鐘杰

江蘇盛華工程監(jiān)理咨詢有限公司 210012

摘要：近年來，我國的地鐵事業(yè)得到了蓬勃的發(fā)展。在部分特殊情況下，需要在江底進(jìn)行施工，如果沒有做好土倉壓力的控制，則將使降水在進(jìn)入掘進(jìn)面后產(chǎn)生難以想象的危險(xiǎn)。在本文中，將以某實(shí)例方式對(duì)越江地鐵隧道土壓平衡盾構(gòu)施工土壓力分區(qū)進(jìn)行一定研究。

關(guān)鍵詞：越江地鐵隧道；土壓平衡盾構(gòu)；土壓力分區(qū)

1 引言

在我國地鐵事業(yè)蓬勃發(fā)展的情況下，越來越多的城市開展了地鐵建設(shè)。在此過程中，地鐵建設(shè)也向著多樣化的方向發(fā)展，其中，越江盾構(gòu)可以說是地鐵施工中的一項(xiàng)重點(diǎn)以及難點(diǎn)，在具體施工中將隨著越江長(zhǎng)度的增加而產(chǎn)生更大的難度以及規(guī)模。

在陸地開展盾構(gòu)掘進(jìn)工作時(shí)，可以通過地面沉降數(shù)據(jù)的觀察對(duì)施工參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)整，而當(dāng)盾構(gòu)施工進(jìn)入到江底區(qū)域時(shí)，則由于不能夠?qū)档统两登闆r進(jìn)行掌握而僅僅能根據(jù)陸地區(qū)域施工經(jīng)驗(yàn)以及不同參數(shù)間的匹配情況對(duì)盾構(gòu)施工參數(shù)進(jìn)行確定。而如果隧道上覆土粉砂以及粉土工程性質(zhì)較差、同江水間的水力聯(lián)系較強(qiáng)，在進(jìn)行盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)則可能對(duì)江底產(chǎn)生更大的擾動(dòng)。如土倉壓力設(shè)置較小、不能夠?qū)ζ胶饩蜻M(jìn)面土壓力進(jìn)行平衡，可能因此使江底出現(xiàn)坍塌情況；而如果土倉壓力較大，則又可能在刀盤的擠壓力影響下使江底前方土體產(chǎn)生向上滑動(dòng)趨勢(shì)，并因此可能由于上部隔水層遭到破壞、江水進(jìn)入到掘進(jìn)面而對(duì)實(shí)際施工開展帶來更大的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)此，在具體施工中如何對(duì)土倉壓力進(jìn)行合理設(shè)置，在對(duì)隧道沉降情況做好控制的基礎(chǔ)上保障隧道施工的順利、高效開展，則成為了越江施工中非常重要的一項(xiàng)問題。

2 工程概況

我國杭州地鐵1號(hào)線，其濱江-富春路區(qū)段為穿過錢塘江的隧道工程，左線長(zhǎng)2.946km，右線長(zhǎng)2.956km，覆土厚度在6至27.6m之間。襯砌方面，其由2塊連接塊、1塊封頂塊以及3塊標(biāo)準(zhǔn)塊組成，以錯(cuò)縫方式進(jìn)行拼裝，以彈性橡膠以及嵌縫材料進(jìn)行接縫位置處理，具體情況如下所示：

