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富水复合地层地铁深基坑开挖风险分析与对策

隧道建设（中英文） 2018年第9期38卷 1538-1545页

作者：朱育宏陈巨武马卉翟利华广州地铁集团有限公司广东广州510335 城市轨道交通系统安全与运维保障国家工程实验室广东广州510335 广州地铁设计研究院有限公司广东广州510010

针对富水复合地层地铁深基坑施工风险大但相关研究相对较少的问题,从风险源分析出发,根据广州地铁多年的相关施工经验,归纳富水复合地层中深基坑开挖的特点及风险,提出并介绍"开挖评估、预先封缝、缺陷修复、科学降水、均足回灌、精准... 详细信息

针对富水复合地层地铁深基坑施工风险大但相关研究相对较少的问题,从风险源分析出发,根据广州地铁多年的相关施工经验,归纳富水复合地层中深基坑开挖的特点及风险,提出并介绍"开挖评估、预先封缝、缺陷修复、科学降水、均足回灌、精准测量、及时支撑、快速回筑"的32字施工步序和对策。其中"开挖评估、预先封缝、缺陷修复"强调围护结构自身的完整性及止水能力,"科学降水、均足回灌、精准测量"集中应对富水带来的风险,"及时支撑、快速回筑"确保在复合地层中有序完成高风险的施工过程。32字施工步序和对策以风险预估为基本,应对措施前置为核心,可达到有效控制富水复合地层深基坑施工风险的目的。

关键词：富水复合地层深基坑地铁工程风险分析风险对策

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大连富水复合地层盾构施工关键技术探讨

现代隧道技术 2014年第1期51卷 186-191,198页

作者：冯欢欢陈馈王助锋张合沛中铁隧道集团有限公司盾构及掘进技术国家重点实验室郑州450001

富水复合地层已成为盾构施工过程中经常遇到的复杂地层条件之一,研究该地层条件下的盾构施工技术具有较大的应用价值。文章以大连市地铁2号线为工程背景,论述了盾构选型和盾构始发等施工技术;并针对盾构施工过程中出现的复合地层长距离... 详细信息

富水复合地层已成为盾构施工过程中经常遇到的复杂地层条件之一,研究该地层条件下的盾构施工技术具有较大的应用价值。文章以大连市地铁2号线为工程背景,论述了盾构选型和盾构始发等施工技术;并针对盾构施工过程中出现的复合地层长距离小半径掘进、富水碎裂带掘进、硬岩掘进刀具控制等工程难点,分别从隧道轴线控制、掘进速度控制、刀具管理制度等方面提出了相应的应对措施。工程实践证明,经过严格选型的盾构适合大连的地质条件,而且对于富水复合地层具有较好的适应性,满足了本标段区间盾构施工要求。

关键词：地铁隧道富水复合地层盾构选型工程难点应对措施

基于极限上限法的富水复合地层盾构隧道开挖面极限支护力计算方法

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隧道建设（中英文） 2024年第S01期44卷 187-196页

作者：李垂忝刘彦辉卢清碧况彦朱志良胡子威南昌轨道交通集团有限公司地铁项目管理分公司江西南昌330200 中建三局集团有限公司湖北武汉430075 中南大学土木工程学院湖南长沙410075

为更合理地设置富水复合地层盾构隧道开挖面支护力,保障盾构隧道安全掘进,基于极限上限法分析原理和相关联流动法则,构建水平层状地层盾构隧道开挖面分段对数螺旋线破坏机构,建立多层水平层状富水地层盾构开挖面稳定性极限上限法分析和... 详细信息

为更合理地设置富水复合地层盾构隧道开挖面支护力,保障盾构隧道安全掘进,基于极限上限法分析原理和相关联流动法则,构建水平层状地层盾构隧道开挖面分段对数螺旋线破坏机构,建立多层水平层状富水地层盾构开挖面稳定性极限上限法分析和极限支护力计算方法,并开展参数分析;并进一步依托实际工程,将理论计算方法、数值模拟与工程实践测试进行对比。结果表明:1)从隧道底部自下而上,土体参数对极限支护力的影响不断减小;2)与传统的地层均质化处理方法相比,考虑地层分层的破坏机构能够较好地表达多层复合地层盾构开挖面的破坏机制;3)考虑开挖面的变形控制,推荐将本文计算结果乘以1.5倍的安全系数作为土舱压力值。

关键词：盾构隧道极限支护力富水复合地层极限上限法

富水复合地层盾构隧道下穿既有隧道施工控制标准研究

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富水复合地层盾构隧道下穿既有隧道施工控制标准研究

作者：洪闰林西南交通大学

学位级别：硕士

随着国民经济的快速发展,城市轨道交通在我国各大城市逐渐网络化、规模化。由于我国大部分中西部城市地铁建设起步较晚,各城市还未形成较为完善的且与其地质条件相配套的盾构隧道施工技术及控制标准。同时,随着我国中西部城市新一轮的... 详细信息

