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        富水地層超深裝配式豎井水下機械法掘進施工技術
        ——以南京某沉井式停車設施建設項目為例

        2022-04-20 01:55:44張振光蔣海里付武榮
        隧道建設(中英文) 2022年3期
        關鍵詞:沉井豎井掘進機

        張振光, 徐 杰,*, 汪 盛, 蔣海里, 郝 亮, 付武榮

        (1. 上海公路橋梁(集團)有限公司, 上海 200433; 2. 上海城市基礎設施更新工程技術研究中心, 上海 200032; 3. 南京市建鄴區(qū)高新科技投資集團有限公司, 江蘇 南京 210019)

        0 引言

        近年來,開發(fā)利用深層地下空間成為熱點,一系列應用場景隨之被提出。傳統(tǒng)的豎井建造工藝如地下連續(xù)墻、樁基等受場地及環(huán)境保護等級限制,其局限性愈發(fā)凸顯。

        沉井工藝作為豎井常用的施工工藝,依靠豎井自身重力,或額外施加的外力克服井壁摩阻力,或同時借助空氣幕、觸變泥漿套等措施使豎井下沉到設計標高。沉井構造簡單、施工場地較小,但因其是一個動態(tài)施工的基礎工程,在施工過程中往往會出現(xiàn)諸如偏斜、突沉、滯沉、超沉等問題[1-6]。

        在應用時,沉井工法被質疑最多的是其下沉過程對周圍土體造成的較大且不可控的擾動破壞[7]。國內外諸多學者采用數(shù)值模擬對沉井井周的土層變形量進行了預測,其中,戴根寶等[8]采用三維有限差分方法,張玉生[9]選用黏彈性的擴展的開爾文模型,馮兆祥等[10]采用ABAQUS,鄧友生等[11]采用Midas/GTS,萬昌中等[12-13]利用ADINA,Li等[14]采用Plaxis3D,Lai等[15]采用歐拉-拉格朗日耦合法,Sun等[16]采用Mohr-Coulomb模型,Wang等[17]基于離散單元法、采用顆粒流程序進行變形預測。

        對豎井結構本身,基于“時空效應”,需要在下沉過程中實現(xiàn)結構的快速建造,因此,裝配式理念被引入,并衍生出多種裝配形式,比較成熟的應用有澳大利亞Humes公司以及英國FP McCann公司的產品。但是,現(xiàn)有的裝配式管片設計包含諸多特殊功能塊,連接形式不易操作,且傳統(tǒng)沉井助沉措施與裝配式管片拼裝存在沖突。

        為解決傳統(tǒng)沉井下沉阻力大、姿態(tài)不受控、對環(huán)境擾動大等缺點,本文介紹一種全新的全自動機械式豎井掘進技術,其采用不排水開挖、沉井整體懸吊下沉、機械臂搭配銑筒切削地層、井筒預制裝配式拼裝等理念,對于諸多軟弱或擾動易失穩(wěn)的工況具有極強的適應性。同時,以南京市建鄴區(qū)超深裝配式豎井工程為例,詳細介紹富水地層超深裝配式豎井不排水施工關鍵技術;并基于現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù),分析新型豎井掘進技術對周邊地層的影響,為后續(xù)采取相應的控制措施提供技術支持,以期開拓沉井施工新的應用時代。

        1 工程概況

        南京某沉井式停車設施建設項目采用水下全自動機械式豎井掘進技術施工預制裝配式豎井。豎井橫斷面為圓形,內徑12 m,外徑12.8 m,壁厚0.4 m;豎井結構縱向尺寸為63 m,包括3 m的刃腳以及40環(huán)管節(jié);豎井不排水、素混凝土一次封底厚度為6 m,其中刃腳底以下封底厚度為3 m;豎井頂部為2 m高的后澆結構,因此,豎井實際掘進深度為68 m;豎井頂部設置圈梁,用于承載豎井結構和豎井掘進機的有效自重。裝配式豎井結構剖面如圖1所示。

        豎井結構采用預制混凝土管片拼裝而成,每一環(huán)由6塊管片通過環(huán)向螺栓連接,環(huán)高1.5 m;環(huán)間通過縱向螺栓連接,設置剪力銷增強豎井抗剪能力;每塊管片中心分塊角度為60°,質量約為9.7 t。由于豎井結構軸線方向完全垂直,管片的寬度方向不設楔形量,即保持1.5 m環(huán)寬不變,管片拼裝示意如圖2所示。

