土压平衡式盾构掘进的工程经济分析

结合上海市某市政工程地下隧道的土压平衡式盾构施工实践，从人工/机械消耗量与单项含税工程造价两方面对土压平衡式盾构施工进行了工程经济分析。分析结果表明，土压平衡式盾构施工在软弱地层中修建埋深较大的长隧道具有突出的技术和经济优越性。     

砂层地段土压平衡盾构施工技术探讨

广州地铁盾构区间部分穿越陆相洪积—冲积砂层及河湖相淤泥质、粉质黏土层，砂性土层内摩擦角大，渣土流动性差。排土困难，地下水压高时，易发生喷涌现象，因此砂层盾构掘进控制困难，易造成地表沉降。以广州地铁3号线“珠江新城站—客村站”区间圆形盾构隧道工程实践为例，探讨土压平衡盾构穿越砂层地质的施工技术。     

研究：盾构下穿铁路施工技术与风险控制

郑州市轨道交通8号线一期工程土建施工01标05工区冬青街站～南流村站区间下穿西到线、北西发线铁路线,盾构下穿铁路线的地层主要是黏质粉土、粉质粘土,埋深17m,区间水位约12m。研究人员根据多年实际施工方案,结合当前盾构下穿铁路施工技术研究内容,开展了盾构下穿铁路施工技术要点与风险控制措施研究。     

富水砂卵石地层ＥＰＢ盾构衡盾泥辅助施工关键技术研究

以长沙市某电力盾构隧道为背景,针对富水砂卵石地层中传统泥膜护壁工艺和地表沉降控制 技术的不足,通过室内试验和现场实践的方法,进行了富水砂卵石地层衡盾泥辅（ＨＤＮ）助带压换刀和 盾构掘进地表沉降控制关键技术研究。现场实践表明:在衡盾泥辅助带压换刀施工中,注入衡盾泥后在 富水砂卵石地层的开挖面形成的泥膜质量好,泥膜护壁效果非常明显,有效解决了渗水透气问题;在衡 盾泥辅助盾构掘进中,衡盾泥可有效填充盾体与土体之间的开挖间隙,显著提高了同步注浆及二次注浆 效果,累计地表沉降最大值仅为５．７５ｍｍ,达到了盾构推进时的沉降控制目标。     

监控量测技术在盾构穿越复合地层中的应用

地铁工程盾构施工中,因穿越的地质环境不同,施工风险也会有所不同。复合地层由人工填土、黏土、卵石土,中风化砂岩等多种地质组成,受盾构施工干扰大,易沉降、塌方,是盾构施工风险管控的难点。因此只有及时发现沉降规律,准确预判沉降趋势,才能合理调整盾构施工参数,正确指导施工。本文以成都地铁18号线海福盾构区间为例,阐述了地铁盾构隧道穿越复合地层时,如何利用监控量测技术指导盾构施工,达到安全穿越目的。     

盾构穿越首都机场高速公路沉降控制技术措施

盾构法施工过程中不可避免地对隧道周围的环境造成影响．尤其是地层沉降带来的影响尤为明显。针对南水北调东干渠4标在13＋237．6～13＋270．0位置盾构穿越机场高速公路高标准的沉降控制要求,结合施工地段的经验,对土压平衡盾构机穿越机场高速路进行盾构掘进参数设定．根据深孔监测数据对掘进姿态控制、同步注浆及二次补浆、管片拼装等综合施工技术进行了较系统的总结,可为同类工程施工提供借鉴。     

盾构隧道下穿既有隧道施工影响的数值模拟

为了研究在盾构下穿对既有隧道结构以及地表产生的影响,以南大干线电力隧道下穿广州地 铁２号线工程为研究对象。基于ＡＢＡＱＵＳ有限元软件建立了隧道下穿地铁线路的三维模型,考虑在盾 构支护力以及注浆压力的影响下,探究了新建隧道施工对地表沉降以及既有地铁线路的位移、应力的影 响。结果表明:正交下穿施工过程中既有地铁线路位移主要以纵向沉降为主,对隧道管片轴向应力影响 较大;地表沉降槽并没有因既有结构的存在而发生变化,沉降曲线基本符合正态分布;随着支护应力以 及注浆的增大,既有线路的沉降量会减小,但是地表沉降量并不是单一递减。因此,在盾构施工过程中, 设置合理的掌子面支护力以及注浆压力是保证施工开挖以及既有线路安全的关键,要引起最够的重视。     

