轨道交通工程施工主要重点难点及对策.docx
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轨道交通工程施工主要重点难点及对策
轨道交通工程施工主要重点、难点及对策
本标段的主要工程范围包括:
XXX及4个出入口、10组风亭;XXX~中新站区间,设置2个联络通道、1个施工竖井、4个洞门;软基处理以及建筑物保护等。
XXX长511米,车站长511m,其中21号线车站长366.7m,宽44.9m,知识城线存车线宽10.9m,排桩支护段长度90m,矿山法段54.3m,包含东端盾构始发井等;
XXX~中新站区间盾构左、右线隧道长度合计3360.621延米。
整个工程工序多、工法多、工点多、周边环境复杂,管理难度大。
4.1本工程主要重、难点
4.1.1XXX
4.1.1.1周边接口条件众多
XXX为21号线、知识城线、穗莞深城际线换乘站,车站北面为镇龙车辆段,周边接口条件众多;
4.1.1.2车站现状山丘处理,以及周边厂房及场地标高差
车站位于现状山丘下方,周边有厂房,且地势高差较大,如何处理现状山丘,以及与周边厂房以及场地标高差,是本站的重难点;
4.1.1.3地层变化大,围护结构施工难度大
车站范围地层变化较大,围护结构设计需统筹考虑;
4.1.1.4结构形式变化大
车站上盖物业规模和用途以及开发型式,影响本站的结构型式;
4.1.1.5知识城存车线东端山丘施工
知识城线存车线东端位于现状山丘下方,其施工工法的选择是本站的一个重难点。
4.1.1.6混合花岗硬岩爆破施工
XXX开挖山丘存在<8Z>,<9Z>混合花岗硬岩,须进行爆破施工,如何控制爆破减少对周边环境的影响是本站的重难点。
4.1.2XXX~中新站区间
4.1.2.1穿越断层破碎地段
区间在YCK36+780~YCK36+855段隧道洞身穿越断层破碎地段,根据广州地铁区间隧道经常碰到规模不等的断层破碎带,它多为富水且稳定性差,少量为铁、钙质或硅质胶结的角砾岩,十分坚硬,这些都会给盾构施工造成困难。
是本区间的施工重难点之一。
4.1.2.2球状风化(孤石)
残积土及全、强风化岩中常存在球状风化(孤石),其埋藏分布及大小是随机的,容易被误解为达到中、微风化持力层;在隧道盾构机掘进遇到时,造成极大的困难,易引起刀盘损坏,对桩基施工、盾构隧道施工有较大影响,设计、施工时应予注意。
钻孔MUZ3-ZLZX-19、23、25、52中揭露到球状风化(孤石),岩质较硬~坚硬。
是本区间的施工重难点之一。
4.1.2.3穿越微风化硬岩段
根据地质勘察揭露情况,在DK36+830~36+950段、DK38+130~区间终点,段基岩为花岗片麻岩,属于较硬~坚硬岩,根据本次所取岩石抗压强度试验,地下段揭露中、微风化的岩石强度高,在施工时对刀具影响较大。
针对硬岩凸起段,采用矿山法拼管片施工,区间中部硬岩段利用施工竖井作为工作面,中新站端头利用车站明挖段作为工作井,先矿山法暗挖区间隧道,然后盾构空推拼管片通过。
是本区间的施工重难点之一。
4.1.2.4盾构穿越风化残积土、全风化岩及强风化岩
本标段区间存在大断面或全断面穿越风化残积土、全风化岩及强风化岩,经掘削破碎后的风化岩与裂隙水混合,通过刀盘碾压温度升高,由于这几种地层中,土的颗粒小于0.0075mm,大体上应在40%~52%之间,这就是盾构掘进时会在刀盘特别是刀盘的中心部位产生“泥饼”的根本原因,产生堵仓现象。
