超大直径泥水盾构机上软下硬地层掘进技术研究

超大直径泥水盾构机在上软下硬岩性多变地层长距离掘进时,容易出现沉降控制难、姿态不易控制、滚刀磕碰严重等现象。以南京和燕路过江通道项目为依托,通过研究超大直径泥水盾构机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、姿态控制等方面提出了具体的控制措施和注意事项。     

大直径泥水盾构在上软下硬岩性多变地层中的适应性设计

大直径泥水盾构在上软下硬岩性多变地层长距离掘进时,容易出现沉降控制难、盾构姿态不易控制、刀具磨损严重和刀盘结泥饼等现象。以环城北路—天目山路提升改造工程01标段为工程依托,针对工程盾构直径大、盾构隧道穿越地层变化大和上覆土浅的特点,从盾构隧道刀盘选型、刀具布置等方面对盾构机进行针对性设计,总结了上软下硬岩性多变地层盾构选型的具体措施,有效提高施工效率,降低带压换刀的风险,保证施工质量,显著提高经济效益和社会效益。     

复合地层中超大直径泥水盾构掘进引起地表沉降的3D数值模拟分析

超大直径泥水盾构具有对复杂地质条件良好的适应性而作为穿越各类地下通道的施工方法,在掘进过程中引起地表沉降是需采取措施加以控制的。结合深圳妈湾跨海通道工程,利用ABAQUS 3D有限元软件模拟超大直径泥水盾构掘进过程,并利用现场实测数据验证模型沉降数据的合理性。数值模拟结果发现,超大直径泥水盾构对地表沉降的影响可分为5个阶段,其中第II阶段和第III阶段为主要阶段,地表沉降占比达60%;另外,模拟发现软、硬地层分界面变化对地表沉降具有显著影响,使最大地表沉降增加111%。数值模拟计算可为后续施工沉降预测及控制提供依据。     

上软下硬复合地层盾构施工技术及控制策略研究

针对上软下硬地层盾构施工关键难点,依托和燕路过江通道某区间盾构隧道工程开展研究,首先介绍该区段上软下硬地层的地层分布,探究盾构施工技术的主要难点,然后通过施工中记录的掘进参数,分析掘进换刀前、后主要掘进参数的波动情况,基于推进平均速度、刀盘转矩、总推力以及管片浮动的变化情况,探究掘进过程中掘进参数控制方式,最后针对上软下硬复合地层的施工关键问题给出相应的控制策略,可为类似盾构施工工程提供建议。     

软岩地层中盾构机选型及掘进参数研究

结合某工程实际情况,选择合适的盾构机类型,并对盾构机主要参数进行了相关计算。通过设置试验段,总结分析不同地层下盾构机的施工参数,并对其进行动态调整和优化。在选择了合适的盾构机类型和优化施工参数后,盾构机掘进较为顺利,可为后续工程施工奠定基础,为软岩地质环境下盾构施工提供参考。     

地铁建设中上软下硬地层盾构法施工技术

地铁是我国城市的主要交通工具之一,地铁的建设不仅提高了人们的出行质量,而且给予人们更便利的交通条件,但在地铁建设过程中常常会遇到上软下硬的地层结构,而这种地层结构会增加施工人员在对地铁进行施工时的难度系数,目前许多地铁建设企业对上软下硬的地层结构并没有明确的认识,所以这就造成施工人员在对地铁进行建设过程中既存在购买材料...     

泥水复合盾构过软硬不均地层关键技术研究及应用

根据台山核电站取水隧洞采用9.03m泥水复合式盾构开挖工程的实际情况,采用水下爆破的方法将岩体爆碎为30cm以下的碎块,为了满足盾构掘进过程中保压和防止地层塌陷,采用改进的袖阀管注浆工艺将爆破松动地层进行注浆加固。在爆破和注浆成孔过程中,经过研究采用多种钻机交替施工、双重套管配合使用的新颖施工方法。爆破后按爆破孔数的3%进行了取芯验证,碎块的直径最大为25cm左右。通过上述一系列的技术措施,盾构顺利通过软硬不均段地层,为类似工程提供了宝贵的经验。     

上软下硬地层盾构机滚刀磨损特性研究

以广州地铁某盾构区间为工程背景,结合上软下硬地层的强度特性,提出了硬地层所占面积与掌子面面积之比来评估上软下硬地层中地层分布情况的方法,确定硬地层对开挖面强度特性的影响。根据地层特性和分布情况,提出了适应不同均一地层的刀盘合理转速以及适用于上软下硬地层的刀盘设计转速。通过监测盾构机掘进过程中的刀盘扭矩变化,提出根据刀盘扭矩变化幅度制定刀盘转速调整时机的预警机制,实现刀盘转速提前调整。结合实际应用效果,上软下硬地层会使盾构滚刀产生过快磨损,超前调整刀盘转速可有效降低滚刀受冲击荷载的影响,延长滚刀正常工作时的掘进距离,显著提高上软下硬地层中盾构施工效率。     

上软下硬地层盾构掘进关键技术

根据深圳地铁11号线某盾构区间工程的实际情况,分析了盾构施工的难点,阐述了小里程段与大里程段上软下硬地层的掘进技术,总结了掘进过程中的注意事项,以供同类工程参考。     

