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中文Ces dernières années, la méthode de la construction de TRD a été de plus en plus largement utilisée en Chine, et son application dans les aéroports, le conservation de l'eau, les chemins de fer et d'autres projets d'infrastructure augmente également. Ici, nous discuterons des points clés de la technologie de construction TRD en utilisant le tunnel de Xiongan dans la section souterraine de la nouvelle zone de Xiongan de Xiongan Xin High-Speed Railway comme arrière-plan. Et son applicabilité dans la région du Nord. Les résultats expérimentaux montrent que la méthode de construction TRD a une bonne qualité de paroi et une efficacité de construction élevée, qui peut entièrement répondre aux exigences de construction. L'application à grande échelle de la méthode de construction TRD dans ce projet prouve également l'applicabilité de la méthode de construction TRD dans la région du Nord. , offrant plus de références pour la construction de TRD dans la région du Nord.
1. Présentation du projet
Le chemin de fer à grande vitesse de Xiongan-Xinjiang est situé dans la partie centrale du nord de la Chine, se présentant dans les provinces du Hebei et du Shanxi. Il fonctionne à peu près dans une direction est-ouest. La ligne commence à partir de la gare de Xiongan dans le nouveau district de Xiongan à l'est et se termine à la gare de Xinzhou West de Daxi Railway à l'ouest. Il passe par le New District de Xiongan, Baoding City et Xinzhou City. , et est lié à Taiyuan, la capitale de la province du Shanxi, via le Daxi Passenger Express. La longueur de la ligne principale nouvellement construite est de 342,661 km. Il s'agit d'un canal horizontal important pour le réseau de transport ferroviaire à grande vitesse dans les zones "quatre zones verticales et deux horizontales" de la nouvelle zone de Xiongan, et est également le plan de réseau ferroviaire "moyen et à long terme" le canal principal "à huit et huit horizontaux", et sa construction est d'une grande importance à l'amélioration du réseau routier.
Il existe de nombreuses sections de conception dans ce projet. Ici, nous prenons la section 1 de BID comme exemple pour discuter de l'application de la construction de TRD. La portée de la construction de cette section d'offre est l'entrée du nouveau tunnel de Xiongan (section 1) situé dans le village de Gaoxiaowang, comté de Rongcheng, Baoding City. La ligne commence à partir de celui-ci passe par le centre du village. Après avoir quitté le village, il descend par Baigou pour diriger la rivière, puis s'étend du côté sud de Guocun à l'ouest. L'extrémité ouest est connectée à la station interurbaine de Xiongan. Le kilométrage de démarrage et de fin du tunnel est Xiongbao DK119 + 800 ~ Xiongbao DK123 + 050. Le tunnel est situé à Baod, la ville est à 3160 m dans le comté de Rongcheng et 4340m dans le comté d'Axin.
2. Aperçu de la conception TRD
Dans ce projet, la paroi de mélange de ciment-sol d'épaisseur égale a une profondeur de paroi de 26 m ~ 44 m, une épaisseur de paroi de 800 mm et un volume de mètre carré total d'environ 650 000 mètres carrés.
La paroi de mélange de ciment-sol d'épaisseur égale est en ciment Portland ordinaire P.O42.5, la teneur en ciment n'est pas inférieure à 25% et le rapport eau-ciment est de 1,0 à 1,5.
L'écart de verticalité de la paroi de la paroi de mélange de ciment-sol de l'épaisseur égale ne doit pas être supérieure à 1/300, l'écart de position de la paroi ne doit pas être supérieur à + 20 mm ~ -50 mm (l'écart dans la fosse est positif), l'écart de profondeur de la paroi ne doit pas être supérieur à 50 mm, et l'épaisseur de la paroi ne doit pas être inférieure à la taille de l'épaisseur de la paroi, le bloc d'écarnage est contrôlé à 0 ~ -20mm (contrôle de la taille de la paroi de la bocal).
