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中文En los últimos años, el método de construcción de TRD se ha utilizado cada vez más en China, y su aplicación en aeropuertos, conservación de agua, ferrocarriles y otros proyectos de infraestructura también está aumentando. Aquí, discutiremos los puntos clave de la tecnología de construcción de TRD utilizando el túnel Xiongan en la sección subterránea de la nueva área de Xiongan del ferrocarril de alta velocidad Xiongan Xin como fondo. Y su aplicabilidad en la región norte. Los resultados experimentales muestran que el método de construcción de TRD tiene una buena calidad de pared y una alta eficiencia de construcción, lo que puede cumplir completamente los requisitos de construcción. La aplicación a gran escala del método de construcción TRD en este proyecto también prueba la aplicabilidad del método de construcción de TRD en la región norte. , proporcionando más referencias para la construcción de TRD en la región norte.
1. Descripción general del proyecto
El ferrocarril de alta velocidad Xiongan-Xinjiang se encuentra en la parte central del norte de China, que se ejecuta en las provincias de Hebe y Shanxi. Corre aproximadamente en dirección este-oeste. La línea comienza desde la estación Xiongan en Xiongan New District en el este y termina en la estación West Xinzhou de Daxi Railway en el oeste. Pasa por Xiongan New District, Baoding City y Xinzhou City. , y está conectado a Taiyuan, la capital de la provincia de Shanxi, a través del Daxi Passenger Express. La longitud de la línea principal recién construida es de 342.661 km. Es un canal horizontal importante para la red de transporte ferroviario de alta velocidad en las áreas "cuatro verticales y dos horizontales" de la nueva área de Xiongan, y también es el "plan de red ferroviaria a mediano y largo plazo", el "ocho vertical y ocho horizontal" canal principal de alta velocidad "es una parte importante del corríjoe de Beijing-Kunning-kunning, y su construcción es de gran significado para mejorar la red de la carretera.
Hay muchas secciones de ofertas de diseño en este proyecto. Aquí tomamos la Sección 1 de ofertas como un ejemplo para discutir la aplicación de la construcción de TRD. El alcance de la construcción de esta sección de ofertas es la entrada del nuevo túnel Xiongan (Sección 1) ubicado en la aldea de Gaoxiaowang, condado de Rongcheng, Baoding City. La línea comienza desde él pasa por el centro del pueblo. Después de salir del pueblo, atraviesa Baigou para liderar el río, y luego se extiende desde el lado sur de Guocun hasta el oeste. El extremo occidental está conectado a la estación de Intercity Xiongan. El kilometraje inicial y final del túnel es Xiongbao DK119+800 ~ Xiongbao DK123+050. El túnel está ubicado en Baoding, la ciudad es de 3160 m en el condado de Rongcheng y 4340m en el condado de Anxin.
2. Descripción general del diseño TRD
En este proyecto, la pared de mezcla de cemento-suelo de igual espesor tiene una profundidad de pared de 26 m ~ 44m, un grosor de la pared de 800 mm y un volumen total de medidores cuadrados de aproximadamente 650,000 metros cuadrados.
La pared de mezcla de cemento-suelo de igual espesor está hecho de cemento Portland ordinario de P.O42.5, el contenido de cemento no es inferior al 25%y la relación de cemento de agua es 1.0 ~ 1.5.
La desviación de la verticalidad de la pared de la pared de mezcla de cemento-aceite del espesor igual que no debe ser mayor que 1/300, la desviación de la posición de la pared no será mayor que +20 mm ~ -50 mm (la desviación en el pozo es positiva), la desviación de la profundidad de la pared no será mayor que 50 mm y el grosor de la pared no será menos que el grosor de la pared diseñado, la desviación está controlada en 0 ~ -20 mm (control El control de la pared de la pared de la pared).
El valor estándar de la resistencia a la compresión no confinada de la pared de mezcla de cemento de igual espesor después de 28 días de perforación central no es inferior a 0.8MPa, y el coeficiente de permeabilidad de la pared no es mayor que 10-7 cm/s.
La pared de mezcla de cemento-cemento de igualdad adopta un proceso de construcción de paredes de tres pasos (es decir, primera excavación, excavación de retiro y mezcla de formación de pared). Después de que el estrato se excava y afloje, la pulverización y la mezcla se realizan para solidificar la pared.
Después de que se completa la mezcla de la pared de mezcla de cemento-suelo de igual espesor, el rango de la caja de corte se rocía y se mezcla durante el proceso de elevación de la caja de corte para garantizar que el espacio ocupado por la caja de corte esté densamente llena y se refuerca efectivamente para evitar efectos adversos en la pared de la prueba. .
