分析

简答题:背景资料:
某市地铁三号线二标段省博物馆站~文化宫站盾构区间拟采用2台小型泥水式盾构机施工,由文化宫站下井组装调试向省博物馆站始发掘进,在省博物馆站解体、吊出退场。区间线路左右两线起讫里程均为DK14+685.544~DK15+845.944。盾构机主要穿越地层为粘土、粉质粘土、粉土、粉砂、中砂,地质详勘报告揭示围岩自稳力差。施工单位根据施工方案对工作井周边进行了施工相关的平面布置,包括临时房屋、集泥坑、材料仓库、材料堆场、料具间等设施。施工方案中明确了始发掘进的工艺流程,如下图4-1所示。

始发掘进工作井结构布置如下图4-2所示:

B结构大样图如图4-3所示。

衬砌结构采用内径为7.6m管片,环宽1.2m。整个圆环分成8块管片组成,每块管片间的连接用环向和纵向M36螺栓紧固。
始发前采用深层搅拌法对洞门范围进行了前方土体加固,盾构机顺利通过始发段后进入正常掘进状态,待掘进至DK15+241.354位置时经监测周边地层结构发现地面出现轻微沉降,施工单位随即进行了地面查看,并对部分地面周边位置进行了注浆加固措施、调整泥水仓压力后减速掘进通过了此段并未发生后续问题。盾构施工正常进行。
问题:
1、补充施工方案中针对本工程需布置的其他设施。
2、关于始发掘进工艺流程中A、B结构分别代表什么?并简述其作用。
3、B结构大样图中C、D结构分别代表的是什么。
4、该地铁工程二标段盾构需要管片共需要多少片?说明管片拼装和紧固的顺序。
5、试分析盾构机掘进至DK15+241.354位置时地面发生沉降可能出现的原因,并指出盾构施工监测的必测项目有哪些。

正确答案
1、本工程还需设置盾构工作井相关的防雨棚及防淹墙、垂直运输设备、管片堆场、管片防水处理场、拌浆站、机修间、同步注浆和土体改良泥浆搅拌站、两回路的变配电间等设施以及进出通道等。由于本工程采用的是泥水式盾构,还需设置泥浆处理系统及泥浆池。
2、A——始发基座,作用支撑盾构机体、为盾构组装设立平台以及始发轨道。
B——洞门密封,作用是洞门止水,防止始发过程地下水涌入工作井。
3、C——帘布橡胶板(密封橡胶板),帘布橡胶板为洞门密封的主要止水结构,起到洞门止水的作用
D——折叶压板(金属压板),折叶压板为固定和加固帘布橡胶板的作用,并且在盾构通过洞门位置时可随帘布橡胶板发生弯折,起到加固作用。
4、(1)隧道长:DK14+685.544~DK15+845.944。15845.944-14685.544=1160.4(m)
单隧道需要的管片环数量为1160.4÷1.2=967(环)
单隧道管片数量为967×8=7736(片)
本工程为两个平行隧道,所以共需管片7736×2=15472(片)
(2)管片拼装顺序为:普通管片安装→临接管片安装→楔形管片安装
管片螺栓紧固顺序:先紧固环向(管片之间)连接螺栓,后紧固轴向(环与环之间)连接螺栓。
5、(1)盾构机掘进至DK15+241.354位置时周边土体发生沉降可能出现的原因可从以下几个方面考虑:
①开挖面的土、水压力与盾构压力仓压力不均衡,引起前方地表沉降或隆起。
②由于盾壳摩擦和曲线推进及纠偏对围岩产生扰动,引起地层沉降或隆起。
③壁后同步注浆不及时或不充分,导致盾尾空隙的发生,引起地层沉降。
④由于接头螺栓紧固不足等原因引起衬砌的变形及变位,从而增大地层下沉。
⑤开挖或衬砌渗漏导致地下水位下降,引起地层固结沉降。
(2)盾构法施工过程中必测项目包括:施工区域地表隆沉、沿线建(构)筑物和地下管线变形,隧道结构变形。
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