La valeur standard de la résistance à la compression non confinée de la paroi de mélange de ciment-sol d'une épaisseur égale après 28 jours de forage central n'est pas inférieure à 0,8 MPa, et le coefficient de perméabilité de la paroi n'est pas supérieur à 10 à 7 cm / s.
La paroi de mélange de ciment-sol d'égalité d'épaisseur adopte un processus de construction de paroi en trois étapes (c'est-à-dire, première fouille, excavation de retraite et mélange de formation de paroi). Une fois la strate excavée et desserrée, la pulvérisation et le mélange sont ensuite effectués pour solidifier le mur.
Une fois le mélange de la paroi de mélange de ciment-sol d'épaisseur égale, la plage de la boîte de coupe est pulvérisée et mélangée pendant le processus de levage de la boîte de coupe pour garantir que l'espace occupé par la boîte de coupe est densément rempli et efficacement renforcé pour prévenir les effets indésirables sur la paroi de l'essai. .
3. Conditions géologiques
Conditions géologiques
Les strates exposées à la surface de toute la zone de Xiongan nouvelle zone et certaines zones environnantes sont des couches lâches quaternaires. L'épaisseur des sédiments quaternaires est généralement d'environ 300 mètres, et le type de formation est principalement alluvial.
(1) tout nouveau système (Q₄)
Le plancher de l'Holocène est généralement enterré de 7 à 12 mètres de profondeur et est principalement des dépôts alluviaux. Le supérieur 0,4 à 8 m est nouvellement déposé en argile limoneuse, en limon et en argile, principalement gris à brun gris et jaune-brun; La lithologie de la strate inférieure est de l'argile limoneuse sédimentaire générale, du limon et de l'argile, avec certaines parties contenant du sable limoneux fin et des couches moyennes. La couche de sable existe principalement sous la forme d'une lentille, et la couleur de la couche de sol est principalement jaune-brun à jaune brun.
(2) Mettez à jour le système (Q₃)
La profondeur d'enfouissement du plancher du Pléistocène supérieur est généralement de 50 à 60 mètres. Ce sont principalement des dépôts alluviaux. La lithologie est principalement de l'argile limoneuse, du limon, de l'argile, du sable fin limoneux et du sable moyen. Le sol d'argile est difficile à plastique. , le sol sablonneux est moyen dense à dense, et la couche de sol est principalement brun-jaune gris.
(3) Système Mid-Pléistocène (Q₂)
La profondeur d'enfouissement du plancher du milieu de la Pléistocène est généralement de 70 à 100 mètres. Il est principalement composé d'argile limoneuse alluviale, d'argile, de limon argileux, de sable fin limoneux et de sable moyen. Le sol d'argile est difficile à plastique et le sol sableux est sous une forme dense. La couche de sol est principalement jaune-brun, brun-jaune, brun-rouge et bronzage.
(4) La profondeur maximale du nœud oriental du sol le long de la ligne est de 0,6 m.
(5) Dans les conditions du site de la catégorie II, la valeur de partition d'accélération du pic de tremblement de terre de base du site proposé est de 0,20 g (degré); La valeur de partition caractéristique du spectre de réponse à l'accélération du tremblement de terre est de 0,40 s.
2. Conditions hydrogéologiques
Les types d'eau souterraine impliqués dans la plage de profondeur d'exploration de ce site comprennent principalement l'eau phrétique dans la couche de sol peu profonde, l'eau légèrement confinée dans la couche de sol limoneuse moyenne et l'eau confinée dans la couche de sol sablonneuse profonde. Selon les rapports géologiques, les caractéristiques de distribution de divers types d'aquifères sont les suivantes:
(1) Eau de surface
Les eaux de surface proviennent principalement de la rivière de diversion de Baigou (une partie de la rivière adjacente au tunnel est remplie de friches, de terres agricoles et de ceinture verte), et il n'y a pas d'eau dans la rivière Pinghe pendant la période d'enquête.
