7306标区间盾构穿越建筑物和管线保护措施 - 图文(3)

此，土压平衡工况中掘进参数的确定是以土仓压力为基准点来考虑，掘进控制程序也应以土仓压力的保持为目的。

（1）土仓压力值的计算 计算方法：

根据以往施工经验和相关科研成果，采用近似上覆土重理论分段进行土压力计算。

P值应能与地层土压力和静水压力相平衡。设刀盘中心地层静水压力、土压力之和为P1：

P1=γ·h

式中：γ—土的加权平均重度 h—刀盘中心至地表的垂直距离 则P=K·P1 ＋ P2

式中：K—土的侧向静止土压力系数 P2—附加荷载，取20kPa （2）实际土压力取值

根据不同地层分类计算，并视地表监测结果进行调整。

地表隆陷与工作面稳定关系以及相应对策表

地表沉降信息 下沉超过基准值 工作面状态 工作面坍塌 与失水 支撑土压力过大，土仓内水进入土层 P与PO关系 Pmax＜PO 措施与对策 增大P值 备注 Pmax、Pmin分别表示P的最Pmin＞P0 减小P值 大峰值和最小峰值 隆起超过基准值

3.2.2 推进速度和推力控制

普通地质条件下盾构掘进速度控制在20～30mm/min，盾构推力控制在1000KN～1200KN。确保盾构连续掘进、快速通过，减小对地层的扰动。推力过大易造成地面隆起，过小则地面沉降加大，盾构掘进速度亦不易太快，以免同步注浆量不足。

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3.2.3 排土量 排土量计算公式:

V???D2L/4

式中: V 为每环的体积；

L = 1. 2m；

η为土体松散系数取1. 2； D为开挖直径6.28m。 把数值代入公式得 V=55.7m3

排土量控制是盾构在土压平衡工作的关键技术之一。根据对碴土的观察和监测数据，及时调整掘进参数，不能出现出碴量与理论值出入较大的情况。一旦出现，立即分析原因并采取措施。碴土的出土量必须与掘进的挖掘量相匹配，以获得稳定而合适的支撑压力值，使掘进机的工作处于最佳状态。当通过调节螺旋输送机转速仍达不到理想出土状态时，可以通过改良碴土的可塑状态来调整。通过建筑物期间，派专人监控出土量，每环出碴量控制在55 m3以内，含水较少时应控制在50～55m3。

3.2.4 同步注浆和二次注浆

盾构施工引起的地层损失和盾构隧道周围受扰动或受剪切破坏的重塑土的再固结以及地下水的渗透，是导致地表沉降的重要原因。为减少和防止地表沉降，在盾构掘进过程中，要尽快在脱出盾尾的衬砌管片背后同步注入足量的浆液材料充填盾尾环形建筑空隙。

（1）注浆目的

管片衬砌背后注浆是盾构施工中的一项十分重要的工序，其目的主要有以下三个方面：

①及时填充盾尾建筑空隙，支撑管片周围岩体，有效地控制地表沉降； ②凝结的浆液作为盾构施工隧道的第一道防水屏障，增强隧道的防水能力；

③为管片提供早期的稳定并使管片与周围岩体一体化，有利于盾构掘进方向的控制，并能确保盾构隧道的最终稳定。

（2）注浆方式和特点 ①同步注浆

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根据隧道洞身穿越地层的特点，为能尽早充填盾尾建筑空隙及时支撑管片周围岩体，防止地层产生过大变形而危及周围环境安全，采用盾构边掘进边注浆方式，通过盾构机自设的同步注浆系统双泵四管路（四注入点）对称注浆，注浆在盾构尾建筑空隙形成的同时进行。 同步注浆示意图 ②二次注浆 同步注浆使盾尾建筑空隙得到及时填充，地层变形及地表沉降得到控制，在浆液凝固后，强度得到提高，但可能有局部不够均匀或因浆液固结收缩产生空隙，因此为提高背衬注浆层的防水性及密实度，必要时再补充二次注浆，进一步填充空隙并形成密实的防水层，同时也达到加强隧道衬砌的目的。 二次注浆一般在管片与岩壁间的空隙充填密实性差而致使地表沉降得不到有效控制或管片衬砌出现较严重渗漏的情况下才实施。施工时采用地表沉降监测信息反馈，结合洞内超声波探测管片衬砌背后有无空洞的方法，综合判断是否需要进行二次注浆。

