淺談地鐵盾構(gòu)隧道端頭加固設(shè)計(jì)與施工技術(shù)應(yīng)用

楊金龍

江蘇盛華工程監(jiān)理咨詢有限公司 221000

摘要：盾構(gòu)法是現(xiàn)今隧道開挖中經(jīng)常應(yīng)用的一類技術(shù)，具有著質(zhì)量高、施工時間短以及安全系數(shù)強(qiáng)等特點(diǎn)。在本文中，將就地鐵盾構(gòu)隧道端頭加固設(shè)計(jì)與施工技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行一定的研究。

關(guān)鍵詞：地鐵盾構(gòu)隧道；端頭加固設(shè)計(jì)；施工技術(shù)應(yīng)用

1 引言

盾構(gòu)施工中，端頭土體加固是非常重要的施工內(nèi)容，是對整個施工控制的關(guān)鍵工程。在部分盾構(gòu)施工中，洞門塌方可以說是一類經(jīng)常出現(xiàn)的事故，洞門加固質(zhì)量的高低，將直接對盾構(gòu)機(jī)能產(chǎn)生影響。此外，在盾構(gòu)接、收時，往往需要鑿除洞門，在洞門鑿除時，也可能因?yàn)榧庸腆w強(qiáng)度不足以及加固體滲漏情況的出現(xiàn)導(dǎo)致發(fā)生事故問題，對此，就需要對該項(xiàng)工作引起充分的重視，通過合理加固方式的應(yīng)用保障施工質(zhì)量。

2 設(shè)計(jì)方式

軟土地層是施工活動開展中經(jīng)常出現(xiàn)的一類問題，在加固方案中，需要對底層的地質(zhì)條件以及水文地質(zhì)條件做好選取，并做好以下設(shè)計(jì)內(nèi)容的考慮：第一，在設(shè)計(jì)中，要做好地下水流失情況的控制；第二，要做好隧道外土體強(qiáng)度的提升，以此實(shí)現(xiàn)對地表沉降的科學(xué)控制，避免端頭出現(xiàn)坍塌情況；第三，盾構(gòu)機(jī)始發(fā)以及到達(dá)方面，需要在充分聯(lián)系現(xiàn)場地質(zhì)情況的基礎(chǔ)上做好土體加固方面的總結(jié)，并在盾構(gòu)接收以及始發(fā)方面通過混凝土素樁以及雙重管旋噴樁方式的應(yīng)用進(jìn)行加固；第四，在重型機(jī)械設(shè)備應(yīng)用時，要做好端頭位置土體承載力的提升。

3 加固確定

3.1 要密切聯(lián)系橫向加固尺寸。在軟土地區(qū)施工中，進(jìn)行橫向加固的目的就是起到止水以及地層的穩(wěn)定作用，即對盾構(gòu)殼同加固區(qū)間的結(jié)合作用起到對周圍水土壓力的一種抵抗。根據(jù)我國盾構(gòu)施工經(jīng)驗(yàn)，一般需要將盾構(gòu)殼體以外2至3m作為橫向加固范圍?？v向加固尺寸方面，由于在端頭位置底層往往存在一定的水層，在受到止水性長度控制時，在盾構(gòu)始發(fā)時則需要在原有縱向加固長度的基礎(chǔ)上再加上2m左右的止水長度，即整個縱向加固長度在10m左右。在加固工作開展中，加固土體就相當(dāng)于一個具有臨時特征的支檔系統(tǒng)，且在自身強(qiáng)度滿足后沒有加固時，則可以在對水土壓力進(jìn)行施加的同時避免土體出現(xiàn)滑移情況。

3.2 要通過水平探孔以及豎直抽芯兩者結(jié)合的方式對隧道端頭位置的加固效果進(jìn)行檢查。在實(shí)際檢查工作開展中，需要重點(diǎn)做好樁位置的檢查，芯樣獲取方面，則需要保證其連續(xù)性能夠達(dá)到90%以上，且水平坍孔方面需要科學(xué)的在隧道端頭的周圍進(jìn)行布置，保證其深度在加固體深度的1m以上。在處理完成后，如果經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)實(shí)際加固效果并沒有對加固要求進(jìn)行滿足，則需要及時采取措施對其進(jìn)行處理。

4 隧道端頭加固建議

在盾構(gòu)機(jī)到達(dá)位置時，由于洞門會簾布橡膠材料進(jìn)行密封，具有著向著端頭內(nèi)翻的特點(diǎn)，該種特點(diǎn)的存在，則會使盾構(gòu)機(jī)在始發(fā)情況下所具有的密封效果較差，再加上盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)時，將會對上部土體產(chǎn)生一定的擾動，此時，外部水土則會通過上體通道以及盾構(gòu)機(jī)殼體產(chǎn)生一定的流失情況。砂性底層方面，水土流失以及流砂等問題不可避免的出現(xiàn)，并會在端頭外部在形成塌陷的同時度整個施工的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。對此，則可以對加固尺寸進(jìn)行適當(dāng)?shù)募娱L，并在其后部位置對加固土體進(jìn)行應(yīng)用，以此實(shí)現(xiàn)對土體的改良。