当产生泥饼时,产生堵仓现象,掘进速度急剧下降,刀盘扭矩推力增大,排土不畅,甚至停止转动无法掘进。
同时造成土仓内温度升高,影响主轴承密封的寿命,严重时会造成主轴承密封老化破坏,“泥饼”现象往往会堵塞滚刀,使滚刀发生偏磨。
若经常产生泥饼现象,将极大的阻碍掘进,拖延工期,施工中应引起高度重视。
4.1.2.5盾构穿越中、微风化混合花岗岩且上软下硬
区间隧道洞身经过范围内隧道围岩综合分级为Ⅳ~Ⅴ级,围岩稳定性、强度变化较大,局部地段微风化混合花岗岩侵入隧道,中风化混合花岗岩裂隙发育,基岩相对较破碎,微风化混合花岗岩,裂隙不发育,岩石强度大,给盾构掘进造成困难,掘进过程中可能需要更换刀具,同时应注意上软下硬的情况,防止水土流失,避免引起地面沉降。
4.1.2.6区间2#联络通道穿越砂质粘性土
区间2#联络通道位于砂质粘性土<5H-1>层、全风化花岗片麻岩<6Z>层,区间联络通道施工时存在一定风险。
为尽量减小联络通道施工的风险,在联络通道开挖前,需对联络通道所处地层进行加固。
是本区间的施工重难点之一。
4.1.2.7穿越强风化岩、全风化花岗岩及砂质粘性土
当遇到强风化、全风化花岗岩残积土地层时,该地层具有雨水崩解、软化特性,施工过程中应加强掌子面封堵及超前全断面注浆措施,并做好排水工作,减少花岗岩残积土与水接触,避免施工过程中因花岗岩残积土雨水软化导致洞室和地表严重变形及掌子面塌方等风险。
是本区间的施工重难点之一。
4.1.2.8盾构机旁穿地面建筑物
本标段区间隧道需旁经中新交管所、侨建玉溪谷、中国海油加油站、君利大酒楼,区间隧道结构边缘与建筑物距离均大于30m。
房屋多为砖混结构浅基础。
由于本标段旁经建筑物多,出现事故影响较大,且隧道地层较差,故本单位将盾构机旁穿这些建筑物列为本标段盾构施工期间的重点。
4.2本工程主要重、难点的对策
4.1.1XXX
4.1.1.1周边接口条件众多的施工对策
车站两端区间均采用明挖法施工,车站与区间接口处是防水的薄弱环节,采用常规的接头防水方案,设置多道防水措施。
车站与两端区间设变形缝。
车站采用放坡围护结构型式,回填时考虑在盾构区间两侧各3m范围内回填片石混凝土,减少以后的盾构端头加固量。
另外围护结构部分土钉钢筋与东端区间冲突,若现在不拔出,以后盾构施工必将有很大的障碍,因此考虑回填两侧覆土前,先将与盾构区间有冲突的土钉钢筋拔出。
4.1.1.2车站现状山丘处理,以及周边厂房及场地标高差的施工对策
增城市优氏工艺品有限公司剩下4栋1~3层房屋距离车站西端距离30m以上,距离基坑放坡边线15m以上,车站东侧房屋距离车站距离最近70m。
本站周边无重要管线。
车站开挖需对西侧增城市优氏工艺品有限公司1~3层房屋进行监测。
21号线车站大部分位于现状山丘下方,考虑将现状山丘平整,平整后场地标高为36.3m、37.0m、39.5m,然后放坡开挖,开挖深度约8.8~12.1m。
放坡开挖部分的基坑保护等级为二级,变形控制标准:
地面最大沉降量≤0.3%H;支护结构最大水平位移≤0.4%H,且≤50mm。
西端地质条件较差,开挖深度约8.8m,采用二级放坡支护形式,坡率为1:
1.5,第一级高度3.8m,平台的宽度为1.5m,第二级高度5m,平台的宽度为2m,局部砂层和淤泥质粉质粘土采用搅拌桩加固后再开挖。
