富水岩溶坚硬地层盾构掘进施工技术研究

以徐州地铁3号线为工程背景,对区间内存在岩溶不良地质,地层基岩裂隙水发育及长距离穿越全断面坚硬地层情况进行分析,为防止盾构在掘进过程中遇到上软下硬的不均匀地质及全断面高强度硬岩,可能造成刀具及刀盘磨损,提出盾构在施工工程中需采取的相应措施,所得研究成果可为类似盾构穿越富水岩溶坚硬地层施工提供借鉴。     

岩溶区盾构掘进风险控制技术研究

随着城市地铁的不断发展,盾构区间穿越岩溶成为了不可避免的困难,各地虽采取了调线调坡等手段,但始终无法回避该困难,喀斯特地貌中岩溶发育的不规则性,使得盾构机在岩溶地层中掘进风险大大增加。文章通过工程实例,讲述盾构机在穿越过程中各种风险及相关控制措施。     

岩溶地区盾构隧道变形参数敏感性分析

针对岩溶地区盾构隧道工程,采用有限元软件Midas GTS NX建立了本构模型,选取了黏聚力、摩擦角、弹性模量和泊松比4种土体参数以及盾构隧道埋深进行敏感性分析。通过分析可知：黏聚力的改变对盾构隧道拱顶和拱底相对变形量影响最大,摩擦角的改变对盾构隧道拱腰相对变形量影响最大,相关结论为类似工程提供了参考。     

土压平衡盾构掘进软弱土层施工参数研究

以某供水管道工程土压平衡盾构施工为背景,基于测试数据研究土压平衡盾构在软弱土层中掘进参数及控制措施。现场情况表明:通过盾构掘进控制措施及参数动态调整,使得盾构土仓压力、刀盘扭矩、掘进速度、出土量、渣土改良剂添加比、注浆压力和注浆量分别控制在120～170kPa,450～500kN·m,30～40mm/min,45～50m3/环,20%～25%,0. 25～0. 40MPa,4. 34～6. 01m~3/环时,能够使土压平衡盾构较好地适应淤泥质软弱土层。分析结果可作为土压平衡盾构在淤泥质软弱土层中掘进参考。     

盾构下穿岩溶区掘进风险管理措施研究

修建的地下隧道越来越多,各种不良地质严重困扰着隧道施工,通过对盾构下穿岩溶的风险分析,提出了风险管控的要点,从岩溶段盾构区间地质勘探、溶洞处理、地质探孔处理、掘进控制、施工信息化等方面提出了针对性风险控制措施,并对施工中可能发生突发险情的应急措施进行了探讨。通过以上措施的落实,盾构下穿岩溶区整个施工过程安全可控,无险情发生。     

双模式盾构下穿岩溶地区河流施工技术

通过广州市轨道交通9号线某盾构区间隧道土层复杂多变穿越河流的工程实例,介绍了双模式盾构在穿越江河的具体应用及辅助施工措施,以供同仁参考。     

特殊地层中双圆盾构掘进施工参数分析

通过对特殊地层中双圆盾构掘进施工参数进行统计分析,给出了埋深、刀盘扭矩、掘进拼装时间和掘进速率与土压力的相关性,分析了出土量、注浆填充系数、仰俯角对盾构轴线上方地层沉降的影响。分析结果表明,开挖面土压力变化与埋深、刀盘扭矩成正比,与掘进拼装时间成反比。注浆填充系数增加,可以减小地面沉降;排土量和俯仰角变化,会带来地面附加沉降。     

岩溶地区不同地层盾构机掘进参数合理取值范围研究

岩溶地区一般伴随着土、岩地层的交叉与复合,使盾构机在该种地层中掘进参数往往不易控制。因此,结合南宁轨道交通4号线良良区间,选取了含砾黏性土层、角砾土层、石灰岩地层中各50环掘进参数记录作为研究对象,通过数理统计方法对3种地层中掘进参数变化规律及分布规律进行了研究,得出了较为合理的掘进参数取值范围,可为类似工程提供借鉴与指导。     

双模式盾构下穿岩溶地区老旧建筑群施工探讨

以广州轨道交通9号线某标段下穿排水泵站及周边厂房工程为例,从双模式盾构的功能优势上探讨盾构下穿老旧建筑群的施工技术,讲述了双模式盾构的先天优越性,以精细化的施工参数、优良的施工工艺控制及应急措施等多项举措并进,确保施工过程地面建筑群的安全。     

盾构掘进参数与地面沉降控制

在施工过程中依据监测结果，不断修正和选取最佳掘参数，以保证隧道工程质量，控制地面沉降。     

复合地层泥水盾构掘进参数相关性研究

以南昌市轨道交通4号线在建泥水盾构过江隧道为工程依托,对安丰站—东新站区段泥水平衡盾构掘进穿越不同地层时主要掘进参数的演化规律展开研究,探讨4项主要盾构掘进参数之间的相关性,对盾构总推力、刀盘扭矩、掘进速度以及刀盘转速之间的相关性进行对比分析,最终可以推导出以中风化泥质粉砂岩为主的复合地层条件下泥水平衡盾构掘进参数与不同地层的关系模型,通过一系列现场实时数据对比并进行统计分析,可以发现:掘进速度与盾构总推力和刀盘扭矩呈弱线性相关性;刀盘扭矩和盾构总推力呈弱线性相关性;刀盘转速与掘进速度之间参数取值不存在明显的相关性。     

