Primjena metode konstrukcije TRD u projektu željeznice velikih brzina Xiongxin

Posljednjih godina TRD metoda gradnje sve se više koristi u Kini, a njezina primjena u zračnim lukama, vodoprivredi, željeznicama i drugim infrastrukturnim projektima također raste. Ovdje ćemo raspravljati o ključnim točkama TRD tehnologije izgradnje koristeći tunel Xiongan u podzemnom dijelu novog područja Xiongan Xiongan Xin brze željeznice kao pozadinu. I njegova primjenjivost u sjevernoj regiji. Eksperimentalni rezultati pokazuju da metoda gradnje TRD ima dobru kvalitetu zidova i visoku učinkovitost konstrukcije, što u potpunosti može zadovoljiti zahtjeve gradnje. Velika primjena metode izgradnje TRD u ovom projektu također dokazuje primjenjivost metode izgradnje TRD u sjevernoj regiji. , pružajući više referenci za izgradnju TRD-a u sjevernoj regiji.

1. Pregled projekta

Brza željeznica Xiongan-Xinjiang nalazi se u središnjem dijelu sjeverne Kine, a prometuje u provincijama Hebei i Shanxi. Proteže se otprilike u smjeru istok-zapad. Linija počinje od stanice Xiongan u novom okrugu Xiongan na istoku i završava na zapadnoj stanici Xinzhou željeznice Daxi na zapadu. Prolazi kroz novi okrug Xiongan, grad Baoding i grad Xinzhou. , a preko Daxi Passenger Expressa povezan je s Taiyuanom, glavnim gradom provincije Shanxi. Duljina novoizgrađene magistralne pruge iznosi 342,661 km. To je važan vodoravni kanal za mrežu željezničkog prometa velikih brzina u područjima "četiri okomita i dva vodoravna" novog područja Xiongan, a također je i "Srednjoročni i dugoročni plan željezničke mreže" "Osam okomitih i osam vodoravnih" "Glavni kanal brze željeznice važan je dio koridora Peking-Kunming, a njegova izgradnja od velikog je značaja za poboljšanje cestovne mreže.

Postoji mnogo odjeljaka ponude za dizajn u ovom projektu. Ovdje uzimamo dio ponude 1 kao primjer za raspravu o primjeni konstrukcije TRD. Opseg izgradnje ovog dijela ponude je ulaz u novi tunel Xiongan (odjeljak 1) koji se nalazi u selu Gaoxiaowang, okrug Rongcheng, grad Baoding. Linija počinje od Prolazi središtem naselja. Nakon što napusti selo, spušta se kroz Baigou i vodi rijeku, a zatim se proteže od južne strane Guocuna prema zapadu. Zapadni kraj povezan je s međugradskom stanicom Xiongan. Početna i završna kilometraža tunela je Xiongbao DK119+800 ~ Xiongbao DK123+050. Tunel se nalazi u Baodingu. Grad je visok 3160 m u okrugu Rongcheng i 4340 m u okrugu Anxin.

2. Pregled TRD dizajna

U ovom projektu, zid za miješanje cementa i zemlje jednake debljine ima dubinu zida od 26 m ~ 44 m, debljinu zida od 800 mm i ukupni volumen četvornih metara od približno 650.000 četvornih metara.

Zid za miješanje cementa i tla jednake debljine izrađen je od običnog portland cementa P.O42.5, sadržaj cementa nije manji od 25%, a omjer vode i cementa je 1,0~1,5.

Odstupanje od vertikale zida zida za miješanje cementa i tla jednake debljine ne smije biti veće od 1/300, odstupanje položaja zida ne smije biti veće od +20mm~-50mm (odstupanje u jamu je pozitivno), dubina zida odstupanje ne smije biti veće od 50 mm, a debljina stijenke ne smije biti manja od projektirane debljine stijenke, odstupanje se kontrolira na 0~-20 mm (kontrolirajte odstupanje veličine oštrice kutije za rezanje).

