盾构超长距离下穿既有线路施工沉降控制技术研究.pdf
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1、文章编号:()收稿日期:网络首发日期:基金项目:中铁二十五局集团有限公司科技研发计划项目()作者简介:程志强()男湖北随州人高级工程师主要从事工程项目建设与管理工作:.引文格式:程志强.盾构超长距离下穿既有线路施工沉降控制技术研究.铁道建筑技术():.盾构超长距离下穿既有线路施工沉降控制技术研究程志强(中铁二十五局集团有限公司 广东广州)摘 要:城市地下空间面临着空间上的交叉问题地铁相对于其他地下空间工程普遍修建较早但新建地下空间工程对既有地铁隧道的沉降影响较大目前盾构超长距离下穿既有线路施工沉降控制技术研究较少 为此基于盾构法施工的深圳地铁 号线共建管廊工程其超长距离(.)下穿既有地铁隧道线
2、路研究分析出现的管廊盾构法施工中既有地铁发生沉降的原因针对性提出超前地质预报、预加固、跟踪注浆、超前注浆和掘进参数控制等一系列工程措施通过现场数据监测分析上述措施显著改善了既有地铁沉降保证了盾构管廊施工及地铁运营安全应用效果良好可为相关工程提供参考关键词:地铁隧道 盾构下穿 注浆加固 既有线路中图分类号:.文献标识码:./.(.):.(.).:引言随着城市地下空间的大力开发不可避免地会遇到新建工程施工对既有线路的影响其中新建隧道盾构施工对既有地铁隧道及地表沉降的影响不可忽视相关的控制措施值得研究关于盾构下穿引起的隧道变形数学解乔晓延等引入隧道轴力的二阶效应根据既有隧道两端自由的约束条件提出盾构
3、下穿引起既有隧道受力变形解析解 针对盾构下穿对既有建筑物的影响张海超通过现场监测数据对大直径盾构隧道近距离穿越既有地铁隧道中运营隧道的变形特征和规律进行了归纳总结傅一栋通过数值模拟分析盾构掘进对上覆建筑物的影响黄懿等对盾构施工对临近建筑物的影响进行数值模拟研究得到盾构下穿的临近建筑物变形规律和地表沉降规律张旭等通过数值模拟分析盾构下穿施工地下过街通道变形规律提出了合理控制掘进参数和及时二次注浆加固的措施 针对盾构下穿既有建筑物的控制措施刘旭鹏等针对盾构下穿砖混结构建筑物群的沉降问题提出渣土改良、严控土仓压力和出土量、提高注浆质量等措施方广涛等通过数值模拟研究不同加固方案对地表沉降的控制效铁道建
4、筑技术 ()程志强:盾构超长距离下穿既有线路施工沉降控制技术研究果朱建才等研究 工法加固对既有隧道沉降变形的控制效果任跃勤等提出了超前管棚加固、地面预注浆加固相结合的方案叶至盛等总结归纳盾构掘进控制参数设置、渣土改良、出土量控制和综合注浆等成套施工技术翟晓慧提出地面水平钻孔注浆 盾构机超前注浆 既有线注浆 先行线路注浆的综合注浆技术刘志涛等针对盾构穿越砖混民房建筑群提出降低背后回填浆液初凝时间、及时补充浆液和采用矮小型刮刀且超挖刀收缩的方式掘进对变形控制本文在上述系列研究的基础上依托深圳地铁 号线共建管廊工程对盾构超长距离下穿既有线路施工技术开展了研究通过采用超前地质预报、预加固、跟踪注浆、超
5、前注浆和掘进参数控制等一系列工程措施保证了管廊盾构隧道的掘进顺利进行和既有地铁的运营安全可为今后盾构下穿地铁施工提供参考 工程概况深圳地铁 号线共建管廊工程某区间长达.管廊区间段下穿地铁区间左线线路长度为.竖向与地铁净距在.范围内为国内目前复杂地层最长距离下穿既有线路该区间位于岩溶发育区线路埋深在.之间隧道内径 外径 采用一台外径 土压平衡盾构机掘进施工下穿段隧道与上方地铁隧道结构竖向最小净距.最大净距.如图 所示图 管廊隧道与地铁隧道平面位置关系 盾构在 .里程段下穿地铁区间总长.该处地层依次为含粉质黏土素填土、含砾粉质黏土、粉质黏土、碎裂岩、全/强风化砂岩等如图 所示 区间穿越地层情况如表
6、 所示图 管廊区间下穿段地质剖面图表 区间地层情况环数地铁洞身岩土类别地铁与管廊之间部分岩土类别管廊洞身岩土类别 环粉质黏土、含粉质黏土碎石粉质黏土、含粉质黏土碎石粉质黏土、全/强风化砂岩 环粉质黏土粉质黏土、全/强风化砂岩全/强风化砂岩 环粉质黏土粉质黏土、全/强风化砂岩全/强风化砂岩、微风化灰岩 环粉质黏土、全/强风化砂岩全/强风化砂岩、微风化灰岩微风化灰岩续表 环数地铁洞身岩土类别地铁与管廊之间部分岩土类别管廊洞身岩土类别 环粉质黏土粉质黏土粉质黏土、微风化灰岩 环粉质黏土粉质黏土粉质黏土 环粉质黏土粉质黏土、全/强风化砂岩粉质黏土、全/强风化砂岩 环粉质黏土、全/强风化砂岩全/强风化砂
7、岩全/强风化砂岩、碎裂岩 环粉质黏土粉质黏土粉质黏土、全/强风化砂岩 环粉质黏土粉质黏土粉质黏土 初始掘进不良情况.存在问题 年 月 日隧道 环处开始下穿地铁 号线左线区间区间盾构在掘进 环过程中通过第三方自动化监测数据发现里程 环处对应的地铁 号线大龙区间左线隧道内(环)发生沉降截至 月 日 时该环地铁隧道拱顶已发生累计沉降.轨道已发生累计沉降.经对重叠段范围内地铁隧道巡视发现大龙区间 环范围内管片存在不同程度的裂缝、渗漏水等质量缺陷如图 所示铁道建筑技术 ()程志强:盾构超长距离下穿既有线路施工沉降控制技术研究 图 地铁 号线隧道内 管片受损情况.问题分析盾构掘进造成上部土体沉降共分为 个
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