软弱地层盾构隧道端头井土体加固与施工技术研究

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盾构法是近些年来国内地铁施工中兴起的一种先进、高效、安全的施工方法,特别是在软土地区的应用尤为广泛。软土地区盾构施工中端头井土体加固的成功与否直接关系到盾构机能否安全始发、到达。为确保盾构始发与到达的顺利进行,避免施工过程中发生端头土体失稳、引发地表沉陷、塌方等工程事故,选择合理的端头土体加固方法非常必要。合理的端头土体加固施工工法,是保证地铁盾构顺利施工的非常重要的环节。本文依托于南京地铁D10-TA05标项目工程,基于土体强度与稳定性的基本理论,对端头井土体稳定性进行了研究。分析了工作井端头土体加固原则、加固范围及常用加固方法;采用板块强度理论分析加固土体强度,采用滑移失稳理论分析加固土体稳定性。最后结合两个具体工程进行了计算分析和工程实施,阐述了端头土体加固施工工艺控制方法。通过分析,得到了如下结论:端头加固设计与施工要认真调查周围环境,根据地层特点,有针对性的选用加固方式,并进行验算。富水地层需要进行降水设计与施工。采用三轴深层搅拌桩施工工艺加固饱和软黏土体时,水泥和土之间的强制搅拌越充分,土体被粉碎得越小,水泥分布到土中越均匀,则水泥土的结构强度离散性越小,其宏观的总体强度也最高;制桩质量的优劣直接关系到地基加固处理的效果,其中的关键是注浆量、水泥浆与软土搅拌的均匀程度。冻结法加固土体基本不受支护范围和支护深度的限制,而且能有效防止涌水以及控制城市挖掘施工中相邻土体的变形,具有安全可靠性好、可控性较好、污染小等优点。端头加固设计与施工为动态的管理工程,实际工作中需要根据监测数据及现场实际情况进行动态管理,及时纠偏、防止事故隐患。
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