圖1 工程推進(jìn)示意圖

3 試驗(yàn)段施工參數(shù)分析

在對(duì)工程施工參數(shù)進(jìn)行實(shí)際確定前，需要做好已掘進(jìn)段施工情況的全面分析。通過對(duì)工程施工資料的研究分析，獲得由以下結(jié)論：第一，盾構(gòu)土倉在壓力方面所具有的浮動(dòng)情況較小，一般都會(huì)為0.2MPa左右。在以上覆土高度進(jìn)行計(jì)算的情況下，所獲得的掘進(jìn)面土壓力為0.5MPa左右，而如果以傳感器進(jìn)行測(cè)量，土壓力則大約為理論值的1.3倍；第二，推進(jìn)速度方向，在盾構(gòu)施工中整體呈現(xiàn)出現(xiàn)增大、后減小的情況。在速度最大時(shí)，其會(huì)達(dá)到60mm/min，之后，速度則會(huì)逐漸減小，在工程200環(huán)位置將僅僅為每分鐘9mm。通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工情況以及地質(zhì)資料的分析可以了解到，整個(gè)試驗(yàn)段盾構(gòu)將穿越粉砂交互底層以及與粉質(zhì)黏土層，且會(huì)隨著推進(jìn)工作的開展具有更大的推進(jìn)含砂量，并因此可能對(duì)推進(jìn)速度產(chǎn)生影響；第三，刀盤扭矩?cái)?shù)據(jù)具有著較大的離散特征，而在大多數(shù)情況下，該數(shù)據(jù)一般會(huì)保持在2600至3100kN*m范圍內(nèi)；第四，盾構(gòu)推力在整個(gè)過程中處于15000至16000kN的范圍內(nèi)，并在整個(gè)施工當(dāng)中呈現(xiàn)出先降低、后增加的趨勢(shì)；第五，該工程施工注漿量在5m3左右，為理論建筑空隙的280%，同之前預(yù)期設(shè)定的注漿率相比明顯高出很多。該種情況存在的原因，主要是實(shí)際在粉砂層進(jìn)行掘進(jìn)施工時(shí)，地層所具有的損失較大，就需要通過更多漿液的填充對(duì)產(chǎn)生損失進(jìn)行補(bǔ)充；第六，隧道管片方面，其在工程施工中的偏差將控制在-10至40mm范圍內(nèi)，能夠?qū)σ?guī)范需求進(jìn)行滿足；第七，地表沉降方面，在沿線位置所產(chǎn)生的沉降情況最大，為38.2mm，最小區(qū)域?yàn)?2.5mm。而在170至185環(huán)間，其也具有著較大的沉降量。從這里可以初步了解到，在兩者間也具有著一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

4 越江段分區(qū)

在本工程中，需要進(jìn)行越江施工的區(qū)段主要為江北風(fēng)井同江南風(fēng)井之間，總長(zhǎng)度為1600m。而根據(jù)工程實(shí)際如越江段線路情況以及需要穿越的土質(zhì)情況等，在綜合分析后我們將該施工段分為以下分區(qū)：

表1 施工分區(qū)

區(qū)段里程坡度（%）底層情況覆土

厚度（m）構(gòu)筑物

穿越情況

AK6+741-K6+944-26.0淤泥粉質(zhì)

黏土17.1-25.9南部防洪堤

BK6+944-K7+340-2.9黏性土16.4-20.1

CK7+340-K7+690-3.9，+11.6粉質(zhì)黏土17.9-20.1

DK7+690-K7+940+11.6黏土土層15.0-17.0

EK7+940-K8+190+11.6砂質(zhì)粉土13.9-17.8

FK8+190+190-K8+34+9.9砂質(zhì)粉土13.8-20.8北部防洪堤

5 土倉壓力設(shè)定

根據(jù)該工程越江施工段特點(diǎn)，聯(lián)系分區(qū)情況，我們?cè)诰€路中對(duì)幾個(gè)典型的斷面進(jìn)行了選取以及壓力計(jì)算，具體計(jì)算情況如下表所示：