3. Condiciones geológicas
Condiciones geológicas
Los estratos expuestos en la superficie de toda la nueva área de Xiongan y algunas áreas circundantes son capas sueltas cuaternarias. El grosor de los sedimentos cuaternarios es generalmente de aproximadamente 300 metros, y el tipo de formación es principalmente aluvial.
(1) Sistema nuevo (Q₄)
El piso del Holoceno generalmente está enterrado de 7 a 12 metros de profundidad y son principalmente depósitos aluviales. El 0,4 ~ 8 m superior es arcilla, limo y arcilla de arcilla y arcilla, en su mayoría gris a marrón gris y marrón amarillo; La litología del estrato inferior es la arcilla, el limo y la arcilla sedimentaria general sedimentaria, con algunas partes que contienen arena limosa fina y capas medianas. La capa de arena existe principalmente en forma de lente, y el color de la capa de suelo es principalmente de color marrón amarillo a color amarillo marrón.
(2) Actualizar el sistema (Q₃)
La profundidad de entierro del piso del Pleistoceno superior es generalmente de 50 a 60 metros. Es principalmente depósitos aluviales. La litología es principalmente arcilla limosa, limo, arcilla, arena fina limosa y arena media. El suelo de arcilla es difícil de plástico. , el suelo arenoso es denso a mediano y denso, y la capa de suelo es en su mayoría de color marrón amarillo gris.
(3) Sistema de Pleistoceno medio (Q₂)
La profundidad del entierro del piso del Pleistoceno medio es generalmente de 70 a 100 metros. Se compone principalmente de arcilla aluvial, arcilla, limo arcilloso, arena fina limosa y arena media. El suelo arcilloso es difícil de plástico, y el suelo arenoso está en forma densa. La capa del suelo es principalmente de color marrón amarillo, amarillo marrón, rojo marrón y bronceado.
(4) La profundidad máxima del nudo oriental del suelo a lo largo de la línea es de 0,6 m.
(5) En condiciones del sitio de la Categoría II, el valor de partición de aceleración del pico de terremoto básico del sitio propuesto es 0.20 g (grado); El valor básico del período del período del período característico del espectro característico del espectro del terremoto es de 0.40s.
2. Condiciones hidrogeológicas
Los tipos de agua subterránea involucradas en el rango de profundidad de exploración de este sitio incluyen principalmente agua freática en la capa de suelo poco profundo, agua ligeramente confinada en la capa de suelo de limosa media y agua confinada en la capa de suelo arenoso profundo. Según los informes geológicos, las características de distribución de varios tipos de acuíferos son las siguientes:
(1) Agua superficial
El agua superficial es principalmente del río Baigou Diversion (parte del río adyacente al túnel está llena por el páramo, las tierras de cultivo y el cinturón verde), y no hay agua en el río Pinghe durante el período de la encuesta.
(2) Buceo
Túnel Xiongan (Sección 1): distribuido cerca de la superficie, que se encuentra principalmente en la capa ②51 poco profunda, la capa ②511, la capa de limo de arcilla ④21, la capa ②7, la capa ⑤1 de arena fina limosa y la capa de arena media media ⑤2. ②7. La capa de arena fina limosal en ⑤1 y la capa de arena media en ⑤2 tienen una mejor carga de agua y permeabilidad, gran espesor, distribución más uniforme y contenido de agua rico. Son capas permeables al agua media a fuerte. La placa superior de esta capa es de 1.9 ~ 15.5m de profundidad (la elevación es de 6.96m ~ -8.25m), y la placa inferior es 7.7 ~ 21.6m (la elevación es 1.00m ~ -14.54m). El acuífero freático es grueso y distribuido uniformemente, lo cual es muy importante para este proyecto. La construcción tiene un gran impacto. El nivel de agua subterránea disminuye gradualmente de este a oeste, con una variación estacional de 2.0 ~ 4.0m. El nivel de agua estable para el buceo es de 3.1 ~ 16.3m de profundidad (elevación 3.6 ~ -8.8m). Afectado por la infiltración de agua superficial del río Baigou Diversion, el agua superficial recarga el agua subterránea. El nivel de agua subterránea es el más alto en Baigou Diversion River y sus alrededores DK116+000 ~ Xiongbao DK117+600.
(3) Agua presurizada
Túnel Xiongan (Sección 1): de acuerdo con los resultados de la encuesta, el agua portadora de presión se divide en cuatro capas.
La primera capa de acuífero de agua confinado consiste en ⑦1 arena limosa fina, ⑦2 de arena media y se distribuye localmente en ⑦51 limo arcilloso. Basado en las características de distribución del acuífero en la sección subterránea del proyecto, el agua confinada en esta capa está numerada como acuífero confinado número 1.
