富水砂卵石地层盾构下穿地铁创新加固技术（论文）.pdf

·64· 实现我国建筑行业及 3D 打印技术的可持续发展，为相关行业 的发展提供技术支持。 参考文献 [1] 乔星宇，李韵通，潘宁 .3D打印建筑混凝土配合比设计研究 [J].现代装 饰（理论），2016（6）：240–241. [2] 夏明杰，范立峰，马国伟 .3D打印结构加强混凝土短柱抗压力学性能 研究 [J].实验力学，2018（4）：551–556. [3] 刘致远，王振地，王玲，等 .3D打印水泥净浆层间拉伸强度及层间剪 切强度 [J].硅酸盐学报，2019（5）：648–652. [4] 田小永，刘腾飞，杨春成，等 .高性能纤维增强树脂基复合材料 3D打 印及其应用探索 [J].航空制造技术，2016，59（15）：26–31. [5] 章媛洁，张金良，张磊，等 .3D打印非晶合金材料工艺及性能的研究 进展 [J].材料工程，2018，46（7）：12–18. [6] 邹海平，李上奎，李博，等 .3D打印用金属粉末的制备技术发展现状 [J]. 中国金属通报，2016（8）：88–89. [7] 文博，叶红雨 .夯实建筑设计教学的经验之塔 —— 3D 打印技术及其在 建筑设计教学中的应用 [J].中国教育技术装备，2015（22）：49–51. 盾构下穿地铁隧道在国内外已有很多成功的施工经验， 但大粒径、富水砂卵石地层因其稳定性差极易造成超挖引起 既有地铁线沉降，盾构掘进施工难度和风险都极高。一般多 采取下穿地铁车站或加大两隧道的垂直净距来解决，需要降 低新建车站标高而增加工程造价。需采取有效的预注浆加固 措施，并在掘进施工中合理调整盾构推力、刀盘扭矩、渣土 改良能力和盾构姿态等以保证既有隧道结构和运营安全。 1 工程概况 成都轨道交通 9号线培 –成盾构区间下穿既有地铁 4号线， 隧道平面交叉角度约为 75 °。隧道埋深4号线为 9.2 m，9号线 为19.6 m，隧道间最小竖向间距为 3.65 m。 新建隧道洞身穿越地层为稍密卵石土，局部夹透镜状砂 层及漂石，漂石最大粒径60~70 cm、含量5%~10%，卵石点荷 载换算岩石抗压强度 33.6~171.0 MPa，地下水位埋深6.4 m，单 个卵石强度高但整体稳定性差，不利于盾构法施工。 2 设计预注浆加固 砂卵石地层是一种比较特殊的地质条件，具有强度高、地 层松散和稳定性差等特点。盾构掘进无法避免对周围地层产 生扰动和破坏，造成卵石层松散进入土仓形成超挖现象，在 上方形成坍腔使既有地铁线沉降或破坏。设计采用从车站端 头超长大管棚和从地面袖阀管注浆加固以固结穿越段富水砂 卵石地层，提高稳定性。 2.1 ??_??? 大管棚注浆加固机理主要是注浆加固和承重梁作用，一 是浆液压入围岩裂隙中使松散岩体胶结、固结，改善砂卵石 地层物理力学性质，增强围岩的自承载能力 ；二是周边围岩 和管棚相结合共同作用形成一个梁式结构，再通过向盾壳径 向注入的高强度特殊浆液形成连续支撑结构，可有效抑制既 有地铁线沉降变形。 （1）采用“双排大管棚 +管棚内注浆”，其中左线长度 40 m，右线长度 35 m，共计90根 ；布置为拱顶 120 °（上排）、 130 °（下排），环向中心间距 400 mm；用 194 、壁厚 16 mm、 材质P10的合金无缝钢管，节长为 1.5 m，首节3~4 m，错节长 度不小于 1.0 m，逐节丝扣连接。 （2）用HM-90A 履带钻孔机跟管钻进成孔，由高向低孔 位钻孔。先施作上排管棚后施作下排管棚，钻进过程中每 5 m 检测一次偏斜，成孔后用光纤陀螺仪再次检查偏差，确保不 侵入盾构掘进范围。 （3）管棚钢管由钻机逐节顶进安装，直接用跟管作为管 棚钢管，全部钻孔完成后一次性注浆。采用P · O 42.5水泥， 水灰比0.8 ∶1~1 ∶1，压力不大于 1 MPa，初凝时间不大于 8 h。 2台注浆设备自顶部中间向两侧对称依次向下按要求压力和持 压时间注浆。 1台左右交替对称同步后续补充补浆，保证单孔 ［摘 要］ ? LE I ?? ?7? ，{r??剑凹VN垢 ??N丁 ????o八 ??世冶 ，??n?? ， ?% ?g~:。??丁)?健 、?健_?其??}其?叙? ，???众?众?1健s叙?凹??丹_?其????? ?{r ????世冶，_ Y世冶，? ?% &? _????乒] 世冶?, 世冶。 ［关键词］ I ?? ；??八 B
；_? ；其? ；?]?? ［中图分类号］ TU 74 ；U 455.43bbbbb ［文献标志码］ Bbbbbb ［文章编号］ 1001–523X（2020）14–0064–02 Innovative Reinforcement Technology for Shield Underpass Subway in Water -rich Sandy Cobble Ground Wang Hong-zhi ［Abstract ］The self-stability of water-rich sandy cobble ground with large particle size is poor， shield underpass tunneling will disturb the soil and cause over digging and then cause the settlement of the existing subway line ，which affects the operation safety and it is very difficult to control. Adopting super long pipe shed and sleeve valve pipe grouting to strengthen the blind area，using directional depth keeping steel f