한국어
中文De afgelopen jaren wordt de TRD-bouwmethode steeds vaker gebruikt in China, en de toepassing ervan op luchthavens, waterbeheer, spoorwegen en andere infrastructuurprojecten neemt ook toe. Hier zullen we de belangrijkste punten van TRD-bouwtechnologie bespreken met behulp van de Xiongan-tunnel in het ondergrondse gedeelte van het Xiongan New Area van de Xiongan Xin High-speed Railway als achtergrond. En de toepasbaarheid ervan in de noordelijke regio. De experimentele resultaten tonen aan dat de TRD-bouwmethode een goede wandkwaliteit en een hoge constructie-efficiëntie heeft, die volledig aan de constructie-eisen kan voldoen. De grootschalige toepassing van de TRD-bouwmethode in dit project bewijst ook de toepasbaarheid van de TRD-bouwmethode in de noordelijke regio. , wat meer referenties oplevert voor TRD-bouw in de noordelijke regio.
1. Projectoverzicht
De hogesnelheidslijn Xiongan-Xinjiang ligt in het centrale deel van Noord-China en loopt in de provincies Hebei en Shanxi. Het loopt grofweg in oost-west richting. De lijn begint vanaf Xiongan Station in Xiongan New District in het oosten en eindigt bij Xinzhou West Station van Daxi Railway in het westen. Het loopt door Xiongan New District, Baoding City en Xinzhou City. , en is via de Daxi Passenger Express verbonden met Taiyuan, de hoofdstad van de provincie Shanxi. De lengte van de nieuw aangelegde hoofdlijn bedraagt 342,661 km. Het is een belangrijk horizontaal kanaal voor het hogesnelheidsspoorwegvervoernetwerk in de "vier verticale en twee horizontale" gebieden van Xiongan New Area, en is ook het "Medium and Long-term Railway Network Plan". "Het hoofdkanaal van de hogesnelheidsspoorweg is een belangrijk onderdeel van de Beijing-Kunming Corridor en de aanleg ervan is van groot belang voor de verbetering van het wegennet.
Er zijn veel ontwerpbodsecties in dit project. Hier nemen we biedsectie 1 als voorbeeld om de toepassing van TRD-constructie te bespreken. De bouwomvang van dit biedgedeelte is de ingang van de nieuwe Xiongan-tunnel (sectie 1) in het dorp Gaoxiaowang, Rongcheng County, Baoding City. De lijn begint vanaf Het loopt door het centrum van het dorp. Nadat hij het dorp heeft verlaten, daalt hij af via Baigou om de rivier te leiden, en strekt zich vervolgens uit van de zuidkant van Guocun naar het westen. Het westelijke uiteinde is verbonden met het Xiongan Intercity Station. De begin- en eindkilometerstand van de tunnel is Xiongbao DK119+800 ~ Xiongbao DK123+050. De tunnel bevindt zich in Baoding. De stad ligt op 3160 meter hoogte in Rongcheng County en 4340 meter in Anxin County.
2. Overzicht van TRD-ontwerp
In dit project heeft de cement-grondmengmuur van gelijke dikte een wanddiepte van 26m~44m, een wanddikte van 800 mm en een totaal vierkantemetervolume van ongeveer 650.000 vierkante meter.
De cement-grondmengwand van gelijke dikte is gemaakt van gewoon Portland-cement P.O42.5, het cementgehalte is niet minder dan 25% en de water-cementverhouding is 1,0 ~ 1,5.
De verticale afwijking van de wand van de cement-grondmengmuur van gelijke dikte mag niet groter zijn dan 1/300, de afwijking van de wandpositie mag niet groter zijn dan +20 mm ~ -50 mm (de afwijking in de put is positief), de wanddiepte de afwijking mag niet groter zijn dan 50 mm, en de wanddikte mag niet minder zijn dan de ontworpen wanddikte, de afwijking wordt gecontroleerd op 0 ~ -20 mm (controleer de maatafwijking van het snijkastmes).
De standaardwaarde van de onbeperkte druksterkte van de cement-grondmengmuur van gelijke dikte na 28 dagen kernboren is niet minder dan 0,8 MPa, en de wanddoorlaatbaarheidscoëfficiënt is niet groter dan 10-7 cm/s.