随着国民经济的快速发展,城市轨道交通在我国各大城市逐渐网络化、规模化。由于我国大部分中西部城市地铁建设起步较晚,各城市还未形成较为完善的且与其地质条件相配套的盾构隧道施工技术及控制标准。同时,随着我国中西部城市新一轮的轨道交通建设热潮,新建轨道交通线路难免会出现穿越建成乃至运营中的轨道交通设施。因此,为保障城市地铁建设的效率及安全性,如何建立完善且与城市地质条件相配套的盾构隧道施工技术及控制标准是各城市需要面对的首要问题。论文以南昌地铁4号线丁公路南站～丁公路北站区间隧道为工程依托,以盾构法下穿既有隧道施工中盾构机掘进参数及既有建（构）筑物安全为研究对象,采用资料收集、现场调研、理论分析和数值模拟相结合的方法,对富水复合地层盾构法施工地层适应性、掘进参数控制标准以及下穿既有隧道过程中既有隧道结构风险评估、沉降控制标准进行研究。主要研究内容及成果如下:（1）基于南昌地铁4号线穿越富水复合地层的工程地质、水文地质的特点,从地层渗透性、施工技术难点、施工工期、施工环保性和施工临时用地等方面,对复合地层盾构机选型展开研究,确定了适合该地质条件的盾构机类型及相配套的改造措施,并结合盾构机现场掘进参数,对其复合地层适应性进行统计学分析。（2）基于PFC3D离散元分析软件,建立了复合地层下全滚刀破岩离散元数值模型。通过对盾构掘进参数与滚刀破岩受力的相关性进行分析,探明了基于滚刀破岩受力的最大掘进速度与刀盘转速的关系,并依此建立了复合地层盾构机掘进参数控制标准（3）建立了既有区间隧道结构风险评估体系,对南昌地铁4号线下穿既有2号线过程中既有隧道结构的风险进行了评估,确定了既有区间结构的风险等级。（4）建立了盾构隧道下穿既有区间隧道三维数值模型,对既有隧道结构沉降变形与结构损伤失效的关系进行了分析,并依此建立了适用于南昌地区的既有运营轨道交通区间沉降控制标准。

关键词：富水复合地层盾构隧道滚刀破岩掘进参数控制标准下穿既有隧道沉降控制标准

富水复合地层土压平衡盾构隧道渣土改良试验研究

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富水复合地层土压平衡盾构隧道渣土改良试验研究

作者：梅志远西南交通大学

学位级别：硕士

经济快速地发展带来了城市人口数量激增,特大型城市大以及大型城市对大容量快速交通的需求日益增长,地铁因具有便捷、绿色、安全等优点而被大量推广。盾构法因价格合理、机械化程度高、施工速度快等优点而被广泛采用,盾构施工过程中渣... 详细信息

经济快速地发展带来了城市人口数量激增,特大型城市大以及大型城市对大容量快速交通的需求日益增长,地铁因具有便捷、绿色、安全等优点而被大量推广。盾构法因价格合理、机械化程度高、施工速度快等优点而被广泛采用,盾构施工过程中渣土改良是否合理对盾构掘进有重大影响。因此,为保障城市地铁建设的效率及安全性,需对土压平衡盾构隧道渣土改良技术做更多研究。论文以南昌地铁4号线人民公园站～丁公路北站区间隧道为工程依托,以盾构法穿越富水复合地层为研究对象,采用资料收集、现场调研、理论分析和数值模拟相结合的方法,对富水复合地层盾构法施工渣土改良必要性、渣土改良合理参数以及盾构机掘进参数进行研究。主要研究内容及成果如下:(1)针对南昌富水复合地层的地质特点,从地层渗透性、颗粒级配等多方面考虑进行复合地层盾构机选型研究,确定了适合该地质条件的盾构机类型,通过对泥质粉砂岩矿物成分分析和砾砂级配曲线分析,得出了渣土改良的必要性。(2)通过自制泡沫发生系统产生泡沫以及配制不同配合比膨润土泥浆,得到了泡沫性能随泡沫剂溶液浓度的变化规律和膨润土泥浆性能随配合比的变化规律,通过对饱和砾砂和中风化泥质粉砂岩展开渣土改良室内试验,得到了饱和砾砂和中风化泥质粉砂岩改良剂的合理添加比,将该添加比应用于复合地层渣土改良,进一步验证了其合理性。(3)基于渣土改良室内试验所得改良剂合理添加比,展开渣土改良盾构掘进模型应用研究和现场应用研究,统计分析掘进参数和改良剂参数,表明了室内渣土改良研究成果的适用性。(4)基于ABAQUS扩展有限元模型建立了富水复合地层地铁隧道土压平衡盾构全刀盘掘进模型,统计分析了各类模型Mises应力分布情况以及Mises应力最大值变化规律,通过将数值模拟盾构全刀盘的推力及扭矩计算结果与理论计算所得结果进行对比分析,验证了全刀盘掘进模型的正确性。

