盾構機在不良地質條件下施工時,優化施工參數是確保施工安全和效率的關鍵。以下是一些針對不良地質條件的盾構機施工參數優化建議:
一、推力參數優化
在不良地質條件下,如硬巖、軟土或含有地下水的地層,盾構機的推力參數需要根據實際情況進行調整。
硬巖地質:推力通常需要更大以克服巖石的抗剪強度。同時,還需注意提高刀盤對硬巖的破巖能力,加焊耐磨層以提高刀盤抗磨損能力。
軟土地質:推力應適當減小,以避免對土體造成過大的擾動。在軟土地層中掘進時,還需密切關注掘進參數的變化,實時調整盾構姿態。
二、掘進速度控制
掘進速度是影響盾構施工效率的重要因素,同時也與地表沉降等施工安全問題密切相關。
合理控制掘進速度:在不良地質條件下,掘進速度應控制在合理范圍內,避免過快或過慢導致施工問題。具體來說,掘進速度應根據地質條件、盾構機類型以及施工方法等因素進行綜合考慮。
勻速掘進:保持掘進速度的勻速穩定,有助于減小對地層的擾動,降低地表沉降風險。
三、土倉壓力管理
土倉壓力是盾構施工中的一個關鍵參數,它直接影響著掘進面的穩定性和地表沉降情況。
精確控制土倉壓力:根據地質條件和施工需求,精確控制土倉壓力,保持土壓平衡。在硬巖地層中,可適當提高土倉壓力以穩定掘進面;在軟土地層中,則需注意避免土倉壓力過大導致土體擠壓變形。
實時監測與調整:通過實時監測土倉壓力的變化情況,及時進行調整以確保施工安全和效率。
四、同步注漿與二次注漿
同步注漿和二次注漿是盾構施工中用于填充管片背后空隙、提高隧道結構穩定性的重要措施。
優化注漿配合比:根據地質條件和施工需求,調整注漿材料的配合比,提高注漿效果。在硬巖地層中,可適當增加水泥摻加量或加入早強劑以提高注漿強度;在軟土地層中,則需注意注漿材料的流動性和止水性。
控制注漿壓力與注漿量:注漿壓力和注漿量是影響注漿效果的關鍵因素。在注漿過程中,應根據地質條件和施工需求進行合理控制,避免注漿壓力過大或注漿量不足導致的問題。
五、盾構姿態控制
盾構姿態的穩定性和準確性對于確保施工安全和提高掘進效率至關重要。
嚴格線形控制和姿態控制:在掘進過程中,應嚴格控制盾構機的線形和姿態,避免出現過大的偏差或擾動。特別是在不良地質條件下,更需加強盾構姿態的監測和調整工作。
減少糾偏操作:在掘進過程中,應盡量減少不必要的糾偏操作,特別是較大的糾偏動作。每環的姿態調整應控制在合理范圍內(如±5mm),以避免對土體造成過大的擾動和附加沉降。
綜上所述,盾構機在不良地質條件下的施工參數優化需要從推力參數、掘進速度、土倉壓力管理、同步注漿與二次注漿以及盾構姿態控制等多個方面進行綜合考慮和調整。通過科學合理的參數優化措施,可以確保盾構施工的安全性和效率性。
