理论教育 盾构隧道施工风险控制-隧道工程施工及风险防控

盾构隧道施工风险控制-隧道工程施工及风险防控

时间:2023-08-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:在盾构穿越驳岸桩基过程中,利用实时高精度的监测数据调整盾构掘进参数,加强对盾构姿态和注浆的控制,在确保盾构正面沉降控制良好的情况下,尽可能使盾构匀速、直线通过,减少盾构纠偏量和纠偏次数。

盾构隧道施工风险控制-隧道工程施工及风险防控

1.盾构隧道曲率半径施工风险控制措施

(1)施工时根据不同的地层分布情况,及时调整盾构施工参数(如盾构工作舱压力、工作姿态、推进速度、顶力、注浆量等)。

(2)盾构在软硬不同的土层中推进时,易发生偏斜,施工时应遵循勤纠微调原则。

(3)在小曲率半径工程施工中,根据推进速度、出土量和地层形变等信息数据及时调整各种施工参数,在尽可能短的时间内将平衡压力和注浆量调至最佳状态。

2.盾构穿越或平行既有隧道施工风险控制措施

(1)建议采取间隔加固措施,可选择在两隧道之间密排布置搅拌桩加固或中隔墙素混凝土加固,并确保加固到设计深度。

(2)严格控制与切口水压有关的施工参数;严格控制盾构姿态的变化,在小净距推进时,盾构姿态变化不可过大、过频,以减少土层损失,减小盾构对周围土体的扰动。

(3)加强设备维修保养,防止由于盾构设备故障而造成停推时间过长。

(4)提高同步注浆浆液质量,实行注浆量和注浆压力双控模式,减小对周边土体的扰动,保证成型隧道的稳定性。

(5)必须将监测数据与施工参数的优化紧密结合起来,即根据监测数据的变化情况,分析调整当前的盾构施工参数,尽量减小盾构施工对周围环境的影响。

(6)改良土体。利用加泥孔向前方土体加膨润土或泡沫剂来改良土体,增加土体的流塑性。

3.盾构穿越既有建(构)筑物桩基施工风险控制措施

在隧道施工过程中,需要对建筑物的沉降量进行控制。在施工过程中对周边建筑物进行保护和控制是必要的,对于重要建筑物需要进行监测,一旦发现问题,需要及时处理。盾构施工包括盾构掘进和工作井施工。盾构掘进过程中由于渗漏水、土仓压力设置不当、工作面失稳及超浅覆土等因素会引起地表沉降,所以在施工过程中要注意控制这些因素,主要措施有如下几种。

(1)在盾构掘进过程中及时注浆,并做好各项防渗漏措施,做好密封工作。

(2)在掘进过程中控制好土仓压力,防止工作面失稳引起地表沉陷和隆起。

(3)对于需要重点注意的砖混结构房屋,除了在掘进过程中加强注浆处理之外,必要时需要对房屋的地基进行加固。

(4)对于盾构上方的高层建筑,如果桩基没有伸入盾构路线内,需要加强注浆并进行房屋的监测工作;如果桩基伸入盾构路线内,除了进行上述处理之外,还需要对建筑物进行补桩,并且需要尽快进行。(www.daowen.com)

4.拔桩及改建风险控制措施

(1)施工区域若为航道,应与港监部门沟通,对施工区周边的过往船只进行协调,以确保航道安全。拔桩施工期间对既有挡土墙等设施进行监测,减小拔桩施工对其产生的影响。

(2)在拔桩施工过程中,严格按照技术规程操作,避免在钢套管陈放、减摩、起拔等施工过程中因拔桩造成断桩。对可能已经出现的断桩进行认真研究,准备好应急预案,采取合理的技术措施处理断桩。

(3)对既有结构加强保护,在拔桩及加固改造施工中对其加强监测,并做好应急预案,确保拔桩及改建工作安全进行。

(4)由于盾构掘进的需要,拔桩后的桩孔必须进行填充加固,填充材料凝固后既要有一定的强度,又不能太高。为加强盾构顶部土体和防止渗漏水,同一桩孔内采用不同的材料配比,上部填充材料强度高于下部。

5.盾构浅覆土穿越河流、湖泊风险控制措施

(1)建立防汛墙及桩基的沉降网点监测系统,及时掌握位移动态,将沉降变形控制在允许范围内。

(2)穿越施工前对穿越区地基进行加固,对桩基进行隔离保护,控制推进速度,密切关注推进速度与地面沉降之间的关系,通过同步注浆及时充填建筑空隙,减少施工过程中的土体变形。

(3)在穿越桩基段时,为避免因拼装管片引起盾构机后退而造成沉降及变形,在盾构推进结束之后不要立即拼装,等待2~3 min,周围土体与盾构机固结在一起后再进行管片拼装。

(4)在盾构穿越驳岸桩基过程中,利用实时高精度的监测数据调整盾构掘进参数,加强对盾构姿态和注浆的控制,在确保盾构正面沉降控制良好的情况下,尽可能使盾构匀速、直线通过,减少盾构纠偏量和纠偏次数。

6.管道邻近开挖区间施工风险控制措施

(1)在施工前准确掌握地下管道的轮廓、位置、轴线走向和有无影响高压喷浆正常施工的严重断裂及局部塌落孔洞;在管道加固施工过程中严格控制施工参数,例如浆液压力、高压水的压力与流量、高压气体的压力与流量、喷浆时的提升速度与角度等,对加固区域地表起伏情况进行严密监测。

(2)在盾构推进过程中,根据周围环境和土体中应力监测点的监测结果,随时调整盾构正面土压力、掘进速度、注浆量、注浆压力等施工参数,减少对周围土体的扰动;放慢盾构推进速度,减少对周围土体的拖带。

(3)严格控制盾构正面平衡压力。在盾构邻近污水管推进时,必须严格控制切口平衡压力,同时也必须严格控制与切口压力有关的施工参数,如推进速度、总推力、出土量等。尽量减少平衡压力值的波动,减少对土体的扰动。

(4)严格控制盾构纠偏量。在确保盾构正面变形控制良好的情况下,使盾构均衡、匀速地推进施工。结合以往穿越管线行之有效的经验,在盾构穿越的过程中,推进速度不宜过快。盾构姿态变化不可过大、过频,以减少盾构施工对地层的扰动。

(5)严格控制同步注浆量和浆液质量。同步注浆浆液选用可硬性浆液,通过同步注浆及时充填建筑空隙,减少施工过程中周边的土体变形。同步注浆量一般控制在建筑空隙的200%~250%,实际施工中浆液的用量结合前一阶段施工的用量及监测报表进行合理选择。

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