盾构始发及到达端头加固理论及实践.ppt

1.为什么要进行端头加固？ 2.端头加固的理论计算方法是什么？ 3.端头加固的基本要求是什么？ 4.常用的加固方法及其优缺点和适用范围。 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。 传统的端头加固计算方法 新的研究结果 加固土体强度要求：薄板弯曲理论计算加固体厚度 强度计算公式 国外: 日本JET GROUT 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； 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） 最大弯曲应力（中心处）： 最大剪力（支座处）： 稳定性计算公式 纵向加固范围（粘性土滑移失稳理论） 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。 横向加固范围计算公式 加固计算示意图： 端头土体纵向加固厚度： 最大拉应力理论 径向弯曲应力 当 时， 取 纵向加固厚度： 最大拉应力理论 环向弯曲应力 当 时， 取 纵向加固厚度： 最大剪应力理论 当 时 纵向加固厚度： 端头土体纵向加固长度要求 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） 端头土体横向加固要求 土体横向加固最小尺寸表 旋喷桩加固 袖阀管注浆加固 水平注浆加固 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，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。 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。 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： 控制不好容易出现漏浆、串浆现象。 汇报结束！谢谢！ 掉落的旋喷桩 盾构到达时的旋喷桩 盾构始发时的旋喷桩 旋喷加固优缺点和适用范围 垂直袖阀管 浆液 土体 浆液 底部注浆 二次注浆 注浆 水 平 袖 阀 管 一次注浆 二次注浆 袖阀管注浆加固优缺点和适用范围 水平注浆加固 注浆孔 注浆孔布置示意图 前进式水平注浆流程图 后退式水平注浆流程图 水平注浆加固优缺点和适用范围 几个水