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特殊地段隧道施工方法及技术措施1盾构过既有建(构)筑物施工方法及技术措施盾构下穿梅林水厂原水钢管DN
3000、北环香梅人行天桥、香梅路跨北环立交天桥、北环景田人行天桥、新洲河12X4m箱涵、北环新洲立交、北环凯丰路人行天桥、福田河水库箱涵l()X5m、北环彩田立交人行天桥、AA地铁4号线、AA地铁9号线(在建),广深客港专线隧道通过时盾构施工不可避免地将对地层产生扰动,施工控制不当会造成桩基变形、沉降,可能会影响房屋沉降、结构开裂.盾构过既有建筑物需要采取以下技术措施
1.1前期准备1)现场踏勘及资料收集
(1)施工前对线路沿线的建构筑物、道路、管线等进行全面的调查,收集相关资料与相关单位取得联系,由相关单位进行现场交底和书面交底,并签订相应的保护协议得到允许最大沉降量、不均匀沉降和水平位移要求,为以后施工提供指导
(2)对距隧道边线较近的构筑物采取提前袖阀管注浆加固,通过过程中根据情况跟踪注浆.
(3)对穿越运营地铁,提前与运营单位取得联系,获取列车运行时刻表,尽量安排在行车密度较低的时间段进行穿越施工在穿越施工前约1个月,通过相关部门配合到盾构欲穿越段的地铁结构内部进行现场踏勘,了解现场的工况条件当电缆隧道施工时,施工过程中将穿越的地铁4号线已投入运营,因此施工前需到地铁运营管理部门联系,争取取得该线路运营期间(近期)监测的资料数据,以进一步了解该结构的变形情况2)分阶段控制区划分根据盾构穿越地铁线的工况特点,将盾构穿越地铁分为3个阶段,分别为盾构穿越前试推进阶段,盾构穿越阶段和盾构穿越后阶段:措施,具体如下1)现有的盾构机完全适用本工程小转弯半径的隧道掘进盾构机具备中折装置、边缘15寸滚到及仿行刀,中折角度可达
1.4度,其对应的最小转弯半径约250m,结合15寸边缘滚刀和仿行刀的超挖、推进千斤顶的正确选用,掘进转弯半径为300m的隧道完全没问题关键在于保证中折密封的耐久性我司在过往隧道施工中,己多次顺利完成盾构机急转弯施工,并确保了管片拼装质量,得到了业主和监理的一致好评2)为满足急转弯施工要求,软弱地段的转弯环管片较宽侧预留更多的注浆孔用于小导管注浆施工过程中要严格管片选型程序,保证管片拼装质量.急转弯掘进时施工轴线控制在设计轴线内侧2cm范围内.人工测定每一环管片的姿态和盾构机姿态的关系,要保证管片姿态的转弯趋势超前,在此基础上预测下一环管片姿态与盾构机姿态的关系掘进时分段推进,每掘进30cm收缩一次千斤顶,首30cm使用全部千斤顶掘进,然后再以侧面千斤顶为主掘进3)急转弯掘进时,足够的、快凝的双液同步注浆也是必不可少的,它能尽早地固定管片,改善管片的受力状态,防止管片错台移位,因此,盾构机配置了两套同步注浆系统,一套用于常规的同步注浆,另一套用于以侧面为重点的管片补充背填注浆4)在软土地层中急转弯掘进,掘进过程的扰动会显著降低外围土体的强度,加之士体的蠕变特性,管片在长时间承受千斤顶压力的情况下,很可能向外侧整体移动因此,掘进时要特别保证同步注浆和侧面补充注浆,还应降低盾构机推力,在土体特别软弱地带,通过管