福州滨海软硬交替地层盾构机选型及可靠性分析

地质条件是盾构机选型的重要依据,以福州地铁4号线某区间隧道工程为例,针对研究区滨海软硬交替地层开展了盾构机选型,并从盾构机的整体功能、刀盘性能、盾尾强度等方面进行了可靠性分析,可为类似地质条件的盾构选型提供参考。     

上软下硬复合地层条件下深基坑支护设计探析

随着建筑工程行业的快速发展,深基坑的施工数量不断增加。在深基坑施工中,支护设计是最关键的一项内容,尤其在上软下硬复合地层条件下,深基坑支护的合理设计至关重要。本文以湖南省长沙市望城区时代建发和著项目为例,对此类施工条件下的深基坑支护设计进行分析,以期为提高深基坑支护质量提供借鉴。     

盾构穿越上软下硬复合地层施工技术措施浅析

伴随着轨道交通工程建设规模的迅速扩大,盾构法在带来便利的同时也面临着许多问题,因此,需要对盾构穿越典型复合地层的安全管理进行探讨。以深圳市某盾构施工险情案例为背景,从前期勘察、设计、风险预判、过程管控、施工统筹方面进行了分析,研究总结了上软下硬复合地层盾构施工技术措施,包括减少不良地质施工范围、预设刀具更换地点、严格控制盾构掘进参数、注意应用渣土改良等,对预防地下工程险情,防止事故发生有指导意义。     

泥水盾构穿越上软下硬地层泥膜保压及开挖面稳定性研究

以杭州市环城北路—天目山路工程第1标段为背景,深入研究泥水盾构穿越上软下硬地层泥膜保压及开挖面稳定性,分析泥膜形成特点及保压影响因素,研究开挖面应力特点,总结形成适用于天目山工程的屈服准则及计算公式。结果表明,上软下硬地层中,缩短泥膜形成时间,能有效提高泥膜质量;加强盾构机操作管理,有利于泥膜保压;施工过程中应根据不同地层计算相应的极限支护压力。     

复合地层盾构隧道管片施工病害特征及成因分析

上软下硬复合地层盾构隧道施工,极易发生管片裂损病害,对盾构隧道长期安全影响显著。以某地铁盾构隧道为依托,针对施工阶段管片裂损情况进行了大量现场调查,总结归纳了管片裂损分布规律及裂损特征。在此基础上,采用理论分析和扩展有限单元法,系统分析了管片裂损的成因机制。研究结果表明:盾构隧道管片衬砌裂损按照所占比例由大到小依次为环向区域性剥落、纵向裂纹、边角部裂损,环向区域性剥落和纵向裂纹属于结构性裂损,边角部裂损属于材料性裂损。纵向裂纹与千斤顶推力和接触面不平整有关,其产生及扩展多沿千斤顶推力分界面分布,裂纹扩展是能量积累—释放的往复过程,表现出台阶式渐进递增的特点,开裂机制为受拉破坏。环向区域性剥落与环间错台有关,与榫槽径向允许位移量8 mm相等的错台高差是管片发生环向区域性剥落的临界值。在上软下硬复合地层采用错缝拼装进行盾构隧道施工时,应避免使用带榫管片或减小管片榫槽深度。     

广州地铁复合地层中盾构机掘进适应性分析

指出在采用盾构法施工的地铁隧道工程中,盾构机对工程的适应性是工程成败的关键因素,通过对广州地铁六号线盾构3标段盾构机适应性的分析,论述了用于复合性地层项目中盾构机应具备的性能,从而验证了盾构机对复合地层的良好适应性。     

泥水平衡盾构机泥岩地层适应性优化改造探索

根据南宁地铁1号线白苍岭站—火车站区间盾构在泥岩掘进的情况,介绍了泥水盾构在应对泥岩地层时出现刀盘结泥饼、排浆口堵塞、仓内滞排、总推力较大、掘进效率低下等问题,提出了针对性的优化改造措施,并应用于泥岩比重较大的区间检验优化改造效果,为今后同类工程提供参考。     

上软下硬复合地层基坑地连墙成槽设备配置及工效分析

鉴于深厚淤泥覆盖高强度硬岩地层条件下的基坑地下连续墙成槽采用常规方法施工效率较低,且在国内还没有成熟的经验可供参考,本文通过介绍横沥地下车站基坑工程复杂地质条件下的地连墙施工方法,分析了不同设备组合和施工工艺下的地连墙成槽效率和成本,得出：对于上软下硬复合地层,上部深厚淤泥层采用液压抓斗式成槽机、下部入岩后采用双轮铣的设备组合及相应施工工艺具有明显优势,地层适应性好、钻进效率高、环境影响小且具有较好的经济效益,可为今后类似工程提供借鉴。     

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。     

上软下硬地层大断面类矩形顶管结构的力学特性分析

以珠海市兴业快线(北段)下穿梅华东路隧道为工程背景,比对理论计算结果与工程监测数据,分析超大断面类矩形顶管管节在典型华南地区“上软下硬”地质条件下的力学特性。通过研究发现,该地质条件下结构受力形式并非理想状态下均匀且对称分布,常用的土压力计算理论更适用于上部软土地层,下部硬质地层土压力分布的离散性要大于上部软土地层,底部硬岩造成底部支座约束较强,导致结构两侧受力与理想状态的对称形态有所差异。