超大直径土压平衡盾构穿越铁路沉降分析

直径14m以上的超大直径土压平衡盾构下穿越铁路在国内尚没有工程先例.以上海迎宾三路隧道超大直径(14.27m)土压平衡盾构机下穿101铁路为背景,采用PECK法和三维有限元数值模拟方法,研究了盾构斜交下穿铁路的地层变形规律.通过对比分析,列车荷载对地面沉降影响不大,在计算中可以略去.施工时地层损失率宜控制在0.2％以内,结合工程实际情况,分段制定施工措施并推荐施工参数.采用二次补浆的办法,通过设置注浆孔进行压力注浆,成功控制了工后地面沉降.     

超大直径土压盾构穿越机场技术研究

迎宾三路隧道采用国内最大直径的土压平衡盾构下穿正在运营的上海虹桥机场工作区。工程具有隧道穿越区沉降要求高、隧道直径大、穿越距离长等特点。针对工程的特点,从隧道的盾构选型、设计和施工等方面进行了研究,提出针对性的措施,并进行了隧道施工引起的地面沉降有限元分析和现场实测。结果表明,隧道穿越所产生的变形影响满足机场的变形要求,采取的一系列措施是积极有效的。     

超大直径盾构下穿城市道路及管道施工技术研究

依托成宜高铁锦绣隧道盾构法施工经验,介绍分析了在超大直径土压平衡盾构下穿浅覆土段城市主干道和地下管道过程中,如何根据地层的不同分布采用地质雷达法或和被动源面波法对浅埋段进行辅助探测,以及如何通过针对性地设置掘进参数、地面预注浆加固、监控量测等施工措施,保证盾构平稳顺利地完成下穿并有效降低施工风险的内容。旨在通过施工措施研究和监测数据统计分析,对后续采用超大直径土压平衡盾构类似施工提供相应的借鉴。     

大直径泥水盾构近距离穿越桥桩影响分析

为了确保大直径泥水盾构安全顺利穿越桥桩,避免桥梁桩基的过量变形,依托天津站—天津西站地下直径线工程,分析了泥水盾构近距离穿越时对桩基的影响。通过数值模拟及对现场监测数据的分析,明确了泥水盾构近距离穿越桥桩时桩基的变形规律以及重要的影响因素。研究结果表明:大直径泥水盾构近距离穿越桥桩,桩基竖向变形为隆起;盾构开挖范围内桩基横向水平变形最大,主要向盾构隧道所在一侧发生偏移。桩基变形有别于土压平衡盾构其主要原因为泥浆、同步注浆的影响,数值模拟应重点考虑隧道周围液体的影响。盾构近距离施工时应综合考虑泥浆的浓度、流动性以及合理增加同步注浆的压力。     

超大直径土压盾构上穿运营地铁隧道施工技术

以上海外滩隧道盾构施工为实例,对国内最大直径土压平衡盾构超近距离上穿运营地铁隧道施工技术,及控制措施进行了全面的分析研究。通过前期穿越过程数值计算分析,给出穿越施工过程中轨交2号线位移定性趋势及定量参考;通过施工过程信息化监控及穿越段施工参数优化,保障了整个穿越施工过程顺利、安全。最终将轨交2号线隧道的最大变形控制在12 mm左右,小于设计允许值15 mm。     

超大直径泥水平衡盾构近距离穿越既有桩基试验研究

针对长江西路超大直径泥水平衡盾构隧道工程浦西段盾构近距离穿越逸仙路高架和地铁3号线高架的桩基施工工况,在浦东始发段设置试验段,通过地表沉降、桩基位移等监测数据,研究超大直径泥水平衡盾构掘进各阶段对桩基的扰动规律.结合盾构掘进施工参数,探究减小盾构近距离穿越对桩基影响的措施.     

土压平衡盾构土舱压力建立机制及设定准则研究

 土压平衡盾构掘进施工中,土舱压力的设定对于控制盾构施工对周围环境的影响意义重大。结合超大直径土压平衡盾构施工的上海市迎宾三路隧道工程,利用理论分析和实测数据分析的方法对土压平衡盾构的土舱压力建立机制和设定准则进行研究。基于进出土平衡理念研究土舱压力建立过程中各施工参数间的关系,提出开挖面土体挤压量这一概念以揭示土舱压力的建立机制。建立盾构刀盘的细化模型,分析刀盘挤压作用下盾构开挖面上土体的挤压情况。基于控制开挖面土体不发生二次扰动的理念,提出土压平衡盾构土舱压力的设定准则,并对该土舱压力设定准则进行工程应用。现场监测数据显示,盾构掘进施工引起的地表隆沉得到有效的控制。     

上海外滩通道工程中土压平衡盾构下穿对地下通道沉降影响研究

通过上海外滩通道盾构下穿南京东路人行地道期间对人行地道的沉降监测实时数据分析,得出土压平衡盾构下穿对人行地道的沉降影响呈现周期性累加的规律。结合三维有限元分析,对盾构穿越期间人行地道的沉降趋势和纵向影响范围得出了定量结论,可为今后大直径土压平衡盾构穿越工程的环境影响分析提供参考。     

超大直径盾构下穿棚户区沉降控制技术研究

超大直径盾构下穿老旧棚户区微扰动施工控制是地下工程实践中面临的重要难题。本文以武汉地铁8号线黄浦路站—徐家棚站区间盾构下穿棚户区项目为工程背景,首先对提出全断面粉细砂层注浆加固工艺并进行浆液配比实验给出最佳浆液配比,并对盾构施工过程进行实时监测监控,根据工程具体情况对盾构机下穿掘进参数进行分析,最后提出超大直径泥水盾构穿越棚户区施工的控制措施。研究结果表明:袖阀管注浆加固工艺对超大直径盾构下穿的老旧棚户区具有较好的保护作用,现场试验确定最佳水灰配比为0.8∶ 1;盾构穿越过程中地表沉降纵向变化呈近似U型分布,横向变形出现明显沉降槽,加固棚户区老旧结构基础最大隆起值为15 mm,建筑结构整体先隆起后减弱,且沉降值控制在15 mm以内;盾构机总推力和刀盘扭矩、盾构机总推力和土舱压力、出土率和土舱压力具有变化规律一致性。研究结果为揭示超大直径盾构下穿老旧棚户区施工过程对地层和地面建筑结构的影响规律提供参考和依据。     

超大直径土压平衡盾构隧道施工关键技术

现代隧道工程除具备大长深的特点之外,在城市密集区狭小空间内进行超大型隧道施工已成为当前隧道发展的新趋势,土压平衡盾构在城市核心区狭小空间内施工相对于泥水平衡盾构有较大的优势,鉴于城市化建设加快带来的城市密集区修建超大型隧道的广阔市场需求和土压平衡盾构在环境保护等方面的优势,开展超大型土压平衡盾构隧道施工关键技术的研究具有十分重要的意义。针对超大直径土压平衡盾构隧道施工前沿技术,重点开展大直径土压平衡盾构开挖面稳定性控制、同步注浆注浆压力与注浆量双控、盾构姿态与轴线控制、长距离小曲率连续出土、快速均衡化施工等诸多关键技术的攻关,形成了一整套超大型土压平衡盾构施工关键技术。研究成果应用于上海外滩通道工程和迎宾三路隧道新建工程,取得了良好的施工效果。