片注浆孔进行径向小导管注浆米加固外侧土体,保证成型管片不整体移动或其整体位移值在允许范围内5)在硬岩中急转弯掘进,必须确保盾构有足够的开挖直径,避免卡筒体的事故发生在硬地层中进行超挖,主要是靠15寸的边缘滚刀进行超挖,一旦边缘滚刀磨损严重,超挖量不足时,在急转弯段掘进就很容易发生卡盾体的事故为了保证在硬地层中有足够的超挖量,需经常检测边缘滚刀的开挖直径,根据开挖直径判断边缘滚刀的磨损量,以及时更换边缘滚刀5大坡度施工根据设计资料,区间最大坡度为一50%,各大坡度段参数见表7-4・
1.由于大坡度的存大,会给施工造成许多难题,例如坡度太大会影响出渣和运料作业的效率,并且当由于条件限制的原因坡度大于50%时,不仅要考虑选用特殊的井内运输方式,同时还必须采取各种施工安全防护措施.同时坡度的存大,对开挖面的稳定也存在一定的影响,还会造成掘进过程盾构姿态和掘进方向控制困难表5-5大坡度段参数表序号起止里程长度(m)坡度1W1K6+050〜W1K6+250200-50%2W1K7+015-W1K7+335320・
39.95%3W1K7+445-W1K7+
58514042.464%o1)大坡度对施工的影响:
(1)坡度存在对管片上浮的影响当盾构隧道坡度较大时,无论是盾构机偏离轴线以下还是线路曲线的变化,都要通过调整各组油缸推力来达到纠偏的目的,特别是在下坡时,盾构机底部油缸的推力的增大将在设计轴线法线上产生一个向上的分力,这个分力对管片的上浮产生了很大的影响,特别是在同步注浆液没有完全提供约束力的情况下
(2)大坡度对水平运输的影响区间隧道纵向坡度普遍较大的情况下,且为同时存在上下坡,这便需要增大电瓶车的牵引力,保证管片、渣土、材料及施工设备等正常运输,确保水平运输的效率同时考虑盾构构造时,需把盾构机内的所有设备的稳度和安全措施放在产位,像电瓶车在停车以后,要采取各防滑、防溜措施,保证在施工全过程中不出现任何运输上的安全事故
(3)大坡度掘进会造成螺旋输送机喷涌在大坡度下坡掘进过程中,由于坡度较大盾构机后方地下水沿管片与底层之间的孔隙向盾构机前方流动,造成土仓内水压过高、水量过大,易造成掘进过程中螺旋输送机喷涌2)大坡度掘进施工措施
(1)隧道管片壁后注浆加固在大坡度线路上的隧道每掘进完成2环,及时通过隧道内的预埋注浆孔对土体进行注浆加固,减小由于油缸推力竖向分力造成的管片上浮,同时对后方空隙进行封闭,防止地下水向盾构机前方流动
(2)隧道内设临时纵向加强肋针对大坡度隧道纵向位移较大,在隧道开挖后50〜60m范围,对管片设置加强肋以增强隧道纵向刚度,控制其纵向的位移根据以往施工经验,加强肋一般采用双拼18a槽钢加钢板焊接成型,然后用螺栓将其与管片的预留注浆孔进行连接,从而将隧道纵向连接起来,以加强隧道纵向刚度.加强肋长一般为两个环管片的宽度,位于隧道管环的两腰部位,各4根共8根随着盾构机向前推进,随时增加前面并拆除后面的加强肋,保持加强肋长度在恒定的范围内
(3)加强螺栓复紧每环推进结束后,须拧紧当前环管片的连接螺栓,并在下一环推进时进行复紧,克服作用于管片上的推力所产生的垂直分力,减少造成管环隧道的上浮每掘进完成3环,对10环以内的管片连接螺栓复拧一次