中部以及东端地质条件较好,大部分为岩质边坡,开挖深度约8.8~12.1m,采用二级放坡支护形式,坡率分别为1:
0.5(微风化、中风化花岗片麻岩)、1:
0.75(强风化花岗片麻岩)、1:
1(全风化花岗片麻岩和5Z-2砂质粘性土)。
坡面护坡喷100mm厚砼,挂钢筋网选8@200×200,并加插短筋16@1500,长度3000mm。
存车线西端位于现状平地,标高约46m,东端位于现状山丘下,且东端山丘下地质条件较好,为避免对存车线处广州力特机械有限公司以及东端山丘的影响,存车线西端采用排桩支护,开挖深度约18.2m;东端采用矿山法开挖,顶覆土最浅处约9.7m。
存车线西端开挖深度约18.2m,基坑保护等级为一级,变形控制标准:
地面最大沉降量≤0.15%H;支护结构最大水平位移≤0.25%H,且≤30mm。
排桩采用φ1200@1400钻孔桩,桩间φ600旋喷桩止水,穿透<6Z>层。
车站标准段设三道支撑,第一道标准段处为800X1000砼直撑,间距6m,冠梁800X1000砼,第二、三道标准段处为609壁厚16钢管支撑,间距3m,围檩为钢围檩2工45c双拼,端头斜撑和封口直撑采用混凝土支撑,第一、三道为800X1000,对应腰梁尺寸为800X1000;第二道为800X1200,对应腰梁尺寸为800X1200;混凝土支撑、冠梁和腰梁砼均为C30。
嵌固深度:
进入全风化层时,嵌固深度不小于8m;进入强风化层时,按照插入强风化层不小于4m,且嵌固深度不小于5m控制。
4.1.1.3地层变化大,围护结构施工难度大的施工对策
XXX主要的不良地质作用为砂土液化和断裂。
特殊性岩土有填土、软土、残积土及风化岩。
人工填土层主要为素填土,大部分稍压实,厚度不均匀,局部可能存在土层滞水。
软土分布在浅部,车站明挖基坑施工开挖时易发生流土、滑塌。
砂层大多呈松散~稍密状,局部呈中密状,该层含水量大,渗透性好,开挖时易产生管涌或流砂,对地铁施工工法影响较大,特别是出现在隧道拱部时,施工时若措施不利将导致坍方;深基坑壁及其坑底的砂层则常含地下水;钻孔桩通过砂层施工成孔困难。
施工时需采取排水、防水措施,防止土层泡水、渗水降低土层的强度。
招标设计图纸中已针对这类地层影响有了相应的设计方案,如采用基坑内降水井方案、连续墙两侧设置搅拌桩进行成槽保护方案、基底软弱地层采用搅拌桩加固处理等,我司将严格按照设计方案施工,并在施工过程中将合理地安排土方开挖顺序;基底处理、底板施作紧接土方开挖速度;加大资源投入,缩短开挖工期。
同时在施工前准备好完善的应急预案,报业主、监理审批。
应急处理预案纲要如下:
(1)基底发生管涌
①雨季来临,地下水位上涨,导致基坑内动水位增高。
②围护结构局部渗水,内外水头差过大。
③降水管井供电系统中断,水位反弹。
以上情况容易引起基底土体容易遇水软化,进而发生管涌现象,一旦险情出现,在该区域,迅速启动备用电源,增加管井抽水能力,在最快的时间里降低水头,阻止管涌区域的继续增加;为防止涌砂,第一层用碎石反压,及时配合水泵抽水,第二层用草袋装粘土,紧压事故区域,堵住涌水。
(2)槽段壁面不稳定,大量坍方
地下连续墙成槽稳定的威胁主要来自三方面:
一是浅层障碍物清除后回填土可能导致浅层坍方,二是在砂质含量大的地层中施工,槽壁可能坍方,三是雨污水管渗漏造成泥浆稀释后失效。
一旦发生此类情况处理方法如下:
