浅覆土盾构施工方案

浅覆土盾构施工一、工程概况工程概述浙江大唐乌沙山发电厂取水隧道工程包括2条取水隧道，采用盾构施工法。隧道内径为4.84米，隧道外径为5.50m,管片厚度为0.33米，段管片宽度0.90m,特殊段管片宽度0.955m°l#进水隧道长为770.45m，其中标准段长722.7m，特殊段长47.75m；2#进水隧道长为806.45m,其中标准段长758.7m，特殊段长47.75m。由于1#盾构推进至+531环、部分进入4#土层时，发生大刀盘密封橡胶圈破坏、驱动轴承漏泥浆现象，专家提出变更隧道设计轴线、尽量避开4＃粘性砾石土层的解决方案。新的设计轴线穿越的覆土厚度比较浅，最小覆土仅为3米，施工难度极大。工程地质条件：根据设计提供地质资料，隧道穿越土层分布及其特征从上而下简述如下：(2-1)层淤泥：浅灰黄色或灰色，饱和，流塑，厚层状构造，含少量有机质及贝壳，塘底部位顶部0.3m为浮泥混少量腐植质。土质欠固结，工程地质性质极差，具高压缩性。该层厚度5.8〜13.9m,顶面标高2.04〜-11.94m。此层为浅覆土层盾构穿越的土层，地基承载力特征值45kpa。(2-2)层淤泥质粘土：灰色，饱和，流塑，厚层状构造，局部夹粉细砂薄层，物理力学性质较差，具高压缩性。该层厚度0.9〜14.65m，顶面标高-9.43〜-17.16m。(3-1)层粉质粘土，黄绿〜灰黄色，湿〜稍湿，可塑，中〜重塑性。厚层状构造，局部夹粉土团块，含铁锰质斑点。物理力学性质较好，具中等压缩性。该层局部缺失，厚度0.6〜6.3m，顶面标高-12.66〜-20.84m。此层为隧道穿越时盾构及隧道下卧的土层，地基承载力特征值170kpa。(4)层含粘性土圆砾：灰黄〜褐黄或黄绿色，很湿〜湿，稍密〜中密，粒径大于2cm的卵石含量为34.0%,小于2cm的砾石为42.7%,其余为砂及粉粘粒，最大为18cm，呈亚圆形或次棱角状，砾石岩性以凝灰岩为主，呈微风化状，该层物理力学性质相对较好，具低压缩性，但岩性变化较大，一般以含粘性土圆砾为主，其次为卵石及含粘性土砾砂。该层均有分布，厚度1.35〜12.0m,顶面标高-17.62〜-26.58m。(4-1)层粉质粘土：灰黄色，湿〜稍湿，可塑。厚层状构造，混兰灰色粘土团块，见大量铁锰质斑点，局部含少量砂粒。物理力学性质较好，具中等压缩性，层位及厚度不稳定，呈透镜体状分布于(4)层圆砾中，厚度0.4〜2.2m。水文地质条件场地地下水主要有孔隙潜水与承压水。孔隙潜水：场地孔隙潜水赋存于全新统海积淤泥或淤泥质土中，由于受海水潮汐影响，土层中有海水残留，地下水有咸味。含水层为细粒土，透水性能弱，根据主厂区试验，其渗透系数为10-8cm/s数量级。含水层水量贫乏，单井出水量小于10m3/d,地下水受大气降水或海水入渗补给，以就地蒸发排泄为主，地下水位受气候影响明显。本次勘察期间，测得地下水位埋深为0.5〜1.0m之间(自然地以下)。孔隙承压水：地下水赋存于下部(4)、(6)层等碎石土中。本次对(4)层含粘性土圆砾进行带一个观测孔的稳定流完整井抽水试验，抽水试验资料表明：(4)层含粘性土圆砾中地下水位受潮汐影响明显，地下水位标高变化范围为1.40〜-0.60m(抽水期间)，抽水孔降深为11.15m时，钻孔出水量为140m3/d。(4)层含粘性土圆砾的实际渗透系数要比试验值大，推荐该层的渗透系数为10〜15m/d(相当于1.8X10－2cm/s)。海水的潮位如下：0.1%高潮位：6.28m；1%高潮位：5.33m；多年平均低潮位：-1.35m；99%低潮位：-3.21m。浅覆土层处海底标高为一11.14m。二、覆土最小厚度校核验算隧道位于2＃饱和土层中，会受到水的浮力，当浮力超过隧道上覆土重量和隧道及隧道内设备自重时，隧道将上浮。当管片脱离盾尾时，隧道被包围在壁后注浆的浆液中，受到浆液的浮力比在饱和土中受到的浮力要大得多。同时，盾构推进挖出土方导致地基卸载，拼装好的隧道会受到地基回弹的作用向上偏离中心轴线。在浮力和地基回弹共同作用下，隧道上覆土产生隆起，若最大隆起值得不到有效控制，覆土层将被顶裂，产生透水裂缝，河水沿透水裂缝涌入盾尾将严重影响隧道和隧道施工的安全。考虑盾构推进时产生的地层损失与地基回弹对隧道的影响的抵消作用，隧道抗浮可以用下式控制：P十g{3.14*R02*Yy—3.14*(R02—R12)*Yc}/(2*R0Y')={3.14*2.752*12.5—3.14*(2.752—2.422)*25}/(2*2.75*6.7)=4.4m则覆土3米不能满足该浆液下的施工需要，故要么增加覆土厚度，采取海上抛填土包等方式施工。三、浅覆土具体施工