El segundo acuífero de agua confinado consiste en ⑧4 arena de limosa fina, ⑧5 de arena mediana, y se distribuye localmente en el limo arcilloso ⑧21. El agua confinada en esta capa se distribuye principalmente en Xiongbao DK122+720 ~ Xiongbao DK123+360 y Xiongbao DK123+980 ~ Xiongbao DK127+360. Dado que la capa de arena No. 8 en esta sección se distribuye de forma continua y estable, la capa de arena No. 84 en esta sección está finamente dividida. La arena, la arena media ⑧5 y los acuíferos de limo arcilloso ⑧21 se dividen por separado en el segundo acuífero confinado. Basado en las características de distribución del acuífero en la sección subterránea del proyecto, el agua confinada en esta capa está numerada como el acuífero confinado No. 2.
La tercera capa de acuífero confinado se compone principalmente de ⑨1 arena fina limosa, arena media ⑨2, ⑩4 arena fina limosa y arena media ⑩5, que se distribuyen localmente en local ⑨51.⑨52 y (1021.⑩22 Silt. Distribución de las características de ingeniería de sección subterránea de la sección, esta capa de agua confinada está numerada como no.
La cuarta capa de acuífero confinado se compone principalmente de ①3 arena limosa fina, arena media ①4, ⑫1 arena fina limosa, ⑫2 arena media, ⑬3 arena fina limosa y arena media ⑬4, que se distribuyen localmente en ①21.①22.⑫51.⑫52.⑬21.⑬22 en el suelo polvoriento. Basado en las características de distribución del acuífero en la sección subterránea del proyecto, el agua confinada en esta capa está numerada como el acuífero confinado número 4.
Túnel Xiongan (Sección 1): la elevación del nivel de agua estable del agua confinada en el Xiongbao DK117+200 ~ Xiongbao DK118+300 Sección es 0m; La elevación del nivel de agua confinada estable en la sección Xiongbao DK118+300 ~ Xiongbao DK119+500 es -2m; la elevación del nivel de agua estable de la sección de agua presurizada de Xiongbao DK119+500 a Xiongbao DK123+050 IS -4M.
4. Prueba de pared de prueba
Los silos longitudinales de parada de agua de este proyecto se controlan de acuerdo con las secciones de 300 metros. La forma de la cortina de parada de agua es la misma que la cortina de parada de agua en ambos lados del pozo de base adyacente. El sitio de construcción tiene muchas esquinas y secciones graduales, lo que dificulta la construcción. También es la primera vez que el método de construcción de TRD se ha utilizado a una escala tan grande en el norte. Aplicación regional Para verificar las capacidades de construcción del método de construcción de TRD y el equipo bajo las condiciones del estrato, la calidad de la pared de la pared de mezcla de lámina de cemento de igual espesor, uniformidad de mezcla de cemento, resistencia y rendimiento de parpadeo de agua, etc., mejoran varios parámetros de construcción y construyen oficialmente conducir un testamento de pared de prueba de prueba.
Requisitos de diseño de la pared de prueba:
El grosor de la pared es de 800 mm, la profundidad es de 29 m y la longitud del plano no es inferior a 22 m;
La desviación de la verticalidad de la pared no debe ser mayor que 1/300, la desviación de la posición de la pared no será mayor de +20 mm ~ -50 mm (la desviación en el pozo es positiva), la desviación de la profundidad de la pared no será mayor de 50 mm, el grosor de la pared no será menor que el espesor de la pared diseñado, y la desviación se controlará entre 0 ~ -20 mm (controlar la desviación del tamaño de la cabeza de la caja de corte);
El valor estándar de la resistencia a la compresión no confinada de una pared de mezcla de aceite de cemento de igual espesor después de 28 días de perforación central no es inferior a 0.8MPa, y el coeficiente de permeabilidad de la pared no debe ser mayor de 10-7 cm/seg;
Proceso de construcción:
La pared de mezcla de cemento-cemento de igual espía adopta un proceso de construcción de formación de paredes de tres pasos (es decir, excavación anticipada, excavación de retirada y mezcla de formación de pared).
El grosor de la pared de la pared de prueba es de 800 mm y la profundidad máxima es de 29 m. Se construye utilizando la máquina de método de construcción TRD-70E. Durante el proceso de la pared de la prueba, la operación del equipo fue relativamente normal y la velocidad promedio de avance de la pared fue de 2,4 m/h.
