4、施工方法可以分为以下三种形式:
①一种溶液一个系统方式适合于凝胶时间较长的情况。②两种溶液一个系统适用于凝胶时间较短的情况。③两种溶液两个系统适用于凝胶时间是瞬间的情况。 5、水泥土搅拌法
①水泥土搅拌法适用于加固饱和黏性土和粉土等地基。分为浆液搅拌和粉体喷射搅拌两种。喷浆型湿法深层搅拌机械在国内常用的有单轴、双轴、三轴及多轴搅拌机,喷粉搅拌机目前仅有单轴搅拌机一种机型。 ②水泥土搅拌法优点: 1)最大限度地利用了原土; 2)搅拌时无振动、无噪声和无污染,可在密集建筑群中进行施工,对周围原有建筑物及地下沟管影响很小; 3)根据上部结构的需要,可灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等加固形式; 4)与钢筋混凝土桩基相比,可节约钢材并降低造价。
③水泥固化剂一般适用于正常固结的淤泥与淤泥质土等地基加固。石灰固化剂一般适用于偏酸性的土质加固。
6、水泥土搅拌法施工步骤:①搅拌机械就位、调平;②预搅下沉至设计加固深度;③边喷浆(粉)、边搅拌提升直至预定的停浆(灰)面; ④重复搅拌下沉至设计加固深度;⑤根据设计要求,喷浆(粉)或仅搅拌提升直至预定的停浆(灰)面; ⑥关闭搅拌机械。 (四搅两喷,提时喷浆)
7、高压喷射注浆法①本法对淤泥、淤泥质土、流塑或软塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基都有良好的处理效果。但对于硬黏性土,含有较多的块石或大量植物根茎的地基,因喷射流可能受到阻挡或削弱,影响处理效果。而对于含有过多有机质的土层,其处理效果取决于固结体的化学稳定性。 ②高压喷射有旋喷(固结体为圆柱状)、定喷(固结体为壁状)和摆喷(固结体为扇状)等三种基本形状,它们均可用下列方法实现:1) 单管法:喷射高压水泥浆液一种介质;2) 双管法:喷射高压水泥浆液和压缩空气两种介质;3) 三管法:喷射高压水流、压缩空气及水泥浆液等三种介质。
③有效处理长度以三管法最长,双管法次之,单管法最短。旋喷形式可采用单管法、双管法和三管法。定喷和摆喷注浆常用双管法和三管法。
④单管法及双管法的高压水泥浆和三管法高压水的压力应大于20MPa。高压喷射注浆的主要材料为水泥,对于无特殊要求的工程,宜采用强度等级为32.5级及以上的普通硅酸盐水泥。水灰比0.8-1.5,常用1.0。 ⑤程序:钻机就位→钻孔→置入注浆管→高压喷射注浆→拔出注浆管。 熟悉工程降水方法
1、疏干水有增加坑内土体强度的作用,有利于控制基坑围护结构变形。在软土地区基坑开挖深度超过3m,一般就要用井点降水。开挖深度浅时,亦可边开挖边用排水沟和集水井进行集水明排。
2、当基坑底为隔水层且层底作用有承压水时,应进行坑底突涌验算,必要时可采取水平封底隔渗或钻孔减压措施,保证坑底土层稳定。当坑底含承压水层上部土体压重不足以抵抗承压水水头时,应布置降压井降低承压水水头压力,防止承压水突涌,确保基坑开挖施工安全。
3、当因降水而危及基坑及周边环境安全时,宜采用截水或回灌方法。
4、工程降水有多种技术方法,可根据土层情况、渗透性、降水深度、周围环境、支护结构种类选择和设计。 5、喷射井点(8-20m、潜水和承压水),管井(疏干>15m潜水,减压>20m承压水),轻型井点不能排承压水,大于20米必须用管井。 6、明沟、集水井排水
①当基坑开挖不很深,基坑涌水量不大时,集水明排法是应用最广泛,亦是最简单、经济的方法。明沟、集水井排水多是在基坑的两侧或四周设置排水明沟,在基坑四角或每隔30~40m设置集水井,使基坑渗出的地下水通过排水明沟汇集于集水井内,然后用水泵将其排出基坑外。
