南京复杂地层中盾构掘进地表沉降实测数据分析

通过现场实测数据,分析了南京至高淳城际快速轨道工程TA04标段3号盾构井—胜太路站区间隧道不同埋深、地质及施工参数条件下,盾构施工对地表沉降的影响规律。实测结果表明:盾构在上软下硬复合地层施工时地表沉降值显著大于在全断面硬岩地层施工工况,土舱压力对上软下硬复合地层开挖面稳定影响较大;全断面硬岩地层盾构施工引起的地表沉降值几乎不受埋深、土舱压力及同步注浆等变化的影响。结合施工过程中刀具磨损、开挖面结泥饼等施工难点,提出了根据硬岩与上软下硬复合地质条件盾构施工分别采取欠压推进和保压推进等技术措施,取得了良好效果。     

盾构穿越含中粗砂复合地层地表沉降控制技术

以青岛某地铁区间盾构穿越含中粗砂复合地层掘进施工为例,综合采用理论分析法与数值模拟法,分析研究了盾构穿越含中粗砂复合地层地表沉降变形机理,并提出了通过盾构掘进参数调整、碴土改良及二次注浆等措施相结合的地表沉降控制技术。工程实践表明,地表沉降控制技术将地表变形量控制在预警值以内,有效地解决了中粗砂复合地层盾构掘进地表沉降难以控制的技术难题,具有良好的推广应用前景。     

软硬不均地层复合盾构的研究及掘进技术

针对广州地铁二号线越秀公园—三元里区间的软硬不均地层的盾构施工,提出复合盾构的设计思想,并对复合盾构的功能及技术参数进行研究,分析刀盘、刀具与地质的适应性。研究复合盾构掘进模式的原理、掘进参数及模式之间的转换技术,解决了软硬不均地层的掘进难、效率低、成本高、地层变形不易控制等技术难题。为了有效地控制掘进方向和盾构姿态,分析盾构掘进方向偏差的原因,研究相应的控制方法,达到了防止管片裂损和控制错台的目的。为防止黏性地层掘进的“泥饼”现象及富水地层掘进的“喷涌”现象的发生,研究相应的渣土改良技术。通过盾尾环形间隙同步注浆技术的研究及采用可靠的技术措施,并加强施工监测,及时变更掘进参数,控制地层的变形,确保京广铁路正常运营及临近建构筑物的安全。     

广州地区软硬复合地层盾构施工技术研究

基于广州地区典型软硬复合地层条件下的盾构掘进工程实践,分析研究了盾构掘进过程中存在的刀盘刀具磨损、姿态难控制、结泥饼和喷涌等施工风险,从盾构选型、刀具配置与管理、掘进参数控制、盾构姿态控制、渣土改良与同步注浆及信息监测与反馈等方面采取应对措施,并以广州地铁二号线越～三区间盾构隧道施工为例进行说明.     

土压平衡盾构穿越复合地层施工关键技术

土压平衡盾构穿越上部砂卵石下部中风化砂岩复合地层时出现盾构推力大、刀盘扭矩大、掘进速度慢、易结泥饼、超方严重等现象,导致盾构施工进度慢、地表塌陷,危及附近建(构)筑物安全。通过分析,提出将刀盘布置的间隔刮刀改进为整排刮刀、泡沫和低浓度聚合物水溶液的综合渣土改良、掘进参数控制等措施,确保盾构正常施工。     

面板式刀盘土压盾构在软土地层中的掘进施工技术

面板式刀盘土压盾构在掘进软土地层时,因其刀盘开口率小,掘进过程中会遇到姿态难调整、推力大、刀盘易结泥饼等问题。结合工程实例,从盾构始发洞门封堵、盾构姿态控制、掘进参数选择、刀盘结泥饼治理及地面沉降控制等方面分析与研究面板式刀盘土压盾构在软土地层中的掘进施工注意要点及相应处理措施。     

