地铁盾构始发和到达端头加固施工技术探究

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1、地铁盾构始发和到达端头加固施工技术探究　　摘要：本文简述了地铁区间盾构法施工中始发与到达端头加固需要实现的工程目的，列举了北京、广州、深圳、成都、苏州几种典型的工程地质，对几种地质条件下采用的端头加固方案进行了较为详细的阐述，结合工程实际案例和已经验证的效果，提出了端头加固常用的施工技术工艺和要点以及注意事项。本文还就技术经济分析，方案优化及新工法的应用，相关工序的风险控制等方面发表了见解，具有较好的施工指导意义。关键词：地铁；盾构法隧道；端头加固；施工技术Abstract:Thispaperbr

2、ieflydescribesthemetroshieldconstructionmethodinstartingandarrivingreinforcementneededtoachievetheprojectobjective,liststheengineeringgeologyofBeijing,Guangzhou,Shenzhen,Chengdu,Suzhouseveraltypical,toendbyseveralgeologicalconditionsofthereinforcement

3、schemecarriedoutamoredetailed,combinedwiththeactualcaseofengineeringandprovenresults,proposedtheendreinforcementconstructiontechnologyandkey6pointsandmattersneedingattention.Thispaperalsoanalysisoftechnologyandeconomy,theapplicationprogramoptimization

4、andnewmethod,viewsonrelatedprocessessuchasriskcontrol,hasguidingsignificancetotheconstructionofgood.Keywords:metro;shieldtunnel;endreinforcement;constructiontechnology中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）一、盾构始发与到达端头加固的目的盾构始发和到达洞门破除后，端头土体暴露，端头地层受力平衡状态被

5、破坏，土体结构、作用荷载和应力发生了变化，端头土体有可能发生潜在滑移破坏。对于自稳时间较短的土体，如松散砂土、粉土以及饱和的软粘土，端头加固非常必要。实施端头地层加固，是为了防止拆除临时围护结构时的振动影响，在盾构刀盘顶到掌子面并建立土压之前，能使得围岩自稳及防止地下水流失，防止开挖面坍塌，出现地表沉降过大、坍方等。端头加固实现的工程目的主要有以下几点：6（1）加固土体满足整体稳定性的要求，其中整体稳定性包括：①加固土体在振动作用下的稳定，即洞门破除时振动对加固土体的扰动影响。②加固土体的静态稳定

6、，包括施工期稳定和长期稳定性。（2）加固土体满足强度的要求。（3）加固土体满足堵水和渗透性的要求，特别对于富水砂土地层。（4）加固土体满足变形特征的要求。端头土体加固是盾构始发、到达技术的核心部分，端头失稳、坍塌是盾构施工中常见事故。在对端头地质进行详细勘察，管线状况进行彻底调查的前提下，端头加固方法的选取，加固范围的确定，端头加固效果准确的判断和必要的检测是盾构始发与到达是否顺利和成功的关键。二、端头加固范围的确定对于无水地层，盾构始发与到达的端头加固只需考虑端头土体强度与稳定性要求，而对于有水

7、地层，端头土体加固除了满足强度与稳定性以外，还要考虑盾构几何尺寸和渗透（止水）要求。盾构始发和到达端头加固的几何尺寸主要是根据盾构机主机的几何构造尺寸确定，加固范围分为纵向加固范围和横向加固范围两种。根据端头地层中是否存在有地下水，或地层中是否有补水来源，将盾构始发与到达的加固范围分为四种情况：盾构无水始发、盾构无水到达、盾构有水始发、盾构有水到达。6盾构无水始发和到达，示意图如下：纵向加固范围通常为盾构机主机长度，横向加固范围中，上部通常考虑3米，左、右两侧一般为2米，底部可以不考虑加固。2、盾

8、构有水始发，示意图如下：如上图a所示，在有水地层中，纵向加固范围若小于盾构机主机长度，加固区前方地层中的地下水和土体可能沿着盾壳和围岩之间的空隙进入盾构工作井，引起透水、洞门塌方等工程事故。总结工程实践经验，通常采用图b所示，纵向加固范围为盾构机主机长度加2~3倍的盾构环管片的宽度，即L=盾构主机长度+（2~3）B，横向加固范围中，上部及左、右两侧通常考虑3米，底部考虑2米。3、盾构有水到达，示意图如下：6由于盾构设备自身构造的原因，壁后同步注浆的浆液不可能完全填充盾构外壳与地层之