溶洞地层盾构施工技术探究教学提纲.doc
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1、溶洞地层盾构施工技术探究 摘 要:在岩溶分布如此广泛的地区上修建城市轨道交通,对于勘察及其处理技术、以及盾构施工技术的要求很高。若其中某个环节出现失误,有可能造成隧道坍塌等后果,从而影响线路的推进,或者导致施工进度中断,甚至换线等严重后果。本文对溶洞地层盾构施工技术进行了阐述,为后续工程提供宝贵的施工经验提供借鉴。 关键词:溶洞地层 盾构施工技术 一、溶洞对隧道工程的影响 当隧道穿过可溶性岩层时,有的溶洞岩质破碎,容易发生组塌。有的溶洞位于隧道底部,充填物松软且深,使隧道基底难于处理。有时遇到填满饱含水分的充填物溶槽,当坑道掘进至其边缘时,含水充填物不断涌入坑道,难以遏止,甚至使地表开裂下沉,
2、山体压力剧增。有时遇到大的水囊或暗河,岩溶水或泥砂夹水大量满入隧道。有的溶洞、暗河迂回交错、分支错综复杂、范围宽广,处理十分困难。1 二、盾构机原理 1.泥水加压式盾构 所谓泥水加压式盾构就是在刀盘后面设置一个封闭隔板,称之为泥水舱。当盾构掘进时通过刀盘切削土体,然后在泥水舱内加入水和添加剂制成泥浆用来抵挡前方土压和水压,通过输送管道把泥浆输送到地面,经过这样带动整个泥水舱,经过不断地掘进切削土体搅拌成泥浆,输送地面再掘进的循环过程,使得盾构不断推进,其中用来抵挡掌子面上的土压和水压,称之为泥水压力。通过泥水压力平衡掌子面的水、土压力,不断前进的盾构,称为泥水加压式盾构。2 2.土压平衡式盾构
3、 土压平衡式盾构与泥水加压式盾构不同之处在于,抵挡掌子面前方的水、土压介质不同。泥水加压式盾构的介质为泥水,而土压平衡式盾构的介质为泥土。但保持掘削面的稳定的原理是一样的。 三、掘进施工 1.盾构掘进施工前准备 盾构掘进施工前,采用地质钻孔、地质雷达探测详细探明溶洞、土洞情况,在地面建筑物密集区无钻孔及雷达探测条件的区段采用盾构掘进过程中利用超前地质钻探探测溶洞、土洞情况。根据溶洞、土洞特点对其采用不同方法进行处理。在未勘测地段掘进中,采用超前地质钻探发现溶洞(土洞)后,及时进行溶洞处理,在隧道贯通后采用管片预留注浆孔进行洞内注浆处理。盾构掘进根据地质条件,计算各项参数的初始值,在施工过程中,
4、根据监测结果进行调整优化。 2.掘进速度 推进速度根据地层确定,一般控制在2cm/min,由于岩面不规则,盾构掘进过程中,盾构抖动大,适当控制掘进速度,减小掘进对周围地层的扰动,保证地层稳定。 3.注浆 同步注浆量为68m3,同时,滞后盾构掘进环5环进行双液浆加强注浆。加强注浆压力控制在0.5MPa以内,注浆量以压力控制为准。 4.管片拼装 管片采用错缝拼装,增强整体刚度。管片采用高强螺栓连接,管片拼装完成后及时拧紧螺栓,同时在盾构掘进过程中,加强对已拼装完成的管片螺栓检查,及时做好螺栓复拧工作,减少管片变形空间。同时加强管片外二次注浆,减小管片变形空间,稳固管片。 5.盾构掘进过程控制 盾构
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