浅覆土段泥水盾构掘进施工技术.pdf

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1、城市建筑┃施工技术┃URBANISMANDARCHITECTURE┃CONSTRUCTIONTECHNOLOGY浅覆土段泥水盾构掘进施工技术1112■庄国清周振宇冯胜利郭永顺[摘要]通过广州地铁七号线1标工程实例，针对在急曲二、浅覆土隧道盾构施工技术研究线段（R=210m）且浅覆土（最小覆土约3m）泥水盾构掘进1.抗浮方式的探讨及计算的情况下的风险和困难，通过对抗浮方式研究增加配重管浅覆土急曲线泥水盾构施工过程中，容易造成片抗浮、优化切口水压设定、加强注浆质量等措施实施，隧道上浮、结构失稳的风险，隧道的稳定性是研究成功完成了

2、风险极大的浅覆土段泥水盾构施工。方向之一，因此对隧道抗浮方式进行研究及计算。（1）抗浮方式研究及计算[关键词]盾构浅覆土配重管片①覆土面在地下水以上（上覆土只有软弱土层）受地下空间、地下环境及建设需要的影响，盾构隧道覆土厚度及转弯半径会越来越小，但设计受到周边施工环境的影响，在应用上仍会越来越多。当盾构隧道覆土小于一倍直径时，隧道抗浮和防塌方冒顶将是盾构施工过程中两大技术难题，通过广州地铁七号线1标工程实例，针对抗浮及盾构掘进图3隧道抗浮计算示意施工如如何防止塌方冒顶进行了介绍。计算思路如下：一、浅覆土急曲线盾构施工概况每环

3、1.2管片自重：广州市轨道交通七号线一期工程【施工1标】土(22)G＝1.2ΠR－rγc（1）建工程出段线区间下穿景观湖段平面位于R=210m的图2上覆土仅有软弱土层浅覆土示意图每环1.2m管片环所受浮力：小半径转弯段上，纵断面上位于平均覆土约3m的2针对第一种上覆土为3～6m的淤泥质土层、淤F浮＝1.2ΠRγw（2）浅覆土段上，且其覆土均为淤泥层，施工风险较大，泥质砂层及杂填土层，由于覆土过薄导致抗浮计算每环1.2m管片上部土体有效重量为：极易造成击穿及线性超限的风险。为保证施工安全不够，需通过加固来改善土体的自稳性、抗渗

4、系数采用控制沉降较理想的三菱泥水平衡盾构机进行掘()Π2及强度。通常采用地基加固法、混凝土隔板法、堆W＝γS－γW2Rd＋2－R×1.2（3）进。2载法达到抗浮要求。②覆土面在地下水以下（上覆土为软弱土层、式中：R为管片外径；r为管片内径；γc为管片v收敛速率重度；（mm/天）为土体饱和重度；γ为水的重度，d为隧时间（天）t水层）0w景观湖段上覆土最小厚度为3.075m，对隧道进道覆土厚度。行抗浮计算时，不考虑侧壁摩擦力，隧道抗浮计算各项数据参数见表1：简图如图3所示。图1过景观湖段浅覆土纵断面图表1

5、材料重度值表材料钢筋混凝土管片土体<2-2>水重度γ(kN/m3)2517.510.0不计侧摩阻力，抗浮安全系数按1.10取值。性，混凝土隔板由于景观湖与外界水连通，施工风（2）配筋率计算3管片采用1.2m管片，管片的外径为R=3m，险大，所以，创新性的提出大配筋率管片（446kg/m）配重管片采用了C50混凝土，管片宽1.2m、厚3内径为r=2.7m。的应用，比普通管片增加约280kg/m钢筋，以此增0.3m，主筋采用18根直径28mmHRB400三级钢，根每环1.2m混凝土管片自重为：G=3.14×（3加重量，每环配重管

6、片比普通管片重1.8t，以此达据规范要求C50混凝土HRB400钢筋受弯构件截面的×3-2.7×2.7）×1.2×25=161.082kN。到抗浮的要求。增加后的每环1.2m管片自重达到最大配筋率为3.32%。F=3.14×322每环1.2m管片所受浮力为浮×10×G=179.082kN。18根28mm钢筋截面面积=18×πr=18×3.14F=3.14×32221.2=339.12kN。每环1.2m管片所受浮力为浮×10××0.014=0.011m。2每环1.2m管片上部土体有效重量为W=1.2=339.12kN。管片截面

7、面积=1.2×0.3=0.36m。2（17.5-10）×[2×3×3.075+（2-3.14/2）×3]×每环1.2m管片上部土体有效重量为W=配筋率=0.011/0.36=3.05%＜3.32%，配重管片21.2=200.88kN。（17.5-10）×[2×3×3.075+（2-3.14/2）×3]×未超筋。由力的平衡所知，隧道抗浮安全稳定系数为：1.2=200.88kN。（3）加配重管片性能试验K=（W+G）/F浮=（161.082+200.88）由力的平衡所知，隧道抗浮安全稳定系数为：加配重管片不仅解决了抗浮的问题，在

8、管片抗/339.12=1.067＜1.1不满足结构抗浮要求。K=（W+G）/F浮=（179.082+200.88）/339.12=1.12弯性能同样比普通管片优越，在第三方试验得出结因此，要增加相应措施进行抗浮，措施有加固＞1.1满足结构抗浮要求。果如下：法、混凝土隔板法等，但加固法在湖面