电力盾构隧道下穿河道的安全施工技术.pdf

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1、隧道与地下工程器Tunne~敬UndergroundEnginee~ing电力盾构隧道下穿河道的安全施工技术孟昭晖，裴书锋，王松，黄明利(I．北京市政建设集团有限责任公司第一工程处，北京100176；2．北京交通大学土木建筑工程学院，-IL~：100044)摘要：北京市昌平o

2、参数，对过河施T过程进行了数值模拟，计算显示，地表下沉值等较小，盾构机可以安全穿越温榆河。关键词：电力；隧道；下穿河流；小直径盾构；参数优化中图分类号：u458．1文献标志码：B文章编号：1009—7767(2012)06—0099—04SafetyConstructionTechnologyofPowerLineShieldTunnelunderCrossingRiverMengZhaohui，PeiShufeng，WangSong，HuangMingli1工程概况及自重无法抵抗地下水引起的浮力，易使隧道上

3、浮。北京市昌平区顺于路西延电力隧道需穿越温榆3)浅覆土易产生冒顶通透水流。由于覆土较浅，在河，为保证河道安全，采用盾构法施工。高水头压力情况下，刀盘前方土压平衡不容易建立，河电力隧道由2段直线连接1段半径为800In的圆水易从扰动土体的裂缝中经刀盘开口及盾尾进入盾曲线组成，总长约892．742m；纵断面从始发端出发以构机，严重时会水淹盾构机。0．35％的纵坡爬升。过温榆河后以1．662％的纵坡爬升3施工参数优化至接收井，隧道与温榆河河底最小竖向净距约6．4In，河3．1土仓压力的设定深约2．8m。土仓压力的设

4、定是土压平衡模式掘进参数中的隧道过河段覆土层以③黏土、③粉质黏土为主，关键环节之一。土压平衡盾构施工较为突出的问题是其他段土层以④黏土、④粉质黏土为主，隧道拱顶盾构挤压推进对周围土体的扰动较大，合理设置和控有1层厚1．0ITI的③砂质粉土。该T程过河施工属于制土压对于控制地表沉降至关重要。土仓压力的设定二级环境风险和三级自身风险丁程。应随上覆土厚度的不同而变化。根据丁程实践经验，盾构隧道采用C50PIO钢筋混凝土管片，其内径一般设定为静止水土压力的105％～ll5％l1l。过河施3．0m，管片厚250mm，环

5、宽1．0m。采用能适应该工程工前，应实测隧道沿线的河底水深，再根据隧道覆土区域内黏土及粉质黏土的3．64m盾构机施工。厚度及水位计算土仓压力，将其控制为0．15～0．17MPa。2工程风险施丁中可根据实际的河底监测数据适时予以调整。1)流砂、管涌。隧道顶端有1层易液化砂质粉土，3．2掘进速度在盾构推进刀盘旋转、切削、挤压扰动下，液化砂土可掘进速度的选取应尽量使土体受到的是切削力能会随地下水沿盾尾和隧道接缝渗漏进入隧道内，如而不是过大挤压力。在低渗透性土层中进行隧道掘进，不及时采取措施，可能出现局部地基被掏空，

6、隧道下盾构掘进速度增加将导致作用在隧道掘进面上支护力沉、螺栓断裂、隧道破坏等现象。和附近总水头呈显著梯度增加_2J，同时掘进速度变化2)隧道上浮。盾构在水下浅覆土中推进时上下受幅度的大小决定了地表沉降的大小_3]。依据该隧道所处力不均衡．盾构姿态易上扬，压坡困难、隧道上浮，轴线地层条件．在过河段将掘进速度控制在25~30mrn／min，难以控制。拼装完成的管片脱开盾尾后，如果上部压载以保证盾构匀速穿过，减少对土层扰动，同时也保证2o12卑第6期(11竹)第3o豢一穹；荭投衣99器隧道与地下工程T~Jnnet箍

7、Undergro~Jnd麟釉l刀盘对土体的充分切削。4．2满足隧道抗浮要求的最小覆土厚度3．3出土量隧道穿越饱和土层会受到水的浮力，当浮力超过出土量的控制也是盾构在土压平衡T况模式下隧道上覆土质量和隧道及隧道内设备自重时，隧道将T作的关键技术之一。土量原则上按照理论土量出现上浮。当管片脱离盾尾时．隧道被包围在壁后注浆土，适当欠挖，过河段时每环出土率控制在98％左的浆液中受到的浮力比在饱和土中受到的浮力要大得右，计12．5m3／环。通过略微减小出土量，可起到盾构多。同时，盾构推进挖出土方将导致地基卸载。拼装好机

8、对土体有轻微挤压的作用，地表m现隆起也有利于的隧道在受到地基回弹的作用下，将向上偏离中心轴对后期沉降的抵消。线。在浮力和地基回弹共同作用下。隧道上覆土易产生3．4同步注浆和二次注浆隆起，若最大隆起值得不到有效控制，覆土层可能会盾构过河段注浆材料采用水泥+改性水玻璃双液被顶裂，产生透水裂缝．使河水沿透水裂缝涌入盾尾浆。为了减小由于浆液凝同时间过长造成的沉降和浆而严重影响隧道和施_丁的安全l5l液损失，