①成槽机和值班员应严密关注成槽进尺情况,发现大量挖土而土面深度不变的情况,应暂停开挖,安装可移动式高导墙,泥浆液面加至最高液面。
②立即在槽段两侧设置沉降测点,必须打穿道面设置,持续监测地面沉降情况。
③如果地面沉降情况持续发展,不见收敛趋势,则立即回填槽段直至地面平齐。
④持续监测直至沉降稳定。
(3)围护结构接缝夹泥,导致基坑开挖阶段渗漏水甚至涌土、喷砂
①如果开挖过程中发现围护结构接缝夹泥宽度超过20mm(砂土)、50mm(粘土),应随开挖面的暴露及时用钢板封堵地下墙接缝,并用水泥浆灌满钢板与地下墙间隙。
②如果开挖过程中发生渗漏,应视渗流部位、流量、渗漏点大小分别采用下列方法:
a如果渗漏点局限于开挖面以上,且渗漏量不大,宜采用双快水泥抽槽压注聚氨酯的方法封堵。
b如果渗漏点局限于开挖面以上,且渗漏量较大,宜在渗漏点打入泄水管,用钢板和双快水泥封堵泄水管周围,待周围封堵材料达到强度后关闭泄水管阀门。
c如果渗漏点延伸自开挖面上至开挖面以下,在基坑外渗漏点附近压注双液浆,注浆采用压力控制,最高压力不得超过0.3Mpa,同时注意支撑安全。
d如果渗漏点延伸自开挖面上至开挖面以下且流量较大,应在基坑内局部回填至流量减小后,在基坑外渗漏点附近压注聚氨酯。
e如果渗漏点不明,水流自开挖面下向上涌出,立即停止开挖,局部回填直至渗漏停止,然后采取上述基坑外注双液浆措施。
f如果渗漏水流混浊,且渗漏时间较长,注意渗漏点附近可能存在严重的土体流失,出现空洞,此时严禁重型机械靠近,并应立即采用振管注浆方法填补空洞。
(4)基坑边坡纵向失稳滑坡
基坑边坡纵向滑坡后最直接后果就是冲掉支撑,导致围护结构破坏,一旦发生此类恶性事故,首先应在不危及人员安全前提下补强支撑;如果不能补强支撑则应立即组织回填基坑坍方处,并组织周围人员撤离,防止事态进一步恶化。
基坑边坡纵向失稳事故在深基坑施工中多次发生,必须引起高度重视,应绝对避免此类事故发生,只要措施到位,这种事故完全可以杜绝。
(5)围护结构位移过大,周围建构筑物管线沉降超标
发现围护结构位移过大,立即暂停开挖,并紧贴土面增加临时支撑,然后对已经设置的支撑逐根复加预应力;同时应对周围建构筑物设置跟踪注浆孔,采用跟踪注浆的方法减少其沉降。
4.1.1.4结构形式变化大的施工对策
车站为地下一层、地面一层(局部二层)四跨,局部五跨、六跨结构,地下部分采用矩形箱体框架结构型式,底板及站厅层板考虑建筑净空的要求,仅设置纵向框架梁,地上部分采用钢筋混凝土框架结构,设置纵向和横向框架梁,车站纵向柱距一般为约9米。
地面部分预留远期物业开发条件,远期物业开发按照地面四层考虑。
存车线为地下一层、二跨,采用矩形箱体结构型式。
本站站位位于位于广汕公路与规划九龙大道交叉口以西地块内,平整山丘以及拆迁后站址范围场地空旷,具备明挖场地条件。
所以,根据场地状况及综合比较,本车站采用明挖顺作的施工方法。
4.1.1.5知识城存车线东端山丘施工的施工对策
存车线东端山丘采用暗挖隧道通过。
隧道矿山法开挖,采用单洞双线大断面,CRD工法。
进洞时设置大管棚超前支护。
具体施工详见14.1.3隧道开挖及初期支护施工方案。
明挖车站基坑石方爆破主要采用中部深孔松动爆破和周边预裂爆破相结合的方案。
周边采取预裂爆破预先拉槽,提高边坡的平整度,同时利用形成的预裂缝阻断爆破震动波的传播,中间部分采用深孔松动爆破。
