盾构始发与到达端头加固理论与实践.pptx

会计学端头加固的目的与意义
⑴满足土体强度的要求

⑵满足土体稳定性的要求
①加固土体的静态稳定，包括施工期稳定性和长期稳定性。
②加固土体的扰动影响，破洞门振动过大对土体的扰动等。

⑶满足加固（土体）的渗透性要求（特别是水+沙+压力(yālì)的情况）

⑷满足加固（土体）的变形特征的要求（土压建立前和土压消失后）需要注意的问题
强度和稳定性
⑴参数的选取，特别是土体的抗拉强度和水土压力；
⑵稳定性验算只适合于粘性土（滑移失稳理论）；
⑶长期(chángqī)稳定性问题没有解决；
⑷加固土体的扰动问题没有解决；

渗透性问题
⑴渗透系数10-7的根据？
⑵水+沙+压力对加固长度的要求

变形特征
保持在土压建立起来之前（盾构始发）和消失之后（盾构到达）的一段时间里，上覆土体变形的可控。

传统(chuántǒng)的端头加固计算方法

新的研究结果

加固(jiāɡù)土体强度要求：薄板弯曲理论计算加固(jiāɡù)体厚度强度计算公式
国外:
日本JETGROUT协会（JJGA）规范的计算公式，加固厚度为：

其中：
P:洞门中心处的水土合力；
D：封门直径(zhíjìng)；
σt：加固土体的极限抗拉强度；
安全系数KO取1.5～2.0，计算系数β取1.2。国内：（静力学理论(lǐlùn)）
最大弯曲应力（中心处）：

最大剪力（支座处）：强度验算(yànsuàn)要求稳定性计算公式
纵向加固范围（粘性土滑移(huáyí)失稳理论）
抗滑安全要求：

其中：M：滑动力矩；
M抗：抗滑力矩；
C：加固前土体的粘结力；
△C：加固后土体的粘结力；
H：上覆土体的厚度；
P1：地面荷载
横向加固范围（土体扰动(rǎodòng)极限平衡理论）

式中
R:松动圈半径；
a:盾构隧道半径。横向加固(jiāɡù)范围计算公式加固(jiāɡù)范围的确定端头加固(jiāɡù)计算方法的新结果计
算
模
型加固计算(jìsuàn)示意图：

端头土体纵向加固厚度：

最大拉应力(yìnglì)理论
径向弯曲应力(yìnglì)

当时，取

纵向加固厚度：最大拉应力(yìnglì)理论
环向弯曲应力(yìnglì)

当时，取

纵向加固厚度：最大剪应力理论

当时

纵向(zònɡxiànɡ)加固厚度：端头土体纵向加固(jiāɡù)长度要求
盾构始发
⑴无水
⑵有水（特别是水+沙+压力）

盾构到达
⑴无水
⑵有水（特别是水+沙+压力）满足条件：强度+稳定性+变形特征(tèzhēng)（土压建立前）满足条件：
强度(qiángdù)+稳定性+变形特征（土压建立前）+渗透性（水+沙+压力）满足条件：
⑴地层条件较差：必须加固端头土体，加固土体满足强度+稳定性+变形(biànxíng)特征要求（土压消失后）。
⑵地层条件较好：可以不加固或者局部加固端头土体，但必须采取相应措施，如合理控制盾构到达时掘进参数，增加封门处喷射混凝土厚度，待盾构刀盘顶至围护桩时再破除洞门等。满足条件：
强度+稳定性+变形(biànxíng)可控特征（土压消失后）+渗透性（水+沙+压力）直径/m
范围/m
旋喷桩加固(jiāɡù)

袖阀管注浆加固(jiāɡù)

水平注浆加固(jiāɡù)关于旋喷和搅拌加固(jiāɡù)问题掉落的旋喷桩盾构到达(dàodá)时的旋喷桩优点：
设用地层较广、设备轻便机动性强。
旋喷加固范围较大，最大可达到10倍孔径。
加固体本身止水效果明显。
缺点：
操作不当容易造成桩与桩间搭接不连续(liánxù)，不紧密，达不到理想的止水效果，整体止水效果欠佳。
有些土体不容易旋喷成桩。垂直(chuízhí)袖阀管水
平
袖
阀
管优点：
根据需要可分段式注浆，重复注浆；
冒浆液、串浆可能性小；
一根注浆管内可采用不同的注浆材料,选用不同的注浆参数进行注浆施工。
缺点：
注浆工法封孔工艺复杂；
控制不当容易堵孔、卡管，而且是端头加固中最常见的弊病，加固效果差，导致(dǎozhì)始发与到达失败。
适用地层：
砂层、粉土、淤泥层，广深地区应用较多。水平(shuǐpíng)注浆加固前进(qiánjìn)式水平注浆流程图后退(hòutuì)式水平注浆流程图优点：
施工设备简单、成本较低；
工期短、见效快；
对施工场地要求低、对环境影响较小；
注浆深度可深可浅，容易控制。
缺点：
控制不好容易出现(chūxiàn)漏浆、串浆现象。几个水平注浆的例子（水+沙+压力共同(gòngtóng)作用下）天津(tiānjīn)快轨线深圳地铁(dìtiě)2号线广州地铁(dìtiě)3号线北延线