Standardna vrijednost neograničene tlačne čvrstoće zida za miješanje cementa i tla jednake debljine nakon 28 dana bušenja jezgre nije manja od 0,8 MPa, a koeficijent propusnosti zida nije veći od 10-7 cm/s.

Zid jednake debljine za miješanje cementa i tla usvaja proces izgradnje zida u tri koraka (tj. prvo iskopavanje, ponovno iskopavanje i miješanje za oblikovanje zida). Nakon što se sloj iskopa i razrahli, vrši se prskanje i miješanje kako bi se zid učvrstio.

Nakon što se završi miješanje zida za miješanje cementa i tla jednake debljine, raspon kutije za rezanje se prska i miješa tijekom procesa podizanja kutije za rezanje kako bi se osiguralo da je prostor koji zauzima kutija za rezanje gusto ispunjen i učinkovito ojačan kako bi se spriječili štetni učinci na probni zid. .

3. Geološki uvjeti

Geološki uvjeti

Izloženi slojevi na površini cijelog novog područja Xiongan i nekih okolnih područja su rahli kvartarni slojevi. Debljina kvartarnih sedimenata općenito je oko 300 metara, a tip formacije je uglavnom aluvijalan.

(1) Potpuno novi sustav (Q₄)

Holocensko dno je općenito zakopano 7 do 12 metara dubine i uglavnom su aluvijalne naslage. Gornjih 0,4~8m je novotaložena muljevita glina, mulj i glina, uglavnom siva do sivo-smeđa i žuto-smeđa; litologija donjeg sloja je opća sedimentna muljevita glina, mulj i glina, s nekim dijelovima koji sadrže fini muljeviti pijesak i srednje slojeve. Sloj pijeska uglavnom postoji u obliku leće, a boja sloja tla je uglavnom žuto-smeđa do smeđe-žuta.

(2) Ažurirajte sustav (Q₃)

Dubina ukopa gornjopleistocenskog poda je općenito 50 do 60 metara. Uglavnom se radi o aluvijalnim naslagama. Litologija je uglavnom silty glina, silt, glina, silty fini pijesak i srednji pijesak. Glineno tlo je teško plastično. , pjeskovito tlo je srednje gusto do gusto, a sloj tla je pretežno sivo-žuto-smeđe boje.

(3) Sustav srednjeg pleistocena (Q₂)

Dubina ukopa srednjopleistocenskog dna općenito je 70 do 100 metara. Uglavnom se sastoji od aluvijalne silty gline, gline, glinastog mulja, sitnog silty pijeska i srednjeg pijeska. Glinasto je tlo teško plastično, a pjeskovito je U gustom obliku. Sloj tla je uglavnom žuto-smeđi, smeđe-žuti, smeđe-crveni i žutosmeđi.

(4) Najveća dubina istočnog čvora tla duž linije je 0,6 m.

(5) Pod uvjetima lokacije II. kategorije, osnovna vrijednost raspodjele vršnog ubrzanja potresa predložene lokacije je 0,20 g (stupnjeva); osnovna vrijednost raspodjele perioda spektra odziva akceleracije na potres je 0,40 s.

2. Hidrogeološki uvjeti

Tipovi podzemnih voda uključeni u raspon dubina istraživanja ove lokacije uglavnom uključuju freatsku vodu u plitkom sloju tla, malo ograničenu vodu u srednjem muljevitom sloju tla i ograničenu vodu u dubokom pjeskovitom sloju tla. Prema geološkim izvješćima, karakteristike distribucije različitih vrsta vodonosnika su sljedeće:

(1) Površinska voda

Površinska voda uglavnom potječe iz rijeke Baigou (dio rijeke uz tunel ispunjen je pustoši, poljoprivrednim zemljištem i zelenim pojasom), a u rijeci Pinghe nema vode tijekom razdoblja istraživanja.