②排水明沟宜布置在拟建基础边0.4m以外,沟边缘距边坡坡脚不小于0.3m,排水明沟的底面应比挖土面低0.3~0.4m,集水井底面应比沟底面低0.5m以上。 7、井点降水
①井点布置应根据基坑平面形状与大小、地质和水文情况、工程性质、降水深度等而定。②当基坑(槽)宽度小于6m且降水深度不超过6m时,可采用单排井点,布置在地下水上游一侧;③当基坑(槽)宽度大于6m或土质不良,渗透系数较大时,宜采用双排井点,布置在基坑(槽)的两侧,④当基坑面积较大时,宜采用环形井点。挖土运输设备出入道可不封闭,间距可达4m,一般留在地下水下游方向。⑤井点管距坑壁不应小于1.0~1.5m,距离太小,易漏气。井点间距一般为0.8~1.6m。井点管的入土深度应根据降水深度及储水层所在位置决定,但必须将滤水管埋入含水层内,并且比挖基坑(沟、槽)底深0.9~1.2m,井点管的埋置深度应经计算确定。(井点管施工步骤:冲孔,埋管,填砂,粘土封口) 8、基坑的隔(截)水帷幕与坑内外降水
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①采用隔(截)水帷幕的目的是切断基坑外的地下水流人基坑内部。 截水帷幕的渗透系数小于1×10cm/s。 ②当地下含水层渗透性较强、厚度较大时,可采用悬挂式竖向截水与坑内井点降水相结合或采用悬挂式竖向截水与水平封底相结合的方案。
③截水帷幕目前常用注浆、旋喷法、深层搅拌水泥土桩挡墙等结构形式。 9、隔(截)水帷幕与降水井布置 (2个坑内、1个坑外)
①隔水帷幕隔断降水含水层,井点降水以疏干基坑内的地下水为目的。应把降水井布置于坑内。 ②隔水帷幕位于承压水含水层顶板中,井点降水以降低基坑下部承压含水层的水头,防止基坑底板隆起或承压水突涌为目的,应把降水井布置于基坑外侧。
③隔水帷幕底位于承压水含水层中,如果基坑开挖较浅,坑底未进入承压水含水层,井点降水以降低承压水水头为目的;如果基坑开挖较深,坑底已经进入承压水含水层,井点降水前期以降低承压水水头为目的,后期以疏干承压含水层为目的,应把降水井布置于坑内侧。
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盾构法施工
施工条件与现场布置
1、盾构是用来开挖土砂类围岩的隧道机械,由切口环、支撑环及盾尾三部分组成,也称盾构机械。 2、盾构法施工适用条件
①在松软含水地层,相对均质的地质条件。②盾构法施工隧道应有足够的埋深,覆土深度宜不小于6m。隧道覆土太浅,盾构法施工难度较大;在水下修建隧道时,覆土太浅盾构施工安全风险较大。③地面上必须有修建用于盾构进出洞和出土进料的工作井位置。④隧道之间或隧道与其他建(构)筑物之间所夹土(岩)体加固处理的最小厚度为水平方向1.Om,竖直方向1.5m。⑤从经济角度讲,连续的盾构施工长度不宜小于300m。 3、工作竖井位置选择要考虑不影响地面社会交通,对附近居民的噪声和振动影响较少区域;且能满足施工生产组织的需要。尺寸应根据盾构装拆的施工要求来确定,井的宽度一般应比盾构直径大1.6~2.0m。 4、施工现场平面布置内容
包括盾构工作竖井、竖井防雨棚及防淹墙、垂直运输设备、管片堆场、管片防水处理场、拌浆站、料具间及机修间、两回路的变配电间等设施以及进出通道等。
