超深覆土下盾構(gòu)穿越軟硬不均地層的土壓力設(shè)定.docx_第1頁(yè)
超深覆土下盾構(gòu)穿越軟硬不均地層的土壓力設(shè)定.docx_第2頁(yè)
超深覆土下盾構(gòu)穿越軟硬不均地層的土壓力設(shè)定.docx_第3頁(yè)
超深覆土下盾構(gòu)穿越軟硬不均地層的土壓力設(shè)定.docx_第4頁(yè)
超深覆土下盾構(gòu)穿越軟硬不均地層的土壓力設(shè)定.docx_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩2頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

1、超深覆土下盾構(gòu)穿越軟硬不均地層的土壓力設(shè)定【摘要】:結(jié)合上海軌道交通12號(hào)線復(fù)興島站利津路站區(qū)間的施工,分析、總結(jié)了盾構(gòu)在上硬卜.軟地層中推進(jìn)時(shí)的土壓力設(shè)定的一些方法、經(jīng)驗(yàn)【關(guān)鍵詞】:土壓力、軟硬不均、盾構(gòu)姿態(tài)1前言上海城市軌道交通己經(jīng)過(guò)20余年的發(fā)展,施工技術(shù)日趨成熟,但此前由丁城市地下空間利用率不高,地下空間開(kāi)發(fā)的條件相對(duì)較好,此前的盾構(gòu)法隧道的施工絕大部分位于淺層地下空間內(nèi),城市軌道交通建設(shè)中涉及的盾構(gòu)法隧道其埋深普遍在20mo隨著地下空間開(kāi)發(fā)的日趨飽和,對(duì)地下空間的開(kāi)發(fā)逐步向深層地下空間發(fā)展,盾構(gòu)法隧道也不可避免向超大埋深發(fā)展,地層越深所遇到的地質(zhì)條件更復(fù)雜,尤其是上海地區(qū)的地質(zhì)情況,

2、隧道埋深如超過(guò)30m,盾構(gòu)推進(jìn)將穿越、1及2層土,為上硬下軟的土層,盾構(gòu)在穿越軟硬不均的地層時(shí)由于上卜土層強(qiáng)度不均口J.能會(huì)引起盾構(gòu)工作面的不穩(wěn)定,易造成盾構(gòu)軸線偏離。所以在超深覆十.及上硬下軟土層雙重因素下,盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)頭部土壓力的設(shè)定也更復(fù)雜,十.壓力設(shè)定是否合理對(duì)于盾構(gòu)姿態(tài)控制、管片拼裝質(zhì)量都會(huì)起到直接影響。本文以上海軌道交通12號(hào)線26標(biāo)復(fù)興島站利津路站區(qū)間隧道工程為依托,對(duì)于盾構(gòu)穿越、1及層期間的土壓力設(shè)定、盾構(gòu)姿態(tài)及管片拼裝質(zhì)量進(jìn)行分析,研究,總結(jié)出盾構(gòu)在超深覆土下穿越軟硬不均地層的土壓力設(shè)定方法。2工程概況2.1工程簡(jiǎn)述復(fù)興島站利津路站區(qū)間采用2臺(tái)盾構(gòu)機(jī)自利津路站西端頭井依次始發(fā),

3、經(jīng)偉萊家園居民小區(qū),朱家門煤炭裝卸碼頭廠區(qū),穿越黃浦江后進(jìn)入滬東中華船廠廠區(qū),至復(fù)興島站東端頭井接收。上行線隧道長(zhǎng)1566.237m,卜.行線隧道長(zhǎng)1565.673m。隧道最大坡度為30%。,最大埋深約36m。2.2地質(zhì)情況根據(jù)地質(zhì)勘探報(bào)告,區(qū)間隧道長(zhǎng)距離全斷面穿越層暗綠草黃色粘土層、1層草黃灰色砂質(zhì)粉土層,2層草黃灰色粉細(xì)砂。其中層土為上海標(biāo)致性硬土層,1、®2層為承壓水軟土層。區(qū)間隧道第70環(huán)進(jìn)入層土、第200環(huán)隧道底部出現(xiàn)層、第400環(huán)隧道全斷面進(jìn)入層土,盾構(gòu)穿越上硬下軟的長(zhǎng)度近240米。n朗條草黃色帖土II層草黃噥色傾粘土ii層草黃灰色醐砂地質(zhì)剖面圖3盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)的土壓力設(shè)定及