(2) Ronjenje

Xiongan tunel (odjeljak 1): Rasprostranjen blizu površine, uglavnom se nalazi u plitkom sloju ②51, sloju ②511, ④21 sloju glinenog mulja, ②7 sloju, ⑤1 sloju sitnog muljevitog pijeska i ⑤2 srednjem sloju pijeska. ②7. Sloj muljastog sitnog pijeska u ⑤1 i srednji sloj pijeska u ⑤2 imaju bolju vodonosnost i propusnost, veliku debljinu, ravnomjerniju raspodjelu i bogat sadržaj vode. To su srednje do jaki vodopropusni slojevi. Gornja ploča ovog sloja duboka je 1,9~15,5m (nadmorska visina je 6,96m~-8,25m), a donja ploča je 7,7~21,6m (nadmorska visina je 1,00m~-14,54m). Freatski vodonosnik je debeo i ravnomjerno raspoređen, što je vrlo važno za ovaj projekt. Izgradnja ima veliki utjecaj. Razina podzemne vode postupno opada od istoka prema zapadu, uz sezonsku varijaciju od 2,0~4,0 m. Stabilna razina vode za ronjenje je 3,1~16,3m dubine (nadmorska visina 3,6~-8,8m). Pod utjecajem infiltracije površinske vode iz rijeke Baigou Diversion, površinska voda puni podzemnu vodu. Razina podzemne vode najviša je u rijeci Baigou Diversion i njenoj blizini DK116+000 ~ Xiongbao DK117+600.

(3) Voda pod pritiskom

Tunel Xiongan (odjeljak 1): Prema rezultatima istraživanja, voda pod pritiskom podijeljena je u četiri sloja.

Prvi sloj zatvorenog vodenog vodonosnika sastoji se od ⑦1 finog muljevitog pijeska, ⑦2 srednjeg pijeska, a lokalno je raspoređen u ⑦51 glinastom mulju. Na temelju karakteristika distribucije vodonosnika u podzemnom dijelu projekta, zatvorena voda u ovom sloju označena je kao ograničeni vodonosnik br. 1.

Drugi zatvoreni vodeni vodonosnik sastoji se od ⑧4 finog muljevitog pijeska, ⑧5 srednjeg pijeska, a lokalno je raspoređen u ⑧21 glinastom mulju. Ograničena voda u ovom sloju uglavnom se distribuira u Xiongbao DK122+720~Xiongbao DK123+360 i Xiongbao DK123+980~Xiongbao DK127+360. Budući da je sloj pijeska br. 8 u ovom dijelu kontinuirano i stabilno raspoređen, sloj pijeska br. 84 u ovom dijelu je fino usitnjen. Pijesak, ⑧5 srednji pijesak i ⑧21 glinasti muljeviti vodonosnici odvojeno su podijeljeni u drugi ograničeni vodonosnik. Na temelju karakteristika raspodjele vodonosnika u podzemnom dijelu projekta, zatvorena voda u ovom sloju označena je kao zatvoreni vodonosnik br. 2.

Treći sloj zatvorenog vodonosnika uglavnom se sastoji od ⑨1 sitnog muljevitog pijeska, ⑨2 srednjeg pijeska, ⑩4 sitnog muljevitog pijeska i ⑩5 srednjeg pijeska, koji su lokalno raspoređeni u lokalnom ⑨51.⑨52 i (1021.⑩22 mulju. Distribucija iz podzemnog dijela Karakteristike inženjerskog vodonosnika, ovaj sloj zatvorene vode označen je brojem ③ zatvorenog vodonosnika.

Četvrti sloj zatvorenog vodonosnika uglavnom se sastoji od ①3 sitnog muljevitog pijeska, ①4 srednjeg pijeska, ⑫1 sitnog muljevitog pijeska, ⑫2 srednjeg pijeska, ⑬3 sitnog muljevitog pijeska i ⑬4 srednjeg pijeska, koji su lokalno raspoređeni u ①21.①22.⑫51.⑫52 .⑬21.⑬22 U praškastom tlu. Na temelju karakteristika distribucije vodonosnika u podzemnom dijelu projekta, zatvorena voda u ovom sloju označena je brojem 4. zatvorenog vodonosnika.

