盾构的施工监测技术课件.ppt
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- 盾构 施工 监测 技术 课件
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1、盾构工程的施工、监测技术盾构工程的施工、监测技术p 盾构的施工工艺盾构的施工工艺p 盾构的监测内容、布点情况盾构的监测内容、布点情况p 盾构常见的风险源盾构常见的风险源p 盾构施工各参数的选取盾构施工各参数的选取盾构法隧道盾构法隧道盾构施工流程盾构施工流程出洞出洞洞门加固洞门加固车架转换车架转换正常推进正常推进(同步注浆、二次补浆、拼装管片同步注浆、二次补浆、拼装管片)进洞进洞说明说明:所谓所谓“洞洞”是指盾构始发井是指盾构始发井。盾构工作井盾构工作井洞门加固洞门加固盾构出洞盾构出洞洞圈放样洞圈放样基座安装基座安装盾构安装、调试盾构安装、调试后靠安装后靠安装负环拼装负环拼装凿除部分槽壁凿除部分
2、槽壁洞口止水装置安装洞口止水装置安装槽壁全部凿除槽壁全部凿除盾构靠上洞圈内加固土盾构靠上洞圈内加固土始发推进始发推进盾构基座图盾构基座图后盾支撑图后盾支撑图出洞止水装置出洞止水装置封洞门封洞门盾构推进盾构推进盾构进洞盾构进洞主体结构主体结构区间隧道间联络通道的施工技术区间隧道间联络通道的施工技术在粘性土层中采用顶管法施工在粘性土层中采用顶管法施工p 盾构的施工工艺盾构的施工工艺p 盾构的监测内容、布点情况盾构的监测内容、布点情况p 盾构常见的风险源盾构常见的风险源p 盾构施工各参数的选取盾构施工各参数的选取盾构位移矢量图盾构位移矢量图监测内容监测内容序号序号监测项目监测项目1地表沉降地表沉降2
3、管线沉降管线沉降3建筑物沉降建筑物沉降4隧道沉降、位移隧道沉降、位移5隧道收敛隧道收敛频率要求:推进期间,频率要求:推进期间,1 1天天2 2测测监测范围:规程规定前监测范围:规程规定前2020环后环后3030环;实际要求范围:前环;实际要求范围:前30m30m后后50m50m频率及范围频率及范围地表监测地表监测地表横向剖面沉降曲线地表横向剖面沉降曲线地表纵向剖面沉降曲线地表纵向剖面沉降曲线地层损失地层损失地层隆沉地层隆沉固结沉降固结沉降主固结沉降主固结沉降次固结沉降次固结沉降土层厚度土层厚度土体灵敏度土体灵敏度正常地层损失正常地层损失非正常地层损失非正常地层损失灾害性地层损失灾害性地层损失均
4、匀变化均匀变化局部化变化局部化变化突发性变化突发性变化主固结沉降主固结沉降51050 10050010000.40.50.60.70.80.911.11.21.31.41.51.6ev/kPa1101001000100000.30.40.50.60.70.80.91et/min变形特性变形特性次固结沉降次固结沉降地层隆沉地层隆沉主观因素主观因素客观因素客观因素严重超挖严重超挖(欠挖欠挖)推进参数匹配不合理推进参数匹配不合理注浆量不足或注浆不及时注浆量不足或注浆不及时盾构后退盾构后退设计阶段的盾构选择设计阶段的盾构选择注浆材料本身的体积收缩注浆材料本身的体积收缩盾壳移动对临近土体的扰动盾壳移动对
5、临近土体的扰动隧道本身的沉降隧道本身的沉降盾构盾构“姿态姿态”纠偏纠偏隧道初砌的变形隧道初砌的变形隧道沉降测点布置隧道沉降测点布置隧道收敛隧道收敛盾构监测测点布置盾构监测测点布置盾构监测测点布置盾构监测测点布置p 盾构的施工工艺盾构的施工工艺p 盾构的监测内容、布点情况盾构的监测内容、布点情况p 盾构常见的风险源盾构常见的风险源p 盾构施工各参数的选取盾构施工各参数的选取凿洞门时涌水涌沙凿洞门时涌水涌沙2322212019181716151413121110987654321 本次填充注浆共布置孔位本次填充注浆共布置孔位23只,除进出洞门中心及原旋喷桩加固区两只,除进出洞门中心及原旋喷桩加固区
6、两端共端共7只孔注浆深度为只孔注浆深度为20米外(地面以下),其他米外(地面以下),其他16只孔注浆深度均为只孔注浆深度均为17米。米。共计注浆延共计注浆延412米。米。中兴路井充填注浆介绍中兴路井充填注浆介绍盾构切口盾构切口10cm下移原因分析下移原因分析井口不变出现斜线现象井口不变出现斜线现象底部加固土体为刚性,因底部加固土体为刚性,因此切削比较困难,同时还此切削比较困难,同时还造成盾构刀盘受力不均。造成盾构刀盘受力不均。1号线隧道底部加固强度号线隧道底部加固强度高、面积大、隧道加固高、面积大、隧道加固范围不均匀。范围不均匀。地铁地铁1号线号线地铁地铁2号线穿越号线穿越1号线轴线突变号线轴
