论文部分内容阅读
【摘要】地铁盾构工程具备多方面的优势，比如安全性高、快捷方便以及智能化水平突出等等。但是，基于地铁盾构工程具体实施过程中，也容易发生地面隆沉问题。为此，针对地铁盾构工程做好地面隆沉方面的控制工作非常关键。本文结合了工程实例，对地铁盾构工程地面隆沉控制进行了分析探讨，希望以此使地铁盾构工程地面隆沉控制效果得到有效提高。
【关键词】地铁盾构工程；地面隆沉控制；控制效果
中图分类号：U45文献标识码：A文章编号：1006-0278（2016）01-188-01
地铁建设能够使城市交通堵塞、拥挤等问题得到有效解决，同时还能够带动城市经济的发展。因此，在社会经济稳健发展的背景下，一些较发达的城市均开展了地铁建设工作。对于地铁建设工作中，地铁盾构工程技术的应用具备多方面的优势，比如安全性高，又比如智能化水平突出，能够为工程的有序开展奠定基础。但是在技术应用过程中，也潜在一些问题，比如由于工程开展带来的地面隆沉问题。为了使地铁盾构工程地面隆沉得到有效控制，本文对结合具体工程实例，对地铁盾构工程地面隆沉控制的措施进行分析意义重大。
一、工程实例概况
某地铁工程在某站与某站区间的隧道中应用了盾构法施工，盾构推进是基于半路半和的下方掘进。沿线穿过众多优秀历史建筑，基于隧道上方路面交通繁忙，道路左右两边地下管线与建构筑物密集，隧道基于建筑物基础侧面或下方穿过。基于盾构穿过的地层，主要为粉质粘土、粘土、粉砂及粉细砂层，基于夹薄层的土呈粉性，并存在比较少的云母片及贝壳碎片等。穿越地层分布有较多的微承压水，实施盾构法施工的隧道纵断面为V字坡，最大坡度为29‰，最小坡度为2‰；隧道埋深范围8.88-27m。由于施工复杂，且这是一项系统化的工作，为此有必要了解其施工设备、参数、监测数据等等。
二、盾构工程施工设备及参数分析
对于本工程，在盾构施工开展之前，需对相应的施工设备及参数加以了解，并配备完善。主要涉及的施工设备及参数包括：
（一）盾构设备
在本工程中，所使用的土压平衡式盾构机，其型号为华隧通H18，盾构直径为6.490米，盾长为8.5米，辐条面板式刀盘，刀盘开口率为40%。基于工程施工之前，针对盾构机进行了相应的检修工作，进而使盾构姿态调整为最优。
（二）土仓压力
本工程推进段的覆土厚度在13米到15.6米之间，基于盾构推进线路正上方位置，属于城市主干道，经过详细的计算之后，将土仓压力设置为70%的土体竖向压力。基于盾构推进过程中，仓压力要比所计算出来的理论土压力大0.01MPa。进而将土仓压力设置为0.18MPa。以推进的具体情况为依据，针对土仓压力进行了实时的调整。
（三）掘进及注浆
在掘进速度方面，每分钟需控制在2.5厘米，并针对自动出土进行合理调整，保持匀速的掘进方式。在注浆方面，需采取同步注浆的方法，将每一环的压浆量设置为建筑空隙的2倍左右。基于施工区间中，同步注浆使用惰性浆液，并将注浆的压力控制在0.25MPa到0.34MPa。惰性浆液配比情况：膨润土100千克（2包）、粉煤灰400千克（8包）；黄砂668千克（3.5车）；水340千克；浆液体积1m3。由于考虑到需要了解同步注浆浆液质量对盾构穿过之后沉降的影响，基于第一区间可采取可硬性浆液，将注浆的压力控制在0.32MPa到0.39MPa。可硬性浆液配情况：水泥100千克（2包）、粉煤灰400千克（8包）、黄砂680千克（3.5车）、水400千克、膨润土100千克（2包）、注浆体积1m3。此外，基于第一区间起，需采取二次注浆措施，以此起到补强的作用。在二次注浆过程中，使用双液浆，即AB浆，其注浆配比即为水泥浆和水玻璃之间的比，比值为1：1。基于注浆之前，需进行现场试验，将2类浆液加以混合，将凝胶时间控制在1分钟左右1。由于在二次注浆过程中，可能会有盾尾刷击穿情况发生，需对注浆压力进行合理控制，一般其压力不能超过0.5MPa。
三、监测布设及相关数据分析
（一）监测布设