(4)盾构测量与姿态控制在大坡度推进时,应适当增加隧道测量的频率,通过多次测量来确保盾构测量数据的准确性同时,可以通过测量数据来反馈盾构机的推进和纠偏.在施工时,如有必要可以实施跟踪测量,促使盾构机保持良好的姿态由于隧道坡度大,隧道内的通视条件相对较差,因此,必须多次设置新的测量点和后视点.在设置新的测量点后,应严格加以复测,确保测量点的准确性,防止造成误测同时由于成环隧道易产生位移,所以必须定期复测后视点,保证其准确性
(5)运输安全所以为了确保运输机械的安全,我们必须要求所有隧道里的运输机械要有良好的制动性能,且每天出班前必须对运输机械进行一次全面有效的检查,确保机械的完好性,从而在源头上杜绝事故的发生另外,在坡上停车时,必须要有防滑、防溜装置,任何作业人员不得无故进入运输的危险区域其次,当运输机械上坡时,我们必须合理地确定机械的载重量和良好的牵引力,避免超载现象而导致运输机械爬坡能力减小发生倒车安全事故由于本工程盾构直径较小,后配套台车空间狭小,限制了电瓶车的尺寸,但同时又要满足重载上坡运输所需要的牵引力,设计采用两列电瓶车双机串联,增大电瓶车的牵引力.在大坡度段轨道上安装挡轨,安排专人进行管理,在电瓶车行驶通过后及时将挡轨放置在轨道上,列车需要通过时摘除,防止列车在大坡度段行驶过程中溜车.6加强磴土改良为防止螺旋输送机喷涌,在大坡度下坡掘进过程中增加土仓内泡沫剂注入量,在螺旋输送机内注入膨润土,增加脩土的和易性严格控制土仓压力,使土仓压力保持稳定,通过调整螺旋输送机后舱门开口大小,减缓喷涌现象.6软弱地层施工盾构在9号竖井至香梅跨线桥段W1K6+250〜WK16+600在软弱地层中掘进,隧道范围地层分别为〈2—1>粉质粘土、〈2—2>粉砂、〈3—1>泥炭质粘土、<5—2>含卵石砾砂、v6-2b>粉质粘土挖掘过程中不易建立土压平衡,易造成上部地层扰动,引起沉降,施工过程中需采取有针对性的技术措施进行处理.W1K10+347〜W1K10+
608.5地段,隧道上方及局部为粉砂地层,掘进时需特别注意保持工作舱内的土压平衡,严格控制开挖断面的土体稳定,严防塌方盾构掘进措施1根据隧道纵平面图,明确软弱地层地段对应的环数,做好软弱地层段盾构掘进技术交底2软弱地层段施工过程中,加强地表沉降监测,及时对盾构机掘进参数进行修正.3土压值设定应略高于理论值,同时严格控制出土量,避免出现超挖现象4)在盾构机进入软弱地层段前应提前调整好盾构机姿态,避免盾构机在软弱地层段“蛇行”,盾构姿态纠偏时每环纠偏量不得大于5mm5)为避免盾构机磕头现象,盾构机下部推进油缸与上部推进油缸的推力差应适当增大.6)软弱地层段应做好管片姿态的控制,下坡段施工时管片坡度应略小于设计坡度即适当减小管片上超量,上坡段施工时管片坡度应略大于设计坡度即适当增大管片下超量.7)当盾构机磕头现象比较严重时,可适当开启盾构机较接装置,使盾构机在垂直方向上有一个向上的折角.
(1)盾构穿越前试推进阶段设定一段40环为推进试验段,将盾构切口到达建(构)筑物前45环〜6环作为盾构穿越试推进段在这段范围内主要收集盾构推进参数,以及不同的施工参数对周围环境的影响大小.