Resultados de la prueba:
Requisitos de prueba para la pared de prueba: dado que la pared de prueba es extremadamente profunda, la prueba de resistencia al bloque de la prueba de la suspensión, la prueba de resistencia de la muestra del núcleo y la prueba de permeabilidad deben llevarse a cabo de inmediato después de que se complete la pared de mezcla de cemento de igual espesor.
Prueba de bloque de prueba de suspensión:
Se realizaron pruebas de resistencia a la compresión no confinadas en muestras de núcleo de paredes de mezcla de cemento-suelo de igual espesor durante los períodos de curado de 28 días y 45 días. Los resultados son los siguientes:
Según los datos de pruebas, la resistencia a la compresión no confinada de las muestras del núcleo de la pared de mezcla de cemento-suelo de igual espesor es mayor que 0.8MPa, que cumple con los requisitos de diseño;
Prueba de penetración:
Realice pruebas de coeficiente de permeabilidad en muestras de núcleo de paredes de mezcla de cemento-suelo de igual espesor durante los períodos de curado de 28 días y 45 días. Los resultados son los siguientes:
Según los datos de prueba, los resultados del coeficiente de permeabilidad están entre 5.2 × 10-8-9.6 × 10-8 cm/seg, lo que cumple con los requisitos de diseño;
Prueba de resistencia a la compresión del suelo de cemento formado:
Se realizó una prueba de resistencia a la compresión provisional de 28 días en el bloque de pruebas de suspensión de la pared de prueba. Los resultados de la prueba estuvieron entre 1.2MPA-1.6MPA, lo que cumplió con los requisitos de diseño;
Se realizó una prueba de resistencia a la compresión provisional de 45 días en el bloque de prueba de suspensión de la pared de prueba. Los resultados de la prueba fueron entre 1.2MPA-1.6MPA, lo que cumplió con los requisitos de diseño.
5. Parámetros de construcción y medidas técnicas
1. Parámetros de construcción
(1) La profundidad de construcción del método de construcción TRD es de 26 m ~ 44 m, y el grosor de la pared es de 800 mm.
(2) El líquido de excavación se mezcla con bentonita de sodio, y la relación de cemento de agua W/B es 20. La suspensión se mezcla en el sitio con 1000 kg de agua y 50-200 kg de bentonita. Durante el proceso de construcción, la relación de cemento de agua del líquido de excavación se puede ajustar en consecuencia de acuerdo con los requisitos del proceso y las características de formación.
(3) La fluidez del lodo mixto de fluido de excavación debe controlarse entre 150 mm y 280 mm.
(4) El fluido de excavación se usa en el proceso de conducción autónoma del cuadro de corte y el paso de excavación anticipada. En el paso de excavación de retiro, el fluido de excavación se inyecta adecuadamente de acuerdo con la fluidez del lodo mixto.
(5) El líquido de curado se mezcla con cemento Portland ordinario de grado P.O42.5, con un contenido de cemento del 25% y una relación de cemento de agua de 1.5. La relación de cemento de agua debe controlarse al mínimo sin reducir la cantidad de cemento. ; Durante el proceso de construcción, cada 1500 kg de agua y 1000 kg de cemento se mezclan en la lechada. El líquido de curado se usa en el paso de mezcla de formación de pared y el paso de elevación de la caja de corte.
2. Puntos clave de control técnico
(1) Antes de la construcción, calcule con precisión las coordenadas de los puntos de esquina de la línea central de la cortina de parada de agua en función de los dibujos de diseño y los puntos de referencia de coordenadas proporcionados por el propietario, y revise los datos de coordenadas; Use instrumentos de medición para establecer, y al mismo tiempo prepare la protección de pilotes y notifique a las unidades relevantes Realice la revisión del cableado.
(2) Antes de la construcción, use un nivel para medir la elevación del sitio y use una excavadora para nivelar el sitio; La mala geología y los obstáculos subterráneos que afectan la calidad de la pared formada por el método de construcción de TRD deben tratarse con anticipación antes de continuar con el método de construcción TRD, la construcción de cortinas de parada de agua; Al mismo tiempo, se deben tomar medidas apropiadas, aumenten el contenido de cemento.
(3) Las áreas locales blandas y bajas deben rellenar con suelo liso en el tiempo y capa compactada por capa con una excavadora. Antes de la construcción, de acuerdo con el peso del equipo del método de construcción de TRD, se deben realizar medidas de refuerzo, como la colocación de placas de acero en el sitio de construcción. La colocación de placas de acero no debe ser inferior a 2, las capas se colocan paralelas y perpendiculares a la dirección de la trinchera, respectivamente, para garantizar que el sitio de construcción cumpla con los requisitos para la capacidad de carga de la base de equipos mecánicos; Para garantizar la verticalidad del controlador de pilotes y la caja de corte.
