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摘要:现今,随着城市建设的加快,大量涌入的人口和拥挤的交通也对城市造成了不小的负面影响。为了缓解交通压力,各城市开始建造地铁来代替传统的交通方式,缓解了地面交通。地铁主要由车站及区间盾构工程组成,因此盾构工程的建设尤为重要。区间盾构工程在路面各类市政设施以下建造,因此,本文从地铁盾构施工中的主要问题探讨,并给出地铁盾构工程穿越市政设施风险源的施工控制技术,以对地铁施工提供参考。
关键词:盾构工程;市政设施;风险源
随着经济的发展和科技的进步,为缓解交通压力,越来越多的城市开始采用地铁或轻轨代替传统的交通方式。其中以地铁更受青睐,因其节省了城市道路规划用地使用面积。地铁区间工程主要采用盾构法隧道施工,其盾构机的安全性与先进性颇受青睐。区间盾构工程施工靠盾构机在地表以下挖掘前行,在地铁建造过程中,势必会穿过各式各样的地形与建筑(构)物,易造成地面塌陷,因此在盾构施工过程中如何适应各种地形、如何穿越市政设施等问题显得尤为重要。
1研究地铁盾构工程的意义
如今,城市的交通状况越来越紧张,为了缓解交通压力、充分利用地下空间,越来越多的城市开始建造地铁。与其它交通方式相比,地铁不占路面的使用、不会发生堵车情况,因此通行顺畅、减轻了空气污染。就当前而言,盾构工程技术因在修建地铁时所体现出来的安全性和先进性而被广泛应用。而盾构工程在地下施工进行时会改变地下原有的应力结构,会导致地面开裂、下沉等问题,严重的会直接影响到附近建筑物的使用。
因此,做好地铁盾构工程的研究显得尤为重要,通过施工前的调查研究做好途经区域可能会影响到的房屋性能的检查与加固,在施工过程中严密监视各项参数并严格按照规定执行,做好应急准备措施,才能最大限度的降低盾构施工时造成的财产损失和不必要的影响。
2盾构工程穿越市政設施风险源的分析
2.1盾构工程穿越市政设施风险源时的主要风险
由于盾构工程的施工地点位于地下,因此在施工过程中势必会影响地下土壤原有的应力平衡,当途径过大的建筑物时可能会导致地面下沉,使上层建筑发生倾斜、沉降等问题,严重的可能会破坏建筑物的内部结构,直接影响建筑物的正常使用。不仅如此,由于市政设施都是相邻建造的,所以对正上方建筑造成影响后可能会波及周边建筑、造成连锁反应;严重的沉降会破坏在地下铺设的管线,若管线断裂或管路位移,会影响到供水供电问题;遭成路面开裂、塌陷、变形,建筑物倒塌等。
2.2盾构工程途经市政设施的风险控制
施工单位施工前应事先勘察地面情况,对地铁途径路线上方的建筑及可能会影响的范围进行勘察,监测线路周边的建筑,鉴定其是否会受到盾构施工过程影响,与相关产权单位进行沟通,视情况决定是否对建筑进行加固以避免盾构施工后造成不必要的经济和财产损失。
2.3盾构工程穿越市政设施风险源时的技术对策
根据地面上的情况,盾构工程施工可以通过对掘进参数的调整来对掘进过程进行控制与调整,掌握好盾构施工前行的方向、使盾构工程施工安全平稳地通过市政设施,尽可能减小对上层建筑物的影响。盾构工程施工时所调整的主要参数包括以下几个:
(1)刀盘推力:在盾构掘进过程中,严格控制好刀盘的推力可以减少对上层地表建筑的影响,使整体掘进速率更加稳定、干扰更小。
(2)土仓土压力:通过实时的数据严密关注土仓压力并适时调整,确定好土仓压力的范围值并严格按照该数值设置好前进的速度等参数,尽最大可能减小对地表的干扰。
(3)推进速度和螺旋机转速:通过对推进速度的控制减少对地表建筑的影响,当掘进过程通过地表建筑下方时,要适当调小参数并保持掘进速度匀速。
(4)出渣量:盾构工程推进时,当途径地表建筑下方时,要控制好出渣量,若出渣量过大可能会引起地面塌陷、建筑物沉降等问题,应根据土质的松散程度、地质情况、上方建筑物的大致质量与自身掘进机的性能参数进行综合考量。
(5)同步注浆:在推进过程中应当及时做好注浆工作,做到同步注浆,确保注浆及时与填充密实,这样才能及时地补充掘进过程中造成的地下应力不稳的情况,减轻周边沉降现象的发生几率。