(2) plongée
Tunnel de Xiongan (section 1): distribué près de la surface, principalement trouvé dans la couche ②51 peu profonde, couche ②511, couche de limon argile ④21, couche ②7, couche ⑤1 de sable fin limoneux et couche de sable moyen ⑤2. ②7. La couche de sable fin limoneuse en ⑤1 et la couche de sable moyenne en ⑤2 ont une meilleure conduite et une perméabilité à l'eau, une grande épaisseur, une distribution plus uniforme et une riche teneur en eau. Ce sont des couches moyennes à perméable à l'eau. La plaque supérieure de cette couche est de 1,9 ~ 15,5 m de profondeur (l'élévation est de 6,96 m ~ -8,25 m) et la plaque inférieure est de 7,7 ~ 21,6 m (l'élévation est de 1,00 m ~ -14,54 m). L'aquifère phréatique est épais et réparti uniformément, ce qui est très important pour ce projet. La construction a un grand impact. Le niveau des eaux souterraines diminue progressivement d'est en ouest, avec une variation saisonnière de 2,0 à 4,0 m. Le niveau d'eau stable pour la plongée est de 3,1 à 16,3 m de profondeur (altitude 3,6 ~ -8,8 m). Affectée par l'infiltration des eaux de surface de la rivière de diversion de Baigou, l'eau de surface recharge les eaux souterraines. Le niveau des eaux souterraines est le plus élevé de la rivière de diversion de Baigou et de ses environs DK116 + 000 ~ Xiongbao DK117 + 600.
(3) eau sous pression
Tunnel Xiongan (section 1): Selon les résultats de l'enquête, l'eau porteuse de pression est divisée en quatre couches.
La première couche d'aquifère d'eau confinée se compose de ⑦1 sable limoneux fin, de sable moyen ⑦2, et est distribué localement dans du limon argileux ⑦51. Sur la base des caractéristiques de distribution de l'aquifère dans la section souterraine du projet, l'eau confinée dans cette couche est numérotée comme aquifère confiné n ° 1.
Le deuxième aquifère d'eau confiné se compose de ⑧4 de sable limoneux fin, de sable moyen ⑧5, et est distribué localement dans du limon argileux ⑧21. L'eau confinée dans cette couche est principalement distribuée dans Xiongbao DK122 + 720 ~ Xiongbao DK123 + 360 et Xiongbao DK123 + 980 ~ Xiongbao DK127 + 360. Étant donné que la couche de sable n ° 8 de cette section est répartie en continu et de manière stable, la couche de sable n ° 84 de cette section est finement divisée. Le sable, le sable moyen ⑧5 et les aquifères de limon argileux ⑧21 sont divisés séparément en deuxième aquifère confiné. Sur la base des caractéristiques de distribution de l'aquifère dans la section souterraine du projet, l'eau confinée dans cette couche est numérotée comme aquifère confiné n ° 2.
La troisième couche d'aquifère confiné est principalement composée de sable fin à limone ⑨1, de sable moyen ⑨2, de sable fin limoneux ⑩4 et de sable moyen ⑩5, qui sont distribués localement dans la distribution locale ⑨51.⑨52 et (1021.⑩22 La distribution du limon.
La quatrième couche d'aquifère confiné est principalement composée de sable limoneux fin ①3, de sable moyen ①4, de sable fin limoneux ⑫1, de sable moyen ⑫2, de sable fin limoneux ⑬3 et de sable moyen ⑬4, qui sont distribués localement dans le sol en poudre. Sur la base des caractéristiques de distribution de l'aquifère dans la section souterraine du projet, l'eau confinée dans cette couche est numérotée comme aquifère confiné n ° 4.
Tunnel Xiongan (section 1): L'élévation du niveau de l'eau stable de l'eau confinée dans la section Xiongbao DK117 + 200 ~ Xiongbao DK118 + 300 est de 0m; L'élévation du niveau d'eau confiné stable dans la section Xiongbao DK118 + 300 ~ Xiongbao DK119 + 500 est de -2M; l'élévation du niveau d'eau stable de la section d'eau sous pression de Xiongbao DK119 + 500 à Xiongbao DK123 + 050 est de -4M.