基于地面监测过程中，需地监测点实施相应的布设工作，一方面准备好需要使用的监测仪器，主要有两种仪器：其一为XFS1平板测微器；其二为DSZ2水准仪。另一方面，针对测点完成相应的布置工作，一般情况下是基于盾构推进轴线上每3环布置1组地面沉降监测点，因盾构推进轴向一般是基于城市主干道下方推进，因此有一些点位需基于轴线两侧断面上加以布置。
（二）数据监测
需针对第1、第2区间段的沉降情况进行详细分析。基于盾构拖出盾尾第三环针对二次注浆进行补注，每间隔2环补注1环。需将隧道轴线位置的地表沉降数值估算出来，主要使用的估算软件为origin软件，进而采取PECK公式进行拟合估算，结果显示需将其沉降值控制在设计要求范围内。此外，还需要针对第1区段的沉降情况进行观察测量。针对部分地层，需以地面沉降实际情况为依据，尽早采取多次注浆措施，进而使地面沉降情况得到有效控制。基于整体层面而言，盾构工程施工的效果是毋庸置疑的，但是地面沉降情况的发生难以避免，为此在实际施工过程中，最主要的就是将地面沉降量控制到最低。
四、结语
通过本文的探究，认识到盾构工程施工是地铁整体施工中一项非常重要的技术。盾构工程施工的效果显著，但同时也存在地面隆沉状况的发生。为了使地面隆沉状况的发生得到有效控制，采取相应的控制措施非常关键。结合本次研究，笔者认为，要想使地铁盾构工程地面隆沉得到有效控制，首先需对工程实际情况加以了解，进而对工程施工过程中的设备及参数加以了解，然后做好相关监测布设及数据监测工作。此外，最为主要的是需采取三次或者多次注浆措施，将部分地层存在的地面沉降量降至最低。总而言之，相信在地铁盾构工程施工过程中，通过有效控制地面隆沉状况，能够进一步为地铁工程整體施工质量的提升奠定夯实的基础。
参考文献：
[1]廖少明.徐意智.陈立生.沈成明.穿越不同建（构）筑物的地铁盾构选型与控制[J].上海交通大学学报，2012（01）：47-52.
[2]周海群.软土地层盾构施工中掘进速度对地面沉降的影响分析[J].铁道建筑，2012（03）：45-48.
[3]曹占虎.某地铁区间盾构法施工监测分析[J].测绘工程，2014（09）：70-73.
[4]汪波.李兆平.汪挺.郑昊.基于大直径盾构隧道扩挖地铁车站关键技术研究[J].土木工程学报，2015（S1）：373-377.
【关键词】地铁盾构工程；地面隆沉控制；控制效果
中图分类号：U45文献标识码：A文章编号：1006-0278（2016）01-188-01
地铁建设能够使城市交通堵塞、拥挤等问题得到有效解决，同时还能够带动城市经济的发展。因此，在社会经济稳健发展的背景下，一些较发达的城市均开展了地铁建设工作。对于地铁建设工作中，地铁盾构工程技术的应用具备多方面的优势，比如安全性高，又比如智能化水平突出，能够为工程的有序开展奠定基础。但是在技术应用过程中，也潜在一些问题，比如由于工程开展带来的地面隆沉问题。为了使地铁盾构工程地面隆沉得到有效控制，本文对结合具体工程实例，对地铁盾构工程地面隆沉控制的措施进行分析意义重大。
一、工程实例概况
某地铁工程在某站与某站区间的隧道中应用了盾构法施工，盾构推进是基于半路半和的下方掘进。沿线穿过众多优秀历史建筑，基于隧道上方路面交通繁忙，道路左右两边地下管线与建构筑物密集，隧道基于建筑物基础侧面或下方穿过。基于盾构穿过的地层，主要为粉质粘土、粘土、粉砂及粉细砂层，基于夹薄层的土呈粉性，并存在比较少的云母片及贝壳碎片等。穿越地层分布有较多的微承压水，实施盾构法施工的隧道纵断面为V字坡，最大坡度为29‰，最小坡度为2‰；隧道埋深范围8.88-27m。由于施工复杂，且这是一项系统化的工作，为此有必要了解其施工设备、参数、监测数据等等。
二、盾构工程施工设备及参数分析
对于本工程，在盾构施工开展之前，需对相应的施工设备及参数加以了解，并配备完善。主要涉及的施工设备及参数包括：
（一）盾构设备
在本工程中，所使用的土压平衡式盾构机，其型号为华隧通H18，盾构直径为6.490米，盾长为8.5米，辐条面板式刀盘，刀盘开口率为40%。基于工程施工之前，针对盾构机进行了相应的检修工作，进而使盾构姿态调整为最优。