4、效果3.1理論土壓力計(jì)算區(qū)間隧道施工前根據(jù)地質(zhì)勘探資料提供的盾構(gòu)施工區(qū)域上部各層土體的性質(zhì)及厚度,對(duì)盾構(gòu)施工理論土壓力進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)土壓力計(jì)算原則,粘土層采用水土合算、砂性土采用水土分算。盾構(gòu)中心位于層土,采用水土合算公式:%=、奶吊+«%+丁乩)盾構(gòu)中心位于層土,采用水土分算公式:&=Ko(/|-/水)"+(,2-")/+(兒水)乩+"/總計(jì)算得到的理論土壓力如下:土層容重(KN/m3)土層厚度(m)118.02.92.42.323342.9118.61.11.31.11.41.51.317.61.21.11.61.91.90.7j18.51.

5、92.73.62.12.133.93.717.63.33.53.73.83.544.56.4116.910.697.7988.27.981-117.13433.843.33.33L217.91.33.232.71.82.73319.40.623.74.84.84.54.5118.70.83.55環(huán)號(hào)179204240274305342376424土壓力(Mpa)0.360.400.400.430.440.410.450.483.2實(shí)際土壓力設(shè)定本區(qū)間下行線隧道先行施工,由于計(jì)算得到的理論土壓力偏大,高于以往施工經(jīng)驗(yàn)值,且區(qū)間隧道進(jìn)入200環(huán)后,隧道覆土逐步增大,由26米增加至36米,總推力己達(dá)

6、到近3000t,這都是以往盾構(gòu)施工未曾遇到的??紤]到降低總推力的需要,同時(shí)對(duì)地面沉降情況進(jìn)行分析(見(jiàn)下圖):地面沉降點(diǎn)變化較穩(wěn)定,盾構(gòu)推進(jìn)期間單次變化量及累計(jì)變化量均在允許范圍內(nèi),故下行線盾構(gòu)在軟硬不均土層中初期穿越時(shí)土壓力設(shè)定均維持在0.30Mpa,較理論土壓力值偏低O.IMpao002ml_m,«02ooSIKlIJN:319星時(shí)-»-CX210A-CX22Orsi-4CX200b-CX230ouS監(jiān)測(cè)點(diǎn)累計(jì)變化曲線圖3.3土壓力設(shè)定過(guò)低引起的后果3.3.1盾構(gòu)姿態(tài)惡化對(duì)于下行線隧道210環(huán)450環(huán)盾構(gòu)姿態(tài)變化繪制曲線圖進(jìn)行統(tǒng)計(jì)后可以發(fā)現(xiàn),由于土壓力設(shè)定過(guò)低,盾構(gòu)推進(jìn)中

7、容易磕頭,存在部分超挖現(xiàn)象,自210環(huán)以后開(kāi)始整體下沉,切II上下最大偏差達(dá)到-63mm,盾構(gòu)上下最大偏差達(dá)到-119mm。為避免盾構(gòu)機(jī)整體下沉,千斤頂區(qū)域油壓糾偏時(shí),下部油壓較大,上部油壓小,盾構(gòu)機(jī)呈“抬頭狀”向前推進(jìn),造成管片坡度大于設(shè)計(jì)坡度、盾構(gòu)機(jī)坡度小于設(shè)計(jì)坡度的狀況,管片與盾構(gòu)機(jī)之間的夾角最大時(shí)達(dá)到18%0,盾構(gòu)機(jī)下部長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有間隙,影響管片拼裝質(zhì)量。3.3.2成型管片出現(xiàn)連續(xù)碎裂情況由于盾構(gòu)姿態(tài)不佳,管片與盾構(gòu)機(jī)之間的關(guān)系一直處于非正常的狀態(tài),導(dǎo)致管片整體受力不均勻,在近3000t的總推力作用下,管片在盾尾內(nèi)完好無(wú)損,脫出盾尾45環(huán)后開(kāi)始出現(xiàn)連續(xù)碎裂情況,碎裂主要集中在封頂塊與鄰接