4. Test du mur d'essai
Les silos longitudinaux à arrêt d'eau de ce projet sont contrôlés selon les sections de 300 mètres. La forme du rideau à arrêt d'eau est la même que le rideau à pointe d'eau des deux côtés de la fosse de fondation adjacente. Le chantier de construction a de nombreux coins et sections progressives, ce qui rend la construction difficile. C'est également la première fois que la méthode de construction TRD est utilisée à une si grande échelle dans le nord. Application régionale Afin de vérifier les capacités de construction de la méthode et de l'équipement de construction TRD dans les conditions de la strate, la qualité de la paroi de la paroi de mélange de ciment-sol de ciment égal, d'uniformité de mélange de ciment, de résistance et de performance à couper le souffle, etc., améliorer divers paramètres de construction et construire officiellement un essai d'essai à un test de paroi d'essai avant.
Exigences de conception du mur d'essai:
L'épaisseur de la paroi est de 800 mm, la profondeur est de 29 m et la longueur du plan n'est pas inférieure à 22 m;
L'écart de verticalité du mur ne doit pas être supérieur à 1/300, l'écart de position du mur ne doit pas être supérieur à + 20 mm ~ -50 mm (l'écart dans la fosse est positif), l'écart de profondeur de paroi ne doit pas être supérieur à 50 mm, l'épaisseur du mur ne doit pas être inférieure à l'épaisseur de la paroi conçue, et l'écart doit être contrôlé entre 0 ~-20 mm (contrôler l'écarnation de la tête de la boîte de coupe);
La valeur standard de la résistance à la compression non confinée d'une paroi de mélange de ciment-sol d'une épaisseur égale après 28 jours de forage central n'est pas inférieure à 0,8 MPa, et le coefficient de perméabilité de la paroi ne doit pas être supérieur à 10 à 7 cm / sec;
Processus de construction:
La paroi de mélange de ciment-sol d'égalité d'épaisseur adopte un processus de construction en trois étapes (c'est-à-dire l'excavation à l'avance, l'excavation de retraite et le mélange de formation de paroi).
L'épaisseur de paroi de la paroi d'essai est de 800 mm et la profondeur maximale est de 29 m. Il est construit à l'aide de la machine de méthode de construction TRD-70E. Pendant le processus de mur d'essai, le fonctionnement de l'équipement était relativement normal et la vitesse d'avancement du mur moyen était de 2,4 m / h.
Résultats des tests:
Exigences de test pour la paroi de l'essai: Étant donné que la paroi de l'essai est extrêmement profonde, le test de résistance au bloc d'essai de suspension, le test de résistance à l'échantillon de base et le test de perméabilité doivent être effectués rapidement une fois la paroi de mélange de ciment-sol de l'épaisseur égale.
Test de blocs de test de suspension:
Des tests de résistance à la compression non confinés ont été effectués sur des échantillons de base de parois de mélange de ciment-sol d'épaisseur égale pendant les périodes de durcissement de 28 jours et 45 jours. Les résultats sont les suivants:
Selon les données de test, la résistance à la compression non confinée des échantillons de noyau de paroi de mélange de ciment-sol d'épaisseur est supérieure à 0,8 MPa, répondant aux exigences de conception;
Test de pénétration:
Effectuer des tests de coefficient de perméabilité sur les échantillons de noyau de parois de mélange de ciment-sol d'épaisseur égale pendant les périodes de durcissement de 28 jours et 45 jours. Les résultats sont les suivants:
Selon les données de test, les résultats des coefficients de perméabilité se situent entre 5,2 × 10-8-9,6 × 10-8cm / sec, qui répond aux exigences de conception;
Test de résistance à la compression du sol de ciment formé:
Un test de résistance à compression intérimaire de 28 jours a été effectué sur le bloc d'essai du suspension de la paroi de test. Les résultats des tests se situaient entre 1,2MPA-1.6MPA, qui répondait aux exigences de conception;
Un test de résistance à compression intérimaire de 45 jours a été effectué sur le bloc d'essai du suspension de la paroi de test. Les résultats des tests se situaient entre 1,2MPA-1.6MPA, qui répondait aux exigences de conception.