        圖2 管片拼裝示意圖

        本工程豎井結構水平方向只受周邊水土壓力,在理想狀態(tài)下圓環(huán)受到均勻壓力的作用,只產生軸力,沒有彎矩??紤]到土層性質的不均勻性對結構內力的影響,假定在互成90°的2點處土體的內摩擦角差值為10°,以此為背景,選用合適的參數(shù)進行計算。

        管片計算選取埋深較大的第3環(huán)為對象,管片深度為58.3 m,位于⑤1強風化砂質泥巖中。地層抗力取3 000 kN/m3,通過有限元模擬得出彎矩最大值為212 kN·m、軸力最大值為5 060 kN。根據(jù)上述工況的內力,按結構裂縫和強度雙控進行配筋計算。彎矩調整系數(shù)ξ取0.3,荷載分項系數(shù)恒載取1.35,重要性系數(shù)取1.1。

        經計算,裂縫為控制因素,主筋面積為3 810 mm2,實配鋼筋為4φ25 mm+6φ22 mm,面積為4 244 mm2,滿足要求。因此,400 mm厚的管片在滿足上述配筋的條件下,結構強度滿足設計要求。

        封底混凝土設計厚度為6 m,地下水位考慮標高為5.300 m,封底混凝土底標高為-61.950 m,水深為67.25 m??紤]封底混凝土與刃腳接觸面位置封底混凝土本身抗剪,為受力最薄弱處。此處封底混凝土厚度約為4 200 mm,剪力設計值安全系數(shù)取1.27,根據(jù)混凝土受剪承載力計算公式計算封底混凝土抗剪能力,計算結果如表1所示。由表1可知,計算結果滿足要求。

        表1 封底混凝土抗剪能力計算結果

        2 工程概況及水文地質情況

        2.1 地質概況

        本工程所在區(qū)域地貌單元屬長江漫灘,豎井向下穿越地層較多,包括上覆的②2軟弱淤泥質粉質黏土,巨厚的②3、②5粉細砂層帶微承壓水,粒徑10~100 mm的④卵礫石層,下伏的⑤強—中風化砂質泥巖,為典型的軟硬差異較大的復合地層。掘進過程中,對于豎井的姿態(tài)控制、掘進設備的參數(shù)設置等提出較高要求。豎井掘進穿越段各土層物理力學性質指標見表2。

        表2 土層物理力學性質指標

        2.2 水文地質

        場地地下水類型主要為潛水和承壓水。潛水主要賦存于①1、①2層表層填土及第四系沉積的②2層淤泥質粉質黏土中,穩(wěn)定水位埋深為3.50~3.60 m。承壓水主要賦存于②3層粉細砂,②5層粉細砂,②6層粉土、粉砂夾粉質黏土,④1層中粗砂混卵礫石和④2層卵礫石中,以②2層為頂部隔水層,基巖為底部隔水層。承壓水含水層水量豐富、透水性較好、厚度大,以上部潛水垂向越流補給、長江等地表水系的側向徑流補給為主要來源,以側向徑流形式為主要排泄方式。

        3 豎井水下機械法掘進設備系統(tǒng)及主要施工工序

        3.1 掘進設備系統(tǒng)組成

        全自動機械式豎井掘進系統(tǒng)主要包括豎井掘進機、沉降單元、供給卷揚塔、回收卷揚及泥水分離系統(tǒng),如圖3所示。

        1)沉降單元。通過鋼絞線與刃腳相連,在豎井下沉過程中負荷豎井及豎井掘進機的有效自重,可使豎井結構按預控值穩(wěn)定受控下沉。沉降單元由一個用于驅動鋼絞線行程的活塞油缸和2套夾緊裝置組成,并固定于圈梁之上。

        2)回收卷揚。用于將豎井掘進機從井筒底部回收至地面。

        3)供給卷揚塔。由具有制動功能的液壓驅動裝置和能量鏈組成,主要作用是在豎井下沉過程中通過能量鏈向豎井掘進機輸送液壓油、電力、潤滑油和循環(huán)泥漿。

        豎井掘進機吊裝至井筒內,由3條可伸縮鋼梁通過預埋件固定于第1、2環(huán)管片內壁之上。豎井掘進機底部的可旋轉伸縮臂可伸長1 000 mm,并可沿垂直軸旋轉±190°;伸縮臂端部安裝有銑筒,可配置適合不同地質條件的截齒。豎井掘進機詳細技術參數(shù)如表3所示。

