盾构出洞PVC免拔管法水平冻结施工工法研究

近些年,随着城市轨道交通建设的飞速发展,地下车站结构(盾构工作井)越来越深度化。如何确保盾构始发时盾构前方土体的强度及自立性,成为轨道交通建设者必须要处理好的问题之一。在盾构始发施工过程中,地基加固采用水泥系和冻结系相结合的方式,而冻结系地基加固采用水平冻结法且首次采用高分子材料PVC冻结管,经过水平冻结孔施工、管路连接,羊角安装、测斜打压试验、冻结站安装及调试、积极冻结及维护冻结等一系列施工工艺,来保证盾构出洞口地基冻土的加固效果,确保盾构顺利出洞。通过研究PVC冻结工艺的加固效果,并与传统采用碳素钢管工艺进行比较,分析碳素钢管与PVC管对冻结法施工工艺的利弊影响,得出了一些可靠的试验结果,可以为后续冻结法施工工艺深入研究提供宝贵经验。     

杯形水平冻结法端头加固联合钢套筒盾构接收技术研究

由于某地铁车站区间工程特殊地质条件和施工环境限制,对盾构接收采用杯形水平冻结法端头加固联合钢套筒的施工方法,介绍了端头土体加固设计、盾构接收方案比选、冻结方案设计及钢套筒接收施工流程,并详细分析冻结法与钢套筒相结合的盾构接收效果和施工中的重难点。该法有效避免了盾构接收过程中涌水涌砂风险,确保盾构接收安全。     

冻结法盾构进出洞施工技术

冻结法近年来在轨道交通联络通道施工、进出洞地基加固中得到了广泛的应用。在上海世博工程．北京西路～华夏西路电力电缆隧道工程施工中,首次采用了冻结法施工技术。本文研究了冻结加固施工设计及冻结施工技术的要求,据此解决了该工程5^#工作井盾构进出洞加固和10^#工作井至龙阳路8^#井联络通道的施工难题,保证了工程安全如期进行。     

冻结法在川气东送管道工程抢修中的应用

川气东送管道工程武汉主干线采用盾构法穿越长江。在盾构到达接收井后,产生隧道被淹,盾构淹没在土体中的险情。叙述了抢修工程采用冻结法对土体进行加固的要点。在施工过程中,对冻结盐水温度、冻土温度等进行实时监测,合理施工,成功解决了抢修中的难点。     

封闭环境下冻结法辅助钢套筒盾构施工关键技术研究

以苏州地铁5号线塔竹区间隧道工程为依托,依据工程特性,介绍了冻结设计原理和钢套筒应用原理,对水平冻结法端头加固、钢套筒组装、钢套筒辅助盾构施工及洞门密封、封闭车站盾构暗掉头等施工关键技术进行了详细阐述,并对冻结法施工进行了数值模拟,分析了积极冻结期冻胀位移变化。实践表明:在盾构接收和始发前,通过采用冻结法对盾构接收和始发井范围内的土体进行加固,达到了降低土体渗透性和提高土体强度的双重目的,降低了破除洞门时土体自立性差带来的风险;钢套筒的密闭空间提供平衡掌子面的水土压力,很大程度上降低了盾构接收时涌水涌砂风险。     

地铁盾构接收端冻结加固施工技术

无锡火车站地下二层盾构接收端处地质情况复杂,接收端采用冻结加固法进行施工.针对接收端施工设计难点进行分析,对接收端冻结装置安装、冻结区域选择及处理、盾构机接收、施工流程和关键施工工艺进行分析研究,研究结果可为同类冻结施工提供相关经验.     

