1、土壓平衡式盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí),土的塑流化改良控制
1)土壓平衡式盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí),理想地層的土特性是:
?。?)塑性變形好;(2)流塑至軟塑狀;(3)內(nèi)摩擦小;(4)滲透性低。
細(xì)顆粒(75μm以下的粉土與黏土)含量30%以上的土砂,塑性流動(dòng)性滿足要求。在細(xì)顆粒含量低于30%,或砂卵石地層,必須加泥或加泡沫等改良材料,以提高塑性流動(dòng)性和止水性。
改良材料必須具有流動(dòng)性、易與被開(kāi)挖土砂混合、不離析、無(wú)污染等特性。一般使用的改良材料有礦物系(如膨潤(rùn)土泥漿)、界面活性劑系(如泡沫)、高吸水性樹(shù)脂系和水溶性高分子系四類(我國(guó)目前常用前二類),可單獨(dú)或組合使用。
2)選擇改良材料要依據(jù)以下條件:
(1)土質(zhì)(粒度分布、礫石粒徑、礫石含量、黏性土含量、均等系數(shù)等);(2)透水系數(shù);(3)地下水壓;(4)離子水電性;(5)是否泵送排土;(6)加泥(泡沫等)設(shè)備空間(地面、隧道內(nèi));(7)掘進(jìn)長(zhǎng)度;(8)棄土處理?xiàng)l件;(9)費(fèi)用(材料價(jià)格、注入量、材料損耗、用電量、設(shè)備費(fèi)等)。
3)塑流化改良控制是土壓平衡式盾構(gòu)施工的最重要要素之一,要隨時(shí)把握土壓倉(cāng)內(nèi)土砂的塑性流動(dòng)性。一般按以下方法掌握塑流性狀態(tài)。
(1)根據(jù)排土性狀
取樣測(cè)定(或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)?zāi)恳暎┩辽暗奶涠?,以把握土壓倉(cāng)內(nèi)土砂的流動(dòng)狀態(tài)。采用的坍落度控制值取決于土質(zhì)、改良材料性狀與土的輸送方式。
(2)根據(jù)土砂輸送效率
按螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)算的排土量與按盾構(gòu)推進(jìn)速度計(jì)算的排土量進(jìn)行比較,以判斷開(kāi)挖土砂的流動(dòng)狀態(tài)。一般情況下,土壓倉(cāng)內(nèi)土砂的塑性流動(dòng)性好,盾構(gòu)掘進(jìn)就正常,兩者高度相關(guān)。
?。?)根據(jù)盾構(gòu)機(jī)械負(fù)荷
根據(jù)刀盤(pán)油壓(或電壓)、刀盤(pán)扭矩、螺旋輸送機(jī)扭矩、千斤頂推力等機(jī)械負(fù)荷變化,判斷土砂的流動(dòng)狀態(tài)。一般根據(jù)初始掘進(jìn)時(shí)的機(jī)械負(fù)荷狀況和地層變化結(jié)果等因素,確定開(kāi)挖土砂的最適性狀和控制值的容許范圍。
2、限界
是指列車(chē)沿固定的軌道安全運(yùn)行時(shí)所需要的孔洞尺寸。限界包括車(chē)輛限界、設(shè)備限界和建筑限界三類。車(chē)輛限界是指車(chē)輛在正常運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下形成的最大動(dòng)態(tài)包絡(luò)路線;設(shè)備限界是限制設(shè)備安裝的控制線;建筑限界是在設(shè)備限界基礎(chǔ)上,考慮了設(shè)備和管線安裝尺寸、厚度的最小有效斷面。建筑限界中不包括測(cè)量誤差、施工誤差、結(jié)構(gòu)沉降、位移變形等因素。