砂卵石地层盾构施工诱发地表塌陷机理及处置技术研究

结合北京地铁16号线穿越三环路突发地面塌陷事故,探讨了砂卵石地层盾构施工诱发地表塌陷的机理,并以数值模拟方法分析了砂卵石地层这种“极不稳定地层”在施工扰动超过冒落拱承载极限时,围岩土体发生没有先兆的突发塌陷机理;对塌陷事故的处置应从地层处置与盾构掘进控制两方面进行,地层处置是根据地下空洞及周边建(构)筑物状况制定综合地层注浆加固方案.盾构掘进控制是准确及时控制掘进中工作面压力、出土量、背后注浆等施工参数.确保盾构在砂卵石地层掘进时地上地下安全。     

浅谈极硬岩层条件下盾构施工难点及对策

深圳地铁5号线长龙站一百鸽笼站区间隧道洞身位于微风化角岩地层,采用盾构法施工。对盾构穿越极硬岩地层时所遇到的施工技术难题进行分析,通过加强工序管理、注浆管理、刀具管理,选择合理的掘进参数、同步注浆参数、二次注浆参数,配置合理的刀具,顺利解决了盾构在极硬岩层下施工时推进速度缓慢、盾构机姿态难以控制、管片容易上浮、刀具磨损严重、推进参数设置不合理等难题。     

贵阳灰岩地层地铁盾构施工技术研究

贵阳地区主要为中风化灰岩地层，岩石强度较高、地下水位高，盾构施工面临施工效率低、刀具磨损快、盾构掘进姿态不易控制等不利情况。以贵阳市轨道交通3号线一期工程师范学院站—东风镇站为工程背景，针对盾构施工的实际需要，通过对盾构机进行改造（采用复合式盾构设计，配置高强度复合刀盘、提高主驱动功率及扭矩等）为在灰岩地层掘进提供保障。统计隧道右线前200环掘进参数和管片轴线偏差数据，对区间隧道盾构作业掘进参数、注浆参数以及配套机械设备作业适应性进行研究，同时对施工质量全过程开展分析，总结并完善对应的施工与管片质量控制措施，以适应贵阳灰岩地层盾构机改造及快速施工。     

盾构复合地层掘进刀具的保护技术研究

复合地层是指具有2种及以上物理特性差别很大的不均衡地质条件的地层。在复合地层中盾构掘进易造成刀具异常磨损或损坏。以南京地铁4号线4标工程为实例,从水文地质出发,通过盾构刀具的配置、盾构施工掘进参数控制、渣土改良等技术措施,以达到有效保护刀盘刀具、延长刀具使用寿命、提高生产效率、降低安全风险的目的。     

大直径泥水平衡盾构长距离穿越长江上软下硬复合地层施工技术

文章总结了盾构长距离穿越上软下硬地层的施工技术,从刀盘刀具配置、掘进参数控制、管片拼装、同步注浆等方面提出了大直径泥水盾构穿越上软下硬地层中的掘进技术控制,对复合地层大直径泥水盾构穿越技术提供技术参考。     

富水砂卵石地层盾构机选型与参数优化分析

针对西安地铁六号线长距离隧道盾构下穿富水砂卵石地层，结合已有的掘进技术经验，对选型主控因素进行了分析，确定了该区域盾构掘进选用土压平衡盾构机的选型方案。内容着重对6 m直径的V字坡隧道工程选用的盾构机外径、刀盘、刀具进行了理论计算与设计；结合现场实测数据的反馈，结果表明对盾构姿态、掘进速度、同步注浆等掘进参数不断优化，有效解决了刀盘结泥饼、刀具磨损等施工问题。     

基于复合地层的盾构刀具磨损优化研究

伴随城市地铁的快速建设，隧道盾构技术的应用日益广泛。刀具作为隧道掘进的执行部件，其使用寿命对掘进效率具有直接影响。本文结合某地铁施工，综合复合地层的地层分布及地层条件，确定硬质地层对掘进面物理特性的影响。基于不同的单一地层条件下刀盘的合理转速，提出了复合地层隧道施工中刀盘转速的确定方法。通过对掘进机工作中刀盘扭矩变化情况的监测，提前调节刀盘转速。该方法可有效降低盾构在复合地层施工过程中的刀盘磨损速度，延长刀盘使用寿命，提高施工效率。     

