,根据监测数据适当调整。5、协调地上应急管理措施,“边掘进、边围闭”,将可能沉降造成的外部影响控制在可控范围内。6、富水砂层的承重能力较低,加上盾构机在掘进过程中的震动,姿态较易往下沉。因此在地层中适量地采取抬头姿态掘进,并且掘进的过程必须尽可能的快,中间尽量减少停滞时间,若出现机头往下掉的情况,需及时通过千斤顶行程调节姿态。调节不可过急,不然会使得盾尾间隙过小,造成管片错台或破损。7、出现涌砂涌水,立即关闭出土闸门,关掉螺旋机,在顶部土压不超限的情况下继续往前掘
17、进,使土仓基本满土后(此时刀盘油压较高,扭矩较大)停止;然后稍开出土闸门,不启动螺旋机,让土压把砂土挤出,待砂土挤出速度较慢甚至不自动流出时再启动刀盘往前掘进。2-3A-3黏土中风化石灰岩19比例尺 水平 1:1000垂直 1:200标高(m)4035302520151050-5-104035302520151050-5-10奎河实测断面29.48m (2015.9.30)废黄河实测断面36.0m (2016.7.18)o风险风险源及源及应对应对措施措施淮和区淮和区间间4、岩溶风险描述:揭露的溶洞皆被充填,多以硬可塑粘性土为主,夹灰岩碎块,结构致密性差,透水性较强,由于溶洞内存在较大空间,可能
18、发生盾构栽头,土仓压力难以控制,工作面失水,同步注浆困难、螺旋输送机喷涌等问题。刀盘在旋转切削土体过程中,由于突然遇到表面凹凸不平的溶洞,会因为瞬间扭矩的增加大造成刀具损坏。溶洞溶洞2-4-2粉土2-4-3粉土2-3A-3黏土2-5-3粉砂5-3A-4黏土中风化角砾岩o20风险风险源及源及应对应对措施措施淮和区淮和区间间针对岩溶应对措施:1、前期对岩溶进行专项补勘,对已发现溶洞进行必要的注浆加固。2、掌子面处碰到溶洞时,可利用盾构机配置的超前注浆孔,对地质进行超前探孔、注浆加固。若溶洞填充物为可塑硬塑黏土,可不进行处理。3、适量地采取抬头姿态掘进;21风险风险源及源及应对应对措施措施淮和区淮和
19、区间间5、黄河故道风险描述:河底与隧道顶最小净距约 19.996m。施工中存在漏水、突涌等施工风险。(2)-1淤泥(2)-4-2粉土(5)-3A-4黏土中风化石灰岩0.5m10m5.2m(2)-1淤泥22中风化石灰岩0.4m2.6m8.5m26.5015.17729.4820.177奎河风险风险源及源及应对应对措施措施淮和区淮和区间间6、奎河风险描述:河底与隧道顶最小净距约5.72m。施工中存在漏水、突涌等施工风险。34.13冲刷线高程28.34(2)-3A-3黏土(5)-3A-4黏土区间隧道23风险风险源及源及应对应对措施措施淮和区淮和区间间针对下穿河流应对措施:1、盾构下穿奎河、故黄河前,
20、复测水位计河底标高,如与地址断面不符及时上报监理、业主,必要时采取抛填措施。2、盾构进入废黄河位置时会有一个覆土变化,根据地质水流变化调整好掘进参数,平衡盾构切口处压力。3、盾构通过时,控制好盾构机的掘进姿态,防止超挖,严格控制同步注浆量。4、盾构穿越后,河底或河岸可能会有不同程度的后期沉降,及时安排二次注浆控制沉降。5、安排专人加强河面巡视,发现旋涡等异常情况,及时上报,采取截流及注浆加固措施。6、加强施工监测,掌握盾构穿越施工期间奎河、故黄河周边土体及桥梁结构的动态变化,验证掘进参数的合理性,预测桥梁的变形发展趋势,及时对其安全性做出评估,同时综合各种信息进行预警,使有关各方有时间及时做出
21、反应,防止事故的发生,并制定可行的应急预案。24风险风险源及源及应对应对措施措施淮和区淮和区间间盾构穿越蓝湾商务港区总长度为328.5m。328.5m南区北区25中风化石灰岩风险风险源及源及应对应对措施措施淮和区淮和区间间7、蓝湾商务港南区风险描述:隧道与南区房屋地下室竖向净距 21.23m,地下一层,筏型基础。施工中存在由地面沉降引起的结构变形、裂缝。1-1杂填土(2)-4-2粉土(2)-3A-3黏土(5)-3A-4黏土3m9.8m21.23 1.1m5.4m风险风险源及源及应对应对措施措施淮和区淮和区间间8、蓝湾商务港北区 5#楼风险描述:隧道与 5#楼抗拔桩桩底竖向净距7.74m,地下两
22、层结构,预制混凝土抗拔桩,截面尺寸0.50.5m,桩长9.25m。施工中存在由地面沉降引起的结构变形、裂缝。(2)-3A-3黏土(5)-3A-4黏土中风化石灰岩264.5m 1-1杂填土11.6m (2)-4-2粉土5.2m3.1m21.25027风险风险源及源及应对应对措施措施淮和区淮和区间间9、汉桥桥桩风险描述:左线隧道与汉桥桥桩最小水平净距约为 6.15m,汉桥桥桩桩基为钻孔灌注桩,桩径 1.5m,桩长30m。施工中存在由地面沉降引起的结构变形、裂缝。(2)-4-2粉土(2)-4-2A粉质黏土(2)-4-3粉土0.4m (2)-1淤泥4.6m (2)-4-2A粉质黏土1m4m3m2.7m
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
20 积分
下载 | 加入VIP,下载更划算! |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 地铁 盾构 区间 施工 技术交流
