北京地鐵某盾構(gòu)區(qū)間下穿大型污水管風(fēng)險控制技術(shù)研究

1、北京地鐵某盾構(gòu)區(qū)間下穿大型污水管風(fēng)險控制技術(shù)研究【摘要】 隨著我國現(xiàn)代化經(jīng)濟的大力開展，城市地鐵在各地興建，盾構(gòu)下穿既有市政管線亦難以防止，風(fēng)險的預(yù)測與控制問題也隨之而生。結(jié)合北京地鐵14號線某區(qū)間污水管風(fēng)險源，利用三維模擬軟件ABAQUS對風(fēng)險工況進展仿真，并對加固措施效果預(yù)估，結(jié)合實際施工程經(jīng)歷總結(jié)提出盾構(gòu)下穿污水管風(fēng)險源的風(fēng)險控制技術(shù)?！娟P(guān)鍵詞】 盾構(gòu)；風(fēng)險源；污水管；風(fēng)險控制中圖分類號：U455 文獻標(biāo)識碼： A1 工程概況2 風(fēng)險工程變形預(yù)測比照2.1無措施下穿風(fēng)險工程變形預(yù)測1采用ABAQUS進展三維數(shù)值分析，模型范圍取寬度60m，長度140m，土層厚度36m。在盾構(gòu)隧道下穿既有管

2、線地段，區(qū)間左右線凈距9.0m，隧道頂距地表16.18m，間隔 既有3000污水管線底6. 96m，間隔 既有1050污水管線底11.63m。模型前后兩面邊界條件施加X方向的程度約束，模型左右兩面施加Y方向的程度約束，模型的底面施加程度和豎向約束【1】。2土體模型為Mohr-Coulomb彈塑性模型，使用三維實體單元C3D8建模，管線模型長120m，采用殼單元進展模擬，網(wǎng)格劃分后三維模型示意如圖1所示。圖1 風(fēng)險工程三維建模圖示2.2 注漿加固及控制效果為保證盾構(gòu)施工順利通過污水管線，對下穿管線的盾構(gòu)區(qū)間范圍內(nèi)進展全斷面徑向深孔注漿加固，對應(yīng)左線加固長度為90m，右線加固長度60m，沿隧道半徑

3、方向注漿長度為4.0m。對注漿加固后的盾構(gòu)隧道開挖過程進展模擬得出，在嚴格控制開挖進度和加強初支、二襯背后注漿等前提下，施工完成后3000、1050污水管線豎向沉降值分別為7.9mm，6.3mm，程度位移值分別為3.8mm、3.0mm，滿足變形控制指標(biāo)，因此采取徑向注漿措施的加固效果是顯著有效的。3 環(huán)境平安風(fēng)險控制的工程技術(shù)措施3.1 洞內(nèi)專項加固防護措施3.2 施工工藝措施3.3 同步注漿措施利用盾構(gòu)機自身設(shè)備，對掘進中在管片外形成的空隙進展注漿。通過加強盾尾同步注漿，確保管壁后空隙充滿，減少隧道圍巖徑縮、地層沉降。 同步注漿材料應(yīng)選擇和易性好、泌水性小，且具有一定強度的漿液，并應(yīng)及時、均

4、勻、足量地壓注，確保盾尾空隙得到及時和足量的充填。漿液配比設(shè)置為：水泥粉煤灰砂膨潤土水=18037178035400kg，漿液稠度控制在110115mm，凝膠時間控制在5h以內(nèi)。漿液配比根據(jù)現(xiàn)場試驗情況、地質(zhì)情況作相應(yīng)調(diào)整。1注漿壓力注漿壓力的選擇一方面要求注漿材料能充分填充盾構(gòu)施工產(chǎn)生的地層空隙，防止由此引起的地表沉陷；另一方面要防止過大的注漿壓力引起地表的有害隆起或破壞管片襯砌，影響地表建筑物的平安。理論上注漿壓力應(yīng)略大于地層土壓和水壓。以到達對環(huán)向空隙的有效充填而不是劈裂注漿，其最正確值應(yīng)在綜合考慮地層條件、管片強度、設(shè)備性能、漿液特性和土倉壓力的根底上來確定，根據(jù)施工實際，一般注漿壓力

5、控制在0.3-0.4MPa。2注漿量注漿量以盾尾建筑空隙量為根底，考慮到：1漿液浸透到周圍地層中；2盾構(gòu)糾偏產(chǎn)生多余的建筑空隙；3注漿材料自身體積的變化；4盾構(gòu)外殼粘結(jié)泥皮 。砂、礫石層區(qū)段進展的注漿，由于漿液的滲人深度較大，在 lOcm左右，實際注漿量采用理論值的200%進展注漿，即為34.75m?/環(huán)。3注漿速度注漿速度由注漿泵的性能和單環(huán)注漿量確定，但應(yīng)與掘進速度相適應(yīng)。4注漿完畢的標(biāo)準(zhǔn)同步注漿完畢標(biāo)準(zhǔn)為注漿壓力到達設(shè)計壓力，穩(wěn)壓15min或注漿量到達設(shè)計注漿量的100%以上。對注漿缺乏或注漿效果不好的地方進展補強注漿，以增加注漿層的密實性，進步防水效果。3.4 管片后二次補漿措施管片拼

6、裝后，利用管片上的抓舉孔對管片背后進展二次補漿，注微膨脹水泥漿，注漿壓力為0.1MPa，注漿量控制在同步注漿量的 1/4，確保管片背后無空隙，管片均勻受力。3.5 注漿質(zhì)量保證措施1注漿前進展詳細的漿液配比試驗，選定適宜的注漿材料及漿液配比，保證所選漿液配比、強度、耐久性等物理力學(xué)指標(biāo)符合設(shè)計施工要求。2制訂詳細的注漿施工設(shè)計和工藝流程及注漿質(zhì)量控制程序，嚴格按要務(wù)施行注漿并進展檢查、記錄和分析，及時做出P注漿壓力一Q注漿量一t時間曲線，分析注漿效果，反響指導(dǎo)下次注漿。3根據(jù)洞內(nèi)管片襯砌變形和地面及污水管線監(jiān)測結(jié)果，及時進展信息反響，修正注漿參數(shù)及設(shè)計和施工方法，發(fā)現(xiàn)情況及時解決。4做好注漿孔的的密封，保證其不滲