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谈地铁工程土压平衡式盾构施工技术

2019/12/24 阅读:

摘要:结合实际,分析了地铁工程土压平衡式盾构施工技术要点,先是阐述地铁项目土压平衡式盾构技术包含的的内容和要求,其次在论述地铁项目土压平衡式盾构技术要点的同时,对该技术实践情况进行深入的分析,希望通过分析后,可以给此类工程提供一些参考。

关键词:地铁工程;土压平衡式;盾构施工技术;研究

前言

通过使用土压平衡盾构技术时,需要保证土仓压力与开挖面的土压力达到平衡的要求。同时,土压平衡盾构工程技术在使用环节,最为主要的施工方式就是打刀盘盘旋转切削方式,量开挖出来的土砂存储到密封仓中,然后需要通过螺旋输送机将其直接运输到盾构的后方。因此,在施工的过程中,为了能够达到土体压力的平衡性要求,应该根据需要来进行调控刀盘、螺旋机掘进速度,可以保证施工量达到要求[1]。

1地铁项目土压平衡式盾构技术要点

1.1盾构机械设备的合理选型

①要确保整个盾构机所开挖部分的尺寸和设计断面尺寸达到要求;②保证盾构机开挖施工功能满足当前的隧道开挖使用的需要,从而可以更好的消除地表沉陷病害的出现,可以确保地铁工作的运行和施工的安全性;③对于盾构机各项技术参数需要严格的计算确定,同时需要深入分析其是否可以满足当地的地质条件需要[2];④要有效的延长盾构机的使用寿命,无论是里程还是主轴承的寿命都要达到规定的要求。同时,还预算符合要求的基础上,应该选择使用寿命较长的设备来进行施工。

1.2端头加固处理技术的运用

一般来说,盾构机的开端端头周边地质条件稳定性非常差,其主要是松散砂土与含水量比较高的黏土。因此,如果在工程开始前没有选择合适的加固施工措施,就需要在凿除洞门的维护结构后会产生大量的土体与地下水而导致塌陷问题,极易造成严重事故的发生。但是在加固结束后,土体应该达到较强的防水性和强度需要,这就要在始发与到达端头部分的加固土体强度计算,保证整个地铁的盾构工程整体结构完全符合工程的安全性。

1.3盾构加固技术运用

地铁施工区域内的土体稳定性不足的情况下,应该进行洞口结构的加固处理,可以有效的预防在施工中存在沉降或者塌陷的不良现象。只要是出现上述的几个问题,就要采用深层搅拌法、注浆法、加固法等措施来进行盾构加固施工,从而可以保证其结构稳定性达到要求。在方法的选择时,要综合考虑现场的土体类型、深度等多个方面来确定最佳的方式,以保证工程质量达标。但是在整个施工阶段需要确保土体强度适中,还要具备非常强的自立性与防水性。然后就需要进行土体加固强度的计算分析,通常需要在端头加固完成之后进行钻孔取样,详细确定各个样品的综合性能[3]。

1.4盾构掘进技术运用

盾构掘进施工环节,要根据工程的需要选择最佳的盾构初始的掘进方式,具体可以通过下述集中方式来进行:①合理的应用化学注浆、高压喷射注浆等方式完成加固施工,保证其地下水部分的压力达到平衡性的要求,可以更好的确保盾构机贯入稳定结构面上;②应用挡土墙来进行开挖施工,并且需要使用符合实际需要的盾构机来开挖施工,避免开挖面存在崩溃的情况。这种方式不仅可以让竖井挡土墙成为双层的稳定结构,还能够直接开挖另外竖井结构,以预防出现崩溃的问题。此外,水泥加固土墙的应用也比较多,效果也非常好。因为地铁项目实施环节,由于岩石结构的稳定性比较差,所以在施工中极易出现工作面涌水的情况,一般来说其涌水量会比较大,此时应该结合实际需要来选择土压平衡形式来进行。这样就能够在施工中直接填充土体的腔室,然后能够确保泥土压与作业面的土压、水压全部达到平衡性的要求,使得整个结构部分的稳定性非常高。对于工作面稳定性较高的情况下,通常会选择使用敞开式。但是因为地铁工程所处地区的岩石稳定性通常比较差,所以需要通过设备直接注入压缩空气以控制涌水,可以有效的提升稳定性。因此,在工程具体实施前,要结合项目具体状态来选择最佳的盾构掘进施工方式,以更好的保证盾构工程水平更高,从而可以更好的促进项目质量的提升[4]。