Tunel Xiongan (odjeljak 1): stabilna visina razine zatvorene vode u dijelu Xiongbao DK117+200~Xiongbao DK118+300 je 0 m; stabilna visina ograničene razine vode u dijelu Xiongbao DK118+300~Xiongbao DK119+500 je -2m; stabilna visina razine vode u dijelu s vodom pod pritiskom od Xiongbao DK119+500 do Xiongbao DK123+050 je -4m.

4. Probni zidni test

Uzdužni silosi za zaustavljanje vode u ovom projektu kontroliraju se prema dionicama od 300 metara. Oblik vodozaporne zavjese je isti kao vodozaporna zavjesa s obje strane susjedne temeljne jame. Gradilište ima mnogo uglova i postupnih dijelova, što otežava gradnju. To je također prvi put da se TRD metoda gradnje koristi u tako velikom opsegu na sjeveru. Regionalna primjena kako bi se provjerile građevinske mogućnosti metode i opreme TRD konstrukcije u uvjetima sloja, poboljšala kvaliteta zida zida za miješanje cementa i tla jednake debljine, ujednačenost miješanja cementa, čvrstoća i učinak zaustavljanja vode itd. različite konstrukcijske parametre i službeno izgraditi. Prije toga provesti probno ispitivanje zidova.

Zahtjevi za dizajn probnog zida:

Debljina zida je 800 mm, dubina je 29 m, a duljina ravnine nije manja od 22 m;

Odstupanje okomitosti zida ne smije biti veće od 1/300, odstupanje položaja zida ne smije biti veće od +20mm~-50mm (odstupanje u jamu je pozitivno), odstupanje dubine zida ne smije biti veće od 50mm, zid debljina ne smije biti manja od projektirane debljine stijenke, a odstupanje se mora kontrolirati između 0 ~ -20 mm (kontrolirajte odstupanje veličine glave kutije za rezanje);

Proces izgradnje:

Zid jednake debljine za miješanje cementa i zemlje usvaja proces izgradnje zida u tri koraka (tj. prethodno iskopavanje, povlačenje iskapanja i miješanje zidova).

Debljina zida probnog zida je 800mm, a maksimalna dubina je 29m. Izrađuje se strojem za konstrukcijsku metodu TRD-70E. Tijekom procesa probnog zida, oprema je radila relativno normalno, a prosječna brzina napredovanja zida bila je 2,4 m/h.

Rezultati testa:

Zahtjevi ispitivanja za probnu stijenku: Budući da je probna stijenka izuzetno duboka, ispitivanje čvrstoće bloka za ispitivanje kaše, ispitivanje čvrstoće uzorka jezgre i ispitivanje propusnosti treba provesti odmah nakon što se završi zid za miješanje cementa i tla jednake debljine.

Blok test gnojnice:

Neograničena ispitivanja tlačne čvrstoće provedena su na uzorcima jezgri cementno-zemljanih stijenki jednake debljine tijekom razdoblja njege od 28 i 45 dana. Rezultati su sljedeći:

Prema podacima ispitivanja, neograničena tlačna čvrstoća uzoraka jezgre stijenke za miješanje cementa i tla jednake debljine veća je od 0,8 MPa, što zadovoljava projektne zahtjeve;

Test penetracije:

Provedite ispitivanja koeficijenta propusnosti na uzorcima jezgre zidova za miješanje cementa i tla jednake debljine tijekom razdoblja njege od 28 i 45 dana. Rezultati su sljedeći:

Prema podacima ispitivanja, rezultati koeficijenta propusnosti su između 5,2 × 10-8-9,6 × 10-8 cm/sek, što zadovoljava projektne zahtjeve;

Ispitivanje tlačne čvrstoće formiranog cementnog tla:

Provedeno je 28-dnevno međuispitivanje tlačne čvrstoće na ispitnom bloku kaše ispitnog zida. Rezultati ispitivanja bili su između 1,2MPa-1,6MPa, što je zadovoljilo zahtjeve dizajna;

45-dnevno međuispitivanje tlačne čvrstoće provedeno je na ispitnom bloku kaše ispitnog zida. Rezultati ispitivanja bili su između 1,2MPa-1,6MPa, što je zadovoljilo projektne zahtjeve.