（二）土仓压力
本工程推进段的覆土厚度在13米到15.6米之间，基于盾构推进线路正上方位置，属于城市主干道，经过详细的计算之后，将土仓压力设置为70%的土体竖向压力。基于盾构推进过程中，仓压力要比所计算出来的理论土压力大0.01MPa。进而将土仓压力设置为0.18MPa。以推进的具体情况为依据，针对土仓压力进行了实时的调整。
（三）掘进及注浆
在掘进速度方面，每分钟需控制在2.5厘米，并针对自动出土进行合理调整，保持匀速的掘进方式。在注浆方面，需采取同步注浆的方法，将每一环的压浆量设置为建筑空隙的2倍左右。基于施工区间中，同步注浆使用惰性浆液，并将注浆的压力控制在0.25MPa到0.34MPa。惰性浆液配比情况：膨润土100千克（2包）、粉煤灰400千克（8包）；黄砂668千克（3.5车）；水340千克；浆液体积1m3。由于考虑到需要了解同步注浆浆液质量对盾构穿过之后沉降的影响，基于第一区间可采取可硬性浆液，将注浆的压力控制在0.32MPa到0.39MPa。可硬性浆液配情况：水泥100千克（2包）、粉煤灰400千克（8包）、黄砂680千克（3.5车）、水400千克、膨润土100千克（2包）、注浆体积1m3。此外，基于第一区间起，需采取二次注浆措施，以此起到补强的作用。在二次注浆过程中，使用双液浆，即AB浆，其注浆配比即为水泥浆和水玻璃之间的比，比值为1：1。基于注浆之前，需进行现场试验，将2类浆液加以混合，将凝胶时间控制在1分钟左右1。由于在二次注浆过程中，可能会有盾尾刷击穿情况发生，需对注浆压力进行合理控制，一般其压力不能超过0.5MPa。
三、监测布设及相关数据分析
（一）监测布设
基于地面监测过程中，需地监测点实施相应的布设工作，一方面准备好需要使用的监测仪器，主要有两种仪器：其一为XFS1平板测微器；其二为DSZ2水准仪。另一方面，针对测点完成相应的布置工作，一般情况下是基于盾构推进轴线上每3环布置1组地面沉降监测点，因盾构推进轴向一般是基于城市主干道下方推进，因此有一些点位需基于轴线两侧断面上加以布置。
（二）数据监测
需针对第1、第2区间段的沉降情况进行详细分析。基于盾构拖出盾尾第三环针对二次注浆进行补注，每间隔2环补注1环。需将隧道轴线位置的地表沉降数值估算出来，主要使用的估算软件为origin软件，进而采取PECK公式进行拟合估算，结果显示需将其沉降值控制在设计要求范围内。此外，还需要针对第1区段的沉降情况进行观察测量。针对部分地层，需以地面沉降实际情况为依据，尽早采取多次注浆措施，进而使地面沉降情况得到有效控制。基于整体层面而言，盾构工程施工的效果是毋庸置疑的，但是地面沉降情况的发生难以避免，为此在实际施工过程中，最主要的就是将地面沉降量控制到最低。
四、结语
通过本文的探究，认识到盾构工程施工是地铁整体施工中一项非常重要的技术。盾构工程施工的效果显著，但同时也存在地面隆沉状况的发生。为了使地面隆沉状况的发生得到有效控制，采取相应的控制措施非常关键。结合本次研究，笔者认为，要想使地铁盾构工程地面隆沉得到有效控制，首先需对工程实际情况加以了解，进而对工程施工过程中的设备及参数加以了解，然后做好相关监测布设及数据监测工作。此外，最为主要的是需采取三次或者多次注浆措施，将部分地层存在的地面沉降量降至最低。总而言之，相信在地铁盾构工程施工过程中，通过有效控制地面隆沉状况，能够进一步为地铁工程整體施工质量的提升奠定夯实的基础。
参考文献：
[1]廖少明.徐意智.陈立生.沈成明.穿越不同建（构）筑物的地铁盾构选型与控制[J].上海交通大学学报，2012（01）：47-52.
[2]周海群.软土地层盾构施工中掘进速度对地面沉降的影响分析[J].铁道建筑，2012（03）：45-48.
[3]曹占虎.某地铁区间盾构法施工监测分析[J].测绘工程，2014（09）：70-73.
[4]汪波.李兆平.汪挺.郑昊.基于大直径盾构隧道扩挖地铁车站关键技术研究[J].土木工程学报，2015（S1）：373-377.