盾構(gòu)的施工監(jiān)測(cè)技術(shù)課件

1、盾構(gòu)工程的施工、監(jiān)測(cè)技術(shù) 盾構(gòu)的施工工藝 盾構(gòu)的監(jiān)測(cè)內(nèi)容、布點(diǎn)情況 盾構(gòu)常見的風(fēng)險(xiǎn)源 盾構(gòu)施工各參數(shù)的選取盾構(gòu)法隧道盾構(gòu)施工流程出洞洞門加固車架轉(zhuǎn)換正常推進(jìn)(同步注漿、二次補(bǔ)漿、拼裝管片)進(jìn)洞說明:所謂“洞”是指盾構(gòu)始發(fā)井。盾構(gòu)工作井洞門加固盾構(gòu)出洞洞圈放樣基座安裝盾構(gòu)安裝、調(diào)試后靠安裝負(fù)環(huán)拼裝鑿除部分槽壁洞口止水裝置安裝槽壁全部鑿除盾構(gòu)靠上洞圈內(nèi)加固土始發(fā)推進(jìn)盾構(gòu)基座圖后盾支撐圖出洞止水裝置封洞門盾構(gòu)推進(jìn)盾構(gòu)進(jìn)洞主體結(jié)構(gòu)區(qū)間隧道間聯(lián)絡(luò)通道的施工技術(shù)在粘性土層中采用頂管法施工 盾構(gòu)的施工工藝 盾構(gòu)的監(jiān)測(cè)內(nèi)容、布點(diǎn)情況 盾構(gòu)常見的風(fēng)險(xiǎn)源 盾構(gòu)施工各參數(shù)的選取盾構(gòu)位移矢量圖監(jiān)測(cè)內(nèi)容序號(hào)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目1地

2、表沉降2管線沉降3建筑物沉降4隧道沉降、位移5隧道收斂頻率要求：推進(jìn)期間，1天2測(cè)監(jiān)測(cè)范圍：規(guī)程規(guī)定前20環(huán)后30環(huán)；實(shí)際要求范圍：前30m后50m頻率及范圍地表監(jiān)測(cè)地表橫向剖面沉降曲線地表縱向剖面沉降曲線地層損失地層隆沉固結(jié)沉降主固結(jié)沉降次固結(jié)沉降土層厚度土體靈敏度正常地層損失非正常地層損失災(zāi)害性地層損失均勻變化局部化變化突發(fā)性變化主固結(jié)沉降變形特性次固結(jié)沉降地層隆沉主觀因素客觀因素嚴(yán)重超挖(欠挖)推進(jìn)參數(shù)匹配不合理注漿量不足或注漿不及時(shí)盾構(gòu)后退設(shè)計(jì)階段的盾構(gòu)選擇注漿材料本身的體積收縮盾殼移動(dòng)對(duì)臨近土體的擾動(dòng)隧道本身的沉降盾構(gòu)“姿態(tài)”糾偏隧道初砌的變形隧道沉降測(cè)點(diǎn)布置隧道收斂盾構(gòu)監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布置

3、盾構(gòu)監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布置 盾構(gòu)的施工工藝 盾構(gòu)的監(jiān)測(cè)內(nèi)容、布點(diǎn)情況 盾構(gòu)常見的風(fēng)險(xiǎn)源 盾構(gòu)施工各參數(shù)的選取鑿洞門時(shí)涌水涌沙 本次填充注漿共布置孔位23只，除進(jìn)出洞門中心及原旋噴樁加固區(qū)兩端共7只孔注漿深度為20米外（地面以下），其他16只孔注漿深度均為17米。共計(jì)注漿延412米。中興路井充填注漿介紹盾構(gòu)切口10cm下移原因分析井口不變出現(xiàn)斜線現(xiàn)象底部加固土體為剛性，因此切削比較困難，同時(shí)還造成盾構(gòu)刀盤受力不均。1號(hào)線隧道底部加固強(qiáng)度高、面積大、隧道加固范圍不均勻。地鐵1號(hào)線地鐵2號(hào)線穿越1號(hào)線軸線突變1、對(duì)成環(huán)隧道下部注漿加固2、放慢推進(jìn)速度，每推進(jìn)10cm進(jìn)行一次測(cè)量3、穿越過程中建立通訊網(wǎng)絡(luò)4、每

4、箱土(1015cm)分析一次反饋數(shù)據(jù)5、注漿以點(diǎn)數(shù)控制針對(duì)措施：隧道底部注漿地鐵2號(hào)線穿越1號(hào)線軸線突變通過上述措施盾構(gòu)軸線得到了有效控制管片滲水管片破損管片錯(cuò)臺(tái)隧道上浮控制措施盾構(gòu)切口進(jìn)入加固區(qū)后刀盤切削不動(dòng)土體，加水后盾構(gòu)還是無法推動(dòng)10盾構(gòu)進(jìn)洞接收井土體加固強(qiáng)度0.81.4Mpa盾構(gòu)距離工作井槽壁外3.65米盾構(gòu)推力為33000kN10#盾構(gòu)進(jìn)洞針對(duì)措施：1. 洞門鑿除，強(qiáng)行進(jìn)入鑿除后盾構(gòu)還是推不動(dòng)，推力為32000kN10#盾構(gòu)進(jìn)洞排孔刀盤注水軟化土體針對(duì)措施：2、采取打排孔，刀盤注水軟化土體，經(jīng)過努力后盾構(gòu)終于進(jìn)洞 盾構(gòu)的施工工藝 盾構(gòu)的監(jiān)測(cè)內(nèi)容、布點(diǎn)情況 盾構(gòu)常見的風(fēng)險(xiǎn)源 盾構(gòu)施工