7、线突变1、对成环隧道下部注浆加固、对成环隧道下部注浆加固2、放慢推进速度,每推进、放慢推进速度,每推进10cm进行一次测量进行一次测量3、穿越过程中建立通讯网络、穿越过程中建立通讯网络4、每箱土、每箱土(1015cm)分析一次反馈数据分析一次反馈数据5、注浆以点数控制、注浆以点数控制针对措施:针对措施:隧道底部注浆隧道底部注浆地铁地铁2号线穿越号线穿越1号线轴线突变号线轴线突变通过上述措施盾构轴线得到了有效控制通过上述措施盾构轴线得到了有效控制管片渗水管片渗水管片破损管片破损管片错台管片错台隧道上浮隧道上浮控制措施控制措施盾构切口进入加固区后刀盘切削不动土体,加水后盾构还是无法推动盾构切口进入
8、加固区后刀盘切削不动土体,加水后盾构还是无法推动10盾构进洞盾构进洞接收井接收井土体加固强度土体加固强度0.81.4Mpa盾构距离工作井槽壁外盾构距离工作井槽壁外3.65米米盾构推力为盾构推力为33000kN10#盾构进洞盾构进洞针对措施:针对措施:1.洞门凿除,强行进入洞门凿除,强行进入凿除后盾构还是推不动,推力为凿除后盾构还是推不动,推力为32000kN10#盾构进洞盾构进洞排孔排孔刀盘注水刀盘注水软化土体软化土体针对措施:针对措施:2、采取打排孔,刀盘注水软化土体,经过努力后盾构终于进洞、采取打排孔,刀盘注水软化土体,经过努力后盾构终于进洞p 盾构的施工工艺盾构的施工工艺p 盾构的监测内
9、容、布点情况盾构的监测内容、布点情况p 盾构常见的风险源盾构常见的风险源p 盾构施工各参数的选取盾构施工各参数的选取正面平衡压力正面平衡压力p=k0 h p:平衡压力平衡压力(包括地下水包括地下水):土体的平均重度:土体的平均重度(kN/m3)h:隧道埋深:隧道埋深(m)k0:土的侧向静止平衡压力系数:土的侧向静止平衡压力系数出土量出土量 6340盾构每环理论出土量盾构每环理论出土量/4D2L/46.3421.237.88m3/环环盾构推进出土量控制在盾构推进出土量控制在98%100%之间。即之间。即37.13m3/环环37.88m3/环。环。推进速度推进速度 6340盾构:盾构:V=1.2(
10、6.34026.2002)/41.66m3;每环的压浆量一般为建每环的压浆量一般为建筑空隙的筑空隙的200250,即每推进一环同步注浆量为,即每推进一环同步注浆量为3.31 m34.14 m3泵送出口处的压力在水土压力的基础上相应提高泵送出口处的压力在水土压力的基础上相应提高0.51.0kg/cm2,软土,软土地区,一般控制在地区,一般控制在0.3MPa左右。左右。正常推进时速度宜控制在正常推进时速度宜控制在24cm/min之间。过建筑物时推进速度宜适当放之间。过建筑物时推进速度宜适当放慢,宜控制在慢,宜控制在1cm/min以内。以内。同步注浆同步注浆 千斤顶推力千斤顶推力 初始掘进阶段时控制
11、扭距初始掘进阶段时控制扭距F10000kN,正常掘进阶段时控制扭距,正常掘进阶段时控制扭距F30000kN浆液的具体配比如下浆液的具体配比如下:(Kg/1.25m3)4002601150125数量数量水水砂砂粉煤灰粉煤灰水泥水泥材料材料二次补压浆液技术指标二次补压浆液技术指标:(每每0.5m3)75-125250kg250kg30s60s35oBe中性水玻璃中性水玻璃(kg)水水水泥水泥(普普425#)初凝时间初凝时间(s)乙液乙液甲液甲液二次补压浆二次补压浆 每每5环进行一次壁后二次补压浆,重要地段按实际情况还需进行加密。环进行一次壁后二次补压浆,重要地段按实际情况还需进行加密。盾构过江控制
12、措施盾构过江控制措施(1)土压力设定土压力设定 在盾构切入大堤后,根据覆土厚度、水深、潮汐变化和监测数据及时调整在盾构切入大堤后,根据覆土厚度、水深、潮汐变化和监测数据及时调整土压力的设定值,减少对土体的扰动,保证大堤和江中隧道施工的安全。对于土压力的设定值,减少对土体的扰动,保证大堤和江中隧道施工的安全。对于盾构需要穿越承压水层时,实际掘进的土压力设定应不下于承压水盾构需要穿越承压水层时,实际掘进的土压力设定应不下于承压水.(2)监测监测 制定合理的监测方案,加强沉降监测。制定合理的监测方案,加强沉降监测。盾构穿越大堤后,江中段施工采取跟踪观测的方法进行观测,将观测数据盾构穿越大堤后,江中段
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