北京地鐵盾構隧道設計施工要點(doc30)-工程設計-閱讀頁
2024-09-03 02:51本頁面
【正文】 式分布。 根據(jù)盾構試驗段測試結果，研究顯示隧道的拱部荷載僅相當于上部一定范圍內超壓消失后形成的土體卸載拱壓力，反映出土體有部分自承載作用，其卸載拱高度視不同隧道的埋深和地質條件而不同，基本在 ～ 之間（ D 為隧道直徑）。 側壓力在高度方向的分布基本為頂部偏大，底部偏小。 鋼筋應力的發(fā)展規(guī)律基本相似，本文不再贅述。優(yōu)化前后的鋼筋用量見下表： 管片構造方面需要注意的問題 （ 1） 管片的鋼筋構造形式與受力 在盾構試驗段實施過程中，我們開展了管片鋼筋構造形式有關的試驗研究，進行了原型管片的彎曲試驗。網(wǎng)片式分布是在管片的內外各設一層由主筋和附加筋組成的網(wǎng)片，兩層網(wǎng)片間設拉結鋼筋；肋型分布是將管片的鋼筋按照一榀一榀鋼筋骨架的方式布置，類似一條條小梁的鋼筋骨架，鋼骨架之間采用箍筋連接。 由于肋形布筋方式內外側鋼筋的整體聯(lián)系牢靠，一般情況下其承載能力較網(wǎng)片布筋方式高，因此，建議今后設計時宜采用肋式布筋方式。 由于管片螺栓手孔較大（長度可能達到 300mm 以上），對管片結構混凝土有明顯的削弱，設計時應考慮設置加強筋，這樣除補強外，還可以起到避免螺栓的緊固力對孔口混凝土的破壞的作用。這樣可以有效提高埋件的抗拉拔能力。 大量管理資 料下載 注漿孔埋件在迎土側應保留 20～ 25mm 的混凝土層，以防止同步注漿漿液流入，對注漿孔的抗?jié)B有積極作用，需要由管片注漿時可用鋼釬擊穿預留混凝土。高性能混凝土對耐久性、工作性、適應性、強度、體積穩(wěn)定性等 方面均有較高的要求。 在上述要求中，強度和抗?jié)B指標是比較容易滿足的，但抗裂和收縮要求對混凝土配合比的要求很難滿足，通過多種配合比的試驗研究，最終采用的管片混凝土配合比如下： 采用此配合比生產的管片除強度等滿足要求外，也具有很好的外觀質量。 掌子面穩(wěn)定、壁后注漿和沉降預測 在施工過程中，為確保地層的穩(wěn)定，有效控制沉降，采取了一系列的措施。本文僅簡要闡述幾個主要的結果。 （ 1） 掌子面的穩(wěn)定 大量管理資 料下載 不同地層條件下，應采取不同措施穩(wěn)定掌子面。此時應通過刀 盤上的注漿孔向刀盤前方的土體注入泡沫，在增加土體流動性的同時，降低其粘著性，防止開挖土附著于刀頭或土室內壁。在推進過程中除了使用泡沫以外，還應輔以膨潤土漿液，以加強刀具的潤滑、冷卻，改善工作狀態(tài)，同時起到補充地層土體微細顆粒的不足，提高土體流動性和止水性的作用。此時 ，在盾構掘進結束，需較長時間停機時，應向土倉內注入膨潤土漿液并用刀盤充分攪拌，改善土倉內土體的密閉性，防止開挖面坍塌。 盾構密閉艙的土壓力大小是保證前方土體穩(wěn)定的重要因素。圖 13 是施工中密閉艙土壓力和開挖面理論土壓力比較，圖中壓力水平較高的部分是盾構始發(fā)段，此階段為確保開挖面的穩(wěn)定，人為加大了密閉艙的土壓力。根據(jù)北京地區(qū)的地質條件、工程特點以及現(xiàn)有盾構機 的型式，漿液應具備以下性能： a. 具有良好的長期穩(wěn)定性及流動性，并能保證適當?shù)某跄龝r間，以適應盾構施工以及遠距離輸送的要求。 c. 在滿足注漿施工的前提下，盡可能早地獲得高于地層的早期強度。 e. 漿液固結后體積收縮率小，泌水率小。 g. 漿液無公害，價格便宜。我們在實驗室對惰性漿液的成分和 配比進行了大量的實驗后確定了漿液的成分和凝結時間。 注入壓力要考慮不同地層的多種情況，注入壓力一般是 2～ 4bar，由于在砂質或砂卵石地層中漿液的擴散快，因此注入壓力可比其它地層的注入壓力適當減小。而注入量低于預定注入量時，可以考慮是注入漿液的配比、注入時期、盾構推進速度過快或出現(xiàn)故障所致，必須認真檢 查采取相應的措施。但在施工過程中應根據(jù)不同的地質條件對地面沉降進行初步的預測，以指導施工采取措施。圖 14 顯示出某一 監(jiān)測斷面在離開開挖面不同距離時的地表隆沉情況。 試驗段施工中，各階段產生的地表沉降量所占的比重分別為：盾構機到達前，地表產生的沉降僅占總沉降量的 5%— 15%，盾構機通過過程中產生的沉降占總沉降量的 45%— 50%，通過后的后續(xù)沉降占 40— 45%。主要表現(xiàn)在，上海 采用盾構法施工隧道沉降除上述四個階段外，還有一個明顯的長期潛變的沉降過程，其產生的沉降量占總地表沉降量的 35%左右，而在北京的地質條件下長期潛變并不明顯，在以上劃分中歸到后續(xù)固結沉降一起，其所占比重一般小于總沉降量的 5%。 粘質土層： K’ ＝ ~ 粉質土層： K’ ＝ ~ 砂質土層： K’ ＝ ~ 利用上述經(jīng)驗公式，可以對不同情況下的地面沉降最大值進行初步預測。
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