(2)盾构穿越阶段把盾构切口到达建(构)筑物前5环开始设为穿越段开始,直至盾尾脱出建(构)筑物范围5环后定为穿越段该控制区段施工时.,主要根据穿越试推进段总结的推进参数和施工数据来指导盾构的推进施工.在这个阶段主要任务是控制盾构的施工参数,包括控制推进速度、正面土压力、同步注浆流量、同步注浆压力等主要施工参数
(3)盾构穿越后阶段盾构脱出建(构)筑物范围后6环〜20环定为盾构穿越后阶段,共15环.由于盾构穿越后,地面存在一定程度的后期沉降,会对地铁造成影响必须在穿越区域的隧道内准备充足的补压浆材料以及设备,根据沉降监测情况进行后期补压浆.施工时在进入推进试验段和穿越段前进行测量复核,确定穿越区的实际环号并进行相关控制在三个盾构穿越施工中,应根据以往施工经验,确定更加合理的施工参数和施工方法,以便在穿越过程得到进一步改进在盾构推进过程中,切口到达前地面先有少量隆起,随着盾构穿越开始下沉并在后期沉降变化量较大,即盾构尾部土体后期变形大,因此当盾构穿越地铁线后应及时在施工隧道内进行二次注浆,从而更好的控制地铁线路的变形3)建立联系网络与建(构)筑物管理、运营建立联系,取得进入建(构)筑物的权力,便于施工中的监测和突发事件的应急处理同时,在施工中互通信息,保证盾构施工和建(构)筑物的正常使用4)测量核准里程在盾构穿越施工前,再次复核测量盾构机里程,确认盾构与建(构)筑物的相对位置,同时明确盾构穿越时各个部位的位置,以便采取相应的技术措施测量也确保盾构能及时调整,确保以良好的姿态穿越建(构)筑物5)技术准备和设备管理为确保盾构顺利穿越建(构)筑物,在竖井施工及盾构穿越前,对所有施工人员进行技术交底.使每一个参加施工的工作人员清楚了解竖井、盾构隧道与地铁线之间的相对位置,以及盾构穿越流程在盾构机操作室张贴相关技术交底、盾构穿越流程及重点控制措施此外,使施工人员了解相关的应急预案,及发生突发事件的简单处理方法,便于争取时间设备管理上,穿越前,仔细对设备进行一次检查和保养,特别是盾构机,认真检修存在的问题,保证在良好的工况条件下进行穿越施工同时,仔细检查盾构机的同步注浆设备和管路,并保证二次注浆设备的正常对行车、电机车、补压浆和拌浆设备等进行彻底检修清理,排除故障隐患,保证穿越期间设备正常运转,避免由于设备上的原因导致施工停顿,影响整个施工质量控制
1.2施工技术措施1)推进试验段在推进试验段,主要就推进速度、出土量、注浆量和注浆压力设定与地面沉降关系进行分析,掌握此段区间盾构推进土体沉降变化规律以及摸索土体性质,以便正确设定穿越地铁线的施工参数并采取相应措施减少土体沉降,以保证建(构)筑物的安全
(1)平衡压力设定试验段的隧道中线埋深约为h(地面至隧道中心距离),因此计算理论平衡压力为:Pl=k Pgh(k为土体侧压力系数),并根据覆土深度的变化进行调整
(2)出土量和土体改良
①出土量控制根据盾构及管片之间的建筑间隙及各土层特性合理控制出土量,大约为开挖断面的98%~100%并通过分析调整,寻找最合理的数值
②刀盘正面土体改良改良土仓内的土体,有助于土体从螺旋机内顺利排出本段穿越地层主要是强风化花岗片麻岩,掘进过程中注入泡沫剂进行渣土改良注入泡沫剂时严格控制注入量和压力,避免地层在较高的压力下形成定向贯通的介质裂缝,造成渗水通道,严重影响到隧道的安全状况通过该阶段对泡沫剂的控制调整,总结出合适的泡沫剂注入量和注入压力,为接下来的穿越段的土体改良提供依据3推进速度设定在试验段推进时,推进速度宜为10〜15mm/min左右4同步注浆通过同步注浆及时充填建筑空隙,减少施工过程中的土体变形同步注浆量一般为建筑空隙的20%〜250%即每推进一环同步注浆量为5m3〜
