下面是小编为大家整理的盾构施工典型上软地层下硬掘进参数选择(2022年),供大家参考。
盾构施工典型上软地层下硬掘进参数选择 1 掘进措施
在上软下硬复合地层施工,添加剂的选择是关键,在推进过程中设法保持上部软土的平衡是目标,为了盾构通过时避免出现沉降以及坍塌等现象,采取主要对策措施如下:
1)加强盾构机维养保养,提高设备的完好率和利用率。并且提前有预见性的开仓检查刀具磨损情况并及时更换,保证刀具的完好率。
2)采用土压平衡模式掘进。单纯采用较大土压力是一种理想方法,但因为下部为中风化岩层,会产生结泥饼的负面效应,而采用欠土压和辅助气压方法建立土压平衡掘进,容易造成气体泡沫冒出地面。因此,采用土压平衡模式,在保证泡沫基本功能的前提下减小泡沫的注入量和发泡倍率。泡沫溶液的组成参考:泡沫添加剂原液 4%,水 96%;发泡倍率4-6 倍。
3)重视盾构掘进基础数据的异常反馈。如推进速度、推力、扭矩、土舱压力增大、油温升高、出土闸门喷涌、渣土的含水量变化、渣样的判断、实际出渣量与理论出渣量的比较等等,认真分析异常原因,采取果断的技术措施,以免贻误最佳的处理时机。
4)严格控制掘进施工出土量。出土量宜每环控制在 58-62m3左右,最多不能超过 65m3
,视渣土中水量多少。若出现出渣过多,而推进行程不够时,应停止螺旋机出土,继续掘进达到拼管片为止。在下一环开始掘进时需要憋土保压,土压大小视刀盘扭距而定。停机前也要憋土保压,以防止掌子面坍塌。
5)密切注意工程地质和地表沉降变化的情况。根据地表沉降参数与推进参数总结出适应该地层掘进参数和注浆参数。收集必要的掘进参数和地层信息,以信息反演地层结构。及时调整推进参数,减少对地层的扰动,控制地面沉降。
6)优化壁后注浆配合比参数。调整同步注浆配合比,加入适量早强剂,使浆液凝胶时间缩短到 5h 左右,使同步注浆尽快发挥其止水作用,防止管片背后水力通道的形成,可以有效防止或减小喷涌的发生,阻止管片上浮。同时,及时进行二次双液止水环注浆,对管片背后进行堵水。
2 2 盾构掘进参数控制
上软下硬地层 推力(t)
<1500
推进速度(mm/min)
15-25
扭矩(kn·m)
<3000
刀盘转速(rad/min)
1.5~2
出土量(m³)
58-62 注浆压力(MPa)
0.3~0.4
注浆量(m³)
5.5~6
添加剂 泡沫溶液浓度 3%-4%,发泡率 4-6 倍。
注意事项 ①尽可能使用铰接油缸调整盾构机姿态,减小盾构机爬坡趋势。
②保持泡沫管的畅通,一旦发现泡沫管堵塞,立即疏通防止结泥饼。
③出土量精细化控制,减少地面沉降量。
每环对渣样在隧道内进行清洗,判断上部地层是否改变趋势。
3 施工总结
1)在上软下硬地层,泡沫管于中心加水会出现经常堵塞,需要及时疏通,防止扭矩及渣温上升较快。
2)当渣土中粘粒含量大于 15%时,可采用泡沫以防止泥饼的发生;当判断土舱内可能结泥饼时,应采用分散剂进行浸泡;当在粘粒含量小于 15%全断面砂层中掘进时,透水性大并极易引发喷涌,可采用高分子聚合物材料,对渣土有一
定改良效果; 3)在上软下硬地段掘进时,可能会出现刀盘上部地层突然塌陷的情况,造成扭矩突然增加,通过刀盘继续转动又能迅速恢复正常。
4)从软土地层渐变到上软下硬段地层时,应密切注意以下几点:①扭矩变化;②渣样变化;③盾构机姿态变化。根据变化情况选择适当的添加材、掘进模式,并通过铰接系统调整盾构机姿态。
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