5 加固土體防水

在加固處理中，土體防水性能指標(biāo)是非常重要的一項(xiàng)參數(shù)，即要保證滲透系數(shù)能夠控制合理范圍當(dāng)中。而在很多工程實(shí)際開展中，該種指標(biāo)經(jīng)常會出現(xiàn)偏高的情況，且在實(shí)際施工中很難對其進(jìn)行精確的檢測。同時，防水性能也是施工中的一項(xiàng)重要指標(biāo)，通過良好防水性能的實(shí)現(xiàn)，則能夠使端頭圍護(hù)結(jié)構(gòu)在去除之后，如果土體還沒有完成加固，地下水也不會滲出而對后部土體的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響、避免出現(xiàn)水土流失問題。對此，在實(shí)際工作開展中則需要對施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行密切的結(jié)合，在對盾構(gòu)機(jī)到達(dá)、始發(fā)安全角度進(jìn)行保證的基礎(chǔ)上使土體在加固完成后能夠?qū)σ欢ǖ暮侠硪筮M(jìn)行滿足，并保證檢測手段具有更為直接以及方便的特征。在始發(fā)中，要保證推進(jìn)的安全性，并在推進(jìn)的同時做好始發(fā)洞門探孔的觀察，在經(jīng)過觀察、沒有發(fā)現(xiàn)異常情況之后再進(jìn)行施工，而如果經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn)存在問題，則需要及時聯(lián)系施工人員對其進(jìn)行處理，如果再此過程中探孔存在漏水以及漏泥等情況，則可以通過以下方式的應(yīng)用對其進(jìn)行處理：第一，如果因周圍環(huán)境的影響，不能夠?qū)邓疃冗M(jìn)行進(jìn)行保證，則需要對垂直凍結(jié)法進(jìn)行應(yīng)用，通過該種該方式的運(yùn)用在原有加固區(qū)域中對其進(jìn)行加固，而如果現(xiàn)場情況較為嚴(yán)重，則需要通過液氮方式的應(yīng)用對其進(jìn)行凍結(jié)處理；第二，在情況需要下，可以對端頭位置的降水井進(jìn)行啟動，并對其進(jìn)行應(yīng)急處理。

6 施工技術(shù)應(yīng)用

在施工過程中，要做好以下方面技術(shù)的把握：第一，通常情況下，在對加固技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時其所具有的加固強(qiáng)度會高出1.5MPa，根據(jù)此種情況，在實(shí)際工作開展中則需要對水泥用量進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?，并做好試樁工作；第二，在對抽芯方式進(jìn)行應(yīng)用時，所使用的檢測方式獲得的強(qiáng)度會稍微小于實(shí)際強(qiáng)度，這是因?yàn)樵诔樾竟ぷ鏖_展中，其在擾動過程中不可避免的會產(chǎn)生一定的應(yīng)力釋放，在對周圍環(huán)境產(chǎn)生微小破壞的同時會使實(shí)測強(qiáng)度同實(shí)際強(qiáng)度相比稍小。而在實(shí)測強(qiáng)度在3MPa情況下，盾構(gòu)設(shè)備在掘進(jìn)時也將存在較大的阻礙。同時，在試驗(yàn)工作開展匯總，單軸所獲得的抗壓強(qiáng)度以及施工三軸能力在狀態(tài)方面也存在一定的不同；第三，在施工活動開展中，可以將盾構(gòu)機(jī)先進(jìn)行掘進(jìn)的部分保持在一個較高的狀態(tài)當(dāng)中，而在靠后土體強(qiáng)度方面則需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕档?。通過該種方式的應(yīng)用，則能夠在對施工安全進(jìn)行保證的同時更有利于盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)控制工作的開展；第四，在對加固長度進(jìn)行統(tǒng)一后，則能夠以較為準(zhǔn)確的方式對原狀土同隧道加固土體間的位置進(jìn)行設(shè)置，且在施工中也能夠?qū)⑸炜s縫間的彈性密封墊改變?yōu)閺?fù)合式。

7 結(jié)束語

在現(xiàn)今隧道工程大量建設(shè)的今天，盾構(gòu)端頭加固工作也具有著更為重要的意義。在上文中，我們對地鐵盾構(gòu)隧道端頭加固設(shè)計(jì)與施工技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了一定的研究，需要在實(shí)際工作開展中能夠聯(lián)系實(shí)際、把握重點(diǎn)，通過科學(xué)設(shè)計(jì)以及施工技術(shù)的應(yīng)用保障工程加固質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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