6.25nN,泵送出口处的压力略大于隧道周边水土压力.压浆量和压浆点视压浆时的压力值和地层变形监测数据而相应调整为保证注浆的有效性,在盾构推进进入推进试验段内时,先进行模拟穿越及模拟注浆,通过在施工过程中进行补压浆作业,达到控制盾构影响区域内土体沉降的目的用以掌握控制盾尾后期土体沉降每环所需补充压注浆液总量及压注频率等数据,指导盾构穿越时及后续补压浆的施工参数本区域内的二次注浆浆液选定为双液浆,注浆量根据地面沉降监测数据的情况,及时进行调整同步注浆和二次注浆的浆液初定配比见下表.Im同步注浆浆液配比重量比膨润土水泥粉煤灰砂水稠度5080300550适量9〜11二次注浆浆液配比重量比A液B液
42.5级水泥kg水L水玻璃L10001000250在推进试验段期间,在确保盾构正面沉降控制良好的情况下,尽可能保证盾构匀速通过,减少盾构纠偏量和纠偏次数,以便控制盾构姿态良好.此外,及时进行施工总结,对推进试验段数据进行仔细分析,基本掌握此段区间盾构推进的土体变形规律盾构切口到达之前,土体沉降变化情况;穿越过程中,因盾构对土体扰动而产生沉降变化情况;穿越后,尤其是脱出盾尾10环范围内土体变形情况根据推进试验段内的监测结果优化盾构土压力设定、推进速度设定、出土量和土体改良、同步注浆和二次注浆量、注浆压力根据推进试验段的摸索,使盾构姿态保持较好的状态,为进入穿越区创造一个良好的施工状态2)穿越段
(1)正面平衡压力设定由于地质条件、地面附加载荷等诸多因素不同的制约,将导致刀盘前方土压力有所差异,为此需及时调整土压力值同时对沉降报表进行分析,反馈给推进班组若盾构切口前地面沉降,则需调高平衡压力设定值,反之调低.若盾尾后部地面沉降,则需增加同步注浆量,反之减少
(2)出土量和土体改良
①出土量控制根据盾构及管片之间的建筑间隙及各土层特性合理控制出土量,大约为开挖断面的98%〜100%并通过分析调整,寻找最合理的数值
②刀盘正面土体改良泡沫剂的注入量和注入压力应根据推进试验段的土体改良效果及穿越段的实际情况合理调整控制.
(3)推进速度控制合理的推进速度,使盾构匀速慢速施工,减少盾构对土体的扰动,达到控制地面变形的目的在穿越区施工过程中,盾构掘进速度控制在10〜15mm/min,尽量保持推进速度稳定,确保盾构均衡、匀速地穿越建(构)筑物,以减少对周边土体的扰动影响,以免对其结构产生不利影响
(4)管片拼装在盾构进行拼装的状态下,由于千斤顶的收缩,必然会引起盾构机的后退,当盾构停在建(构)筑物下方拼装时,应避免盾构机的后退,因此在盾构推进结束之后不要立即拼装,等待2〜3分钟之后,到周围土体与盾构机固结在一起后再进行千斤顶的回缩,回缩的千斤顶应尽可能的少,并应逐一伸缩千斤顶,可以满足管片拼装即可,保持开挖面的平衡压力.拼装过程中,盾构司机注意土压力的控制,必要时通过反转螺旋机维持盾构前方土体平衡.同时,尽量熟练拼装工艺,确保优质快速拼装管片在恢复推进时,应避免先行启动螺旋机,应先恢复盾构的平衡压力,适当可以先推进略微的距离,防止平衡压力下降
(5)同步注浆和二次注浆
