成都城區(qū)地層主要為砂卵石地層,卵石含量高、粒徑大,且地下水豐富,暗挖工程施工極易引起地層沉降。為探究在該地層情況下盾構(gòu)下穿既有運(yùn)營(yíng)地鐵線的合理技術(shù)措施,結(jié)合成都地鐵6號(hào)線盾構(gòu)下穿既有運(yùn)營(yíng)3號(hào)線盾構(gòu)區(qū)間工程,首先基于擬采用技術(shù)措施進(jìn)行三維施工模擬分析,表明了該技術(shù)措施能有效控制既有運(yùn)營(yíng)線沉降變形;其次結(jié)合實(shí)際施工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果,并與理論分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,表明了設(shè)計(jì)方案及三維數(shù)值模擬參數(shù)選取的合理性;最后對(duì)工程中發(fā)生的滯后沉降原因進(jìn)行分析,提出了有效控制地層沉降的技術(shù)措施。該工程為成都地區(qū)首次盾構(gòu)法近距離下穿地鐵運(yùn)營(yíng)線路,可為類(lèi)似工程設(shè)計(jì)及施工提供有益參考。 

【文章來(lái)源】：地下空間與工程學(xué)報(bào). 2020,16(S1)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

地質(zhì)縱斷面圖

根據(jù)鉆孔、隧道及車(chē)站基坑開(kāi)挖揭示，場(chǎng)地范圍內(nèi)上覆第四系人工填土層(Q4ml);其下為第四系系全新統(tǒng)沖洪積層(Q4al+pl)粉質(zhì)粘土、粉土、細(xì)砂、中砂、卵石;第四系中、下更新統(tǒng)冰水沉積層(Q1+2fgl)粉質(zhì)粘土、含粉質(zhì)黏土卵石;下伏基巖為白堊系上統(tǒng)灌口組(K2g)泥巖和白堊系上統(tǒng)夾關(guān)組砂巖(K2j)，臨近車(chē)站開(kāi)挖揭露深度范圍內(nèi)土層從上至下分別描述如下:(1-1)雜填土:黃褐、灰褐等雜色，松散～稍密，干燥～稍濕。由混凝土、瀝青、碎石及少量粘性土等組成，層厚1.2～2.8 m。(1-2)素填土:黃褐色、灰褐等色，松散～稍密，稍濕。以粘性土為主，夾雜少量卵石、碎石等組成，層厚0～1 m。(3-1)黏土:褐黃色、棕黃色，可塑～硬塑，鐵錳質(zhì)氧化物，稍有光澤，干強(qiáng)度高，韌性高，局部含少量灰白色粘土，層厚0～2.7 m。(3-2)粉質(zhì)黏土:褐黃、灰黃色，可塑～硬塑，主要由粘粒組成，含少量粉粒，手搓捻略有砂感，稍有光澤反應(yīng)，無(wú)搖振反應(yīng)，干強(qiáng)度中等，韌性中等，層厚為0～2.0 m。(3-3-1)黏質(zhì)粉土:土黃色、灰黃色，稍密～中密，濕，呈土塊狀，手捏易碎，質(zhì)較純，無(wú)光澤反應(yīng)，搖振反應(yīng)中等，干強(qiáng)度低，韌性低，含云母，黏粒含量9.7%～15.7%，層厚0～1.9 m。(3-9-1)松散卵石:灰黃色為主，濕～飽和，卵石含量約50%～55%，粒徑為2～5 cm，圓礫及細(xì)砂、中砂充填，卵石磨圓度較好，層厚1.8～2.2 m。(3-9-2)稍密卵石:灰黃色，潮濕～飽和，稍密，卵石約占55%～60%，粒徑一般10～20 cm，圓礫及中、細(xì)砂充填，石質(zhì)成分主要為砂巖、石英砂巖、灰?guī)r及花崗巖等，磨圓度較好，分選性較差。局部缺失，層厚2.9～4.6 m。(3-9-3)中密卵石:灰黃色，中密，局部稍密，飽和，卵石含量60%～70%，圓礫、中砂充填，卵石粒徑15～30 cm;卵石原巖為為石英砂巖、花崗巖。層厚16.4～17.8 m。(3-9-4)密實(shí)卵石:灰黃色，飽和，密實(shí)，為花崗巖及石英質(zhì)砂巖，卵石含量大于70%，卵石粒徑10～20 cm，磨圓度較好、分選性差，圓礫、中砂充填。既有運(yùn)營(yíng)3號(hào)線區(qū)間斷面拱肩以上為(3-9-2)稍密卵石，其余位于(3-9-3)中密卵石，6號(hào)線區(qū)間隧道開(kāi)挖面均位于(3-9-3)中密卵石，地質(zhì)縱斷面及下穿既有線橫剖面圖如圖2—3。

盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)前，從車(chē)站端頭打設(shè)4排管棚，上部采用兩排?146×10 mm管棚，間距1 m×1 m布置，用于注漿加固夾土層;下兩排采用?194×10 mm管棚，沿盾構(gòu)斷面拱頂環(huán)向布置，環(huán)向間距0.35 m，長(zhǎng)度超出遠(yuǎn)端既有線外墻5 m，最長(zhǎng)打設(shè)長(zhǎng)度33 m，管棚內(nèi)放置鋼架并灌注砂漿填充，用于承擔(dān)刀盤(pán)與管片間漏空條件下的上部荷載。大粒徑卵石地層常規(guī)管棚施工易造成斷桿，打設(shè)長(zhǎng)度不宜大于20 m，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，采用潛孔錘跟管鉆進(jìn)技術(shù)打設(shè)35 m內(nèi)其偏移量可有效控制在0.6 m[2]。由于盾構(gòu)始發(fā)后8 m即下穿既有線，在富水砂卵石地層難以短距離有效建立土倉(cāng)壓力，易引起掌子面不穩(wěn)定導(dǎo)致地層損失率增大引起沉降，設(shè)計(jì)要求地層損失率控制在1.5%以?xún)?nèi)[3]，因此在始發(fā)洞門(mén)前增設(shè)2 m延長(zhǎng)洞口鋼環(huán)，如圖4，鋼環(huán)底部采用2道工20型鋼支撐，兩側(cè)采用3道工20型鋼支撐于側(cè)墻及中板邊框梁上;鋼環(huán)中部設(shè)兩道鋼絲刷、尾部一道簾布密封形成三道空腔，每道空腔設(shè)置7個(gè)球閥及外部注漿孔，盾構(gòu)進(jìn)入鋼環(huán)后，從下往上對(duì)鋼環(huán)內(nèi)空腔進(jìn)行注漿，相應(yīng)協(xié)調(diào)開(kāi)關(guān)球閥，直至頂部球閥有漿液流出時(shí)關(guān)閉球閥，盡量確保下穿既有線過(guò)程盾構(gòu)有效建壓。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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