盾构试验机掘进参数的精确控制研究

通过对盾构试验机掘进过程中推进系统推进压力的精确控制策略研究,认为常用的定值补偿和积分校正控制策略无法精确补偿因比例溢流阀死区特性造成的稳态误差,而位置型PID控制策略可达到对盾构推力的精确控制;采用模糊控制技术与PID控制技术相结合,控制以刀盘转速为主参数的非线性系统,刀盘转速稳态精度得到很大提高,可为盾构实际掘进精确控制提供有效参考。     

复合地层大直径盾构掘进参数研究

为了揭示盾构掘进参数（总推力、螺旋输送机转速、掘进速度、土舱压力等）之间的本质,依托成都轨道交通19号线,采用理论分析方法通过构建控制盾构开挖面稳定的数学物理状态模型,推导EPB盾构掘进时的静力平衡方程和盾构渣土质量守恒方程,进而获得大直径盾构穿越砂卵石–泥岩复合地层过程中分别处于延迟推进、土压力平衡以及超前推进等状态下的总平衡方程,并由此提出了适合成都轨道交通19号线砂卵石–泥岩复合地层大直径盾构掘进参数的取值范围。现场监测结果表明,依据总平衡方程所确定的复合地层大直径盾构掘进参数既可保证大直径盾构高速度掘进,也可有效控制受影响区域内的地表和既有建（构）筑物的沉降变形。研究成果可为类似复合地层大直径盾构的掘进参数选取提供理论参考。     

基于PSO-BP神经网络盾构掘进参数预测研究

以珠海某城际铁路盾构隧道施工建设为背景,结合已采集的盾构施工数据,采用粒子群优化算法对BP神经网络算法中的连接权值和阈值进行优化,建立了PSO-BP神经网络盾构掘进参数预测模型,并对建立的模型和预测结果进行验证,为后续复合地层盾构掘进参数的选取提供一定参考。     

黄土地区土压平衡盾构到达施工参数研究

本文以西安地铁4#线盾构施工为工程背景,针对盾构到达技术进行初步总结与分析。结果表明:在盾构到达过渡段应实时调整盾构机的姿态,到达最后10 m段时掘进应降低速度、减小推力,且应及时饱满注浆,黄土土质条件下盾构到达段可控制掘进速度为5 mm/min~10 mm/min,土仓压力为0.03 MPa~0.05 MPa。     

岩溶地区上软下硬地层盾构施工技术

介绍了广州市岩溶地区的某盾构区间上软下硬地层的盾构施工技术,该区间隧道穿越的地层岩溶发育强烈,针对本区间的上软下硬地层,分析盾构掘进过程中的重难点,并提出有效的解决对策。     

泥水盾构穿越桩基础掘进施工

通过广州市地铁三号线某泥水盾构工程过桩基础施工的成功经验,介绍泥水盾构遇到桩基础时的施工措施。     

基于BP神经网络的水下岩溶地层#br# 盾构掘进参数预测与分析

随着我国城市地铁网的建设,越来越多的隧道将不可避免的穿越水下岩溶区,受制于岩溶地层的复杂性、注浆加固后地层的诸多不确定性,盾构穿越该类地层施工风险极大,而选取合理的盾构掘进参数是确保盾构安全与高效掘进的关键。以长沙地铁三号线盾构穿越水下岩溶段为工程依托,首先通过统计与分析钻探数据,明确了岩溶分布特征;其次,通过输入地层特征参数和隧道特征参数,建立了可输出盾构掘进速度、推力、刀盘扭矩、开挖仓压力、气垫仓压力和同步注浆量等掘进参数的BP神经网络水下岩溶盾构掘进参数预测模型;最后,对样本数据进行了训练,并成功应用于工程实践。研究结果表明：训练的输出值与期望值吻合度较高,构建的BP神经网络模型具有较好的适应性;输出的预测结果能有效反映实际盾构掘进参数的变化趋势,预测值与实际期望值的平均误差均低于13%,在误差可接受范围内。现场应用结果表明,地表沉降在安全范围内,盾构掘进过程中未发生工程事故,盾构掘进参数选取合理,姿态控制较好。研究成果可用于指导水下岩溶盾构隧道工程施工,且该方法的提出也为其他复杂地层盾构掘进参数合理选取提供了新思路。     

泥水盾构掘进参数对地面沉降影响实例研究

通过对杭州庆春路过江隧道施工中泥水盾构掘进参数及地面沉降的分析,讨论泥水盾构掘进参数对地面沉降的影响。分析表明:①适当提高切口泥水和同步注浆压力使地面微量隆起,可抵消部分地层损失,降低地面总沉降量;②及时快速的盾尾同步注浆是减少盾尾地层损失的关键,而单纯增加注浆量并不能起到控制盾尾沉降的作用;③在保证掘进稳定均匀的前提下,提高掘进速度可以降低地面沉降,相反,盾构长时间搁置会加剧地面沉降;④适当降低刀盘扭矩的同时加大转速,可以加快推进速度,减少刀盘的扰动和盾构偏转,同时降低切削土块的尺寸,减少盾构掘进泥浆管堵塞的风险;⑤良好的盾构姿态控制,可以减少超挖以及盾壳对周围土层的摩擦、挤压,从而减少地层损失和固结沉降;⑥盾构掘进所致地面隆起变形较无规则,使得横断面地面沉降偏离高斯曲线分布。     

泥水盾构穿越富水破碎带掘进参数研究

依托珠三角水资源配置工程某隧道破碎带区间,结合该工程的地质与水文状况,对地质破碎带区间段超前地质预报、注浆加固技术、管片结构与防水施工技术进行了探讨,并对泥水盾构在初入破碎带掘进参数进行了分析。通过研究为类似盾构破碎带施工工程提供经验,保证施工进度和施工安全。