8、塊受力最薄弱的位置。盾構(gòu)機(jī)與管片間夾角示意圖3.4采取措施3.4.1提高土壓力設(shè)定值經(jīng)分析,管片碎裂的主要原因?yàn)槎軜?gòu)機(jī)推進(jìn)中磕頭、整體下沉導(dǎo)致盾構(gòu)姿態(tài)不佳所致。由于盾構(gòu)機(jī)位于層與層夾層土上,層硬土層位于盾構(gòu)機(jī)上部,地面沉降有滯后性,無(wú)法如淤泥質(zhì)粘土層地區(qū)那樣立即反映出盾構(gòu)機(jī)頭部土壓力是否合適,故不可以根據(jù)盾構(gòu)切口地表沉降數(shù)據(jù)作為設(shè)定土壓力的首要依據(jù)。所以首要措施便是將土壓力設(shè)定至接近理論值的0.40Mpa,保持盾構(gòu)機(jī)頭部穩(wěn)定,不再整體下沉,避免發(fā)生超挖。同時(shí)通過(guò)管片180°貼片調(diào)整管坡,減小管片與盾構(gòu)機(jī)之間的夾角,減小千斤頂上、下區(qū)域油壓差,使管片受力更均勻。可以看出,后期盾構(gòu)姿態(tài)明

9、顯好轉(zhuǎn)。3.4.2降低總推力盾構(gòu)機(jī)總推力組成(見(jiàn)右圖):由盾構(gòu)機(jī)正面土壓力引起的正面阻力僅占總推力的35%,而側(cè)摩阻力占到50%。正面阻力計(jì)算公式為:F=-jiD2/4從220環(huán)450環(huán)盾構(gòu)姿態(tài)曲線圖從220環(huán)450環(huán)盾構(gòu)姿態(tài)曲線圖經(jīng)計(jì)算,土壓力每上升0.IMpa,總推力僅增加300t,故如因?yàn)槌罡彩?總推力過(guò)大的原因而降低正面十壓力,以期降低總推力,效果十分有限。應(yīng)將降低總推力的目標(biāo)定位在降低側(cè)摩阻力上,采取盾構(gòu)機(jī)殼體觸壁注漿、使用超挖刀等措施可有效降低500600t總推力。3.5上行線盾構(gòu)推進(jìn)施工情況上行線盾構(gòu)推進(jìn)退于下行線一個(gè)半月,吸取了下行線盾構(gòu)推進(jìn)施工中土壓力設(shè)定偏低的教訓(xùn)。在相同的軟硬不均地質(zhì)條件下,上行線盾構(gòu)機(jī)頭部土壓力逐步提高至0.44Mpa,接近理論計(jì)算值,盾構(gòu)機(jī)切口與盾尾的偏差值雖然也有起伏,但是由于盾構(gòu)機(jī)頭部比較穩(wěn)定,未發(fā)生盾構(gòu)整體持續(xù)下沉的狀況,保持盾構(gòu)姿態(tài)更容易,且盾構(gòu)機(jī)與管片之間的關(guān)系始終保持在一個(gè)良好的狀態(tài),雖然也有管片碎裂的現(xiàn)象,較下行線已大有改觀。4結(jié)論本文以I.海軌道交通12號(hào)線26標(biāo)復(fù)興島站利津路站區(qū)間為例,對(duì)盾構(gòu)

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論