5、盾构施工现场设置:①工作井施工需要采取降水措施时,应设相当规模的降水系统(水泵房)。②采用气压法盾构施工时,施工现场应设置空压机房,以供给足够的压缩空气。③采用泥水平衡盾构机施工时,施工现场应设置泥浆处理系统(中央控制室)、泥浆池。④采用土压平衡盾构施工时,应设置电机车电瓶充电间等设施。
掌握盾构法始发与接收施工技术 1、洞口土体加固目的
①拆除工作井洞口围护结构时,确保洞口土体稳定,防止地下水流人。②盾构掘进通过加固区域时,防止盾构周围的地下水及土砂流人工作井。③拆除洞口围护结构及盾构掘进通过加固区域时,防止地层变形对施工影响范围内的地面建筑物及地下管线与构筑物等的破坏。
2、加固方法:首先明确加固目的,加固或止水。常用加固方法主要有:注浆法、高压喷射搅拌法和冻结法。 3、冻结工法:具有高强度和止水性,特别适用于大断面盾构施工和地下水压高的场合。 4、盾构始发施工技术
①盾构始发是指盾构自始发工作井内盾构基座上开始推进到完成初始段(通常50~1OOm)掘进止,亦可划分为:洞口土体加固段掘进、初始掘进两个阶段。
②盾构始发特点:多利用车站作为始发工作井,后续设备可在车站内设置。大部分来自后续设备随着盾构掘进延伸,部分管线必须接长。向隧道内运送施工材料的通道狭窄。施工速度受到制约。 5、始发段长度的确定
①决定始发段长度有两个因素: 一是衬砌与周围地层的摩擦阻力,二是后续台车长度。②若L(衬砌长度)大于后续台车长度,取L为初始掘进长度;若L小于后续台车长度,取L或后续台车长度为初始掘进长度 6、洞口土体加固段掘进技术要点
①安装临时管片时,必须保证其椭圆度。②拆除洞口围护结构前要确认洞口土体加固效果,必要时进行补注浆加固。③盾构机盾尾进入洞口后,将洞口密封材料与封闭环管片贴紧,以防止泥水与注浆浆液从洞门泄漏。 7、初始掘进的主要任务:收集盾构掘进数据(推力、刀盘扭矩等)及地层变形量测量数据,判断土压(泥水压)、注浆量、注浆压力等设定值是否适当,并通过测量盾构与衬砌的位置,及早把握盾构掘进方向控制特性,为正常掘进控制提供依据。 8、盾构接收施工技术要点
①盾构暂停掘进,准确测量盾构机坐标位置与姿态,确认与隧道设计中心线的偏差值。 ②掘进至接收井洞口加固段时,确认洞口土体加固效果,必要时进行补注浆加固。
③拼装完最后一环管片,千斤顶不要立即回收,及时将洞口段数环管片纵向临时拉紧成整体,拧紧所有管片连接螺栓,防止盾构机与衬砌管片脱离时衬砌纵向应力释放。
④盾构机落到接收基座上后,及时封堵洞口处管片外周与盾构开挖洞体之间空隙,同时进行填充注浆,控制洞口周围土体沉降 盾构掘进技术
1、盾构掘进控制的目的是确保开挖面稳定的同时,构筑隧道结构、维持隧道线形、及早填充盾尾空隙。因此,开挖控制、一次衬砌、线形控制和注浆构成了盾构掘进控制四要素。
2、盾构掘进控制内容;①盾构参数:总推力、推进速度、刀盘扭矩、千斤顶压力②线形---盾构姿态、位置---倾角、方向、旋转;铰接角度、超挖量、蛇行量;(方青卓旋风脚超蛇行)③注浆:注浆状况---注浆量、注浆压力;注浆材料---稠度、泌水、强度、配比、凝胶时间(觅强仇宁被发配)④一次衬砌:管片拼装---椭圆度、螺栓紧固扭矩;防水---漏水、密封条压缩量、裂缝;隧道中心位置---蛇行量、直角度。 3、开挖控制的根本目的是确保开挖面稳定。 4、土压(泥水压)控制
①土压式盾构,以土压和塑流性改良控制为主,辅以排土量、盾构参数控制。泥水式盾构,以泥水压和泥浆性能控制为主,辅以排土量控制。
②开挖面的土压(泥水压)控制值,按地下水压(间隙水压)+土压+预备压设定。