施工时采取分区段分层分台阶开挖,增加爆破临空面;
暗挖施工时,硬岩采用光面爆破,软岩采用裂爆破,分部开挖时采用预留光面层的光面爆破。
主要控制措施包括:
降低单孔最大装药量,减小瞬间爆破能量;合理设置各孔之间的间隔时间,避免爆破波震动的叠加效应,以降低爆破震动;保证最小堵塞长度,采取必要的覆盖和防护的形式限制震动波和飞石的飞散;做好爆破的安全警戒和人员撤离工作,爆破后发现危石、盲炮应在现场设置警戒标志由专人及时处理。
4.1.1.6混合花岗硬岩爆破施工的施工对策
根据周边环境要求采取控制爆破,同时应进行振动速度的量测和控制,调查周边影响范围内的建(构)筑物、地下管线现状,作出相应评估,必要时采取措施确保其在长期爆破震动作用下的安全。
爆破硬岩采用光面爆破,爆破软岩采用预裂爆破,分部开挖时采用预留光面层光面爆破,邻近建筑物位置为减少影响可采用膨胀剂破碎围岩。
爆破震动控制措施
1)降低单响最大装药量、减小瞬间爆破能量。
2)合理设置各响之间的间隔时间,避免爆破震动波的叠加效应,以降低爆破震动。
3)阻断震动波传播扩大,减少爆破震动波的影响范围。
4)根据《爆破安全规程》规定:
对于钢筋混凝土结构房屋,浅孔爆破选取频率40Hz~100Hz,震速V=4.2~5cm/s,建筑物距爆破点不小于5m,以此计算:
式中:
Q—最大装药量(kg);
R—距爆源中心距离(m);
K—与介质特性有关系数,取为180;
a—与地形,地质等有关系数,取为1.8。
表13.3-1装药限量表
R(m)
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Q(kg)
0.27
2.14
7.21
17.10
33.40
57.71
91.64
136.80
194.77
267.18
由上述公式计算得Q=0.27kg,可见,对于5m外的钢筋砼建筑,当某段起爆药量达0.25kg时,不会产生震动破坏。
在试爆观测震速大于4CM/S时,采用在岩墙与房屋间钻减震孔,孔径89mm,孔深2米,间距50cm。
4.1.2XXX~中新站区间
4.2.2.1盾构穿越断层破碎地段的施工对策
为保证盾构正常掘进,拟采用的主要施工措施如下:
(1)地质调查:
在施工前进行了详细的补充地质勘探,全面掌握隧道洞身及上覆工程地质与水文地质情况。
(2)控制好土仓压力,控制上部覆土层的沉降。
掘进过程中要严格控制每环的出土量,同时必须保证砂浆的注入量。
在出土量正常的情况下,如果出现同步注浆的砂浆进入土仓中而不能保证注浆量的情况时,就及时通过脱出盾尾的管片的吊装孔进行补充注浆,保证注浆量,确保开挖面与管片之间的间隙能及时得到填充,避免地面沉降及管片产生开裂、崩角、渗漏水等质量问题。
(3)加强盾构机推进线路和姿态控制
施工过程中密切注意测量数据,根据测量数据所反映的情况及时调整各组千斤顶的推力及刀盘转速等掘进参数,确保盾构机姿态在事前制定的控制范围内变化。
同时,施工中可采取正反向转动刀盘、使用稳定器等措施对盾体的滚转进行控制。
(4)盾构在断层破碎地段中掘进时,容易对刀具造成较大的磨损,在施工中必须做好刀具的检查和更换工作,选择合适的地段进行地层加固,以便于刀具更换,确保盾构机的掘进效率,控制地层沉降。
同时根据实际调节推力,减小刀具在岩层交界面碰撞强度,降低刀盘转速,防止软硬界面处刀具的崩裂。