(6)轴线及姿态控制:盾构在推进过程中要严密监视轴线与姿态,确保按照设计的轴线向前进行,应增强监测,如果发现偏离应当及时调整。
(7)二次补浆:对下穿重要市政设施风险源区域,在同步注浆后应及时进行二次注浆,二次补浆采用双液浆(水泥--水玻璃液浆),二次补浆应当少量多次加注,减少同步浆夜的凝结时间,使地层更早稳定。
(8)土体改良:通过多次对比实验,找到最适合的膨润土与泡沫添加剂的配比,改善土体的性能,使掘进过程更加流畅。
(9)设置地面注浆管:可以根据推进线路周边的建(构)筑物事先布置好地面注浆管,在掘进过程中做好地面监测,及时反馈数据,视情况及时采取注浆措施。
只有在施工过程中严密把控以上各项参数,设置正确的刀盘推力和出渣量,严格把控推进速度和螺旋机转速,检测好土仓土压力,控制好盾构机的轴线和姿态,做好同步注浆将液的配比,正确设置好注浆量并进行同步注浆,做好膨润土与泡沫添加剂的配比,采取合适土体改良措施,适当布置好注浆管,确保推进过程中的技术保证,才能确保盾构工程的顺利施行。
2.4地铁盾构施工中的应急防护措施
(1)建立周密的应急防护措施,在施工现场准备足够的设备及通讯设施,比如对讲机、注浆机等,以防万一,若施工过程中出现地面塌陷等情况可以即时联系,紧急注浆,对即将沉降、塌陷的路面进行紧急加固。
(2)在地铁盾构施工项目进行过程中,应做好轮流值班工作,确保二十四小时都有人员值守,通讯保持畅通,一旦出现特殊情况及时上报、处理。
(3)加强施工监控测量,做好施工全过程的监测,如有异常情况发生,应立即做出判断并迅速弥补或做好相关的技术保护措施以确保盾构施工顺利进行。
3结束语
地铁的建设可以大大缓解交通压力、方便群众出行、节能减排、绿色环保。由于地铁要在人员密集的区域下方进行建设,地铁盾构施工以其安全性、优越性在地铁建设时发挥着主要作用,因此对于地铁盾构施工的相关研究十分重要。
参考文献:
[1]韩丹.某地铁盾构区间越江施工风险设计与控制[J].交通科技与经济,2018,20(02):77-80.
[2]彭华.地铁下穿干线铁路重大风险源测试研究[J].地下空间与工程学报,2016,12(05):1371-1377.
[3]王岩,钱新,矫伟刚.盾构小半径曲线下穿特级风险源施工难点及对策[J].铁道标准设计,2010(07):99-102+123.
(作者单位:中铁五局集团有限公司城市轨道交通工程分公司)
关键词:盾构工程;市政设施;风险源
随着经济的发展和科技的进步,为缓解交通压力,越来越多的城市开始采用地铁或轻轨代替传统的交通方式。其中以地铁更受青睐,因其节省了城市道路规划用地使用面积。地铁区间工程主要采用盾构法隧道施工,其盾构机的安全性与先进性颇受青睐。区间盾构工程施工靠盾构机在地表以下挖掘前行,在地铁建造过程中,势必会穿过各式各样的地形与建筑(构)物,易造成地面塌陷,因此在盾构施工过程中如何适应各种地形、如何穿越市政设施等问题显得尤为重要。
1研究地铁盾构工程的意义
如今,城市的交通状况越来越紧张,为了缓解交通压力、充分利用地下空间,越来越多的城市开始建造地铁。与其它交通方式相比,地铁不占路面的使用、不会发生堵车情况,因此通行顺畅、减轻了空气污染。就当前而言,盾构工程技术因在修建地铁时所体现出来的安全性和先进性而被广泛应用。而盾构工程在地下施工进行时会改变地下原有的应力结构,会导致地面开裂、下沉等问题,严重的会直接影响到附近建筑物的使用。
因此,做好地铁盾构工程的研究显得尤为重要,通过施工前的调查研究做好途经区域可能会影响到的房屋性能的检查与加固,在施工过程中严密监视各项参数并严格按照规定执行,做好应急准备措施,才能最大限度的降低盾构施工时造成的财产损失和不必要的影响。
2盾构工程穿越市政設施风险源的分析
2.1盾构工程穿越市政设施风险源时的主要风险
由于盾构工程的施工地点位于地下,因此在施工过程中势必会影响地下土壤原有的应力平衡,当途径过大的建筑物时可能会导致地面下沉,使上层建筑发生倾斜、沉降等问题,严重的可能会破坏建筑物的内部结构,直接影响建筑物的正常使用。不仅如此,由于市政设施都是相邻建造的,所以对正上方建筑造成影响后可能会波及周边建筑、造成连锁反应;严重的沉降会破坏在地下铺设的管线,若管线断裂或管路位移,会影响到供水供电问题;遭成路面开裂、塌陷、变形,建筑物倒塌等。