1)土压有静止土压、主动土压和松弛土压。按静止土压设定控制土压,是开挖面不变形的最理想土压值,但控制土压相当大。主动土压是开挖面不发生坍塌的临界压力,控制土压最小。地质条件良好、覆土深、能形成土拱的场合,可采用松弛土压。
2)预备压用来补偿施工中的压力损失,土压盾构取10-20KN/m2,泥水盾构取20-50KN/m2。 3)计算土压控制值,土质稳定取低值,地层变形要求小取高值;(上限值)P max=地下水压+静止土压+预
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备压;(下限值) P max=地下水压+(主动土压或松弛土压)+预备压。
为使开挖面稳定,土压(泥水压)变动要小;变动大的情况下,一般开挖面不稳定。 5、土压式盾构泥土的塑流化改良控制
①土压式盾构掘进时,理想地层土特性是:1)塑性变形好;2)流塑至软塑状;3)内摩擦小;4)渗透性低。 ②细颗粒(75μm以下的粉土与黏土)含量30%以上的土砂,塑性流动性满足要求。在细颗粒含量低于30%、或砂卵石地层,必须加泥或加泡沫等改良材料,以提高塑性流动性和止水性。 ③改良材料必须具有流动性、易与开挖土砂混合、不离析、无污染等特性。一般使用的改良材料有矿物系(如膨润土泥浆)、界面活性剂系(如泡沫)、高吸水性树脂系和水溶性高分子系四类(我国目前常用前两类),可单独或组合使用。
④选择改良材料依据的条件:地下水压、水离子电性、土质、透水系数、弃土处理条件、费用、是否泵送排土、加泥设备空间、掘进长度。(由于水压、电性,导致土质透水,弃土费用高,是否泵送排土加泥掘进) 6、流动化改良控制是土压式盾构施工的最重要要素之一,按以下方法掌握塑流性状态。
①根据排土性状,取样测定土砂的坍落度,坍落度低→流动性差。②根据土砂输送效率③根据盾构机械负荷 7、泥水式盾构泥浆作用:一是依靠泥浆压力在开挖面形成泥膜或渗透区域,开挖面土体强度提高,同时泥浆压力平衡了开挖面土压和水压,达到了开挖面稳定的目的;二是泥浆作为输送介质。 泥浆性能包括:相对密度、粘度、含砂率、PH值、过滤特性。 8、排土量控制
①土压式盾构排土量控制方法分为重量控制(检测运土车重量、计量漏斗检测排土量)与容积控制(比较运土车台数、螺旋机转数推算)两种。我国目前多采用容积控制方法。
②泥水式盾构排土量控制方法分为容积控制与干砂量(干土量)控制两种。
容积控制:Q>Q3,一般表示泥浆流失;Q ②拼装顺序:一般从下部的标准(A型)管片开始,依次左右两侧交替安装标准管片,然后拼装邻接(B型)管片,最后安装楔形(K型)管片。 ③盾构千斤顶操作:拼装时,随管片拼装顺序分别缩回盾构千斤顶非常重要。 ④紧固连接螺栓:先紧固环向(管片之间),后紧固轴向(环与环之间)连接螺栓。紧固力取决于螺栓直径与强度。 ⑤楔形管片安装方法:装备能使邻接管片沿径向向外顶出的千斤顶。 ⑥连接螺栓再紧固:一环拼装后利用千斤顶均匀施加压力,充分紧固轴向螺栓;待推进到千斤顶影响不到处,再一次紧固连接螺栓 10、真圆保持:对于确保隧道尺寸精度、提高施工速度与止水性及减少地层沉降非常重要。 11、管片拼装误差及其控制 ①管片损坏原因:拼装的管片与已拼管片的角部呈点接触或线接触;盾构掘进方向与管片环向方向不一致,产生干涉,导致损坏。 拼装管片时,各管片连接面要拼接整齐,连接螺栓要充分紧固。 盾构纠偏应及时连续,过大的偏斜量不能采取一次纠偏的方法,纠偏时不得损坏管片,并保证后一环管片的顺利拼装。 12、楔形环的使用:曲线施工、蛇行修正使用楔形环管片。 