翔殷路隧道盾构出洞、进洞加固旋工技术

盾构出洞、进洞加固施工是大型泥水平衡盾构进出洞施工中的关键技术,结合上海翔殷路隧道工程施工,阐述了冻结法加固、深层搅拌桩＋高压旋喷法加固在翔殷路隧道盾构出洞、进洞加固施工中的运用。     

冻结法加固在盾构进洞施工中的应用

软土地区盾构进洞施工中洞口土体易失稳、渗水,上海地铁10号线溧阳路站到曲阳路站区间,隧道在盾构出洞施工采用冻结法加固并取得了良好的效果。本文从洞口土体加固的方案选择、施工关键技术及实际监测等方面进行研究,供类似工程实例进行参考。     

怎样拔除冻土帷幕中的冻结管

在地铁工程施工中,经常使用冻结技术进行土体加固,如盾构始发、接收端头井加固、盾构推进区间障碍物的清除、地铁车站或区间的修复等工程。加固完成之后,为不影响后续工序的施工,需将冻结加固时用的冻结管拔出,恢复原有地层工况,但在拔管施工中经常会发生冻结管拔断、拔不动等情况,严重影响冻结施工效果。笔者多年从事冻结拔管施工,总结出一套切实可行的冻结拔管施工技术。     

不同地质条件下盾构进出洞施工技术研究

盾构进出洞是盾构隧道施工中的事故多发阶段,应加强各种地质条件下盾构进出洞施工技术的研究。对盾构施工中所遇到的具有普遍性的三类岩土条件下盾构进出洞土体的加固方式进行了总结分析,提出了盾构进出洞过程中主要控制技术措施。研究表明：对于软土地区,盾构隧道端头采用最多的是水泥土深层搅拌桩＋高压旋喷桩（或注浆）的加固方式,当受地面环境限制时,可采用冻结法进行加固;在砂层中,主要采用地层加固＋降水的加固方式;遇到全断面岩石地层时,无需进行地基加固,可采用分层注浆的施工方案;对于特殊地层,需采取较为特殊的加固方式。     

泥水平衡盾构穿越冻结加固区施工技术

本文根据延安东路隧道南线盾构进洞段工程施工的情况,论述了泥水平衡盾构穿越冻结加固区的施工技术。冻结加固技术的成功应用为盾构顺利穿越超浅覆土的地下管线和盾构进洞奠定了基础,这一事实说明该方法在上海软土隧道施工中的应用是有效的和科学的     

受施工卸载扰动黄土的变形与强度特性研究

各种施工活动都不同程度地对周围土体产生扰动影响,应力状态与应力路径的改变作为施工卸载的关键影响因素,对施工扰动起着主导作用。在分析基坑开挖及隧道与地下洞室掘进卸载作用的基础上,根据不同施工工况的特点,制定了室内非常规三轴卸载试验方案,对不同卸载应力路径下的应力-应变关系曲线、强度与变形特性及破坏特征进行了一系列卸载试验研究。试验结果表明,卸载作用下的强度与变形特性、变形模量及破坏特征与加载路径存在很大差别,挤长破坏的抗剪强度较压缩破坏低,挤长破坏的最大轴向应变仅为压缩破坏的1/3～1/2。     

上中路隧道工程盾构出洞施工技术

出洞是大型泥水平衡盾构法隧道施工中极其重要的工序。通过对上海市上中路隧道工程盾构出洞施工中地基加固、基座安装、止水装置安装、后靠体系建立、泥水处理、同步注浆等技术的总结,以及大型泥水平衡盾构出洞施工时应注意的问题及措施,可为类似软土地基的超大型泥水平衡盾构施工提供借鉴。     

盾构施工引起地面长期沉降的理论计算研究

 对盾构施工引起的隧道轴线上方地面工后沉降进行研究,结果表明,土体开挖卸荷引起应力释放,产生初始超孔隙水压力,其分布呈三角形。假定衬砌不排水、土体为单面排水、压缩层厚度为隧道覆土厚度,采用太沙基一维固结理论,得到地面工后固结沉降的理论计算公式。假定地面长期沉降主要由施工期间沉降和工后固结沉降组成,进而得到地面长期沉降的理论计算公式。算例分析结果表明：该方法的预测值与实测值非常吻合;上海软土地区盾构隧道施工引起的地面长期沉降相当显著,最终地面沉降量在80 mm以上,固结沉降占总沉降量的80%～90%;按最小覆土深度5 m计算,需要2 a以上地面沉降才能最终稳定。     