        圖3 全自動機械式豎井掘進系統(tǒng)概覽

        表3 豎井掘進機技術參數(shù)

        3.2 水下機械法掘進施工原理

        豎井掘進機采用全密封形式與外部水環(huán)境相隔,能在高水壓下工作。在整個掘進下沉過程中,豎井掘進機始終在豎井底部通過伸縮臂驅動銑筒切削地層。伸縮臂可按設定自動執(zhí)行上轉、下轉和旋轉動作,可完成整個豎井斷面的挖掘以及一定超挖。借助銑筒底部的大功率吸漿泵,將泥漿泵送至地面上的泥水分離系統(tǒng)。掘進過程保持井筒內的液位始終高于周邊地層地下水位2~3 m。

        超挖形成的豎井外壁與地層之間的環(huán)狀間隙以膨潤土漿液填充,與井筒內的泥漿(相對密度控制在1.18以上)、地下水位共同形成一種穩(wěn)定的水力狀態(tài)。

        豎井依靠自重下沉,同時通過沉降單元帶動鋼絞線使下沉處于受控狀態(tài);豎井始終懸浮于泥漿池中,可忽略側摩阻力。預制混凝土管片始終在豎井頂部拼裝,且環(huán)向螺栓手孔置于管片外側,作業(yè)人員在掘進全程無需進入井筒內。豎井掘進機施工過程中,可通過回收卷揚自豎井底部回收至地面以上進行檢修以及更換刀具。通過以上的一系列操作,可實現(xiàn)豎井的水下全自動機械式掘進下沉施工,施工原理如圖4所示。

        圖4 豎井不排水施工原理圖

        3.3 裝配式豎井不排水施工工序

        裝配式豎井不排水施工工序如圖5所示。

        3.3.1 地基加固

        由于全自動機械式掘進施工需要圈梁承載豎井結構和豎井掘進機的有效自重,因此圈梁下方的地基需要有足夠的承載力,當原狀地基承載力不足時需進行地基加固。地基加固可采用水泥土攪拌樁,也可采用鉆孔灌注樁或管樁,以應對較軟弱的地基。

        3.3.2 刃腳施工

        刃腳高度3 m,內徑12 m,厚度與管片一致,為400 mm,底部為45°向外的楔形結構,起一定的切削地層的作用。刃腳采用鋼刃腳加預制管片組合形式。鋼刃腳設計高度為1.5 m,利用鋼肋條代替鋼筋籠,整合錨固盒、預埋件、內部螺桿、環(huán)形鋼板等構件。

        3.3.3 高精度設備安裝

        承重圈梁施工時,同步安裝沉降單元、回收卷揚、供給卷揚塔設備預埋件。

        首先,安裝沉降單元,連接鋼絞線,使刃腳、第1~2環(huán)管片、圈梁形成一個協(xié)同受力整體。當鋼絞線穿束完成并夾緊后,進行鋼絞線預張拉,使其具備一定預應力,以使豎井始發(fā)結構處于穩(wěn)定狀態(tài)。沉降單元根據(jù)其安裝數(shù)量,在環(huán)井筒均勻分布。通常采用4個沉降單元,呈十字形分布在4個方向。

        圖5 裝配式豎井不排水施工工序

        值得注意的是,整套全自動機械式掘進系統(tǒng)需要在井口密布8個配套設備。在進行設備精確定位時,需要復核回收卷揚的軸線以及供給卷揚塔的邊緣與管片的中心線是否沖突,避免因定位誤差導致后續(xù)管片拼裝困難。豎井掘進機及配套設備布置如圖6所示。

        圖6 豎井掘進機及配套設備布置

        3.3.4 大承載力錨固體系

        全自動機械式豎井掘進技術需要將井筒通過鋼絞線始終保持懸吊狀態(tài),以實現(xiàn)受控下沉的目的。因此,需要在豎井刃腳中預埋大承載力的鋼絞線錨固裝置,防止鋼絞線滑脫造成沉井姿態(tài)失控。