复合地层土压平衡盾构施工技术研究

以苏州轨道交通3号线为工程实例,研究土压平衡(EPB)盾构在复合地层中的施工技术。苏州轨道交通3号线何山路站至苏州乐园站区间隧道通过108 m"上软(土)下硬(岩)"的复合地层,工程风险极大,需在设计和施工阶段采取必要的风险控制措施。在设计阶段:通过改变隧道纵坡,缩短复合地层段长度;通过改良TBM刀盘设计,优化机械运行参数,实现盾构机械参数和地层物理参数的匹配;通过对隧道上部松散土体静压注浆加固和在建筑物与隧道间安装隔离桩,控制地层变形和保护邻近建筑物;采用三维数值模拟预测隧道开挖引起的地层变形和建筑物沉降,为工程决策提供依据。在施工阶段:对于软土、复合地层和硬岩段采用不同盾构运行模式和掘进参数;掘进过程采用六个主要参数指标进行控制;采用在盾构机前方开挖竖井进行损坏刀箱、刀具的更换。施工监测显示:实测地表和建筑物沉降与三维有限元预测、Peck经验公式预测结果吻合良好,地表沉降控制在2. 0cm以内,邻近建筑物沉降控制在3 mm以内。工程的顺利实施为国内其他类似复合地层隧道盾构掘进工程提供有益借鉴。     

软流塑地层盾构交叠隧道控制措施研究

为研究在软流塑地层进行盾构交叠施工过程中隧道过度沉降以及突然失稳的控制措施。以南京地铁5号线三山街站—朝天宫站区间隧道交叠1号线工程为依托,使用数值模拟的方法,基于软流塑地层盾构施工难点以及盾构交叠施工对地表与既有隧道影响机理,根据控制手段与对象的不同,分别提出三种预加固措施：(1)内张钢圈法+洞内微扰动注浆+二次注浆加固(2)双层管棚+水泥土搅拌桩+袖阀管注浆加固(3)MJS工法加固,对其控制效果进行了对比分析,研究结果表明：三种控制措施的地表最大沉降值分别为5.11 mm、5.63 mm、8.38 mm,既有隧道最大沉降值分别为4.01 mm、6.67 mm、8.39 mm,方案(1)满足交叠工程沉降控制值;最后,结合最优比选方案的盾构交叠施工现场监测数据,进一步研究分析了盾构交叠施工对地表以及既有隧道的实际影响规律,对加固措施的控制效果进行了验证分析,得出了在施工过程中隧道的主要沉降区段和有效的控制措施,为此类研究提供依据,也为工程施工提供参考。     

小净距下穿地铁运营线盾构接收施工技术研究

盾构小净距下穿地铁运营线对既有地铁沉降变形影响风险大,盾构接收时施工难度高,如何控制对既有地铁运营线的影响以及保证盾构接收安全是施工的关键.为降低小净距下穿地铁运营线盾构接收施工时的风险,文章基于杭海城际铁路余杭至许村区间,针对盾构在小净距下穿地铁1号线并进行盾构接收施工时存在的沉降控制难度大和盾构接收洞门涌水、涌砂等问题,在工程水文地质条件、既有运营地铁线现状及施工风险分析基础上,通过采用端头井加固、洞内深孔注浆、自动化实时监测以及钢套筒辅助接收等施工技术及控制措施,控制了盾构下穿对既有地铁的沉降影响并保证了既有地铁运营安全,有效地控制了盾构接收的风险,成功完成了下穿运营地铁及盾构接收施工.     

浅析哈尔滨地铁二号线六标盾构机配置

哈尔滨地铁二号线六标地质条件主要为粉、细、中,砂等多种粒度砂层组成,并含有少量粉质黏土,地层含水量高且透水性强。在此富水砂层条件下实施盾构掘进,盾构机选型尤为重要。本文根据哈尔滨地铁二号线一期工程土建施工六标所采用的辽宁三三工业有限公司土压平衡式盾构机实际使用情况,分析了哈尔滨地铁二号线土建六标盾构机配置的适用性,及哈尔滨地区地质条件下施工的风险与预防。     

特定沉降阶段的盾构隧道地表沉降研究

以某电力盾构隧道土压平衡盾构掘进施工为背景,提出了特定阶段的地表沉降预测公式.考虑注浆压力、盾构机与土体摩擦力、开挖面推力等因素,利用数值仿真软件进行模拟盾构开挖数值试验.综合现场实测数据、公式计算结果、数值模拟结果对土体横向变形和纵向变形规律进行了研究.结果表明:土体横向沉降变形呈现"U"形分布,随着土体深度的增加,...     

小半径曲线盾构隧道地面沉降变形特征研究

以某电力盾构隧道土压平衡盾构掘进施工为背景,对小半径曲线段和直线段施工期地表沉降变形进行现场监测试验,分析研究小半径曲线盾构隧道扰动效应的特征。结果表明:小半径曲线段地表沉降最大点经历了隧道外侧－拱顶－内侧变化迁移过程,即盾尾通过监测断面后,其最大沉降点稳定在曲线内侧,与直线段最大沉降点发生在拱顶位置明显不同;直线段沉降曲线符合ＰＥＣＫ模型,拟合结果与监测数据总体相一致;结合水平位移监测成果论证分析了曲线段地表沉降变化特征的内在原因,认为与曲线内侧的超挖及曲线空间效应相关联。研究成果对小半径曲线盾构隧道施工扰动监测及控制具有参考指导意义。     

