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1、盾构隧道穿越既有建筑物施工应对技术论文.freel,河堤深4m,水深1.3m,为污水河。盾构隧道与该河近正交下穿通过,盾构机与河床底净间距6.2m。该段地质情况自上而下分别是:②-1d3-4粉细砂(3.5m)、②-2c2-3粉土(约6.0m)、②-2b4淤泥质粉质粘土(约3m)、③-2-1b2粉质粘土(4m)、③-3-1(a+b)1-2粉质粘土(约4.7m)。隧道主要在②-2c2-3粉土、②-2b4淤泥质粉质粘土(上部)和③-2-1b2粉质粘土(下部)地层中穿过(图1)。该工程盾构机于2002年
2、5月9日~2002年5月10日和2002年12月28日~2002年12月29日分别在下行线和上行线顺利通过金川河,沉降监测结果良好,没有采用应急预案。但是在下行线掘进过程中,由于刚拆除负环,掘进过程中泡沫剂添加量较大,从玄武湖河床底冒出气泡,在减少泡沫添加剂和刀盘内气体压力后该现象消失。2.2主要风险该段覆土主要为透水性好的粉细砂层和具有流塑特性的淤泥质粉质粘土,施工中可能引起涌砂、突水现象,严重时可能引起“冒顶”事故;另一方面,由于该段覆土较薄,地下水丰富,盾构通过的地层上软下硬,施工中易引起
3、盾构机抬头。2.3应对技术(1)盾构推进通过时合理组织施工,争取连续、快速地通过金川河。(2)严格碴土管理,做好理论碴土量与实际碴土量的记录,保证出碴量与掘进速度的一致,避免“冒顶”突发事故的发生。(3)严格控制盾构机操作,调整好盾构千斤顶的压力差,避免盾构机上飘。(4)在土仓中和刀盘前注入泡沫或膨润土,改善碴土性能,防止涌砂、突水现象发生。(5)作好盾尾、铰接油缸的密封,防止地层泥水和壁后注浆液进入盾壳内。2.4应急预案当发生“冒顶”事故时,为保证盾构施工安全,需采取如下措施:(1)停止盾构机
4、的掘进施工,做好螺旋输送机、铰接油缸和盾尾密封处的防水。(2)利用盾构机配备的洞内超前注浆设备对隧道通过段周边地段进行加固,以保证加固后的土体质量满足盾构安全通过的要求。(3)在进行加固施工的同时对发生事故地段进行土方回填,以增加覆土厚度,从而防止盾构掘进时上漂。由于金川河河床底至盾构隧道顶的距离基本上为一倍洞径,根据计算及设计情况,施工过程中没有在其上部采取加载的方式。3下穿既有隧道3.1工程实例南京地铁1号线与玄武湖公路隧道在新模范马路与中央路的丁字路口立体交叉。先期建成的玄武湖隧道在该段采
5、用明挖顺做法施工,围护结构为SMPa。(12)施工过程中加强监控量测和信息反馈,当盾构通过后对玄武湖隧道进行跟踪测量,直到玄武湖隧道的沉降稳定为止。4穿越废弃桩基群4.1工程实例该桩基群是南京市公交总公司在1986年拟建的十四层调度大楼时所施作的桩基基础,由于当时管理以及模范马路拓宽规划等原因,在施作部分桩基后就被终止。盾构隧道与该桩基群相交位置如图6、图7所示。总计有7根桩,该桩直径为80cm,仅在上部配有钢筋,但有约1m左右的钢筋长度在盾构掘进轮廓以内。2002年5月19日~2002年5月2
6、1日,盾构机掘进通过该段。掘进总体进展较顺利,其中出现两次螺旋输送机卡死现象,第一次较为严重,脱困用了40min。碴土中混凝土碎块明显,其中较大块混凝土有4块,最大的碎块约为490mm×380mm×30mm(长×宽×高)。另外,从螺旋输送机中输出了两截被拧断的钢管状杂物及少量扭曲短钢筋(Ф2mm)。4.2风险分析由于施工中采用的是Ф6400mm的土压平衡盾构机,刀具除中心扩挖刀外全部为刮刀。施工中如果处理不当可能会引起盾构机掘进无法继续,需采用其它处理办法。4.3应对技术实际上通过该废弃桩基群是
7、被动的过程,但在通过该废弃桩基群过程中,没有蛮干,最终基本顺利通过,也最大程度上保护了盾构机。采用的应对措施:(1)首先在思想上高度重视、认真对待,从保护盾构机的角度出发制定施工措施,在掘进过程中通过观察、倾听、仪表数据显示等方式判断盾构机所处的状态及切削障碍物的情况。(2)盾构机遇到障碍物后掘进速度放慢,尽量以较低速度转动刀盘。(3)在刀盘扭矩较大时,尽可能多地加入泡沫剂,但添加时要减少泡沫掺入量,即注入量较大,其中水含量较多,泡沫相对正常掘进时加入的比例要小。(4)出现刀盘被卡住的情况时,通
8、过正反转的方式慢慢解决;刀盘正、反转的启动过程中转动调速按钮的速度应慢,使刀盘尽量“软启动”;正、反转的过程中应有耐心,不得急燥。(5)在判断障碍物切削完成后,不能转动螺旋输送机以防止螺旋输送机卡住,而是在停止推进的情况下转动刀盘,以使切削下来的障碍物在刀盘土仓内被“搅拌臂”破碎。(6)如果螺旋输送机被卡住,由于螺旋输送机的转动及脱困能力有限,可通过直接在螺旋输送机中添加泡沫剂的方式进行润滑,通过正、反转的方式脱困,原则是尽量采用反转的方式将障碍物转回刀盘土仓内,必要时也可采用螺旋输送机伸缩的方
