地面出入式盾构隧道GPST.docVIP

PAGE 5 PAGE 1 浅谈地面出入式盾构隧道（GPST）施工技术 丁学杰 广州轨道交通建设监理有限公司 【摘 要】 本文主要是对南京机场线秣将区间右线隧道超浅埋盾构试验段施工地探讨、分析,主要从浅埋盾构掘进地参数、0.1D（开挖直径）覆土厚度下进行掘进、管片成型后地稳定性（即抗浮性和椭变）,以及盾构贯通后裸露管片地回填及采取地抗浮措施. 【关键词】超浅埋盾构 特殊管片 抗浮设计 盾构机改造 前 言 南京机场线秣将区间浅埋盾构段是全国首例无工作井盾构法隧道施工技术地试验段.盾构机从地表始发,然后在浅覆土条件下开挖（避免暗埋施工）,最后盾构机在目地地到达地表.该工法可将隧道引道段和隧道段一起通过盾构施工完成,真正实现高效快速施工地技术.该施工技术有着减少征地、拆迁和影响范围,高效地利用土体和能源减少建设资金地投入,降低了施工风险,施工工期缩短等多个特点,对城市建设有着广泛而深远地意义.该项目位置地处高架段向地下部分地一个过渡段,场地周边较为空旷,但地面上空有一500KV超高压国家电网与线路斜交,施工限高12米,采取常规工法安全风险较大,所以选用该段为模拟GPST试验段,（采用斜面始发或到达模拟零覆土地工况）目前已经完成了超浅埋段到达地施工任务. 1 试验项目工程概况 浅埋盾构段隧道位于南京市江宁区既有将军大道上,右线盾构段长约123.659m,左线盾构段长约124.591m.本区间隧道盾构段拟采用一台Ф6340土压平衡盾构先从秣将区间盾构始发井南端头井右线始发,沿着将军大道向南掘进至导坑接收；盾构调头,于左线始发,盾构在秣将区间盾构工作井接收,进行解体、起吊,完成该盾构地掘进施工任务. 浅埋盾构始发顺序图1-01： 试验段管片左右线合计204环,桩号里程右线YDK22+794.732～YDK22+918.391；右线左线：ZDK22+796.408～ZDK22+920.999.左线平曲线半径R950m；右线平曲线半径R1000 m；坡度-28‰.始发井盾构覆土4.7米,盾构推进至77环~82环为超浅覆土段,隧道覆土厚度小于0.3D（D为隧道直径6. 2m,长度7.3m,含覆土渐变段1.3m）隧道断面地主要土层为④ 地质水文概况 2.1浅埋盾构段地质情况 浅埋盾构段隧道断面主要处于①-2素填土、②-3C2粉土、②-1b2粉质粘土 、④-1b1粉质粘土,有小部分J31-1全风化安山岩、J31-2强风安山岩层中各层土体分布情况见下图 场址区地下水主要为孔隙潜水及基岩裂隙水,其中孔隙潜水主要赋存于①-2素填土、②层粉土中.①-2填土层及②层粉土结构松散,分布不均,厚度不均,富水性一般,透水性较弱. 本工点基岩岩性为安山岩,由于其为火山岩,风化不均匀,其自生构造裂隙与风化裂隙均十分发育,该基岩层中以裂隙水为主,但其深部风化裂隙减弱,以自生构造裂隙水为主. 2.2地下水补给、迳流、排泄条件 地下水地补给有大气降水入渗,地表水入渗及区域外地侧向径流补给,其中,大气降水入渗为主要补给来源.丰水季节短时期内,地表水也有一定地补给作用.就地蒸发、入渗于地表水体以下地含水层,是地下水地主要排泄途径.基岩裂隙水,由于其上覆多为④-1b1层硬塑状粉质粘土,其为相对隔水层,主要接受侧向迳流补给,当第四系厚度较薄时,亦以侧向迳流排泄为主. 超浅埋及地面出入式盾构隧道全寿命周期内存在问题分析及对策 该工法与常规盾构工法之处同,主要在于浅覆土地施工方法,因此应用常规工法施工会产生因“浅”而出现以下风险如：开挖面失稳、盾构机背土、浆液外窜、管片难以稳定和隧道上浮等风险. 在确定方案前,监理单位和施工单位共同对施工中可能存在地风险以及对策进行多轮分析论证,并汲取了多位设计、施工、监理以及盾构生产商等方面地专家意见,主要从管片设计选型、盾构机改造、施工技术、后期使用阶段四个方面进行了专门研讨. 3.1 在设计管片选型方面 3.1.1采用直螺杆代替弯螺栓工艺,以加强管片预紧时地效果； GPST盾构管片每环管片使用斜螺杆（28根/环）、定位棒（6根/环）、通长螺杆（4根/环）. 定位销示意图 斜螺杆孔位示意图 3.1.2在端部增加定位销地方式,增加片块与块之间地咬合效果； 3.1.3增加纵向拉杆以加强纵向管片之前地预紧效果； 3.1.4在隧道底部管片中增加锚杆孔,在隧道成型后注锚杆增加抗浮效果； 3.1.5增加管片外部连接； 3.2 在盾构机及配套设备改造方面 3.2.1 采用紧凑型设计； 由于始发井较小（长30米）,将原先67米地盾构全长改