2.2盾构工程途经市政设施的风险控制
施工单位施工前应事先勘察地面情况,对地铁途径路线上方的建筑及可能会影响的范围进行勘察,监测线路周边的建筑,鉴定其是否会受到盾构施工过程影响,与相关产权单位进行沟通,视情况决定是否对建筑进行加固以避免盾构施工后造成不必要的经济和财产损失。
2.3盾构工程穿越市政设施风险源时的技术对策
根据地面上的情况,盾构工程施工可以通过对掘进参数的调整来对掘进过程进行控制与调整,掌握好盾构施工前行的方向、使盾构工程施工安全平稳地通过市政设施,尽可能减小对上层建筑物的影响。盾构工程施工时所调整的主要参数包括以下几个:
(1)刀盘推力:在盾构掘进过程中,严格控制好刀盘的推力可以减少对上层地表建筑的影响,使整体掘进速率更加稳定、干扰更小。
(2)土仓土压力:通过实时的数据严密关注土仓压力并适时调整,确定好土仓压力的范围值并严格按照该数值设置好前进的速度等参数,尽最大可能减小对地表的干扰。
(3)推进速度和螺旋机转速:通过对推进速度的控制减少对地表建筑的影响,当掘进过程通过地表建筑下方时,要适当调小参数并保持掘进速度匀速。
(4)出渣量:盾构工程推进时,当途径地表建筑下方时,要控制好出渣量,若出渣量过大可能会引起地面塌陷、建筑物沉降等问题,应根据土质的松散程度、地质情况、上方建筑物的大致质量与自身掘进机的性能参数进行综合考量。
(5)同步注浆:在推进过程中应当及时做好注浆工作,做到同步注浆,确保注浆及时与填充密实,这样才能及时地补充掘进过程中造成的地下应力不稳的情况,减轻周边沉降现象的发生几率。
(6)轴线及姿态控制:盾构在推进过程中要严密监视轴线与姿态,确保按照设计的轴线向前进行,应增强监测,如果发现偏离应当及时调整。
(7)二次补浆:对下穿重要市政设施风险源区域,在同步注浆后应及时进行二次注浆,二次补浆采用双液浆(水泥--水玻璃液浆),二次补浆应当少量多次加注,减少同步浆夜的凝结时间,使地层更早稳定。
(8)土体改良:通过多次对比实验,找到最适合的膨润土与泡沫添加剂的配比,改善土体的性能,使掘进过程更加流畅。
(9)设置地面注浆管:可以根据推进线路周边的建(构)筑物事先布置好地面注浆管,在掘进过程中做好地面监测,及时反馈数据,视情况及时采取注浆措施。
只有在施工过程中严密把控以上各项参数,设置正确的刀盘推力和出渣量,严格把控推进速度和螺旋机转速,检测好土仓土压力,控制好盾构机的轴线和姿态,做好同步注浆将液的配比,正确设置好注浆量并进行同步注浆,做好膨润土与泡沫添加剂的配比,采取合适土体改良措施,适当布置好注浆管,确保推进过程中的技术保证,才能确保盾构工程的顺利施行。
2.4地铁盾构施工中的应急防护措施
(1)建立周密的应急防护措施,在施工现场准备足够的设备及通讯设施,比如对讲机、注浆机等,以防万一,若施工过程中出现地面塌陷等情况可以即时联系,紧急注浆,对即将沉降、塌陷的路面进行紧急加固。
(2)在地铁盾构施工项目进行过程中,应做好轮流值班工作,确保二十四小时都有人员值守,通讯保持畅通,一旦出现特殊情况及时上报、处理。
(3)加强施工监控测量,做好施工全过程的监测,如有异常情况发生,应立即做出判断并迅速弥补或做好相关的技术保护措施以确保盾构施工顺利进行。
3结束语
地铁的建设可以大大缓解交通压力、方便群众出行、节能减排、绿色环保。由于地铁要在人员密集的区域下方进行建设,地铁盾构施工以其安全性、优越性在地铁建设时发挥着主要作用,因此对于地铁盾构施工的相关研究十分重要。
参考文献:
[1]韩丹.某地铁盾构区间越江施工风险设计与控制[J].交通科技与经济,2018,20(02):77-80.
[2]彭华.地铁下穿干线铁路重大风险源测试研究[J].地下空间与工程学报,2016,12(05):1371-1377.
[3]王岩,钱新,矫伟刚.盾构小半径曲线下穿特级风险源施工难点及对策[J].铁道标准设计,2010(07):99-102+123.
(作者单位:中铁五局集团有限公司城市轨道交通工程分公司)