表2 土倉壓力設(shè)定

斷面里程建議土倉壓力（MPa）

A1K6+750.70.259

A2K6+756.40.228

A3K6+776.70.208

A4K6+806.50.268

A5K6+815.30.256

A6K6+845.70.248

A7K6+858.70.308

A8K6+868.00.328

A9K6+875.80.328

A10K6+899.10.358

A11K6+902.60.379

A12K6+924.10.319

B1K6+928.00.299

B 2K6+985.80.299

B 3K6+985.80.299

B 4K7+016.60.275

B 5K7+037.30.275

B 6K7+058.10.275

B 7K7+079.00.299

B 8K7+99.60.299

B 9K7+110.40.299

B 10K7+131.20.268

B 11K7+152.00.268

B 12K7+172.70.268

B 13K7+193.50.268

B 14K7+214.30.275

B 15K7+235.00.275

B 16K7+255.80.275

B 17K7+276.60.275

B 18K7+297.40.275

B 19K7+318.10.288

B 20K7+349.00.288

C1K7+362.20.299

C2K7+385.60.299

C3K7+419.00.279

C4K7+432.30.279

C5K7+455.60.279

C6K7+489.90.276

C7K7+502.30.275

C8K7+525.60.275

C9K7+559.00.275

6 土倉壓力反饋

該工程土倉壓力測(cè)量值如下圖所示：

圖2 土倉壓力測(cè)量值

而在典型斷面區(qū)域，土倉壓力的理論值以及實(shí)測(cè)值的比值則如下圖所示：

從上述兩圖的觀察分析可以了解到，在越江前半?yún)^(qū)段位置，理論值同實(shí)際測(cè)量值在變化過程中具有一定的相似特征。在A、B、C、D分區(qū)中，盾構(gòu)在B、C區(qū)域所穿越的土層為復(fù)合土層，A、D區(qū)域所穿越的土層為黏性土層，實(shí)際測(cè)量值同理論值間的平均比值為1.26。而在后半?yún)^(qū)段位置，兩個(gè)值間則呈現(xiàn)出了較大的離散特征，并在D、E、F分區(qū)內(nèi)由于穿越土層為黏性土層，兩者間所具有的比值最大。

圖3 土倉理論值同壓力實(shí)測(cè)值比值

7 結(jié)束語

越江地鐵是現(xiàn)今地鐵施工中難度較大的一種情況。在上文中，我們以實(shí)例的方式對(duì)越江地鐵隧道土壓平衡盾構(gòu)施工土壓力分區(qū)進(jìn)行了一定的研究，具有一定的研究?jī)r(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]沈林沖.杭州地鐵1號(hào)線下穿錢塘江工程的若干技術(shù)問題[J].城市軌道交通研究.2011（09）：84-88.

[2]孫玉永，周順華，向科，鄒春華.近距離下穿既有隧道的盾構(gòu)施工參數(shù)研究[J].中國鐵道科學(xué).2010（01）：54-58.

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全部離地。加載過程中各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均應(yīng)做好完整記錄。

2.16 正式提升

試提升階段一切正常情況下開始正式提升。在整個(gè)同步提升過程中應(yīng)隨時(shí)檢查：每一吊點(diǎn)提升器受載均勻情況；儀器監(jiān)測(cè)提升柱穩(wěn)定情況；上吊點(diǎn)平臺(tái)的整體穩(wěn)定情況；桁架提升過程的整體穩(wěn)定性；計(jì)算機(jī)控制各吊點(diǎn)的同步性；提升承重系統(tǒng)監(jiān)視：提升承重系統(tǒng)是提升工程的關(guān)鍵部件，務(wù)必做到認(rèn)真檢查，仔細(xì)觀察。

重點(diǎn)檢查：錨具（脫錨情況，錨片及其松錨螺釘）；鋼絞線從提升器頂部穿出順暢；主油缸及上、下錨具油缸（是否有泄漏及其它異常情況）；液壓鎖（液控單向閥）、軟管及管接頭；行程傳感器和錨具傳感器及其導(dǎo)線；

2.17 提升激光導(dǎo)航監(jiān)控

提升過程中根據(jù)激光投射點(diǎn)的軌跡變化及時(shí)發(fā)現(xiàn)提升構(gòu)件的位置變化。發(fā)現(xiàn)激光投射點(diǎn)發(fā)生偏差應(yīng)及時(shí)用激光經(jīng)緯儀經(jīng)行校驗(yàn)，避免因提升過程中構(gòu)件變形出現(xiàn)的偏差。提升過程中應(yīng)分階段對(duì)提升構(gòu)件的位移修正，修正時(shí)應(yīng)采取提升缸位分組點(diǎn)動(dòng)的模式進(jìn)行。

2.18 分級(jí)卸載就位

相同于提升工況，卸載時(shí)也為同步分級(jí)卸載，依次為20%，40%，60%，80%，在確認(rèn)各部分無異常的情況下，可繼續(xù)卸載至100%，即提升器鋼絞線不再受力，結(jié)構(gòu)載荷完全轉(zhuǎn)移至基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)受力形式轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)工況。

3.結(jié)語

液壓提升計(jì)算機(jī)監(jiān)控激光導(dǎo)航精準(zhǔn)定位施工技術(shù)采用激光導(dǎo)航方法，提升過程中投點(diǎn)精確，視覺直觀、能精準(zhǔn)掌握構(gòu)件提升的行程軌跡，保證構(gòu)提升件過程可視且就位精準(zhǔn)。激光導(dǎo)航元器件安裝簡(jiǎn)便，特別適宜于在狹小空間或者多點(diǎn)連接或多榀構(gòu)件同時(shí)提升的需要；操作方便靈活，安全性好，可靠性高，使用面廣，通用性強(qiáng)。施工安全簡(jiǎn)便快捷，設(shè)備簡(jiǎn)單易操作，工期短，綜合成本相對(duì)較低，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