        大承載力錨固體系由錨固盒、錨板、壓板以及夾片構成。將鋼絞線穿過沉降單元的活塞油缸,沿井筒外壁與地層之間的空隙自上而下穿入錨固盒內的鋼絞線通道,隨后將鋼絞線分別穿入錨板上的對應鋼絞線孔道,將夾片包裹鋼絞線,楔入鋼絞線孔道;對單個錨固盒中的所有鋼絞線施加一向上的力,使得錨板緊緊貼住錨固盒內的法蘭板,夾片內側的齒紋緊緊咬住鋼絞線,同時牢牢楔入外大內小的鋼絞線孔道中。至此,整套錨固體系構建完成,如圖7所示。

        圖7 錨固體系側視圖

        待4個錨固盒內的鋼絞線全部穿束到位后,應對每一根鋼絞線進行預張拉,保證所有鋼絞線能夠均勻受力。

        3.3.5 素混凝土封底施工

        豎井下沉到設計標高,使用銑筒對底部開挖面進行反復銑挖,清除浮渣使得輪廓清晰;隨后回收豎井掘進機,采用高揚程排污泵對底部泥漿進行循環(huán)以降低泥漿相對密度,待底部泥漿相對密度降至1.05以下,視為清底完成。

        在豎井頂部架設封底作業(yè)平臺,安裝導管。水下混凝土澆筑采用導管法對角澆筑,澆筑半徑為4.5 m左右,導管上頂端安裝方形漏斗?;炷撂涠纫鬄?20~240,并添加緩凝劑和微膨劑,和易性能良好,泌水率小于4%,初凝時間不低于6 h,導管插入到離豎井底部300~400 mm處。封底澆筑示意如圖8所示。

        3.3.6 超挖間隙水泥漿液置換填充

        當封底混凝土實施完成,并達到設計強度要求后,對井壁外作潤滑用的膨潤土漿液采用水泥漿液進行置換。水泥漿液水灰比為1∶1,注漿量控制在理論空隙的110%~130%。置換時首先采用1環(huán)和3環(huán)的預埋注漿管,置換過程需連續(xù),直至觀察到新鮮的水泥漿液從井口溢出為止。若注入理論注漿量的130%仍無新鮮的水泥漿液溢出,則酌情啟用21環(huán)和30環(huán)的預埋注漿管。

        圖8 封底澆筑示意圖(單位: mm)

        4 超深豎井水下機械法掘進施工技術

        4.1 施工主要風險

        在采用了水下全自動機械式豎井掘進技術以后,傳統(tǒng)沉井施工中的沉井突沉、超沉或卡滯等問題已不是風險點,影響施工質量及安全的主要風險如下:

        1)需縱向穿越從軟到硬的復合地層,掘進過程無既有經驗可參考,如何針對不同的地質情況調整不同的施工參數(shù)(超挖量、單次掘進深度、掘進速度、下沉量等)是關鍵。

        2)正常下沉階段底部為超挖狀態(tài),在軟土層中開挖較深時應注意開挖面的穩(wěn)定性。

        3)穿越承壓水層時,注意地下水滲流對側壁以及開挖面穩(wěn)定性的影響。

        4)采用管片拼裝結構應注意施工過程中的豎井垂直度控制,避免因軟土層側壓力系數(shù)較大引起土體發(fā)生明顯的橫向位移,導致豎井垂直度偏差較大,進而產生較大垂直向彎矩,致使管片連接螺栓節(jié)點產生較大應力。

        5)豎井下沉姿態(tài)糾偏的時效性。由于豎井深度過大,且為不排水開挖,只能通過設備內置的傾角儀和井壁上安裝的側斜管間接觀測豎井姿態(tài),因此偏移監(jiān)測的時效性以及糾偏的及時性需保證。

        6)卵礫石層卵礫石體積分數(shù)為40%~60%,粒徑為10~100 mm,局部最大粒徑大于100 mm,骨架顆粒分布疏密不均,極易堵塞吸漿泵的泥漿管路,掘進過程需時刻注意吸漿泵壓力,及時調整吸漿泵流量,防止堵管。

        7)切削巖石地層時,應避免銑筒推力、轉矩過大導致設備受損及刀具崩壞。

        8)對周邊環(huán)境的影響。傳統(tǒng)沉井對周邊沉降控制效果較差,本文介紹的新型施工工藝對環(huán)境影響的控制效果有待實際工程驗證。

        4.2 掘進

        豎井掘進機伸縮臂銑筒寬1.5 m,本工程井筒外徑12.8 m,豎井掘進機在開挖過程中會根據(jù)地層屬性徑向超挖50~100 mm,因此機械臂向外擺動開挖26幅,開挖幅面搭接15 cm,即可確保整個開挖面完全覆蓋。