5、各參數(shù)的選取正面平衡壓力p=k0h p: 平衡壓力(包括地下水)：土體的平均重度(kN/m3)h：隧道埋深(m)k0：土的側(cè)向靜止平衡壓力系數(shù)出土量 6340盾構(gòu)每環(huán)理論出土量/4D2L/46.3421.237.88m3/環(huán)盾構(gòu)推進(jìn)出土量控制在98%100%之間。即37.13m3/環(huán)37.88m3/環(huán)。推進(jìn)速度 6340盾構(gòu)：V=1.2(6.34026.2002)/41.66m3 ;每環(huán)的壓漿量一般為建筑空隙的200250，即每推進(jìn)一環(huán)同步注漿量為3.31 m34.14 m3泵送出口處的壓力在水土壓力的基礎(chǔ)上相應(yīng)提高0.51.0kg/cm2，軟土地區(qū)，一般控制在0.3MPa左右。正常推進(jìn)時(shí)速度

6、宜控制在24cm/min之間。過建筑物時(shí)推進(jìn)速度宜適當(dāng)放慢，宜控制在1cm/min以內(nèi)。同步注漿 千斤頂推力 初始掘進(jìn)階段時(shí)控制扭距F10000kN，正常掘進(jìn)階段時(shí)控制扭距F30000kN漿液的具體配比如下: (Kg/1.25m3)4002601150125數(shù)量水砂粉煤灰水泥材料二次補(bǔ)壓漿液技術(shù)指標(biāo): (每0.5m3)75-125250kg250kg30s60s35oBe中性水玻璃(kg)水水泥(普425#)初凝時(shí)間(s)乙液甲液二次補(bǔ)壓漿 每5環(huán)進(jìn)行一次壁后二次補(bǔ)壓漿，重要地段按實(shí)際情況還需進(jìn)行加密。盾構(gòu)過江控制措施(1) 土壓力設(shè)定 在盾構(gòu)切入大堤后，根據(jù)覆土厚度、水深、潮汐變化和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

7、及時(shí)調(diào)整土壓力的設(shè)定值，減少對(duì)土體的擾動(dòng)，保證大堤和江中隧道施工的安全。對(duì)于盾構(gòu)需要穿越承壓水層時(shí)，實(shí)際掘進(jìn)的土壓力設(shè)定應(yīng)不下于承壓水.(2) 監(jiān)測(cè) 制定合理的監(jiān)測(cè)方案，加強(qiáng)沉降監(jiān)測(cè)。 盾構(gòu)穿越大堤后，江中段施工采取跟蹤觀測(cè)的方法進(jìn)行觀測(cè)，將觀測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)傳送給施工技術(shù)人員進(jìn)行分析，所對(duì)應(yīng)的江底的沉降情況，并調(diào)整盾構(gòu)推進(jìn)的參數(shù)。(3) 糾偏控制 江中段隧道考慮隧道斷面內(nèi)地層復(fù)雜，給軸線控制帶來一定的困難。過程中軸線糾偏要做到“勤糾、少糾”，避免大幅度糾偏。(4) 出土量控制 每環(huán)盾構(gòu)掘進(jìn)出土理論方量約為38.6m3。一旦盾構(gòu)掘進(jìn)施工出土量沒有控制好，出現(xiàn)較大的超挖現(xiàn)象，就可能出現(xiàn)正面土體失穩(wěn)、坍

8、塌，所以在江中段施工，必須在土壓平衡狀態(tài)下進(jìn)行盾構(gòu)掘進(jìn)，過程中嚴(yán)格控制出土量。(5) 同步注漿量控制 在入江施工前，對(duì)前階段盾構(gòu)施工的同步注漿情況、沉降變形情況進(jìn)行匯總、分析，得出適合本工程地質(zhì)條件的同步注漿量。 在入江施工時(shí)，根據(jù)上述優(yōu)化的同步注漿量嚴(yán)格控制，保證在掘進(jìn)過程中及時(shí)填充建筑空隙，既不能因過少而造成江底大量沉降，也不能因過多而造成江底隆起，使錢塘江水涌入隧道。(6) 防噴涌處理 盾構(gòu)螺旋機(jī)出口處設(shè)置閘門，作為承壓水層施工時(shí)防噴涌的預(yù)防設(shè)備。一旦產(chǎn)生噴涌時(shí)，及時(shí)關(guān)閉閘門，并進(jìn)行加泥等措施，形成土塞效應(yīng)，預(yù)防噴涌影響施工。(7) 盾尾密封的管理 在穿越錢塘江施工過程中，必須加強(qiáng)對(duì)盾尾