关键词：地铁隧道富水复合地层土压平衡盾构渣土改良室内试验三维有限元模拟

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富水复合地层掘进盾构刀具损坏控制技术

城市道桥与防洪 2023年第3期 171-174,182,M0017页

作者：王海峰中铁二十四局集团上海铁建工程有限公司上海市200071

土压平衡盾构机在富水复合地层中掘进,由于穿越地层的不均匀性,加之地层溶洞发育,盾构刀具经常会出现非正常损坏的现象,从而降低盾构掘进功效,增加盾构施工成本,同时增加换刀安全风险,为此开展富水复合地层掘进盾构刀具损坏控制技术研... 详细信息

土压平衡盾构机在富水复合地层中掘进,由于穿越地层的不均匀性,加之地层溶洞发育,盾构刀具经常会出现非正常损坏的现象,从而降低盾构掘进功效,增加盾构施工成本,同时增加换刀安全风险,为此开展富水复合地层掘进盾构刀具损坏控制技术研究意义重大。以徐州城市轨道交通2号线周七区间隧道为工程实例,通过研究解决富水复合地层掘进盾构刀具损坏控制难题,为后续同类型工程提供参考与借鉴。

关键词：富水复合地层盾构刀具损坏控制

渣土保压泵送技术在富水复合地层土压盾构施工防喷涌控变形中的应用

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城市轨道交通研究 2019年第11期22卷 32-36页

作者：刘国栋鞠义成何普鑫中交第二航务工程局有限公司工程装备分公司

为了攻克富水复合地层土压盾构防喷涌、控变形等难题,依托广州地铁14号线1标工程,研制并投入使用了渣土保压泵送装置,实践了富水复合地层土压平衡盾构机渣土保压泵送技术及与之配套的渣土改良技术。结果证明,该技术能有效解决土压平衡... 详细信息

为了攻克富水复合地层土压盾构防喷涌、控变形等难题,依托广州地铁14号线1标工程,研制并投入使用了渣土保压泵送装置,实践了富水复合地层土压平衡盾构机渣土保压泵送技术及与之配套的渣土改良技术。结果证明,该技术能有效解决土压平衡盾构机在富水软弱地层的喷涌问题,减小地表沉降,大大提高了压力控制精度和盾构施工的安全性,为相似地层土压盾构施工提供了技术参考。

关键词：地铁盾构机富水复合地层防喷涌变形控制

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富水复合地层中土压平衡盾构掘进参数控制

施工技术 2018年第9期47卷 75-79页

作者：高栋中铁十六局集团第一工程有限公司北京101300

土压平衡盾构在富水复合地层中掘进,尤其在上部富水砂砾地层、下部泥岩的地层中掘进,盾构掘进参数控制难度较大,既有发生螺旋机喷涌的风险,又有刀盘、土仓结泥饼的风险。根据盾构埋深与水文地质情况,及时调整土仓压力,利用优质泡沫与高... 详细信息

土压平衡盾构在富水复合地层中掘进,尤其在上部富水砂砾地层、下部泥岩的地层中掘进,盾构掘进参数控制难度较大,既有发生螺旋机喷涌的风险,又有刀盘、土仓结泥饼的风险。根据盾构埋深与水文地质情况,及时调整土仓压力,利用优质泡沫与高分子聚合物优化组合有效规避螺旋机喷涌风险;增加刀盘、土仓冲洗装置,掘进中同步冲洗刀盘、土仓,达到泥饼防控的目的。实践证明,通过合理的参数控制并辅助必要的设备优化措施,可以有效控制土压平衡盾构在富水复合地层掘进中因螺旋机喷涌、刀盘(土仓)结泥饼引起的地面沉降超限(坍塌)风险,保证盾构施工安全。

关键词：隧道土压平衡盾构富水复合地层掘进参数控制

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富水复合地层盾构施工监理工作要点研究

江苏科技信息 2019年第16期36卷 17-19,23页

作者：陈海兵英泰克工程顾问(上海)有限公司

随着城市轨道交通的快速发展,盾构法施工因地层适应范围广、施工效率高、质量可靠、安全等优点,已经在我国地下轨道交通施工过程中得到普遍的使用。文章结合某城市轨道交通盾构区间施工监理情况,对富水复合地层盾构施工监理重点管控内... 详细信息

随着城市轨道交通的快速发展,盾构法施工因地层适应范围广、施工效率高、质量可靠、安全等优点,已经在我国地下轨道交通施工过程中得到普遍的使用。文章结合某城市轨道交通盾构区间施工监理情况,对富水复合地层盾构施工监理重点管控内容和应注意的问题进行阐述,以供探讨和参考。

关键词：富水复合地层盾构施工监理