（3）注浆材料、浆液配比及性能指标

盾构施工背衬注浆宜选用具有料源广、可注性强、经久耐用、固结实体强度能达到设计要求、对地下水和周围环境无毒性污染、价格低廉等特点的材料。注浆浆液要流动性好，便于盾构移动过程中持续不停的注浆，而一环注浆结束后，浆液凝固有较好的强度，具有膨胀性，避免后期收缩变形，二次注浆材料要可注性强，能补充同步注浆的缺陷，对同步注浆起充填和补充作用。

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盾尾注浆盾尾 浆液注入范围

①同步注浆材料及配比：

经多方比选，初步选定以下三组配合比，施工前根据实验调整和确认最终配比。

同步注浆配合比参数表 水泥/序号 水胶比 砂胶比 粉煤灰 （%） 1 2 3 0.9 2 43 40 40 水泥 砂 水 粉煤灰 332 400 400 膨润土 50 100 100 缓凝剂 凝结时间(h) 材料用量（kg/m） 3浆液性能指标 1天抗压强度Mpa 6-8 6-8 6-8 〉0.5 〉0.5 〉0.5 28天抗压强度Mpa 〉2 〉2 〉2 稠度( cm) 10-12 10-12 10-12 143 160 120 950 750 680 428 430 430 0.77 1.34 0.83 1.31

②二次注浆可采用水泥-水玻璃双液浆：

水泥- 水玻璃双液浆浆液配合比1∶1；水泥浆水灰比1∶1，水玻璃模数m = 216， 浓度35 Be′。要求加固后的土体无侧限抗压强度不小于0.4MPa。

（4）注浆设备

浆液在洞外拌制，采用自行设计的浆液拌和站，拌制好的浆液由电瓶机车运到洞内泵入盾构机自备的储浆罐中待注。

同步注浆和二次注浆均采用盾构机后配套附带的注浆系统。 （5）主要参数 ①注浆压力

同步注浆时要求在地层中的浆液压力大于该点的静止水压力及土压力之和，做到尽量填补同时又不产生劈裂。注浆压力过大，管片周围土层将会被浆液扰动而造成后期地层沉降及隧道本身的沉降，并易造成跑浆；而注浆压力过小，浆液填充速度过慢，填充不充足，会使地表变形增大，本区间同步注浆压力为0.2～0.4MPa。

②注浆量 同步注浆：

理论上是充填盾尾建筑空隙，但同时要考虑盾构推进过程中的纠编、浆液渗透（与地质情况有关）及注浆材料固结收缩等因素。注浆量可用下式进

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行计算：

Q=Vλ 式中：

Q——注浆量（m3）

λ——注浆率（取1.4～2.0，曲线地段及粉细砂地层段取较大值，其它地段根据实际情况选定）

V———盾尾建筑空隙（m3） V=π（D2-d2）L/4 式中：

D——盾构切削土体直径（即刀盘直径6.28m） d——管片外径（6.0m） L——管片宽度（1.5m）

V=π（6.282-6.02）×1.5÷4=4.051m3

根据本标段的地质及线路情况，注浆量一般为理论注浆量的1.4～2.0倍，并应通过地面变形观测来调节，则： Q=5.67～9.10m3/环。

注浆结束标准以注浆压力与注浆量进行双重控制，正常情况下要求每环注浆量不得小于5.67m3。以下情况应例外：

a、在风化岩层，注浆压力很小而注浆量较大时。增加注浆量直至注浆压力达到注浆压力的下限；

b、盾构机位于曲线段，考虑超挖，适当增加注浆量；

c、自稳能力差的粘土地层，注浆量很小而注浆压力较大时，可能是由于盾壳周围岩土发生坍塌，影响了浆液的流动。在注浆压力达到上限时停止注浆，随后应进行二次补强注浆。

二次注浆：

根据地质情况结合监测结果进行跟踪控制。 ③注浆速度及时间

同步注浆根据盾 …… 此处隐藏：1254字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……