研究轨道交通盾构穿越铁路施工技术.doc

研究轨道交通盾构穿越铁路施工技术 　　摘 要：随着轨道交通建设的不断增加，使得盾构施工的质量备受人们的关注。盾构施工的环境较为复杂，通常需要穿越铁路与建筑物等，增加了盾构施工的难度，因此加强盾构施工技术的研究，有着现实的意义。文中对轨道交通盾构穿越铁路的施工技术，从技术风险、铁路基础加固、技术施工要求等方面，做了简单的论述。 　　关键词：轨道交通；盾构施工；穿越铁路；施工技术 　　盾构穿越铁路施工过程中，极易给铁路的稳定性造成影响，因此需要对铁路路基进行加固处理，避免由于盾构施工给铁路造成影响。同时由于施工环境较为复杂，使得施工存在不同程度的风险，因此需要做好施工技术风险分析，在施工过程中严格控制施工要点，做好施工质量控制，以此确保轨道交通盾构施工的质量。 　　1 盾构施工风险分析 　　在轨道交通盾构施工前进行施工技术分析是必要环节，其主要目的是为盾构穿越铁路施工风险分析，奠定坚实的基础。主要是通过模拟限元模型，基于模型的实际规格，结合以往的盾构施工经验，全面判定施工技术风险，并且对限元模型进行全面优化，使其能够形成网格。同时软件模拟土体挖掘施工，在此过程中单元死掉的过程，则为刚度消失的过程，通常情况下刚度最终会降为0。利用软件模拟进行施工风险分析，主要是利用时间效应原理，实现控制力释放模拟。 　　2 盾构施工技术要点 　　2.1 盾构施工技术参数的确定 　　2.1.1 确定盾构掘进速度 　　轨道交通盾构施工中，若需要穿越铁路施工，则盾构掘进的速度不能与正常施工的速度一致，需要重新选择盾构施工速度。按照切削原则来选取，否则压强过大，将会给地表造成影响。盾构掘进的正常速度为20-30mm/min，若在掘进施工中，盾构出现偏移情况，则需要降低施工速度。在穿越地铁施工中，盾构掘进的速度要基于该区域的地质情况，来选择实际掘进的速度。同时需要控制盾构推进的速度，因为土压平衡度与排土量是成正比的。 　　2.1.2 前仓压力的确定 　　轨道交通盾构穿越施工过程中，需要确定前仓压力，将前端挖出的土，填充至刀腔中，再进行排土压力调节，以此确保前后土压能够处于平衡状态，进而保持挖掘面的牢固性与稳定性。需要加强土压管理，基于开挖断面来设定土压，利用土质计算理论在确定上下限值，即Pmax=地下水压+预备压力+静止土压，Pmin=地下水压+主动土压力（或者松动土压力）+预备压力，公式中静止土压力为σx=k0×γ×h，其中γ指的是：土的容重，k0主动土压力系数，单位是bar，某工程在设计土仓压力时，利用上述公式求得Pmax=1.38bar，基于无地下水考虑，主动土压力利用Pmin=γzka-2c■，其中c指的是土黏聚力，z为计算点深度，ka主动土压力系数，最终求得Pmin为0.7bar，基于其施工的实际情况，将土仓压力设定为0.7-1.1bar范围内。 　　2.1.3 出土量控制 　　盾构掘进施工中，排土量会给盾构施工的正面以及开挖面的压力造成影响，为了避免出现地表变形问题，避免造成铁路沉降问题，需要在盾构穿越施工中，严格控制输送机运作的速度，也就是合理计算千斤顶推进的速度，进而有效的控制设备运转速度。将盾构施工的出土量控制在95%以下，则能够有效地减少铁路沉降情况。 　　2.1.4 灌浆施工参数的控制 　　盾构穿越铁路施工中，灌浆施工是主要环节，其施工的质量与盾构整体施工的质量，有着直接的联系，因此需要严格控制灌浆施工技术参数。使用制浆设备，将浆液输送到浆液箱中，再使用灌注泵施工。其参数控制，要基于穿越区域的地质与浆液运输的距离，来进行浆液配比，以及凝结时间的调整，确保输运过程中的压力，将其控制在0.1-0.2兆帕范围内。除此之外，还需要控制压浆的力度，力度切不可过大，防止出现断裂问题。灌浆时间的选择，要基于盾构施工的实际情况而定，确保能够完全填充尾隙。 　　2.2 盾构施工常用技术 　　2.2.1 灌浆施工技术、 　　盾构穿越铁路施工中，通常采取同步灌浆与二次补浆法。灌浆施工采取二次灌浆技术，使用的是管片中部，对注浆孔进行灌浆，采取两次灌浆的方法，以此确保灌浆全面填满，进而避免盾构施工完成后出现沉降问题。灌浆施工技术要点：合理选择灌浆材料，确保材料的配比科学性与合理性；在施工过程中，要对间隙与剥离孔隙，做好全面填充，确保盾构的防水性；科学设置灌浆孔的位置，基于盾构穿越铁路施工的实际情况，充分考虑灌浆施工中可能出现的问题，采取施工问题处理措施。 　　2.2.2 纠偏技术 　　在盾构穿越铁路施工中，出现地表车沉降问题，其主要是由于开挖面土体损失较大，以及地层再固结，进而造成地层损失，造成上述问题的根本原因是出现偏移情况。盾构图标层在施工过程中，可能会出现制作误差，进而造成盾构变形，因此需要进行纠偏基础。盾构