某软土地层盾构隧道管片上浮事故分析.pdf

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1、器轨道交通与地下工程TrackTraffic＆UndergroundEngineenng某软土地层盾构隧道管片上浮事故分析殷明伦，张阳玉，王睿(中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院，北京100083)摘要：盾构隧道掘进过程中的管片上浮一直是一个棘手的问题。笔者以某软土地区盾构隧道工程中遇到的管片上浮事故为背景，寻找盾构机械参数、同步注浆、盾构姿态等方面的原因并进行分析研究．提出了相应的控制盾构隧道管片上浮的技术措施。实践证明，所采取的措施是可行、有效的，可为其他类似管片上浮事故提供借鉴与参考。

2、关键词：盾构隧道；管片上浮；二次注浆；盾构姿态；监测中图分类号：U455．43文献标志码：B文章编号：1009—7767(2014)05—0070—04AccidentAnalysisofSegmentFloatinginSoftStratumShieldTunnelYinMinglun，ZhangYangyu，WangRui盾构隧道管片位移控制是确保隧道线型符合设计要求、满足隧道建筑限界的关键。在盾构掘进过程中，管片位移大多数情况下表现为管片上浮，主要受到工程及水文地质、注浆质量、盾构姿态控制

3、等多方面的影响【11。大量盾构工程实践监测结果岬1表明：从管片拼装成环开始，到浆液最终凝固与围岩紧密贴合前，出现的上浮现象主要发生在管片刚脱离盾构机盾尾的时候。管片脱离盾尾后上浮会造成严重的危害：一方面是造成盾构隧道的“侵限”。《地铁隧道工程盾构施工技术规范》‘s1规定，隧道轴线施工允许偏差应为±50mm，管片拼装后高程和水平允许偏差为±50mm，隧道建成后，衬砌结构不得侵入建筑限界。另一方面是在管片端面产生剪切应力，造成管片的开裂、错台、破损和漏水，降低管片结构的抗压强度以及抗渗压力。笔者以某

4、软土地区地铁盾构隧道施工期间的管片上浮事故为背景，从各方面分析上浮原因，并提出相应的应对措施。l工程概况该工程采用日本土压平衡盾构机施工。掘进施工参数设置如下：1)掘进速度：25～30mm／min。2)土仓压力：0．08MPa。3)同步注浆：同步注浆理论方量为a=袱×(6．372—6．22)×1．2=2．01m3。实际施工期间，660～690环注浆70啼荭鼓木2014No．5(Sep．)V01．32量按2．5～3．0m3注入，注浆压力为0．12～0．14MPa，浆液坍落度约为24om。浆液注入孔

5、上部1、4管路流量大，下部2、3管路流量小。同步注浆材料配比如表1所示。表1同步注浆材料配比表kg／m34)二次注浆：未进行二次注浆。盾构掘进至693环，管片姿态测量至660～690环时出现偏差超100mm现象，最大处为673环，达138mm。第2天复测，数据无误，确认管片发生上浮事故。660693环管片脱离盾尾姿态和最后实测姿态对比如图1所示。该管片上浮事故发生于某软土地区地铁盾构区间隧道。区间隧道管片上浮段为660环～690环，线路纵坡为23％。，隧顶覆土约9．Om．隧道穿越地层为全断面②，

6、淤泥质粉质黏土层、②。淤泥质黏土层，该土层土体孔隙比大，呈流塑状，渗透性差，且具有强度低、蠕变性及触变性强、压缩性及灵敏度高等工程力学性质特点，在外力作用下易扰动且强度降低。2管片上浮原因分析1)覆土厚度减小，且全断面进入②。淤泥质黏土层，土体呈流塑状，盾尾挤压土体，盾尾过后土体反弹造成管片上浮。轨道交通与地下工程器TrackTraffic＆UndergroundEngineering一实测高偏(稳定)+盾尾高偏140——～⋯一一⋯一⋯～一⋯⋯——一⋯～⋯～⋯——■。一——一一130⋯：：．．二

7、一⋯二二I二二一三三一羔!二_：二二■，二二!二￡二二。二：二：二二⋯二二二二二：120————⋯⋯一⋯一～一——一⋯一一一r⋯⋯。二一⋯、⋯一—i一’——⋯——⋯一一——————110⋯⋯⋯．i=7一’’1一⋯口90一～一⋯一—·一一!’⋯⋯⋯一⋯一一⋯⋯一-一-⋯⋯一一一一～一一一——{7800一二二五二三‘—三二二_二二=二：：二一二二二二一’j二二_二j一、一二：二』二二二二二二二稳601—l～～一～一-一一一一，一～一～一——一一⋯——～霉50—二～⋯、————一⋯————～一一⋯⋯一

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