5. Građevinski parametri i tehničke mjere

1. Parametri konstrukcije

(1) Dubina konstrukcije TRD metode gradnje je 26m~44m, a debljina zida je 800mm.

(2) Tekućina za iskop se miješa s natrijevim bentonitom, a vodocementni omjer W/B je 20. Mulj se miješa na licu mjesta s 1000 kg vode i 50-200 kg bentonita. Tijekom procesa izgradnje, omjer vode i cementa u tekućini za iskop može se prilagoditi u skladu sa zahtjevima procesa i karakteristikama formacije.

(3) Fluidnost miješane isplake s tekućinom za iskop treba kontrolirati između 150 mm i 280 mm.

(4) Tekućina za iskop koristi se u samopogonskom procesu kutije za rezanje i koraku prethodnog iskopa. U koraku povlačenja iskopa, tekućina za iskop se na odgovarajući način ubrizgava u skladu s fluidnošću miješane isplake.

(5) Tekućina za stvrdnjavanje pomiješana je s običnim portland cementom kvalitete P.O42.5, s udjelom cementa od 25% i vodocementnim omjerom od 1,5. Omjer vode i cementa treba kontrolirati na minimum bez smanjenja količine cementa. ; Tijekom procesa izgradnje, svakih 1500 kg vode i 1000 kg cementa umiješa se u kašu. Tekućina za stvrdnjavanje koristi se u koraku miješanja za oblikovanje stijenke i koraku podizanja kutije za rezanje.

2. Ključne točke tehničke kontrole

(1) Prije izgradnje točno izračunajte koordinate kutnih točaka središnje linije zastora za zaustavljanje vode na temelju projektnih crteža i koordinatnih referentnih točaka koje je dostavio vlasnik te pregledajte podatke o koordinatama; koristiti mjerne instrumente za iscrtavanje, au isto vrijeme pripremiti zaštitu od pilota i obavijestiti nadležne jedinice Izvršiti pregled ožičenja.

(2) Prije izgradnje, upotrijebite libelu za mjerenje nadmorske visine gradilišta i upotrijebite bager za izravnavanje gradilišta; loša geologija i podzemne prepreke koje utječu na kvalitetu zida formiranog TRD metodom izgradnje trebaju se riješiti unaprijed prije nastavka s TRD metodom izgradnje konstrukcije zavjese za zaustavljanje vode; istodobno treba poduzeti odgovarajuće mjere Povećati sadržaj cementa.

(3) Lokalne meke i nizine potrebno je pravovremeno zatrpati običnim tlom i nabijati bagerom sloj po sloj. Prije gradnje, u skladu s težinom opreme TRD metode gradnje, na gradilištu treba provesti mjere pojačanja kao što je polaganje čeličnih ploča. Polaganje čeličnih ploča ne smije biti manje od 2 Slojevi se polažu paralelno i okomito na smjer rova kako bi se osiguralo da gradilište ispunjava zahtjeve za nosivost temelja strojarske opreme; kako bi se osigurala vertikalnost zabijača pilota i kutije za rezanje.

(4) Konstrukcija zidova za miješanje cementa i zemlje jednake debljine usvaja metodu izgradnje zida u tri koraka (tj. prvo iskop, ponovni iskop i miješanje zida). Temeljno tlo se potpuno izmiješa, promiješa da olabavi, a zatim se skrutne i umiješa u zid.

(5) Tijekom izgradnje, šasija TRD zabijača pilota treba biti vodoravna, a šipka za navođenje okomita. Prije izgradnje potrebno je upotrijebiti mjerni instrument za provođenje ispitivanja osi kako bi se osiguralo da je TRD zabijač pilota pravilno postavljen i trebalo bi provjeriti vertikalno odstupanje okvira vodilice stupa zabijača pilota. Manje od 1/300.