(4) La construcción de paredes de mezcla de cemento-suelo de igual espesor adopta un método de construcción de formación de paredes de tres pasos (es decir, excavación primero, excavación de retiro y mezcla de formación de paredes). El suelo de la base está completamente mezclado, agitado para aflojar y luego solidificarse y mezclado en la pared.
(5) Durante la construcción, el chasis del controlador de la pila TRD debe mantenerse horizontal y la varilla de guía vertical. Antes de la construcción, se debe utilizar un instrumento de medición para realizar pruebas de eje para garantizar que el controlador de pilotes TRD esté colocado correctamente y la desviación vertical del marco de la guía de la columna del controlador de pilotes debe verificarse. Menos de 1/300.
(6) Prepare el número de cajas de corte de acuerdo con la profundidad de la pared diseñada de la pared de mezcla de cemento-suelo de igual espesor, y excave las cajas de corte en secciones para conducirlos a la profundidad diseñada.
(7) Cuando la caja de corte se conduzca por sí misma, use instrumentos de medición para corregir la verticalidad de la barra de guía del controlador de pilotes en tiempo real; Si bien garantiza la precisión vertical, controle la cantidad de inyección de fluido de excavación al mínimo para que el lodo mixto esté en un estado de alta concentración y alta viscosidad. Para hacer frente a cambios estratigráficos drásticos.
(8) Durante el proceso de construcción, la precisión vertical de la pared se puede manejar a través del inclinómetro instalado dentro de la caja de corte. La verticalidad de la pared no debe ser mayor que 1/300.
(9) Después de la instalación del inclinómetro, continúe con la construcción de una pared de mezcla de cemento de igual espesor. La pared formada el mismo día debe superponerse a la pared formada por no menos de 30 cm ~ 50 cm; La parte superpuesta debe asegurarse de que la caja de corte sea vertical y no inclinada. Revuelva lentamente durante la construcción para mezclar completamente y revuelva el líquido de curado y el lodo mezclado para garantizar la superposición. calidad. El diagrama esquemático de la construcción superpuesta es el siguiente:
(11) Después de completar la construcción de una sección de la cara de trabajo, la caja de corte se saca y se descompone. El host TRD se usa junto con la grúa del rastreador para sacar la caja de corte en secuencia. El tiempo debe controlarse dentro de las 4 horas. Al mismo tiempo, se inyecta un volumen igual de lodo mixto en la parte inferior de la caja de corte.
(12) Al extraer la caja de corte, no se debe generar presión negativa en el orificio para causar asentamiento de la base circundante. El flujo de trabajo de la bomba de lechada debe ajustarse de acuerdo con la velocidad de extraer la caja de corte.
(13) Fortalecer el mantenimiento del equipo. Cada turno se centrará en verificar el sistema de energía, la cadena y las herramientas de corte. Al mismo tiempo, se configurará un conjunto de generador de respaldo. Cuando la fuente de alimentación de la red es anormal, el suministro de pulpa, la compresión del aire y las operaciones de mezcla normales se pueden reanudar de manera oportuna en caso de un corte de energía. , para evitar demoras que causen accidentes de perforación.
(14) Fortalecer el monitoreo del proceso de construcción de TRD y la inspección de calidad de las paredes formadas. Si se encuentran problemas de calidad, debe contactar de manera proactiva al propietario, el supervisor y la unidad de diseño para que las medidas correctivas puedan tomarse de manera oportuna para evitar pérdidas innecesarias.
6. Conclusión
El metro cuadrado total de las paredes de mezcla de cemento de cemento de igual espesor de este proyecto es de aproximadamente 650,000 metros cuadrados. Actualmente es el proyecto con el mayor volumen de construcción y diseño de TRD entre proyectos nacionales de túnel de riel de alta velocidad. Se han invertido un total de 32 equipos TRD, de los cuales los productos de la serie TRD de Shanggong Machinery representan el 50%. ; La aplicación a gran escala del método de construcción TRD en este proyecto muestra que cuando el método de construcción TRD se utiliza como una cortina de parada de agua en un proyecto de túnel ferroviario de alta velocidad, se garantiza la verticalidad de la pared y la calidad de la pared terminada, y la capacidad del equipo y la eficiencia laboral pueden cumplir con los requisitos. También demuestra que el método de construcción de TRD es efectivo en la aplicabilidad en la región norte tiene cierta importancia de referencia para el método de construcción de TRD en la ingeniería y construcción de túnel ferroviario de alta velocidad en la región norte.
Tiempo de publicación: octubre-12-2023