1.开挖面前沉降(隆起)控制的主要措施是土压(泥水压)管理,真正实现土压(泥水压)平衡。
2.通常采取的措施有:
(1)合理设定土压(泥水压)控制值并在掘进过程中保持稳定,以平衡开挖面土压与水压。
(2)保持开挖面土压(泥水压)稳定的前提条件:对于土压式盾构是泥土的塑流化改良效果,应根据地层条件选择适宜的改良材料与注入参数;而对于泥水式盾构则是泥浆性能,应根据地层条件选择适宜的泥浆材料与配合比。 .
(3)加强排土量控制。
(4)对于土压式盾构,必要时还应对盾构推力、推进速度、刀盘扭矩等盾构参数进行控制。
(三)通过时沉降(隆起)控制
通过时沉降(隆起)控制措施主要有2种:
1.控制好盾构姿态,避免不必要的纠偏作业。出现偏差时,应本着“勤纠、少纠、适度”的原则操作。在较硬地层中掘进的场合,纠偏时或曲线掘进时需要超挖,应合理确定超挖半径与超挖范围,尽可能减少超挖。
2.土压式盾构在软柔或松散地层掘进时,盾构外周与周围土体的黏滞阻力或摩擦较大时,应采取注浆减阻措施。
(四)尾部空隙沉降(隆起)控制
尾部空隙沉降(隆起)控制的关键是采用适宜的衬砌背后注浆措施,主要有:
1.用同步注浆方式,及时填充尾部空隙。
2.根据地质条件、工程条件等因素,合理选择单液注浆或双液注浆,正确选用注浆材料与配合比,以便拼装好的衬砌结构及时稳定。
3.加强注浆量与注浆压力控制。
4.及时进行二次注浆。
(五)后续沉降控制
后续沉降主要在软弱黏性土地层中施工时发生,主要控制措施是:
1.盾构掘进、纠偏、注浆等作业时,尽可能减小对地层的扰动。
2.若后续沉降过大不满足地层沉降要求,可采取向特定部位地层内注浆的措施。
四、盾构施工与既有结构物防护
(一)接近施工中既有结构物防护措施,按实施对象划分可以分为三种:
1.盾构施工措施;
2.对既有结构物采取措施;
3.盾构隧道与既有结构物之间采取措施。
(二)盾构施工措施
盾构施工措施,主要是控制地层变形,同时减少对地层的扰动。
(三)对既有结构物采取的措施
对既有结构物采取的措施通常有结构物加固、下部基础加固及基础托换三类。结构物加固包括墙体加固、增设闭合框架加固、增加支撑等方式,以增强结构物本身抵抗变形的能力。下部基础加固有加固桩、网状桩和锚杆等方法,以提高结构基础的抗变形能力。基础托换是用新的基础结构替换受施工影响的结构物下部基础。
(四)新建隧道与既有结构物之间采取的措施
1.新建隧道与既有结构物之间采取的措施,主要有三种(如图1K413034-3所示):
(1)盾构隧道周围地层加固;
(2)既有结构物基础地层加固;
(3)隔断盾构掘进地层应力与变形。
2.盾构隧道周围地层加固
盾构隧道周围地层加固的目的是提高周围土体强度,以减小盾构掘进时对周围地层的扰动,使加固区以外的地层不产生松弛,从而保护既有结构物。通常采用的方法有:注浆加固、高压喷射搅拌等。
3.既有结构物基础地层加固
既有结构物基础地层加固,是以提高结构物地基承载力、减小结构物地基变形为目的。通常采用的方法同样是:注浆加固、高压喷射搅拌等。 ’
4.隔断盾构掘进地层应力与变形
隔断盾构掘进地层应力与变形,就是在盾构隧道与既有结构物之间构筑刚性好的构造体,以隔断地层变形对既有结构物的影响。通常的方法就是在盾构隧道与结构物之间施作隔断桩,具体可选用高压旋喷桩、钢管桩、柱桩、连续墙等形式。
(a)周围地层加固(b)基础地层加固,(c)隔断地层应力与变形
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