        在整個豎井充滿泥水后,無需降低地下水位,固定在伸縮臂上的銑筒在沉井的底部便可進行地層開挖和破碎。此時,啟動泥水管路,將開挖出來的物料輸送到地面的泥水分離系統(tǒng)。泥水分離系統(tǒng)將泥水與渣土分離后,又將泥水循環(huán)注入豎井中。

        豎井下沉過程中連續(xù)穿越軟硬不均的土層,分層掘進參數(shù)如表4所示。正式掘進時,各項參數(shù)也并非一成不變,需要在試掘進的基礎上,根據(jù)各參數(shù)變化規(guī)律、掘進土層變化、實際施工需求等,由操作人員實時調整,調整邏輯如圖9所示。

        表4 地層分層掘進參數(shù)

        圖9 豎井下沉掘進施工工序

        4.3 下沉

        銑挖完成后立即下沉。下沉過程中,在閉合全部夾緊裝置的情況下,沉降單元內的活塞油缸上部活塞向上延伸20 mm,以在鋼絞線上施加拉應力,使下部夾緊裝置內的夾片在鋼絞線摩擦力的作用下脫開釋放,此時,井筒的質量全部作用在上部夾緊裝置之上。使油缸上部活塞緩慢下移,直至將井筒降低到先前設定的深度。完成此過程后,閉合2個夾緊裝置。

        設備在掘進過程中每50 min可開挖完成整個斷面,隨后的井筒下沉時間約為5 min,理論上可在1 h內完成1次開挖掘進過程。不斷重復以上流程,直至豎井下沉到設計標高。

        刃腳楔形設計,伸縮臂及銑筒在豎井刃腳以下的超挖,連同井壁外側環(huán)狀間隙中的膨潤土,共同降低了豎井外壁與周圍地層之間的摩阻力。

        4.4 管片拼裝

        利用預制管片進行裝配可大大提高效率。通常,拼裝2環(huán)(即3 m高)管片用時約4 h,而施工同樣高度的現(xiàn)澆環(huán)則用時需增加數(shù)倍(包括鋼筋綁扎、鋼模安裝、混凝土澆筑及養(yǎng)護、拆模),且用工數(shù)量前者也大大少于后者。同時,預制裝配式豎井整圓度也優(yōu)于現(xiàn)澆結構,這對隨后沉井下沉過程的均勻超挖將起到極大的作用。但是,相對而言,現(xiàn)澆混凝土結構的整體性以及結構強度優(yōu)于裝配式結構,因此,建議在不同應用場景靈活選擇2種形式。

        預制管片塊與塊間以2根M27的環(huán)向螺栓緊密相連。環(huán)與環(huán)間以18根M27的縱向螺栓相連,6塊管片以“3上3下”的形式進行拼裝,如圖10所示。為了提高豎井結構豎向及橫向的整體剛度,環(huán)間采用錯縫拼裝,相鄰環(huán)間的旋轉角度為20°。錯縫拼裝具有圓環(huán)管片接縫剛度分布趨于均勻、圓環(huán)整體剛度高、接縫及整體結構變形小等優(yōu)點。

        圖10 豎井管片拼裝

        在管片的內弧面?zhèn)仍O置1道三元乙丙橡膠止水帶。根據(jù)數(shù)值模擬結果,管片接縫在張開6 mm、錯臺10 mm的工況下,防水壓力依然能達到1.2 MPa以上,滿足結構防水需求。

        管片由起重機吊運至指定位置,以剪力鞘為定位基準,將上下管片對齊,并插入相應縱向螺栓進行臨時固定。相鄰2塊管片就位后,將環(huán)向螺栓依次插入相鄰管片拼縫處的手孔中進行固定。

        4.5 姿態(tài)控制及糾偏工藝

        4.5.1 豎井多重姿態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)

        豎井設置了多重姿態(tài)監(jiān)控系統(tǒng),具體可以分為上部、下部、整體3個環(huán)節(jié)。深井的上部姿態(tài)監(jiān)控包含了井筒頂部各點位的高差、井筒外弧面與地面圈梁結構內弧面的間距、頂部管片的垂直度等;下部的姿態(tài)監(jiān)控則以豎井掘進機內的傾角計為主,由豎井掘進機與豎井底部結構連接固定,通過獲取x、y2個方向的傾斜角度讀數(shù),可判斷豎井底部的傾斜度及走向;另外,井筒內壁還設置了2道縱貫頂?shù)椎臏y斜管進行整體的姿態(tài)監(jiān)控。