注浆控制 1、注浆目的:注浆的主要目的防止地层变形,还有:①抑制隧道周边地层松弛,防止地层变形。②及早使管片环安定,千斤顶推力平滑地向地层传递。③形成有效的防水层。 2、注浆材料的性能:流离强填,收租染粘。(流动性好、不离析、早期强度、填充性好、收缩小、阻水性高、无污染、适当粘性) 3、一次注浆:分为同步注浆、即时注浆和后方注浆三种方式 ①同步注浆:孔隙出现同时注浆②即时注浆:一环掘进结束后从管片注浆孔注入的方式。③后方注浆:掘进数环后从管片注浆孔注入的方式④一般盾构直径大,或在冲积黏性土和砂质土中掘进,多采用同步注浆;而在自稳性好的软岩中,多采取后方注浆方式。 4、二次注浆:二次注浆是以弥补一次注浆缺陷为目的进行的注浆。具体作用如下:①补足一次注浆未充填的部分;②补充由浆体收缩引起的体积减小;③以防止周围地层松弛范围扩大为目的的补充。④以上述1、2为目的的二次注浆, 多采用与一次注浆相同的浆液;若以3为目的,多采用化学浆液。 5、注浆量与注浆压力:注浆控制分为压力控制(压力不变)与注浆量(注浆量不变)控制两种。应同时进行压力和注浆量控制。注浆量与注浆压力要经过一定的反复试验,确认注浆效果、对周围地层和建(构)筑物的影响等,并在施工中进行一定范围内的效果确认,反馈其结果指导施工。 ①注浆量受浆液向地层泄露或渗透、曲线掘进、超挖、浆液种类影响;②注浆压力根据土压、水压、管片强度、盾构形式、浆液特性(水土管盾浆)来决定,通常根据施工经验确定。③注浆压力一般取100-300KN/m2,或间隙水压+200KN/m2。 6、盾构隧道的线形控制 ①掘进控制测量:测量盾构的位置、衬砌位置、倾角、偏转角、转角、盾构千斤顶行程、盾尾间隙。 ②盾构方向修正依靠调整盾构千斤顶使用数量。要进行大的方向修正场合,须采用仿形刀向调整方向超挖。 28 盾尾间隙大大减小情况下,要拼装楔形环管片,以确保盾尾间隙。盾构转角修正,可采取刀盘向盾构偏转同一方向旋转方法,利用所产生的回转反力进行修正。 盾构法施工地层变形控制措施 1、近接施工管理 首先,详细调查工程条件、地质条件、环境条件(即既有结构物现况与安全要求),在调查基础上进行分析与预测、制定防护措施;其次,制定专项施工方案;最后,施工过程中通过监控量测反馈指导施工而确保既有结构物安全。 2、地层变形原因 :分为条件因素和直接原因两类。 条件因素主要有:覆土厚度、盾构直径、隧道线形、衬砌背后间隙、衬砌种类等。 静态 直接原因由盾构掘进引发,主要有开挖面失稳、地下水位降低、推力过大、频繁纠偏、洞体土层失稳、盾体与洞体的摩擦力、衬砌背后产生间隙、注浆压力、衬砌变形、衬砌漏水等。(动态)虽然地层变形的直接原因有很多,但大体可分为以下4类: (1) 地层应力释放产生的弹塑性变形,导致地层反力降低; (2) 土压增大产生的压缩变形,导致垂直土压增大或地层反力降低; (3) 附加土压产生的弹塑性变形,导致作用土压增大; (4)伴随土的物理性能变化产生的弹塑性变形以及徐变变形,导致地层承载能力降低。 3、地层变形机理 ①盾构到达该断面之前,主要表现为地下水位降低产生固结沉降。 ②盾构通过该断面前,若盾构控制土压(泥水压)不足或过大,则开挖面正前方土体弹塑性变形引起地层沉降或隆起。 ③发生在盾构通过该断面时,由于超挖、纠偏、盾构外周与周围土体的摩擦等原因而发生地层沉降或隆起。 ④盾构通过该断面后产生的弹塑性变形;若衬砌背后与洞体的空隙填充不及时,造成地层应力释放,则土体的弹塑性变形引起地层沉降;若衬砌背后的填充注浆压力过高,则附加土压引发地层隆起。 ⑤盾构通过该断面后长时间地发生后续沉降,主要由于盾构掘进造成的地层扰动、松弛等引起,在软弱黏性土地层中施工表现最为明显,而在砂性土或密实的硬黏性土中施工基本不发生。 4、密闭式盾构掘进地层变形控制措施 (一)前期沉降控制 1.前期沉降控制的关键是保持地下水压。 2.保持地下水压措施: (1)合理设定土压(泥水压)控制值并在掘进过程中保持稳定,以平衡开挖面土压与水压。 (2)保持开挖面土压(泥水压)稳定的前提条件:对于土压式盾构是泥土的塑流化改良效果,应根据地层条件选择适宜的改良材料与注入参数;而对于泥水式盾构则是泥浆性能,应根据地层条件选择适宜的泥浆材料与配合比。 (3)防止地下水从盾构机、盾尾以及拼装好的衬砌结构渗入。为此,应保持盾构机刀盘驱动、铰接、盾尾等部位密封完好,保证盾尾密封油质注入压力与注入量,管片密封与拼装质量满足规范要求。 (4)土压式盾构在地下水位高且渗透性好的地层掘进时,采取有效的防喷涌措施,以防止地下水从螺旋输送机涌入。 (二)开挖面前沉降(隆起)控制 1.开挖面前沉降(隆起)控制的主要措施是土压(泥水压)管理,真正实现土压(泥水压)平衡。 2.通常采取的措施有: (1)合理设定土压(泥水压)控制值并在掘进过程中保持稳定,以平衡开挖面土压与水压。 (2)保持开挖面土压(泥水压)稳定的前提条件:对于土压式盾构是泥土的塑流化改良效果,应根据地层条件选择适宜的改良材料与注入参数;而对于泥水式盾构则是泥浆性能,应根据地层条件选择适宜的泥浆材料与配合比。 (3)加强排土量控制。 (4)对于土压式盾构,必要时还应对盾构推力、推进速度、刀盘扭矩等盾构参数进行控制。 (三)通过时沉降(隆起)控制 通过时沉降(隆起)控制措施主要有2种: 1. 控制好盾构姿态,避免不必要的纠偏作业。出现偏差时,本着“勤纠、少纠、适度”的原则操作。在较硬地层掘进的场合,纠偏时或曲线掘进时需要超挖,应合理确定超挖半径与超挖范围,尽可能减少超挖。 2.土压式盾构在软柔或松散地层掘进时,盾构外周与周围土体的黏滞阻力或摩擦较大时,应采取注浆减阻措施。 (四)尾部空隙沉降(隆起)控制 尾部空隙沉降(隆起)控制的关键是采用适宜的衬砌背后注浆措施,主要有: 1.用同步注浆方式,及时填充尾部空隙。 2.根据地质条件、工程条件等因素,合理选择单液注浆或双液注浆,正确选用注浆材料与配合比,以便拼装好的衬砌结构及时稳定。 3.加强注浆量与注浆压力控制。 4.及时进行二次注浆。 (五)后续沉降控制 后续沉降主要在软弱黏性土地层中施工时发生,主要控制措施是: 29 1.盾构掘进、纠偏、注浆等作业时,尽可能减小对地层的扰动。 2.若后续沉降过大不满足地层沉降要求,可采取向特定部位地层内注浆的措施。 盾构施工与既有结构物防护 (一)接近施工中既有结构物防护措施,按实施对象划分可以分为三种: 1.盾构施工措施; 2.对既有结构物采取措施; 3.盾构隧道与既有结构物之间采取措施。 (二)盾构施工措施 盾构施工措施,主要是控制地层变形,同时减少对地层的扰动。 (三)对既有结构物采取的措施 对既有结构物采取的措施通常有结构物加固、下部基础加固及基础托换三类。 (四)新建隧道与既有结构物之间采取的措施 1.新建隧道与既有结构物之间采取的措施,主要有三种: (1)盾构隧道周围地层加固; (2)既有结构物基础地层加固; (3)隔断盾构掘进地层应力与变形。 2.盾构隧道周围地层加固 盾构隧道周围地层加固的目的是提高周围土体强度,以减小盾构掘进时对周围地层的扰动,使加固区以外的地层不产生松弛,从而保护既有结构物。