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現(xiàn)場(chǎng)采取鋼絲網(wǎng)自坑頂走道處，鋪至溝槽底邊緣，上下每隔1m，左右每隔2m用U形鋼釘將鋼絲網(wǎng)固定牢靠。在坡頂距溝槽邊120mm處設(shè)置擋水墻，防止坡頂雜物和積水進(jìn)入溝槽。最后進(jìn)行噴錨，待噴錨凝固后再進(jìn)行溝槽底的施工。

4 管網(wǎng)施工常見問題及采取的技術(shù)措施

在明挖深基坑管網(wǎng)施工過程中，出現(xiàn)如下的施工技術(shù)問題：

（1）管溝開挖采用人工配合機(jī)械開挖方式。在施工過程中，時(shí)常發(fā)生管溝底超挖，而超挖部分影響了溝槽底的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。一般多采用原土進(jìn)行回填夯實(shí)至標(biāo)高處。

（2）當(dāng)遇到深基坑挖至相應(yīng)標(biāo)高時(shí)，有時(shí)溝底會(huì)出現(xiàn)淤泥層，此時(shí)應(yīng)先將淤泥清除，后換土或做碎石處理，使地基承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求和相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

（3）混凝土管道的抹帶接口處時(shí)常發(fā)生滲水情況，這主要是抹帶在施工過程中未對(duì)接口處采取一定的技術(shù)措施，此時(shí)應(yīng)將管外皮鑿毛并洗刷干凈，并刷水泥漿一道，管帶抹好后，立即用濕紙帶覆蓋，并鋪以草袋或塑料薄膜，3～4h后灑水養(yǎng)護(hù)。

（4）檢查井施工完成后，管網(wǎng)運(yùn)行一段時(shí)間，常發(fā)生檢查井下沉現(xiàn)象，這主要是因?yàn)樵谄鲋z查井時(shí)，井室抹灰不密實(shí)，發(fā)生了空鼓，在污水流的長(zhǎng)期沖刷下，造成空鼓而破壞。因此，在抹灰時(shí)要求密實(shí)平整，且流槽應(yīng)光滑圓順。

5 結(jié)語

綜上所述，污水處理廠廠區(qū)的污水管網(wǎng)建設(shè)，不僅是市政工程的重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目之一，更為提高居民的生活環(huán)境水平有著重要的作用。因此，我們需要重視污水處理廠廠區(qū)污水管網(wǎng)的工程建設(shè)，并在實(shí)際的施工過程中采取有效的技術(shù)進(jìn)行，以保障污水管網(wǎng)的施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 胡愛軍.高地下水位污水處理廠管網(wǎng)接入施工方法探討[J].中國給水排水.2014（24）.

[2] 楊璐、劉建軍.工業(yè)園區(qū)污水處理廠及配套管網(wǎng)給排水設(shè)計(jì)及施工要點(diǎn)[J].中華民居（下旬刊）.2013（01）.

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小食堂冰箱+電飯煲+消毒柜=5KW

計(jì)算電流

I = = =32A

選擇導(dǎo)線

選擇YJV-3×10+2×16，明敷時(shí)安全載流量為76A。

（三）廠房干線3線路計(jì)算（廠區(qū)）

負(fù)荷計(jì)算314KW

計(jì)算電流

I = = =445A

選擇導(dǎo)線

選擇YJV-3×120+2×95，明敷時(shí)安全載流量為478A。

5 結(jié)語：

工廠施工現(xiàn)場(chǎng)的臨時(shí)用電管理是十分多變的，我們必須針對(duì)其中的主要環(huán)節(jié)，加強(qiáng)控制、檢查，使其納入檢查、控制，以保證施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電的安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]Q/SYDSG455-2012.獨(dú)山子石化公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn).生產(chǎn)區(qū)域臨時(shí)用電管理規(guī)定.

[2]Q/SYDSG21AHB001-2012.煉建公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn).臨時(shí)用電安全管理規(guī)定.