5. Paramètres de construction et mesures techniques
1. Paramètres de construction
(1) La profondeur de construction de la méthode de construction TRD est de 26 m ~ 44 m et l'épaisseur de la paroi est de 800 mm.
(2) Le liquide d'excavation est mélangé à une bentonite de sodium, et le rapport eau-ciment W / B est de 20. La suspension est mélangée sur place avec 1000 kg d'eau et 50-200 kg de bentonite. Pendant le processus de construction, le rapport eau-ciment du liquide d'excavation peut être ajusté en conséquence en fonction des exigences du processus et des caractéristiques de formation.
(3) La fluidité de la boue mélangée du liquide d'excavation doit être contrôlée entre 150 mm et 280 mm.
(4) Le liquide d'excavation est utilisé dans le processus autonome de la boîte de coupe et l'étape d'excavation à l'avance. Dans l'étape d'excavation de retraite, le liquide d'excavation est injecté de manière appropriée en fonction de la fluidité de la boue mélangée.
(5) Le liquide de durcissement est mélangé avec du ciment portland ordinaire de qualité p.o42.5, avec une teneur en ciment de 25% et un rapport eau-ciment de 1,5. Le rapport eau-ciment doit être contrôlé au minimum sans réduire la quantité de ciment. ; Pendant le processus de construction, chaque 1500 kg d'eau et 1000 kg de ciment sont mélangés dans la suspension. Le liquide de durcissement est utilisé dans l'étape de mélange de formation de paroi et l'étape de levage de la boîte de coupe.
2. Points clés du contrôle technique
(1) Avant la construction, calculez avec précision les coordonnées des points d'angle de la ligne médiane du rideau d'arrêt d'eau en fonction des dessins de conception et des points de référence des coordonnées fournis par le propriétaire, et examinez les données de coordonnées; Utilisez des instruments de mesure pour organiser et en même temps préparer la protection des piles et aviser les unités pertinentes effectuer l'examen du câblage.
(2) Avant la construction, utilisez un niveau pour mesurer l'élévation du site et utilisez une excavatrice pour niveler le site; La mauvaise géologie et les obstacles souterrains qui affectent la qualité du mur formé par la méthode de construction TRD devraient être traités à l'avance avant de procéder à la construction de rideaux de pointe de la méthode de la Méthode TRD; Dans le même temps, les mesures appropriées doivent être prises pour augmenter le contenu du ciment.
(3) Les zones locales douces et basses doivent être rembourrées avec un sol ordinaire dans le temps et une couche compactée par couche avec une excavatrice. Avant la construction, selon le poids de l'équipement de la méthode de construction TRD, des mesures de renforcement telles que les plaques d'acier de pose doivent être effectuées sur le chantier de construction. La pose de plaques d'acier ne doit pas être inférieure à 2, les couches sont posées parallèles et perpendiculaires à la direction de la tranchée respectivement pour garantir que le chantier de construction répond aux exigences de la capacité d'appui de la fondation de l'équipement mécanique; Pour assurer la verticalité du pilote de pile et de la boîte de coupe.
(4) La construction de parois de mélange de ciment-sol d'épaisseur égale adopte une méthode de construction de formation de paroi en trois étapes (c.-à-d. Excavation d'abord, excavation de retraite et mélange de formation de paroi). Le sol de fondation est entièrement mélangé, agité pour desserrer, puis se solidifier et mélangé dans le mur.
(5) Pendant la construction, le châssis du conducteur de la pile TRD doit être maintenu horizontal et la tige de guidage verticale. Avant la construction, un instrument de mesure doit être utilisé pour effectuer des tests sur les axes pour s'assurer que le conducteur de la pile TRD est correctement positionné et que l'écart vertical du cadre du guide de colonne du conducteur de pile doit être vérifié. Moins de 1/300.