通常采用的方法有:注浆加固、高压喷射搅拌等。 3.既有结构物基础地层加固 既有结构物基础地层加固,是以提高结构物地基承载力、减小结构物地基变形为目的。 通常采用的方法同样是:注浆加固、高压喷射搅拌等。 4.隔断盾构掘进地层应力与变形 隔断盾构掘进地层应力与变形,就是在盾构隧道与既有结构物之间构筑刚性好的构造体,以隔断地层变形对既有结构物的影响。通常的方法就是在盾构隧道与结构物之间施作隔断桩,具体可选用高压旋喷桩、钢管桩、柱桩、连续墙等形式。(连续旋喷钢管柱) 盾构机型选择要点 1、盾构机选择的主要原则 ①适用性原则 ②技术先进性原则 (可靠性为前提)③经济合理性原则(综合施工成本最低) 2、盾构机类型 ①按开挖面是否封闭划分,可分为密闭式和敞开式两类。 ②按平衡开挖面土压与水压的原理不同,密闭式盾构机又可分为土压式(常用泥土压式)和泥水式两种。敞开式盾构机按开挖方式划分,可分为手掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式三种。 ③按盾构机的断面形状划分,有圆形和异形两类,其中异形盾构机主要有多圆形、马蹄形和矩形。(矩马多) 3、不正确。首先,在初始掘进过程中应根据收集的盾构掘进数据(推力、刀盘扭矩等)及地层变形量测量数据,判断土压(泥水压)、注浆量、注浆压力等设定值是否适当,及时进行调整,并通过测量盾构与衬砌的位置,及早把握盾构掘进方向控制特性,为正常掘进控制提供依据。其次,由于掘进过程中地层条件、覆土厚度等差异很大,应根据实际情况适时调整施工参数。第三,根据反馈的监控量测数据及时调整相关的施工参数。 4、事件一发生的主要原因是洞口土体加固效果不满足要求。正确作法是: ①根据地质条件、地下水位、盾构种类与外形尺寸、覆土深度及施工环境条件等,明确加固目的后,合理确定加固方法与加固范围;本案例的加固目的,既要加固又应止水。 ②拆除洞口围护结构前要确认洞口土体加固效果,必要时进行补注浆加固。 5、事件二发生的主要原因是塑流化改良效果欠佳。应采取的对策主要有: ①选择适宜的改良材料,并适当提高添加比例。 ②开挖面土压波动大的情况下,开挖面一般不稳定,此时应加强出土量管理。 喷锚暗挖法 1、全断面法:①全断面开挖法适用于土质稳定、断面较小的隧道施工,适宜人工开挖或小型机械作业。②全断面开挖法采取自上而下一次开挖成形,沿着轮廓开挖,按施工方案一次进尺并及时进行初期支护。③全断面开挖法的优点是可以减少开挖对围岩的扰动次数,有利于围岩天然承载拱的形成,工序简便;缺点是对地质条件要求严格,围岩必须有足够的自稳能力。 2、台阶开挖法 :①用于土质较好的隧道施工,软弱围岩、第四纪沉积地层隧道。②台阶法又可分为正台阶法和中隔壁台阶法等。正台阶法能较早使支护闭合,有利于控制其结构变形及由此引起的地面沉降。③台阶开挖法优点是有足够的作业空间和较快的施工速度,灵活多变,适用性强。(牡丹花下死,空快活)④台阶长度一般以控制在1D内 3、环形开挖预留核心土法 ①适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩、断面较大的隧道施工。②断面分成环形拱部、上部核心土、下部台阶等三部分。环形开挖进尺为0.5~1.Om,不宜过长。台阶长度一般以控制在1D内为宜。③开挖工作面稳定性好。施工安全性好。④开挖中围岩要经受多次扰动,而且断面分块多,支护结构形成全断面封闭的时间长,这些都有可能使围岩变形增大。⑤城市第四纪地层,施工中一般不设或少设锚杆。 30