浅覆土透水砂层泥水盾构施工关键技术研究

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1、浅覆土透水砂层泥水盾构施工关键技术研究广东重工建设监理有限公司广东广州510000木文主要针对浅覆土透水砂层泥水盾构施工关键技术的研宄展开了探讨，通过结合具体的工程实例，对浅埋地层大直径泥水盾构的始发技术作了详细的阐述，并分析了盾构下穿时铁路桥变形预测和泥水分离系统及适应性改造，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。关键词：泥水盾构；施工；关键技术0引言泥水盾构施工由于自身具有的优点，在如今的施工建设中有着广泛的应用。而为了进一步促进泥水盾构的施工发展，施工方就需要掌握关键的施工技术，并积极做好相应的工程施工作业。基于此，木文就浅覆土透水砂层泥水盾构施工关键技术的研究进

2、行了探讨，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。1工程概况某地下轨道工程由南、北线隧道组成，其长度分别为1.85、1.8km。木工程采用2台直径为11.65m的泥水盾构从东侧的4#、2#工作井下井始发掘进。隧道纵坡采用“V”字型分布，其最大设计纵坡坡度为5.5%,盾构始发段的最小覆土厚度分别为3.4、6.3m,正常掘进段覆土厚度为1.5〜13m,其中盾构下穿东河段河底到隧道顶净距仅2.9m,地下水埋深为1〜2m。1.2工程地质盾构隧道主要穿越的地层包括砂质粉土、砂质粉土夹粉砂、淤泥质粉质黏土、淤泥质粉质黏土夹砂质粉土、淤泥质粉质黏土和淤泥质黏土层等，整体属上软下硬地层。

3、始发段纵剖面如图1所示。图1盾构始发段纵剖面图（单位：m）1.3工程重难点分析1.3.1盾构始发本工程盾构始发端头地层主要为饱和性砂质粉土和粉土夹淤泥质土，渗透性较强，场地地下水丰富、水位高，且始发端头均位于主干道下，埋深均小于1倍洞径，属于超浅埋工况，施工风险极高。盾构始发安全不仅关系到盾构设备和工程的安全，同时也关系到地面的交通安全，因此，如何确保盾构始发安全是盾构施工的重点。图2铁路桥箱涵处隧道横剖面图1.3.2盾构隧道下穿铁路桥铁路桥机动车道与非机动车道地面高度差为2.5m,非机动车道与道外地面高度差约为3.5m。地下通道盾构隧道中线位于人行道上，其一半位于铁

4、路桥箱涵下，另一半位于铁路土路基下方（见图2）。盾构下穿铁路桥段地质为粉砂土，而该桥为铁路运输干线，铁路行车轨面对沉降极为敏感，因此，如何确保铁路运输安全既是本工程的重点，也是难点。1.3.3泥水处理系统选型配套及净化处理由于地层颗粒极细，在分离设备运行过程中，旋流器经常被细颗粒土体黏住，无法实现旋流分离，而振动筛只能振动分离泥浆中携带的大块黏土，无法分离泥浆中的细颗粒物质。因此，我们奋必要结合该地质条件对原系统进行适应性改造，进而提高细粉砂土或淤泥黏土地层条件下泥水分离设备的泥浆处理效果。2浅埋地层大直径泥水盾构始发技术某地下轨道工程地质条件以粉砂土和淤泥黏土为主，

5、自稳性差，在地下水滲漏情况下极易形成空洞，致使地面塌陷、地下水冋灌工作井，从而造成盾构和工作井被淹，危及交通安全。因此，需要从设计方案和施工措施上研究出一整套的大直径泥水盾构始发技术和工艺标准，为盾构施工提供科学依据和技术支撑。2.1端头加固方案设计2.1.1确定端头加固范围本项0盾构直径为11.65m,主机长11.6m，与过江隧道工程和过河隧道工程所用盾构均为同一台。由于加固范围及相关施工参数确定不合理等原因，之前一些工程经常出现不同程度的塌陷事故，如图3所示。图3盾构始发吋不同程度的地面塌陷为避免之前项0在盾构始发期间出现的问题再次出现，本项0根据盾构的长度、浆液

6、注浆压力和扩散半径等参数，综合考虑，将盾构始发端头加固范围确定为纵向长15m，竖向由地面加固至隧道底以下5m,横向对隧道两侧各加固5m。另一方面，由于南线隧道盾构始发端头覆土厚仅3.4m,增加1个38m长的次加固区，以确保盾构在超浅覆土工况下安全施工，同时使隧道覆土厚度达到6.5m,满足正常建立泥水压力的要求。2.1.2施工工艺(1)北线隧道。北线隧道盾构始发端头均位于项S施工场地内，场地宽阔，地质为粉砂土和淤泥黏土，且加固范围内无市政管线，综合考虑场地、成本和工期等因素决定采用三轴搅拌加固，搅拌桩与工作井围护结构间30cm间隙采用三重高压旋喷桩加固处理。(2)南线隧

7、道。南线隧道盾构始发端头位于主干道两条路交叉U，并横穿整个路U，受地面交通组织影响，需分10期进行施工。同吋，加固范围内存在华数、电信、移动、联通、国防和长途等多种通信管线，II均无法迁改，需就地采取保护措施。综合考虑各施工工法的设备、成本和工期等因素，决定采用三重高压旋喷桩加固。2.1.3加固效果检测根据端头加固的功能，同吋确保盾构刀盘能顺利切削，端头加固体强度须达到IMPa以上,抗渗系数满足10—7cm/s。端头加固完成并满足28d龄期后，采用垂直取芯试验检査桩体的加固强度和抗渗性，并在洞门混凝土破除前通过水平探孔试验检查桩体的咬合质量和渗水情况