我国城市化步伐的加快加速了地铁项目的建设, 大部分城市的建设中, 如果遇到了地质条件特别复杂的砂卵石层, 在地铁施工中, 需要施工人员根据不同的地质条件来选用不同的施工方法来保障地质的稳定性。随着城市化建设步伐的不断推进, 经济的发展给交通工程的发展提出了更高的要求, 在实际发展过程中, 由于地下交通无论是在交通设施的布置上, 还是规模数量上都获得了绝对的优势。随着我国地铁建设步伐的加快, 我国的地质条件不断恶劣, 导致我国的土体出现结构损伤以及失稳现象, 影响我国的隧道运行。人们越来越关注盾构隧道结构的健康, 在对地铁隧道的施工开挖面进行分析的时候, 工作人员需要对其进行定性以及定量方面的分析, 为了防止出现开挖过程中的随意性, 需要工作人员在实际工作中立足于实际土质状况进行研究, 并不断总结经验, 充分保障盾构施工中开挖面的稳定性。
1. 某地铁修建工程概况实例分析
本文作者就某一地铁施工进行说明, 主要阐述地铁修建的基本状况。在该地铁建设中, 地质构造由冲击砂、卵石地层构成。而卵石的厚度大约是1.6到29米。其中大部分控制在4到20米之间。在地基的建设过程中, 由于部分城市自身的地质条件较为复杂, 这就给施工带来了挑战, 例如在进行成都地铁1、2号线盾构施工大部分从砂卵石土层中穿越。砂卵石地层多由河流冲积而成, 黏聚力低, 自稳能力差, 富含地下水且比较松散, 单个卵石抗压强度高, 土层中随机分布大粒径漂石, 地层中经常夹杂软弱透镜体砂层。
2. 地铁卵石层特性对地层损失的影响
盾构在黏土层以及砂土层施工的时候, 如果施工人员没有按照实际要求进行施工, 就会引起施工路面出现变形, 卵土地层施工中有明显的三个施工特点:首先施工人员在卵土地层盾构施工中, 由于土体变形会形成一定的拱效应。这时候土体的内部就会出现孔洞。其次因为在卵石地层的施工中, 由于地层的表面损失较大的砂卵石, 这时候地层引起的变形就会引起滞后效应以及突发效应。
3. 卵石土盾构隧道开挖面稳定性数值分析
3.1. 计算过程分析
盾构在开挖的时候需要施工人员按照施工顺序循序渐进, 同时, 在模拟开挖的时候还需要在开挖面增加一定的支护预应力来帮助其逐步变小。施工人员在实际施工中需要根据压力应变和支护力之间的关系来进行模拟, 并对其限制位置的边界条件进行规定。同时施工人员在实际施工中需要首先做好初砌单元设置工作, 这样等到模型固定之后逐渐减小这个作用力。并且记录开挖面的前方土体单元的变形程度, 如果在实际开挖过程中, 开挖面的支护力已经超过了最大支护力的大小, 那么在开挖之前, 首先需要确定开挖面的稳定性。数值计算应用中关于开挖支护力的应力大小衡量采用支护力应力比的概念:s/o, s即开挖面的中心点支护应力, o即隧道中心原始地层静止土压力。
3.2 模拟结果分析
模拟结果分析需要施工人员在实际施工中加强对开挖面的破坏过程以及模式的分析, 对支护力的大小进行分析、对开挖面的极限支护压力进行分析等。
4. 开挖面极限支护压力的确定
4.1 支护应力大小对地表变化影响
盾构施工受到周围环境的周围环境对盾构施工的顺利进行有着严重的影响, 尤其是出现地基变位的情况, 这时地表沉降表现得最为明显。在地基急剧变化的情况下, 地表出现大范围的沉降, 因此施工人员在实际施工中每隔一段距离设计一定的监测点。纵向地表沉降点与开挖面纵向水平距离测定值分别为0.5、2.5、4.5、6.5m。地表前方一定距离产生沉降变形是受开挖面支护应力的减小所影响的, 用图线关系表示沉降量和支护应力即为抛物线, 开挖面支护应力控制对地表沉降影响的规律与开挖面附近土体水平位移相似。
4.2 开挖面破坏过程及模式
在开挖的时候施工人员需要在保证地面不发生破坏的前提下, 根据开挖面对地面隧道的依赖程度来对地面的稳定性进行分析, 同时进行开挖面的破坏性分析有助于研究人员分析地面的破坏机制以及实际地质的形态, 当开挖面承受的支护压力超过了地面应该承受的最大压力, 那么地面就极有可能出现坍塌。这样导致的直接后果就是土体变形较大, 使上方的地表出现沉降。
5. 分析盾构开挖面稳定性影响因素
根据以上分析, 可以知道, 在地铁卵石层的施工中, 隧道施工由于施工隧道的掩埋程度较深, 同时施工工艺复杂等, 导致盾构在施工中开挖面的稳定性经常受到影响。对其进行分析, 不难发现, 盾构开挖施工的开挖面的影响因素主要受到隧道的埋深以及隧道的洞径等两方面因素的影响。
6. 总结
随着我国经济的不断发展, 交通运输能力已经成为衡量一个国家发展能力主要依据, 交通作为一个城市发展的支柱。地铁已经成为人们交通出行的主要方式, 随着我国城市化步伐的不断加快, 现代人们面临着越来越多的生活压力, 这就需要施工人员在实际施工中需要不断提高自身的专业技能, 积极解决盾构施工中的难题, 真正实现隧道建设能力的提高, 从而有效提高我国的交通运输能力。
摘要：我国经济的快速发展, 一线城市地铁项目规划开始加强, 并且开始大量的修建城市地铁, 在增大经济投入的同时, 也投入了大量的技术支持。部分城市在修建的过程中, 由于自身地理条件的限制, 就会遇到一些地质条件非常复杂的卵石土层, 在卵石层中盾构施工开挖面的稳定性成为地铁隧道建设的首选的施工方法, 然而不同的地质条件对于卵石层中盾构施工开挖面稳定性要求也不同。本文基于某地铁的卵石层之上, 主要探讨地铁卵石层中盾构施工开挖面的稳定性。以供同仁参考, 其中的不足之处, 希望同行多加指正。
关键词：地铁卵石层,盾构施工,稳定性
参考文献
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