在刀具更换计划中尽量避免在断层破碎地段进行开仓检查或更换刀具。
但若在施工过程中必须在断层破碎地段进行刀具检查与更换时,开仓前必须采取相应的技术措施以确保开仓施工安全。
一般情况下,需采取的技术措施如下:
结合工程地质条件,通过地面或盾构机的超前探空对盾构切口环前后地层进行加固处理。
加固后进行效果评价,再进行开仓检查。
在刀盘附近按布置沉降监测点,刀盘前后各设一个监测断面,并布设深层沉降观测点。
开仓过程中,派专人在地面进行巡检,并加强地表沉降观测。
开仓后,根据掌子面地质情况,必要时对切口环及刀盘开口进行封堵。
开仓过程必须由有丰富经验的土木和刀具管理工程师进行值班。
土木工程师应定期检查掌子面地质变化情况。
制定相应的应急预案,并配备足够的应急物质和人员。
(5)合理选择刀盘,注意土体改良,可通过配置保压泵碴系统和添加脱水剂等措施防止地下水涌出,并做好必要的应急措施,保证施工安全。
(6)加强施工监测,实施信息化施工。
地面构筑物及地下管线、地面沉降监测成果是确定盾构机掘进参数的重要依据,为保证盾构机正常掘进和地面建筑物及地下管线的安全,信息化施工是重要手段,因此,盾构掘进中,一定要加强施工监测,及时反馈,为掘进参数的设定及辅助措施的实行提供重要的依据。
4.2.2.2盾构洞身范围内的球状风化(孤石)的施工对策
孤石处理措施可以分为地面及洞内处理两种,前者如:
冲孔桩破碎、钻孔爆破、人工挖孔破除、静态爆破等,后者如:
地面加固土体后开仓处理、盾构直接切削等。
当隧道上方地面具备冲孔、挖孔条件时,应首先采用地面处理方式;当地面不具备冲孔、挖孔条件时,采用洞内处理。
(1)对地面孤石处理
a.孤石埋深小于24m时采用挖孔桩及桩内爆破的方法进行清理;
b.孤石埋深大于24m时采用冲孔桩进行处理。
(2)对洞内孤石处理
a.隧道内清除孤石的方法以快速钻孔埋药爆破破碎为主;
b.掌子面地层稳定性较差时考虑注浆加固或带压作业。
4.1.2.3穿越微风化硬岩段的施工对策
花岗片麻岩微风化的岩石强度高,属于较硬~坚硬岩。
采用矿山法拼管片施工,区间中部硬岩段利用施工竖井作为工作面,中新站端头利用车站明挖段作为工作井,先矿山法暗挖区间隧道,然后盾构空推拼管片通过。
本段矿山法开挖时,采取全断面法光面控制爆破进行开挖。
光面爆破的分区起爆顺序为:
掏槽眼→辅助眼→周边眼→底板眼。
采用多段微差起爆(由内向外),其中主爆区的周边眼比辅助眼眼跳2段起爆,并用同一段雷管。
主爆区使用非电毫秒雷管。
光爆层的光爆眼用用导爆索一次同时起爆。
爆破开挖后,及时对欠挖部分进行处理,并按设计要求施作衬衬。
施工中,重点是控制好爆破眼的布置、药量、装药方式和起爆顺序。
严格控制用药量,并进行爆破震动监测,确保施工安全。
(1)盾构机通过前将隧道挖通,完成导台施工并达到设计要求。
隧道的开挖断面要满足盾构机安全平稳通过。
施工暗挖段除了注意施工安全外,还要特别控制好隧道的中心线、隧道的超挖、隧道欠挖、导台的标高、导台的弧度、导台的中心线等。
在贯通前,应检查隧道的欠挖、导台的标高,如果不符合设计要求,要立即进行处理。
盾构掘进进入接收段,在隧道贯通时,贯通面碴土将会堆积在导台上,该部份碴土无法采用盾构出碴系统出碴,只有采用人工清理。
清理后的碴土用小型农用车自暗挖隧道段竖井运出洞外。