(6) Préparez le nombre de boîtes de coupe en fonction de la profondeur de paroi conçue de la paroi de mélange de ciment-sol d'épaisseur égale, et creuser les boîtes de coupe dans les sections pour les conduire à la profondeur conçue.
(7) Lorsque la boîte de coupe est entraînée par elle-même, utilisez des instruments de mesure pour corriger la verticalité de la tige de guidage du conducteur de pile en temps réel; Tout en assurant une précision verticale, contrôlez la quantité d'injection de liquide d'excavation au minimum afin que la boue mélangée soit dans un état de concentration élevée et de viscosité élevée. Afin de faire face à des changements stratigraphiques drastiques.
(8) Pendant le processus de construction, la précision verticale du mur peut être gérée par l'inclinomètre installé à l'intérieur de la boîte de coupe. La verticalité du mur ne doit pas être supérieure à 1/300.
(9) Après l'installation de l'inclinomètre, procédez à la construction d'une paroi de mélange de ciment-sol d'épaisseur égale. Le mur formé le même jour doit chevaucher le mur formé par pas moins de 30 cm ~ 50 cm; La partie qui se chevauche doit s'assurer que la boîte de coupe est verticale et non inclinée. Ragissez lentement pendant la construction pour mélanger complètement et remuer le liquide de durcissement et la boue mélangée pour assurer le chevauchement. qualité. Le diagramme schématique de la construction de chevauchement est le suivant:
(11) Une fois la construction d'une section de la face de travail terminée, la boîte de coupe est retirée et décomposée. L'hôte TRD est utilisé en conjonction avec la grue du robot pour retirer la boîte de coupe en séquence. Le temps doit être contrôlé dans les 4 heures. Dans le même temps, un volume égal de boue mélangée est injecté au bas de la boîte de coupe.
(12) Lorsque vous retirez la boîte de coupe, une pression négative ne doit pas être générée dans le trou pour provoquer la colonie des fondations environnantes. Le flux de travail de la pompe à coulis doit être ajusté en fonction de la vitesse de retirer la boîte de coupe.
(13) Renforcer l'entretien de l'équipement. Chaque changement se concentrera sur la vérification du système d'alimentation, de la chaîne et des outils de coupe. En même temps, un ensemble de générateurs de sauvegarde sera configuré. Lorsque l'alimentation secteur est anormale, l'alimentation en pâte, la compression d'air et les opérations de mélange normales peuvent être reprise en temps opportun en cas de panne de courant. , pour éviter les retards provoquant des accidents de forage.
(14) Renforcer la surveillance du processus de construction TRD et l'inspection de qualité des murs formés. Si des problèmes de qualité sont trouvés, vous devez contacter de manière proactive le propriétaire, le superviseur et l'unité de conception afin que des mesures de réparation puissent être prises en temps opportun pour éviter les pertes inutiles.
6. Conclusion
La superficie totale en pieds carrés des murs de mélange de ciment de ciment égal à l'égalité de ce projet est d'environ 650 000 mètres carrés. Il s'agit actuellement du projet avec le plus grand volume de construction et de conception TRD parmi les projets de tunnel ferroviaire à grande vitesse national. Un total de 32 équipements TRD ont été investis, dont les produits TRD Series de Shanggong Machinery représentent 50%. ; L'application à grande échelle de la méthode de construction TRD dans ce projet montre que lorsque la méthode de construction TRD est utilisée comme rideau à arrêt d'eau dans un projet de tunnel ferroviaire à grande vitesse, la verticalité du mur et la qualité de la paroi finie sont garanties, et la capacité de l'équipement et l'efficacité du travail peuvent répondre aux exigences. Il prouve également que la méthode de construction TRD est efficace dans l'applicabilité dans la région du Nord a une certaine signification de référence pour la méthode de construction TRD dans l'ingénierie et la construction du tunnel ferroviaire à grande vitesse dans la région du Nord.
Heure du poste: 12 octobre-2023