        在實際施工中,時效性最強、最有參考價值的監(jiān)測數(shù)據(jù)來自測斜儀以及傾角計。2種判定豎井偏移的監(jiān)測手段如圖11所示。2組坐標軸的正方向均指示豎井底部相對于頂部的偏移方向。因此,通過2組讀數(shù)的正負以及數(shù)值大小,即可綜合判定豎井偏移方向及程度。

        圖11 豎井偏移判定標準

        4.5.2 豎井姿態(tài)控制措施

        豎井的糾偏方法主要有2種,以圖12中的豎井偏移方向為例:

        1)豎井下部向A側偏移,可以在井筒下沉時對沉降單元的油缸行程進行控制,相對標準行程值,適當增大A側鋼絞線行程,減少B側鋼絞線行程,直至最終監(jiān)測到偏移被消除為止。當然這種適當?shù)恼{整通常為每次下沉時設置1~2 mm的差值。

        2)豎井掘進機銑筒在進行超挖時,可減小A側的超挖、適當增大B側的超挖,使得豎井在A側地層阻力的作用下,緩慢地向B側糾正。

        圖12 豎井姿態(tài)糾偏示意圖

        4.6 沉降變形監(jiān)測及控制

        超深裝配式豎井穿越富水復合地層的施工效果可以通過豎井周邊建筑及路面沉降監(jiān)測點的累積沉降量進行分析。雙井先后下沉掘進過程中,周邊建筑物及道路沉降值時程曲線見圖13。

        (a) 沉降監(jiān)測點布置

        (b) 沉降時程曲線

        如圖13所示,將整個下沉掘進過程劃分為6個階段: 階段Ⅰ為1#井掘進施工,階段Ⅱ為施工暫停,階段Ⅲ為1#井封底,階段Ⅳ為2#井導坑放坡開挖及無支護階段,階段Ⅴ為2#導坑圈梁支護階段,階段Ⅵ為2#井掘進施工階段。由圖中可知,在2豎井的掘進下沉階段,由于采用不排水開挖,且井筒內液面及泥漿相對密度嚴格控制,因此,周邊幾乎不存在沉降;階段Ⅲ因為需要進行封底前的降泥漿相對密度操作,破壞了井內外水力平衡,因此出現(xiàn)相對明顯的沉降;階段Ⅳ,由于3 m深的導坑采用無支護開挖,且刃腳施工階段始終處于無支護狀態(tài),因此周邊地面沉降相對較大。

        總的來說,本文介紹的豎井水下機械法掘進技術,在實際施工中對周邊環(huán)境的影響極小,推廣價值大。

        5 結論與討論

        本文所介紹的超深裝配式豎井的水下機械法掘進施工工藝,施工周期短、豎井姿態(tài)控制好、對周邊環(huán)境影響小,驗證了此種施工技術適合富水軟土地層中的超深豎井建造。具體結論如下:

        1)超深豎井掘進裝備為高度集成化的機械設備,按預設值自動化作業(yè);豎井包括刃腳以及井壁結構均采用預制裝配式,在保證精度的同時大大提高工效,是下一階段超深豎井設計及施工的趨勢。

        2)豎井掘進下沉過程中采用多重姿態(tài)監(jiān)控系統(tǒng),能實時反映井筒的姿態(tài),同時建立偏移判定標準及糾偏措施。

        3)采用超挖配合自重下沉的模式,可完全避免井筒卡滯問題;采用4組沉降單元配合鋼絞線控制井筒下沉,有效避免軟弱土層井筒突沉的可能性。

        4)采用不排水理念,有效控制側壁地層、開挖面的失穩(wěn)風險以及周邊地面沉降。

        5)相比常規(guī)的沉井施工工藝,本文所介紹的豎井水下機械法掘進施工技術,在施工用地的集約化、施工影響的微擾動等方面明顯占優(yōu)勢,豎井姿態(tài)及軸線控制精度明顯提高。

        目前,對于穿越淤泥質軟黏土層、高承壓水層時的超挖控制、側壁地層側向位移、坑底隆起等尚無工程實例予以驗證;軟弱土層中的封底技術、裝配式豎井結構在不均勻側向土壓力作用下的應力應變響應以及連接形式的可靠性仍需深入研究。

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