措施

《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施

3.1正面土压控制由于浅覆土易产生冒顶通透水流问题，在高水头压力情况下，大刀盘前方土压平衡不容易建立。海水常能从扰动土体的裂隙中经大刀盘开口及盾尾进入盾构机，会造成隧道进水事件。如果盾构机正面挤压力小于工作面主动土压力，开挖面土体将向土仓内坍塌，引发覆土坍塌，海水将沿坍陷的裂隙进入土仓造成涌水事故；同样如果盾构正面挤压力大于被动土压力，前方覆土将被顶裂，也会发生涌水事故。所以正确控制盾构正面土压力必须介于主动土压力和被动土压力之间。正面土体压力P=qe+qw；采用水土分离方法。其中水平土压q采用朗肯主动土压力和被动土压力计算如下：q=Y'XzXKa—2XcX(Ka)o.5主q=Y'XzXKp+2XcX(Kp)o.5被式中：z计算点的覆土深度(m)；取盾构中心位置覆土厚度为5.75mKa——主动土压力系数；c——土的粘聚力(KN/m2)，本工程2—1号土层的粘聚力标准值为7.5KPa；©——土的内摩擦角(12.3°),Y'——土体浮重度(KN/m3),2—1层土体标准容重16.8KN/m3；浮重度为16.7—10=6.7KN/m3计算过程：Ka=tg2(45°—©/2)=0.649;Kp=tg2(45°+©/2)=1.54q,=y'XHXKa—2XcX(Ka)0.5=6.7X5.75X0.649—2X7.5X0.805=12.9Kpa主q*=Y'XHXKp+2XcX(Kp)0.5=6.7X5.75X1.54+2X7.5X1.24=77.9Kpa被qw=10X(15+3+2.75)=207.5Kpa则P1=q、+qw=12.9+207.5=220.4Kpa=0.22Mpa主P2=q+qw=77.9+207.5=285.4Kpa=0.29Mpa被只有严格控制土仓内土压在0.22Mpa〜0.29Mpa之间，才能防止土体因超挖量过大造成的建筑空隙和覆土拱起现象，才能避免海水涌入隧道内。这就要求盾构在推进过程中控制推进速度和出土量等施工参数，同时控制好推进轴线，减少因轴线纠偏而形成的土体超挖量。由于该覆土仍属欠固结土，土质松散，如果盾构推进速度较慢，则盾构会产生下沉现象，引起覆土沉降偏大；如果盾构推进速度较快，则盾构可能会产生上浮现象，引起覆土上拱。具体推进速度还要在施工中根据实际情况总结，推荐为v50mm/min。要求盾构制造商对土压表进行校核，符合施工实际情况，供我方控制土仓压力。每环出土量和注浆量的控制该盾构外径为①5640mm,管片外径为5500mm,每环管片宽度为900mm,可计算得每环出土量：Q=3.14*5.642/4*0.9=22.5m3；造成的建筑空隙为Q=3.14*(5.642—5.52)/4*0.9=1.1m3，出土量控制在理论出土量的90％亦即20方/环为佳,同步压注量控制以施工形成建筑理论空隙的3150%〜200%为宜，贝y压注量控制在1.6~3.3m。随时根据情况来调整同步注浆量和注浆压力，同步注浆量及注浆压力要控制适中,既不能因过少、过小而造成河底沉降,也不能因过多、过大而造成海底隆起损坏,使隧道发生整体或局部较大位移,造成连接螺栓破坏等后果。还要加强隧道内的壁后注浆,以保证盾构推进结束后隧道整体稳定性。由于隧道结构上覆土压力较小,盾构推进扰动后上部土体较松散,在隧道的所受浮力作用下必然产生压缩,导致隧道上浮。因此,对隧道变形处较大的地方,在管片各分块的预留孔注双液浆,对管片顶部土体进行加固处理,以提高整条隧道的稳定性,同时也防止了上部土体又裂隙产生。主要参数：单液浆液主要