①严格控制同步注浆量和浆液质量通过同步注浆及时充填建筑空隙,减少施工过程中的土体变形.同步注浆量应根据推进试验段同步注浆效果及穿越段地面、建(构)筑物实际沉降情况合理选择控制泵送出口处的压力应略大于隧道周边水土压力.浆液配比根据试推进数据反馈后调整的浆液配比压浆量和压浆点视压浆时的压力值和地层变形监测数据而定穿越时,特别是当盾构机推进速度较慢时,应严格控制浆液压注的均匀性,避免注浆过于集中或间断,尽量有效合理填充建筑空隙压浆指派专人负责,对压入位置、压入量、压力值均作详细记录,并根据地层变形监测信息及时调整,确保压浆工序的施工质量
②由于盾构推进时同步注浆的浆液在填补建筑空隙时可能会存在一定问隙,且浆液的收缩变形也存在地面沉降的隐患,因此为控制土体后期沉降量,应根据监测数据情况,采用在脱出盾尾隧道上方管片补充压注浆液方法,在隧道内对盾构穿越后土体进行加固注浆加固拟分二步进行第一步隧道管片脱出盾构机后,再对地铁线有影响的施工区段从隧道顶部45°范围内的预留注浆孔,根据监测数据和实际要求,进行跟踪注浆,以起到阻止建(构)筑物持续沉降的作用第二步在盾构推进彻底穿过建(构)筑物后,根据后期沉降监测数据对该穿越区域土体进行双液注浆加固注浆的原则是少量多次,直至建(构)筑物沉降稳定注浆量根据地面监测情况随时调整,从而使地层变形稳定为保证注浆的有效性,在盾构推进进入推进试验段内时,先进行模拟穿越及模拟注浆,通过在拼装过程中补压浆和隧道管片新开的注浆孔位,进行补压浆作业,达到控制盾构影响区域内土体沉降的目的用以掌握控制盾尾后期土体沉降每环所需补充压注浆液总量及压注频率等数据,指导盾构穿越时及后续注浆的施工参数当沉降监测数值超过一3mm时,将进行二次注浆作业,二次注浆浆液为双液浆,浆液配比根据试推进数据反馈后调整的浆液配比注浆量和注浆次数根据地面沉降监测数据的情况,及时进行调整
(6)盾构姿态控制在盾构穿越建(构)筑物,盾构进行平面或高程纠偏的过程中,会增加对土体的扰动,因此在穿越过程中,在确保盾构正而沉降控制良好的情况下,尽可能使盾构匀速、直线通过,减少盾构纠偏量和纠偏次数预先计算好每环的楔子量,并在盾构推进时预先控制推进时不急纠、不猛纠,多注意观察管片与盾壳的间隙,采用稳坡法、缓坡法推进,以减少盾构施工对地铁隧道和地面的影响
(7)动态信息传递每一次测量成果都及时汇总给施工技术部门,以便于施工技术人员及时了解施工现状和相应区域管路变形情况,确定新的施工参数和注浆量等信息和指令,并传递给盾构推进面,使推进施工面及时作相应调整,最后通过监测确定效果,从而反复循环、验证、完善,确保隧道施工质量3)盾构穿越后阶段当盾尾脱离穿越区域后,便进入了穿越后阶段盾构机通过穿越区后,推进速度逐渐增大到20mm/min,继续推进.盾构操作人员严格按照指令推进,控制好土压力、推进速度、出土量、区域油压控制和同步注浆等参数相关值班人员密切注意与地铁监测人员和盾构推进施工人员的相互配合,及时将监测数据进行分析并下达指令指导盾构操作人员正确推进由于盾构穿越后,地面存在一定程度的后期沉降,会对建(构)筑物造成影响必须在穿越区域的隧道内准备充足的补压浆材料以及设备,根据沉降监测情况进行后期补压浆.确保将地面及建(构)筑物的后期沉降控制在允许范围内2盾构掘进中可能存在孤石,孤石处理是本工程盾构施工重难点根据区间地质分析,隧道主要穿越粉质粘土、全风化花卤岩、强风化花岗岩和中风化花岗岩在盾构掘进中可能存在孤石,孤石处理是本工程的难点.