De cement-grond-mengmuur van gelijke dikte maakt gebruik van een driestaps wandconstructieproces (dwz eerste uitgraving, terugtrekkende uitgraving en wandvormend mengen). Nadat de laag is uitgegraven en losgemaakt, wordt er gespoten en gemengd om de muur te laten stollen.
Nadat het mengen van de cement-aarde mengwand van gelijke dikte is voltooid, wordt het bereik van de snijkast besproeid en gemengd tijdens het hefproces van de snijkast om ervoor te zorgen dat de ruimte die de snijkast inneemt dicht gevuld en effectief versterkt wordt om nadelige effecten op de proefwand te voorkomen. .
3. Geologische omstandigheden
Geologische omstandigheden
De blootgestelde lagen op het oppervlak van het gehele Xiongan New Area en enkele omliggende gebieden zijn losse quartaire lagen. De dikte van quartaire sedimenten is over het algemeen ongeveer 300 meter, en het type formatie is voornamelijk alluviaal.
(1) Gloednieuw systeem (Q₄)
De Holocene vloer ligt over het algemeen 7 tot 12 meter diep begraven en bestaat voornamelijk uit alluviale afzettingen. De bovenste 0,4 ~ 8 m bestaat uit nieuw afgezette siltige klei, slib en klei, meestal grijs tot grijsbruin en geelbruin; de lithologie van de onderste laag is algemene sedimentaire siltige klei, slib en klei, waarbij sommige delen fijn siltig zand en middelmatige lagen bevatten. De zandlaag heeft meestal de vorm van een lens en de kleur van de grondlaag is meestal geelbruin tot bruingeel.
(2)Het systeem bijwerken (Q₃)
De begraafdiepte van de Boven-Pleistoceen-vloer bedraagt doorgaans 50 tot 60 meter. Het zijn voornamelijk alluviale afzettingen. De lithologie bestaat voornamelijk uit siltige klei, slib, klei, siltig fijn zand en middelzand. De kleigrond is moeilijk te plasticeren. De zandgrond is middeldicht tot dicht en de bodemlaag is overwegend grijsgeelbruin.
(3) Midden-Pleistoceen systeem (Q₂)
De begraafdiepte van de vloer uit het midden van het Pleistoceen bedraagt doorgaans 70 tot 100 meter. Het bestaat voornamelijk uit alluviale siltige klei, klei, kleiachtig slib, siltig fijn zand en middelmatig zand. De kleigrond is moeilijk plastisch en de zandgrond heeft een dichte vorm. De bodemlaag is meestal geelbruin, bruingeel, bruinrood en bruin.
(4) De maximale oostelijke knoopdiepte van de grond langs de lijn bedraagt 0,6 meter.
(5) Onder locatieomstandigheden van categorie II bedraagt de basispartitiewaarde voor de piekversnelling van de aardbeving van de voorgestelde locatie 0,20 g (graad); de karakteristieke periodepartitiewaarde van het fundamentele aardbevingsversnellingsresponsspectrum is 0,40 s.
2. Hydrogeologische omstandigheden
De typen grondwater die betrokken zijn bij het exploratiedieptebereik van deze locatie omvatten voornamelijk freatisch water in de ondiepe bodemlaag, licht besloten water in de middelste siltige bodemlaag en beperkt water in de diepe zandgrondlaag. Volgens geologische rapporten zijn de verspreidingskenmerken van verschillende soorten watervoerende lagen als volgt:
(1) Oppervlaktewater
Het oppervlaktewater komt voornamelijk uit de Baigou-omleidingsrivier (een deel van de rivier grenzend aan de tunnel is gevuld met woestenij, landbouwgrond en groene gordel), en er is geen water in de Pinghe-rivier tijdens de onderzoeksperiode.