材料

关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料

配比：(1M3)材料名称水(T)水泥(T)规格自来水普硅32.5级重量比0.640.8双液浆液配比：(1M3)浆液配比A液B液材料名称水(T)水泥(T)水玻璃(T)规格自来水普硅32.5级玻密度为35度重量比0.480.60.27盾构姿态控制盾构司机要通过出土量、推进速度、土仓压力的控制,掌握好盾构姿态与管片姿态,控制姿态在(—50〜+50)mm,减少盾构推进每环纠偏量，减少对地层的扰动，防止盾构机头上浮；监测管片姿态，及时做楔子调整,使其满足盾构姿态调整的要求,防止成形隧道侧向受力,避免隧道上浮现象,从而保证隧道整体的稳定性。塌方和涌水的风险控制由于盾构隧道的上部覆土层过薄，随时都可能出现正面塌方和涌水现象，对这类事故采取的对策：(1)关闭螺旋输送器情况下继续掘进，让切削下的土体挤出土仓内的水。但要预防仓内压力过高，造成盾构机前方地面隆起、冒浆以及击穿盾层密封等。(2)提前安装螺旋机手动阀门。防止液压阀门失效，不能及时关闭，造成隧道内淹没事件。(3)利用盾构机内的加水孔，向盾构四周超挖孔隙内注入水溶性聚胺酯，尽量减少土体扰动。(4)盾尾每环加密封油脂，防止泥水渗入隧道内。(5)盾构机应尽快通过塌方区。(6)通过在盾构机后10环范围内注双液浆，防止大量水经过建筑空隙流动到盾尾和大刀盘，螺旋机也会减少喷涌。(7)在管片背部加贴海绵条，防止盾尾的水和泥浆涌入隧道内。四、20m试验段浅覆土过程控制4.1隧道位移监测由于隧道的覆土较浅，盾构势必对土体的扰动较大，这就为隧道整体上浮创造了条件。必须采用有效的隧道位移监测。通过隧道内测量管片的高程和水平变化，达到对管片位移的控制。如果位移明显，马上对该段隧道进行压注双液浆，对土体固结。螺杆应力应变监测由于该2＃覆土仍属欠固结土，土质松散，而隧道顶部的水压力较大，即有可能造成隧道横鸭蛋，这对螺杆受力有极大的考验。所以建议密切注意螺杆的变形情况，最好采用应力计监测。同时建议螺杆等级都采用12.9级(环向)和8.8级(纵向)，做到螺杆及时拧紧，增大隧道管片连接的整体性能。衬砌的监测由于隧道会产生各种可能的位移，因素包括盾构推进时千斤顶的影响，注浆压力的影响和上部垂直荷载过大的影响等。观察管片手孔、接头等位置是否发生结构性破坏，一旦发现管片产生裂隙，要高度重视。还要关心管片接头接触面破碎现象，防止隧道受外界荷载过大影响。应该对管片破碎处及时处理，采取修补管片和注浆加固方式。五、施工参数收集和分析由于盾构是长距离穿越2＃浅覆土，里面有很多不确定的风险，所以平时施工参数的分析和总结相当重要。针对实际盾构推进的情况，做出合适的参数调整。