软土地区盾构法隧道施工三维数值模拟

本文采用三维有限元方法,考虑软土的固结作用和隧道开挖与周边建筑物变形的相互作用,对隧道施工的全过程进行数值模拟,分析盾构法隧道施工对周边建筑物的影响。数值计算结果表明:在考虑流固耦合的条件下,盾构法隧道开挖时3~4倍洞径范围内的土体变形可能会超过土体位移的规范规定值,施工中应加强该距离范围内的土体和周边建筑物的监测;盾构法仅对开挖掌子面处附近局部区域的孔隙水压力有影响,说明软土地区盾构法隧道施工对地下水的扰动很小;通过监测数据与计算值的对比分析可以得出,典型监测点的变形规律与监测规律相同,说明在工程条件相似的软土地区采用数值模拟对盾构法隧道施工进行预测和仿真分析是可行的,具有一定的工程参考价值。     

砂土地层土压盾构隧道施工掌子面稳定性研究

土压平衡盾构在自稳性较差的砂土地层施工时若仓内支护压力过小可能诱发掌子面失稳,应引起高度重视。采用三维离散元方法分析了砂土地层土压盾构掘进与停机状态下的掌子面稳定性。研究建立了较为精细的土压盾构机模型并引入盾构动态施工过程,充分考虑了刀盘旋转切削土体与面板支撑对掌子面的影响,探讨了刀盘型式、隧道埋深以及刀盘转速等因素对掌子面极限支护压力与失稳区分布的影响规律,并从细观角度解释了砂土地层土压盾构隧道掌子面失稳机理。与既有研究相比,本文考虑了土压盾构动态施工对掌子面稳定性的影响,更加接近工程实际,研究成果可为确保砂土地层土压盾构隧道施工掌子面稳定提供参考。     

考虑盾构隧道渗水的富水软弱#br# 地层地表长期沉降计算研究

富水软弱地层中盾构隧道渗水的情况时有发生,对盾构施工引起超孔隙水压力的消散造成影响。在地表长期沉降的计算中,隧道渗水的工况是不容忽视的。对此,以富水软弱地层盾构隧道渗水为背景,将超孔隙水压力的消散视为地下水向低水头位置和向隧道渗流共同作用的结果,在前人研究的基础上推导了长期沉降计算式。针对3个实际工程,采用提出的计算方法与不考虑隧道渗水的方法、实测结果进行对比,结果表明：对于黏土占比较高的地层,不考虑隧道渗水的方法计算结果偏小,与实测值存在一定的偏差;隧道渗水量越大,引起的地表沉降量越大;考虑隧道渗水可有效提高长期沉降的计算精度,验证了所提计算方法的可靠性。     

上海软土深埋盾构施工引起的土压时效规律分析

针对上海软土地区深埋盾构开挖所引起的土压力时效性发展规律,选取4倍直径埋深盾构,布设土压力全断面长期监测点,获取盾构开挖阶段及后期固结蠕变阶段的土压力数据,以得到深部地层的土压时效变化规律.通过现场试验可得,盾构开挖所采取的土仓压力按照理论静止土压力取值时,刀盘周围会形成半径为1～1.5D的被动土拱效应作用区域,土拱范...     

大直径泥水盾构下穿机场的施工控制

 上海仙霞西路隧道穿越虹桥机场绕滑道工程采用直径?11.58 m泥水盾构施工。通过分析盾构穿越的风险,给出相应的控制措施。在盾构正式穿越前,通过现场推进试验研究盾构施工参数的调控规律,指导盾构穿越的施工参数设置,最终沉降达到了机场滑道的控制要求。为解决穿越飞行禁区对地表沉降监测范围和频率的限制,采用非开挖技术设置地层水平测斜监测断面,该方法可以及时、准确地了解盾构推进对上方土体的扰动情况。监测数据分析表明非开挖水平测斜监测方法可以在飞机不停航条件下反映盾构穿越机场的土体变形规律,通过该方法可避免监测对机场运营的干扰,对类似工程有重要借鉴意义。