(2) Duiken
Xiongan-tunnel (sectie 1): Verdeeld nabij het oppervlak, voornamelijk te vinden in de ondiepe laag ②51, laag ②511, laag ④21 kleislib, laag ②7, laag ⑤1 laag siltig fijn zand en laag ⑤2 medium zand. ②7. De ziltige fijne zandlaag in ⑤1 en de middelmatige zandlaag in ⑤2 hebben een betere waterdragendheid en doorlaatbaarheid, een grote dikte, een gelijkmatigere verdeling en een rijk watergehalte. Het zijn middelsterke tot sterke waterdoorlatende lagen. De bovenste plaat van deze laag is 1,9 ~ 15,5 m diep (de hoogte is 6,96 m ~ -8,25 m) en de bodemplaat is 7,7 ~ 21,6 m (de hoogte is 1,00 m ~ -14,54 m). De freatische watervoerende laag is dik en gelijkmatig verdeeld, wat erg belangrijk is voor dit project. De bouw heeft een grote impact. Het grondwaterpeil daalt geleidelijk van oost naar west, met een seizoensvariatie van 2,0 tot 4,0 meter. Het stabiele waterniveau voor duiken is 3,1 ~ 16,3 meter diep (hoogte 3,6 ~ -8,8 meter). Beïnvloed door de infiltratie van oppervlaktewater uit de Baigou Diversion River, vult het oppervlaktewater het grondwater aan. Het grondwaterpeil is het hoogst bij de Baigou Diversion River en omgeving DK116+000 ~ Xiongbao DK117+600.
(3) Water onder druk
Xiongan-tunnel (sectie 1): Volgens de onderzoeksresultaten is het drukdragende water verdeeld in vier lagen.
De eerste laag van de ingesloten watervoerende laag bestaat uit ⑦1 fijn siltig zand, ⑦2 middelmatig zand, en is plaatselijk verdeeld in ⑦51 kleiachtig slib. Gebaseerd op de distributiekarakteristieken van de watervoerende laag in het ondergrondse deel van het project, wordt het ingesloten water in deze laag genummerd als nummer 1 ingesloten watervoerende laag.
De tweede watervoerende laag bestaat uit ⑧4 fijn siltig zand, ⑧5 middelmatig zand en is plaatselijk verdeeld in ⑧21 kleiachtig slib. Het ingesloten water in deze laag wordt voornamelijk verspreid in Xiongbao DK122+720~Xiongbao DK123+360 en Xiongbao DK123+980~Xiongbao DK127+360. Omdat zandlaag nr. 8 in deze sectie continu en stabiel is verdeeld, is zandlaag nr. 84 in deze sectie fijn verdeeld. De zand-, ⑧5 medium zand- en ⑧21 kleiachtige slib-aquifers worden afzonderlijk verdeeld in de tweede ingesloten aquifer. Gebaseerd op de distributiekarakteristieken van de watervoerende laag in het ondergrondse gedeelte van het project, wordt het ingesloten water in deze laag genummerd als nr. 2 ingesloten watervoerende laag.
De derde laag van de ingesloten watervoerende laag bestaat voornamelijk uit ⑨1 siltig fijn zand, ⑨2 middelmatig zand, ⑩4 siltig fijn zand en ⑩5 middelmatig zand, die lokaal verspreid zijn in lokaal ⑨51.⑨52 en (1021.⑩22 slib). Verspreiding vanuit het ondergrondse gedeelte technische watervoerende laag Kenmerken: deze laag ingesloten water is genummerd als nr. ③ ingesloten watervoerende laag.
De vierde laag van de ingesloten watervoerende laag bestaat voornamelijk uit ①3 fijn siltig zand, ①4 middelmatig zand, ⑫1 siltig fijn zand, ⑫2 middelmatig zand, ⑬3 siltig fijn zand en ⑬4 middelmatig zand, die lokaal verspreid zijn in ①21.①22.⑫51.⑫52 .⑬21.⑬22 In poederachtige grond. Gebaseerd op de distributiekarakteristieken van de watervoerende laag in het ondergrondse gedeelte van het project, wordt het ingesloten water in deze laag genummerd als nr. 4 ingesloten watervoerende laag.
Xiongan-tunnel (sectie 1): De stabiele waterstand van het besloten water in de sectie Xiongbao DK117+200~Xiongbao DK118+300 bedraagt 0 meter; de stabiele hoogte van het beperkte waterpeil in de sectie Xiongbao DK118+300 ~ Xiongbao DK119+500 is -2 m; de stabiele hoogte van het waterpeil van het drukwatergedeelte van Xiongbao DK119 + 500 tot Xiongbao DK123 + 050 is -4 m.