盾构掘进中遭遇孤石容易造成地面塌陷、刀盘受力不均导致盾构主密封受损、盾构刀盘变形、刀具磨损严重、刀座变形、刀具更换困难、孤石无法破碎导致盾构掘进受阻或偏离线路等情况时有发生,影响最恶劣,对盾构掘进速度和安全性存在很大的影响,因此如何快速安全的处理孤石是影响本标段施工进度及安全管理的重难点.需要采取一下施工方法和技术措施1)中标后立即委托有经验的勘察单位采用地质雷达对标段内孤石情况进行详细勘察,初步明确孤石的位置及大小.2)根据地质雷达的勘察初步结果采用钻孔补勘对地质雷达及招标详勘存在孤石的位置进行详尽的补勘,明确孤石的分布情况、大小、深度、强度等3)盾构掘进过程中利用土仓内安装的超声波探测系统时刻监视学子面前方的变化,提前发现前方的孤石,根据情况采用相应措施4)对已探明的位于盾构区间掘进孤石进行预处理,根据孤石大小及强度高低采取不同的方案进行预处理对单个体积较大孤石采取地面钻孔预裂爆破法破碎;对单个较大的孤石群采取地面竖井开挖法进行预处理5)在施工过程中,要严格监测推进油缸和盾构机姿态的突然变化及土仓压力和出硝量的变化,如发现异常,应进入土仓进行检查,以判断是否存在孤石,并确定孤石与刀盘的位置关系6)加强刀具管理力度,根据掘进参数变化、硝土性质、温度等及时分析掌握刀具情况,确保盾构掘进过程中的刀具磨损情况始终处于可控状况,必要时必须换刀,保护刀盘.7)掘进过程中随时监测刀具和刀盘受力状态,确保其不超载并观测刀盘是否受力不均,以防刀盘产生变形.8)针对孤石岩质较硬的特点,刀具应以盘形滚刀为主,选用“黑金刚”或“旁万利”超硬耐磨滚刀将会较大的提高刀具的破岩能力,掘进时采用高转速将其切削成碎块若掘进速度相当慢或球状风化体随刀盘一起滚动时,应进入土仓进行人工处理.,可以采用洞内静态爆破、炸药爆破以及特殊工具(液压分裂机)等方法来清除孤石.3盾构过软硬不均地层段施工方法和技术措施根据区间地质分析,隧道主要穿越粉质粘土、全风化花岗岩、强风化花岗岩和中风化花岗岩,盾构掘进过程中存在上软下硬地层.在上软下硬地层掘进过程中,最大危害是下面硬地层造成掘进速度慢,但在较慢的掘进速度下,上面的软土容易造成超挖,导致地而严重沉降和刀具损坏,需要采取以下措施1)掘进过程中严格控制土压,土仓压力不得小于主动土压,严格控制出土量,每环至少由土木工程师检查并确认三次出土量情况;在停机期间,土仓压力足够保持开挖面稳定2)掘进时向土仓内及时足量诸如膨润土等具有稳定开挖面的添加剂.3)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4)在该种地层段掘进时,主要通过控制推力和扭矩的最大值,保持合适的刀具贯入度进行掘进具体掘进参数拟定如下
①总推力一般控制在1000T左右
②刀盘转速取
1.5〜
1.8rpm.
③刀具贯入度一般控制于15mm/r之内5)加强刀具管理,结合各种刀具的破岩特点,合理选择与配置刀具6)在掘进施工过程中严格按照掘进技术交底进行掘进模式与掘进参数控制,并根据掘进参数变化、碓土性质、温度等及时分析掌握刀具情况,确保盾构掘进过程中的刀具磨损情况始终处于可控状况7)在软硬不均地段施工时,及时根据测量系统的测量成果,确定盾构机姿态的变化量,并根据姿态的变化情况调节四组油缸的推力,保证盾构机尽量拟合设计线路掘进8)经常性进行刀具检查和更换9)掘进过程尽可能连续,尽量避免停机4盾构机小半径曲线施工管理本项目平面最小曲线半径为300m,为保证急转弯段顺利掘进,除了从盾构设备和管片设计的方面上,还从施工措施及管片拼装等方面提出了必要。