(6) Pripremite broj reznih kutija prema projektiranoj dubini stijenke zida za miješanje cementa i tla jednake debljine i iskopajte rezne kutije u dijelovima kako biste ih zabili na projektiranu dubinu.

(7) Kada se kutija za rezanje sama zabija, koristite mjerne instrumente za korekciju okomitosti šipke vodilice zabijača pilota u stvarnom vremenu; dok osiguravate vertikalnu točnost, kontrolirajte količinu ubrizgane tekućine za iskop na najmanju moguću mjeru tako da miješana isplaka bude u stanju visoke koncentracije i visoke viskoznosti. kako bi se nosili s drastičnim stratigrafskim promjenama.

(8) Tijekom procesa izgradnje, vertikalna točnost zida može se kontrolirati pomoću inklinometra ugrađenog unutar kutije za rezanje. Vertikalnost zida ne smije biti veća od 1/300.

(9) Nakon postavljanja inklinometra pristupiti izradi zida za miješanje cementa i zemlje jednake debljine. Zid formiran istog dana mora se preklapati sa formiranim zidom najmanje 30cm~50cm; dio koji se preklapa mora osigurati da je kutija za rezanje okomita i da nije nagnuta. Polako miješajte tijekom izrade kako biste potpuno izmiješali i promiješali tekućinu za stvrdnjavanje i miješani isplaku kako biste osigurali preklapanje. kvaliteta. Shematski dijagram preklapajuće konstrukcije je sljedeći:

(11) Nakon izrade dijela radnog čela, rezna kutija se izvlači i rastavlja. TRD host se koristi zajedno s dizalicom gusjenicom za redom izvlačenje kutije za rezanje. Vrijeme treba kontrolirati unutar 4 sata. U isto vrijeme, jednak volumen miješanog mulja ubrizgava se na dno kutije za rezanje.

(12) Prilikom izvlačenja kutije za rezanje, u otvoru se ne smije stvarati podtlak koji bi uzrokovao slijeganje okolnog temelja. Radni protok pumpe za injektiranje treba prilagoditi brzini izvlačenja kutije za rezanje.

(13) Pojačati održavanje opreme. Svaka smjena će se usredotočiti na provjeru sustava napajanja, lanca i alata za rezanje. Istodobno će se konfigurirati pomoćni generator. Kada je mrežno napajanje nenormalno, opskrba pulpom, kompresija zraka i normalne operacije miješanja mogu se nastaviti na vrijeme u slučaju nestanka struje. , kako bi se izbjegla kašnjenja koja uzrokuju nesreće prilikom bušenja.

(14) Pojačati praćenje procesa izgradnje TRD-a i kontrolu kvalitete izvedenih zidova. Ako se pronađu problemi s kvalitetom, trebali biste proaktivno kontaktirati vlasnika, nadzornika i jedinicu za projektiranje kako bi se na vrijeme mogle poduzeti korektivne mjere kako bi se izbjegli nepotrebni gubici.

6. Zaključak

Ukupna kvadratura zidova za miješanje cementa i tla jednake debljine ovog projekta iznosi približno 650.000 četvornih metara. To je trenutno projekt s najvećim volumenom izgradnje i projektiranja TRD među domaćim projektima tunela za brze željeznice. Uloženo je ukupno 32 TRD opreme, od čega proizvodi serije TRD tvrtke Shanggong Machinery čine 50%. ; Velika primjena metode konstrukcije TRD u ovom projektu pokazuje da kada se metoda konstrukcije TRD koristi kao zastor za zaustavljanje vode u projektu željezničkog tunela za velike brzine, vertikalnost zida i kvaliteta gotovog zida su zajamčeno, a kapacitet opreme i radna učinkovitost mogu zadovoljiti zahtjeve. Također dokazuje da je metoda izgradnje TRD učinkovita u Primjenjivost u sjevernoj regiji ima određeni referentni značaj za metodu izgradnje TRD u inženjerstvu i izgradnji željezničkih tunela za velike brzine u sjevernoj regiji.

Vrijeme objave: 12. listopada 2023