4. Proefwandtest
De waterstop-langssilo's van dit project worden aangestuurd volgens secties van 300 meter. De vorm van het waterstopgordijn is gelijk aan het waterstopgordijn aan weerszijden van de aangrenzende funderingsput. De bouwplaats heeft veel hoeken en geleidelijke gedeelten, wat de bouw bemoeilijkt. Het is tevens de eerste keer dat de TRD-bouwmethode op zo’n grote schaal in het noorden wordt toegepast. Regionale toepassing om de constructiemogelijkheden van de TRD-constructiemethode en -apparatuur onder de stratumomstandigheden te verifiëren, de wandkwaliteit van de cement-grondmengmuur met gelijke dikte, uniformiteit van cementmenging, sterkte en waterstopprestaties, enz., verbeteren verschillende constructieparameters, en officieel bouwen Voer vooraf een proefwandtest uit.
Ontwerpvereisten voor de proefwand:
De wanddikte is 800 mm, de diepte is 29 meter en de vlaklengte is niet minder dan 22 meter;
De afwijking van de verticale wand mag niet groter zijn dan 1/300, de afwijking van de wandpositie mag niet groter zijn dan +20 mm~-50 mm (de afwijking in de put is positief), de afwijking van de wanddiepte mag niet groter zijn dan 50 mm, de wand de dikte mag niet minder zijn dan de ontworpen wanddikte, en de afwijking moet worden gecontroleerd tussen 0 ~ -20 mm (controleer de maatafwijking van de kop van de snijkast);
De standaardwaarde van de onbeperkte druksterkte van een cement-grondmengmuur van gelijke dikte na 28 dagen kernboren is niet minder dan 0,8 MPa, en de wanddoorlaatbaarheidscoëfficiënt mag niet groter zijn dan 10-7 cm/sec;
Bouwproces:
De cement-grond-mengmuur met gelijke dikte maakt gebruik van een driestaps wandvormend constructieproces (dwz vooraf uitgraven, terugtrekken uitgraven en wandvormend mengen).
De wanddikte van de proefwand is 800 mm en de maximale diepte is 29 meter. Het is gebouwd met behulp van de TRD-70E-constructiemethodemachine. Tijdens het proefwandproces was de werking van de apparatuur relatief normaal en was de gemiddelde voortbewegingssnelheid van de wand 2,4 m/uur.
Testresultaten:
Testvereisten voor de proefmuur: Omdat de proefmuur extreem diep is, moeten de slurrytestbloksterktetest, kernmonstersterktetest en permeabiliteitstest onmiddellijk worden uitgevoerd nadat de cement-grondmengmuur van gelijke dikte is voltooid.
Drijfmesttestbloktest:
Tijdens de uithardingsperioden van 28 en 45 dagen werden onbeperkte druksterktetests uitgevoerd op kernmonsters van cement-grond-mengwanden van gelijke dikte. De resultaten zijn als volgt:
Volgens de testgegevens is de onbeperkte druksterkte van de cement-grond-mengwandkernmonsters van gelijke dikte groter dan 0,8 MPa, wat voldoet aan de ontwerpvereisten;
Penetratietesten:
Voer testen van de permeabiliteitscoëfficiënt uit op kernmonsters van cement-grond-mengwanden van gelijke dikte tijdens de uithardingsperioden van 28 dagen en 45 dagen. De resultaten zijn als volgt:
Volgens de testgegevens liggen de resultaten van de permeabiliteitscoëfficiënt tussen 5,2 x 10-8-9,6 x 10-8 cm/sec, wat voldoet aan de ontwerpvereisten;
Gevormde cementgrond druksterktetest:
Er werd een tussentijdse druksterktetest van 28 dagen uitgevoerd op het slurrytestblok van de testwand. De testresultaten lagen tussen 1,2 MPa en 1,6 MPa, wat voldeed aan de ontwerpvereisten;
Er werd een tussentijdse druksterktetest van 45 dagen uitgevoerd op het slurrytestblok van de testwand. De testresultaten lagen tussen 1,2 MPa en 1,6 MPa, wat voldeed aan de ontwerpvereisten.