盾构机到过矿山与盾构分界里程掌子面后,盾构机立即停止掘进,将盾构贯通时分界端墙的岩石清除,并将周边刀拆除,盾构机继续往前掘进3环,确保盾构前体全部步入导台,然后停止掘进,进行盾构前方堆土工作。
堆土采用人工配合机械进行堆积,拟定堆积长度为25m,大里程端头靠盾构与矿山分界端头15m采用全断面堆积,后10m采用半断面堆积。
当盾构前方堆土完成后,继续往前掘进1环,并转动刀盘,使土仓内装土,此时停止掘进,由于前期空推了3环,且均未注浆,管片与开挖面之间没有浆液进行填充,此时应通过盾构机配置的同步注浆孔进行注浆,注浆孔只开启2#和3#注浆孔,将盾构机下半部空隙全部填满,然后盾构机继续往前掘进,边掘进边进行同步注浆,此时可开启4个同步注浆管。
待隧道内堆土完成后,启动盾构机往前掘进,根据刀盘与导向平台之间的关系,调整各组推进油缸的行程,使盾构姿态沿线路方向进行推进。
然后开始进行管片拼装、管片背衬回填工作。
推进时,推进速度不能过快,控制在10~25mm/min之间。
盾构机推动回填的渣土,渣土在刀盘前逐渐形成密实的土柱,封闭刀盘位置隧道横断面,盾构机达到正常推进模式。
管片与已开挖成型隧道间由回填土充填,同时开启同步注浆进行止水、土仓内全部填满土,当土压和推力较大,开启螺旋输送机进行出土。
(2)盾构机通过暗挖段
盾构机通过暗挖段拼装管片的主要工序为:
盾构机步进,拼装管片、管片背衬回填(喷射豆砾石)、管片背填注浆。
具体工艺详见14.2.5。
4.1.2.4盾构穿越风化残积土、全风化岩及强风化岩的施工对策
(1)加强盾构掘进时的地质预测和泥土管理,特别是在粘性土中掘进时,更加密切注意开挖面的地质情况和刀盘的工作状态。
(2)在此类地层掘进时,增加刀盘前部中心部位泡沫注入量和选择比较大的泡沫加入比例,减少渣土的粘附性,减小刀盘与正面土体的碾磨力,改良渣土的流塑性,降低“泥饼”产生的几率。
(3)一旦产生泥饼,及时采取对策,必要时采用人工处理的方式清除泥饼。
(4)必要时,螺旋输送机内也要加入泡沫,以增加渣土的流动性,利于渣土排出。
(5)出现长时间停机时,适当转动刀盘,添入泡沫,搅拌土仓内的渣土。
4.1.2.5盾构穿越中、微风化混合花岗岩且上软下硬的施工对策
为保证盾构正常掘进,拟采用的主要施工措施如下:
(1)地质调查:
在施工前进行详细的补充地质勘探,全面掌握隧道洞身及上覆工程地质与水文地质情况。
需特别探明的项目如下:
①软硬不均地段的硬岩分布位置和占开挖面积,软土的类别和相应参数;
②硬岩的侵入隧道的高度和走势;
③硬岩的风化状况、裂隙发育情况、强度和整体性;
④软硬不均地段的上方覆土类别。
(2)控制好土仓压力,控制上部软覆土层的沉降。
掘进过程中要严格控制每环的出土量,同时必须保证砂浆的注入量。
在出土量正常的情况下,如果出现同步注浆的砂浆进入土仓中而不能保证注浆量的情况时,就及时通过脱出盾尾的管片的吊装孔进行补充注浆,保证注浆量,确保开挖面与管片之间的间隙能及时得到填充,避免地面沉降及管片产生开裂、崩角、渗漏水等质量问题。
(3)加强盾构机推进线路和姿态控制
施工过程中密切注意测量数据,根据测量数据所反映的情况及时调整各组千斤顶的推力及刀盘转速等掘进参数,确保盾构机姿态在事前制定的控制范围内变化。
同时,施工中可采取正反向转动刀盘、使用稳定器等措施对盾体的滚转进行控制。
(4)盾构在软硬不均匀地层中掘进时,容易对刀具造成较大