9、油脂壓住的管理，確保盾尾密封性能，盾尾油脂應(yīng)采用進(jìn)口優(yōu)質(zhì)油脂，并確保施工中及時(shí)、足量壓注。(8) 防止盾尾漏泥、漏水措施 預(yù)防措施 為避免在江中段發(fā)生盾尾漏泥、漏水等現(xiàn)象，施工過程中重點(diǎn)做好以下事項(xiàng) 按盾尾油脂壓注程序，定期、定量、均勻地壓注盾尾油脂。 嚴(yán)格控制漿液質(zhì)量和注漿量。在同步注漿過程中，合理掌握注漿壓力，使注漿量、注漿流量與掘進(jìn)速度等施工參數(shù)形成最佳參數(shù)匹配。避免漿液進(jìn)入盾尾，損壞盾尾密封裝置，降低盾尾密封性能，引起盾尾漏泥、漏水。 注漿量應(yīng)均勻壓注，使?jié){液在成形隧道周邊進(jìn)行均勻、緊密環(huán)箍。 管片做到居中拼裝，以防盾構(gòu)與管片之間的建筑空隙過分增大，降低盾尾密封效果，引發(fā)盾尾漏泥、漏水

10、。 為在江中段推進(jìn)過程中，在必要時(shí)可在盾尾與管片之間墊放海綿用以止水，封堵管片與盾構(gòu)間的間隙。 在盾構(gòu)工作面配置適量的雙快水泥、木楔、回絲等堵漏材料及工具。 應(yīng)急措施 如果盾尾發(fā)生泄漏現(xiàn)象時(shí)，擬采用以下施工對(duì)策： 針對(duì)泄漏部位集中壓注盾尾油脂。 采取盾構(gòu)機(jī)上增設(shè)的注漿孔和盾尾后3環(huán)管片注漿孔進(jìn)行注漿，減緩盾尾止水壓 利用堵漏材料進(jìn)行封堵。 如上述措施效果不佳時(shí)，可采用聚氨脂在盾尾后一定距離處壓注，進(jìn)行集中、快速封堵。盾構(gòu)穿越建筑物措施(1) 嚴(yán)格控制盾構(gòu)正面平衡壓力 盾構(gòu)在穿越民房的過程中必須嚴(yán)格控制切口平衡土壓力，使得盾構(gòu)切口處的地層有微小的隆起量來平衡盾構(gòu)背土?xí)r的地層沉降量。同時(shí)也必須嚴(yán)格

11、控制與切口平衡壓力有關(guān)的施工參數(shù)，如出土量、推進(jìn)速度、總推力、實(shí)際土壓力圍繞設(shè)定土壓力波動(dòng)的差值等。防止過量超挖、欠挖，盡量減少平衡壓力的波動(dòng)。(2) 嚴(yán)格控制盾構(gòu)的推進(jìn)速度 過民房施工時(shí)，推進(jìn)速度不宜過快，盡量做到均衡施工，減少對(duì)周圍土體的擾動(dòng)，避免在途中有較長(zhǎng)時(shí)間耽擱。如果推得過快則刀盤開口斷面對(duì)地層的擠壓作用相對(duì)明顯，地層應(yīng)力來不及釋放，所以正常推進(jìn)時(shí)速度應(yīng)控制在23cm/min。(3) 嚴(yán)格控制盾構(gòu)糾偏量 在確保盾構(gòu)正面沉降控制良好的情況下，使盾構(gòu)均衡勻速施工，盾構(gòu)姿態(tài)變化不可過大、過頻。每隔5環(huán)檢查管片的超前量，隧道軸線和折角變化不能超過0.4。推進(jìn)時(shí)不急糾、不猛糾，多注意觀察管片與

12、盾殼的間隙，相對(duì)區(qū)域油壓的變化量隨出土箱數(shù)和千斤頂行程逐漸變化。采用穩(wěn)坡法、緩坡法推進(jìn)，以減少盾構(gòu)施工對(duì)地面的影響。根據(jù)盾構(gòu)進(jìn)入曲線段的設(shè)計(jì)里程，盾構(gòu)可提前510環(huán)進(jìn)入曲線段施工，提前進(jìn)行糾偏，以減少每環(huán)的糾偏量，從而減小建筑孔隙。提前糾偏過程中必須保持良好的盾構(gòu)姿態(tài)，盾構(gòu)軸線偏差不得超過50mm。(4) 嚴(yán)格控制同步注漿量和漿液質(zhì)量 嚴(yán)格控制同步注漿量和漿液質(zhì)量，務(wù)必做到三點(diǎn)： 保證每環(huán)注漿總量要到； 保證盾構(gòu)推進(jìn)每一箱土的過程中，漿液均勻合理地壓注； 漿液的配比須符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。通過同步注漿及時(shí)充填建筑空隙，減少施工過程中的土體變形。每環(huán)的壓漿量一般為建筑空隙的200250，泵送出口處的壓力應(yīng)控制在0.3MPa左右。具體壓漿量和壓漿點(diǎn)視壓漿時(shí)的壓力值和地層變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)選定。同時(shí)，在曲