5. Constructieparameters en technische maatregelen
1. Constructieparameters
(1) De constructiediepte van de TRD-constructiemethode is 26 m ~ 44 m en de wanddikte is 800 mm.
(2) De uitgravingsvloeistof wordt gemengd met natriumbentoniet en de water-cementverhouding W/B is 20. De slurry wordt ter plaatse gemengd met 1000 kg water en 50-200 kg bentoniet. Tijdens het bouwproces kan de water-cementverhouding van de uitgravingsvloeistof dienovereenkomstig worden aangepast aan de procesvereisten en formatie-eigenschappen.
(3) De vloeibaarheid van de gemengde modder met uitgravingsvloeistof moet worden geregeld tussen 150 mm en 280 mm.
(4) De graafvloeistof wordt gebruikt bij het zelfrijdende proces van de snijkast en de voorafgaande graafstap. Bij het terugtrekken van de graafstap wordt de graafvloeistof op geschikte wijze geïnjecteerd, afhankelijk van de vloeibaarheid van de gemengde modder.
(5) De uithardingsvloeistof wordt gemengd met gewoon Portland-cement van P.O42.5-kwaliteit, met een cementgehalte van 25% en een water-cementverhouding van 1,5. De water-cementverhouding moet tot een minimum worden beperkt zonder de hoeveelheid cement te verminderen. ; Tijdens het bouwproces wordt elke 1500 kg water en 1000 kg cement door de slurry gemengd. De uithardingsvloeistof wordt gebruikt in de wandvormende mengstap en de stap van het optillen van de snijkast.
2. Kernpunten van technische controle
(1) Bereken vóór de bouw nauwkeurig de coördinaten van de hoekpunten van de middellijn van het waterstopgordijn op basis van de ontwerptekeningen en de door de eigenaar verstrekte coördinaatreferentiepunten, en bekijk de coördinaatgegevens; gebruik meetinstrumenten voor het uitzetten en voorbereiden van de paalbescherming en informeer de relevante eenheden. Voer een bedradingsbeoordeling uit.
(2) Gebruik vóór de bouw een waterpas om de hoogte van het terrein te meten en gebruik een graafmachine om het terrein waterpas te stellen; slechte geologie en ondergrondse obstakels die de kwaliteit van de muur gevormd door de TRD-constructiemethode aantasten, moeten vooraf worden aangepakt voordat verder wordt gegaan met de TRD-constructiemethode met waterstopgordijnconstructie; tegelijkertijd moeten passende maatregelen worden genomen. Verhoog het cementgehalte.
(3) Lokale zachte en laaggelegen gebieden moeten tijdig worden opgevuld met gewone grond en laag voor laag worden verdicht met een graafmachine. Vóór de bouw moeten, afhankelijk van het gewicht van de TRD-bouwmethodeapparatuur, versterkingsmaatregelen zoals het leggen van staalplaten op de bouwplaats worden uitgevoerd. Het leggen van stalen platen mag niet minder zijn dan 2. De lagen worden parallel en loodrecht op de richting van de sleuf gelegd om ervoor te zorgen dat de bouwplaats voldoet aan de eisen voor het draagvermogen van de fundering van de mechanische uitrusting; om de verticaliteit van de heimachine en de snijkast te garanderen.
(4) Bij de constructie van cement-grond-mengmuren van gelijke dikte wordt gebruik gemaakt van een driestaps wandvormende constructiemethode (dwz eerst uitgraven, terugtrekken uitgraven en wandvormend mengen). De funderingsgrond wordt volledig gemengd, losgeroerd, vervolgens gestold en in de muur gemengd.
(5) Tijdens de bouw moet het chassis van de TRD-heimachine horizontaal worden gehouden en de geleidestang verticaal. Vóór de bouw moet een meetinstrument worden gebruikt om astesten uit te voeren om er zeker van te zijn dat de TRD-paal correct is gepositioneerd en dat de verticale afwijking van het geleidingsframe van de heikolom moet worden geverifieerd. Minder dan 1/300.
(6) Bereid het aantal snijboxen voor op basis van de ontworpen wanddiepte van de cement-grondmengmuur van gelijke dikte, en graaf de snijboxen in secties uit om ze naar de ontworpen diepte te drijven.