2复杂地质条件的施工要点

2.1砂质、淤泥地质条件

一般来说,地铁工项目在实施环节,极易遇到冲击砂层、淤泥地层等条件,这些地址条件的稳定性非常差,难以满足工程的质量要求。因此,在该环境下进行盾构工程实施环节,需要充分重视如下几个方面:①要应用土压平衡盾构技术来进行土量数据的严格控制,使得土仓压力在合理的范围内,避免在施工存在严重沉降的情况;②在工作实施的过程中,应该合理的添加施工材料,要切实的提升渣土材料的性能,避免存在严重涌水流沙等问题;③要严格控制盾构施工的进尺方向,从而可以防止存在盾构抬升的情况;④要不断的改进和提升技术水平,严格控制各个技术指标,保证盾构工程质量达到标准要求。

2.2球状风化地层

①要在工程开始前,进行地质条件的全面勘察,要充分的了解风化岩的具体情况,要结合工程的具体状况制定出切实可行的实施方案,可以应用深孔爆破的方式进行处理;②而是要实现盾构工程实施过程的全面的质量检测,一旦存在异常的问题,都要立即采取有效的措施进行处理,停机检查确定其存在的问题,然后采取有效的措施处理,以提升工程的质量;③对于球状风化地层的软土层进行加固处理,可以预防风化岩随着刀盘滚动,可以保证掘进速度正常化[5]。

2.3不均匀地质条件

一般情况下,地铁工程项目在具体实施环节,软弱不均匀等复杂地形条件是极易遇到的,这些地址条件对于盾构设备的掘进控制有着极高的要求,所以在工程实施环节要充分的做好如下几个方面的问题:①要全面深入的进行地质条件的勘察,掌握当地的软、硬地层条件,掌握其具体的分布状态;②然后了解其受力特性,有效的应用土压平衡的形式,可以根据实际需要加入一些合理的材料以提升渣土性能;③深入分析土层的软弱图纸分布状态,然后灵活的选择超挖刀、千斤顶技术参数,保证该地质条件下工程的质量合格。

2.4断裂带地层条件

一般来说,断裂带的地质条件之下,盾构工程的施工极易存在涌水严重的我替你,并且大体积岩石的材料的分布极为广泛,此时如果选择使用螺旋输送机进行施工就会导致其存在堵塞的问题。同时,因为花岗岩、硅化岩的强度比较高,所以在工程实施前对于盾构机的破岩能力有着更高的要求。因此,该地质条件中的盾构工程施工要注意如下几个方面:①要具备较强的破岩能力,可以选择深刻用单刃滚刀部件进行施工;②将系统中注入泥水、泡沫等材料,可以有效的消除堵塞、涌水的问题。

3结语

综上所述,采用土压平衡盾构施工技术,可以有效的提升工程的质量,但是在工程实施前,应该深入到施工现场进行地质条件的勘察,了解不同地质条件之下所存在的差异性,然后确定最为合理的施工方式,以保证其能够满足该地质条件的施工需要,提升工程的施工效率和质量。因此,地铁工程的技术人员与施工人员,要掌握各种盾构施工技术,可以全面提高地铁工程的质量水平,满足城市交通的使用需要。

参考文献

[1]于万春.地铁工程土压平衡式盾构施工技术要点分析[J].科技展望,2016,26(27):21.

[2]毕延哲.地铁工程土压平衡式盾构施工技术要求分析[J].建筑工程技术与设计,2019(9):88.

[3]张宇.地铁工程土压平衡式盾构施工技术研究[J].建筑工程技术与设计,2016(9):318.

[4]赵宏伟.地铁工程复合式土压平衡盾构施工技术应用建议[J].建筑工程技术与设计,2015(33):1840.

[5]林凯凯.地铁工程土压平衡式盾构施工技术要点分析[J].佳木斯职业学院学报,2018(11):486-487.

作者:徐朝辉 单位:兰州市轨道交通有限公司

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