土压平衡盾构掘进上软下硬基岩凸起地层施工措施

广州萝岗区以孤石众多而被列为地质灾害区域,盾构掘进施工会带来掘进速度缓慢,掘进参数、地面沉降、盾构姿态难以控制,盾构刀具异常损坏严重等问题。文中分析了广州地铁六号线二期[萝岗~苏元]盾构区间在复合地层中施工存在的主要风险,介绍了盾构掘进上软下硬基岩凸起地层的辅助施工措施,可为类似工程施工提供借鉴作用。     

盾构穿越复合地层的关键控制技术及问题研究

依托苏州轨道交通盾构施工首次穿越复合地层工程为背景,从设计优化、地质补勘摸排、地表预加固、盾构选型与刀盘刀具配置、掘进模式与参数建议、建筑物及管线保护措施等方面对盾构穿越复合地层的关键控制技术进行研究,并结合工程实际对盾构穿越复合地层实践过程中遇到的异常问题展开原因分析和处理方案研究。     

深圳风化花岗岩地层盾构防泥饼渣土改良技术

依托深圳地铁某线盾构工程开展了风化花岗岩地层土压平衡盾构防泥饼渣土改良技术研究。通过对盾构掘进参数和刀具磨损分析,阐述了泥饼对盾构掘进参数和刀具磨损的影响,并结合地层制订了相应的渣土改良方案,有效预防泥饼出现。研究表明:盾构发生"结泥饼"后,推力明显增大,掘进速度逐渐减慢接近0,扭矩变化不大,采用分散剂浸泡刀盘,能消除一部分泥饼,但若渣土改良不合适,泥饼又将会快速形成;盾构结泥饼过程中,滚刀的磨损方式主要是偏磨,且刀具的磨损相对于刀盘回转中心呈现出一定的中心对称性;在风化花岗岩地层中,采用分散性泡沫剂和水可有效提高渣土的流动性,取得理想的改良效果;但在卵石土和风化花岗岩复合地层中,需采用膨润土、分散性泡沫剂和水相结合的渣土改良方案,提高渣土的抗渗性和流动性,且在风化花岗岩与卵石土复合地层和风化花岗岩地层中理想渣土的坍落度值为15～20cm;相比于渣土改良,地层对掘进参数的影响更明显,且盾构在卵石土和强风化花岗岩复合地层中掘进时,推力和扭矩相对较小。     

特大型盾构复合地层掘进技术及安全管控

复合地层指的是在开挖延伸方向和开挖面范围内出现的两种或者两种以上不同地层,并且这些地层的水文地质情况、工程地质情况、岩土力学情况存在比较大的悬殊。实际施工时需要不断地对盾构施工模式进行变换,对施工参数进行调整。在此过程中还很容易出现盾构机抬头、刀具严重磨损、地层沉降、掘进效率过低等问题。本文以实际工程为例,对特大型盾构复合地层盾构掘进技术进行了分析,然后对大型盾构复合地层掘进过程中安全管控措施进行了探讨,可供相同工程参考。     

复合地层盾构刀盘结泥饼的三种过程及防治措施

通过对复合地层盾构掘进过程中出现的结泥饼现象的深入分析,研究其形成的内外因素,推导出三种情况的结泥饼的过程和原因,通过对结泥饼成因的研究提出了盾构机渣土改良系统的微改造方案,形成了一套适应复合地层盾构掘进的渣土改良参数,从设备微改造、掘进工艺控制、添加剂使用等措施方面完善了复合地层盾构掘进的关键控制技术,以期对于类似工程有一定的借鉴意义。     

硬土地层施工中的盾构刀具损坏机理及防治措施

结合隧道施工实际,研究了在硬土地层中掘进时盾构刀具容易损坏的机理,并制订了相对应的防治措施,即通过提前做好换刀计划、优化掘进参数、渣土改良等,减少盾构刀具的受损。此举可维持良好的盾构机掘进效率,加快施工进度,降低施工成本。     

土压平衡盾构在上软下硬复合地层中的施工技术

上软下硬复合地层是盾构隧道中的不良地层之一。文章针对这类地层的主要特征,分析了土压平衡盾构机掘进通过时容易产生姿态上抬、刀具损坏、地面沉降、土仓结泥饼、卡螺旋机的风险,提出刀具配置和更换、掘进控制、预设换刀区几方面的对策,并列举了一些对掘进时异常情况的辨别和处理方法,可为类似工程提供参考。