盾构隧道下穿既有通道诱发沉降数值分析及现场监测

以南昌地铁2号线盾构隧道下穿某既有通道为研究背景,采用数值计算方法对盾构施工引起的地表和邻近结构沉降进行研究。首先分析不同施工阶段下盾构施工引起的地表及既有通道沉降,得出盾构施工引起的主要沉降范围及沉降规律;然后通过对加固前后既有通道底部沉降进行分析,研究加固措施的有效性;最后将数值计算与现场监测的数据对比,结果表明两者基本相符。研究结果可为类似工程提供一定的参考。     

土压平衡盾构机下穿密集城镇建筑群施工技术

以珠江三角洲水资源配置工程土建施工C1标粤海43号盾构机穿越颜屋村为例，总结土压平衡盾构机穿越上软下硬不均质地层且地面建筑物密集区域施工技术。该区间设计轴线位于东莞大岭山镇颜屋路下方，盾构施工影响范围内周边建（构）筑物密集，隧洞区间处于不均匀地层，施工难度大。通过对施工过程中盾构掘进参数的控制、采取信息化施工等一系列相应措施，顺利通过施工风险地段。     

软土地区新建盾构隧道下穿越既有隧道的离心模拟研究

随着地铁网络不断完善,新建盾构隧道近距离穿越既有隧道的现象越来越多。盾构隧道近距离穿越既有隧道的影响问题,比常规盾构施工的研究更为复杂。采用离心模型试验对盾构下穿越对既有隧道以及周围地层的影响进行了研究。选用排液法在离心场中模拟盾构施工,实现了在不停机状态下模拟隧道开挖卸载、地层损失和注浆过程,并分析了盾构下穿越施工引起的地层及既有隧道的纵向位移变化规律。研究成果可为盾构近距离施工控制措施提供参考。     

土压平衡式盾构施工技术在地铁工程建设中的应用

<正>土压平衡式盾构施工技术兼具安全、高效、质量可靠等优势,在地铁工程建设中具有重要的地位。但部分地铁工程的建设环境复杂,受现场地质、水文等多项条件的影响,明显加大土压平衡盾构施工难度,施工期间潜在诸多安全隐患。鉴于此,文章以某地铁工程实例为依托,阐述土压平衡式盾构掘进施工的风险,再从设备选型、渣土改良等方面切入,探讨关键的工作策略。     

岩石地层小净距曲线隧道斜下穿高铁风险分析

采用三维有限元计算方法,研究大连地铁５号线区间下穿丹大高铁明挖扩大基础桥梁风险情况,模拟盾构施工全过程,对高铁桥梁基础、墩台、轨道沉降、倾斜规律进行预测分析,计算结果显示岩石地层小净距斜交曲线隧道下穿高铁通过控制盾构掘进参数可保障高铁墩台沉降小于０．３ｍｍ、轨道高低不平顺值小于４ｍｍ要求。结合现场施工情况提出了通过建立试验段,收集掘进参数,优化调整盾构土仓压力、推力、转速等措施,实现安全顺利下穿,确保了铁路运营安全。     

富水砂性地层中地铁盾构下穿铁路施工引起的沉降分析

以富水砂性地质条件下某地铁区间盾构隧道下穿铁路施工工程为背景,研究下穿施工引起地 表沉降的规律。首先对Ｐｅｃｋ方程进行分析,提出地表差异沉降系数的概念,用于表征盾构施工引起的 地表最大差异沉降。然后利用数值模拟方法分析地层损失率、隧道埋深、地层加固等因素对铁路设施沉 降的影响规律。结果表明:地层损失率在０．５％ ～３．０％变化时,减小地层损失可以同时降低地表沉降 及差异沉降,控制地层损失率在１．０％以内,可满足铁路设施变形控制标准;增大隧道埋深可以降低地 表最大沉降量,同时可以降低地表最大差异沉降;对隧道周围土体注浆加固可以显著降低盾构下穿铁 路施工引起的铁路设施沉降。     

多线叠交盾构下穿既有隧道数值模拟分析

针对西安地铁15号线某盾构区间隧道近接正交下穿既有地铁2号线区间隧道施工过程中的重难点问题,采用三维非线性有限元分析方法研究四线叠交的复杂工况,考虑盾构不同注浆压力和土仓压力作用下新建隧道的施工对既有隧道变形影响及地表响应规律,对叠交段采取的袖阀管预注浆加固效果进行验证。研究结果表明：距既有隧道中心线2.0～1.6和1.5～3.0倍洞径范围内,隧道沉降量均随注浆压力和土仓压力增大而减小;新建隧道的先左后右顺序施工会造成既有隧道结构产生二次沉降;叠交段地层预加固可使既有隧道和地表沉降最大值分别减小为未加固时的75%和50%,隧道结构变形趋势由未加固时的“W”形变为加固后的“V”形,且沉降量最大位置也发生改变。研究成果可为多线叠交下穿工程的设计和施工提供借鉴。