(7) Wanneer de snijkast vanzelf wordt ingeslagen, gebruik dan meetinstrumenten om de verticale stand van de geleidingsstang van de heimachine in realtime te corrigeren; terwijl u de verticale nauwkeurigheid waarborgt, moet u de injectiehoeveelheid graafvloeistof tot een minimum beperken, zodat de gemengde modder zich in een staat van hoge concentratie en hoge viscositeit bevindt. om het hoofd te bieden aan drastische stratigrafische veranderingen.
(8) Tijdens het bouwproces kan de verticale nauwkeurigheid van de muur worden beheerd via de hellingsmeter die in de snijkast is geïnstalleerd. De verticaliteit van de muur mag niet groter zijn dan 1/300.
(9) Ga na de installatie van de hellingsmeter verder met de constructie van een cement-grond-mengmuur van gelijke dikte. De muur die op dezelfde dag wordt gevormd, moet de gevormde muur niet minder dan 30 cm ~ 50 cm overlappen; het overlappende deel moet ervoor zorgen dat de snijkast verticaal staat en niet gekanteld is. Roer langzaam tijdens de constructie om de uithardingsvloeistof en gemengde modder volledig te mengen en roer om overlapping te garanderen. kwaliteit. Het schematische diagram van de overlappende constructie is als volgt:
(11) Nadat de constructie van een deel van het werkvlak is voltooid, wordt de snijkast eruit getrokken en ontleed. De TRD-host wordt in combinatie met de rupskraan gebruikt om de snijkast achtereenvolgens uit te trekken. De tijd moet binnen 4 uur worden gecontroleerd. Tegelijkertijd wordt een gelijk volume gemengde modder op de bodem van de snijkast geïnjecteerd.
(12) Bij het uittrekken van de zaagkast mag er geen negatieve druk in het gat ontstaan, waardoor de omringende fundering gaat zakken. De werkstroom van de voegpomp moet worden aangepast aan de snelheid waarmee de snijkast wordt uitgetrokken.
(13) Versterk het onderhoud van apparatuur. Elke dienst zal zich richten op het controleren van het aandrijfsysteem, de ketting en de snijgereedschappen. Tegelijkertijd wordt een back-upgeneratorset geconfigureerd. Wanneer de netvoeding abnormaal is, kunnen de pulptoevoer, luchtcompressie en normale mengwerkzaamheden tijdig worden hervat in het geval van een stroomstoring. , om vertragingen die boorongevallen veroorzaken te voorkomen.
(14) Versterk de monitoring van het TRD-bouwproces en de kwaliteitsinspectie van de gevormde muren. Als er kwaliteitsproblemen worden aangetroffen, moet u proactief contact opnemen met de eigenaar, supervisor en ontwerpeenheid, zodat tijdig corrigerende maatregelen kunnen worden genomen om onnodige verliezen te voorkomen.
6. Conclusie
De totale vierkante meter van de cement-grond-mengmuren van gelijke dikte van dit project bedraagt ongeveer 650.000 vierkante meter. Het is momenteel het project met het grootste TRD-bouw- en ontwerpvolume onder de binnenlandse hogesnelheidsspoortunnelprojecten. Er is in totaal 32 TRD-apparatuur geïnvesteerd, waarvan de TRD-serieproducten van Shanggong Machinery 50% voor hun rekening nemen. ; De grootschalige toepassing van de TRD-bouwmethode in dit project laat zien dat wanneer de TRD-bouwmethode wordt gebruikt als waterstopgordijn in een hogesnelheidsspoortunnelproject, de verticaliteit van de muur en de kwaliteit van de afgewerkte muur van groot belang zijn. gegarandeerd, en de capaciteit van de apparatuur en de werkefficiëntie kunnen aan de vereisten voldoen. Het bewijst ook dat de TRD-constructiemethode effectief is in de noordelijke regio. De toepasbaarheid in de noordelijke regio heeft een zekere referentiewaarde voor de TRD-constructiemethode bij de engineering en constructie van hogesnelheidsspoortunnels in de noordelijke regio.
Posttijd: 12 oktober 2023