한국어
中文В последние годы метод строительства TRD все более широко используется в Китае, и его применение в аэропортах, водном хозяйстве, железных дорогах и других инфраструктурных проектах также растет. Здесь мы обсудим ключевые моменты технологии строительства TRD на основе туннеля Сюнган в подземном участке нового района Сюнган высокоскоростной железной дороги Сюнган-Синь. И его применимость в северном регионе. Результаты экспериментов показывают, что метод строительства TRD имеет хорошее качество стен и высокую эффективность строительства, что может полностью соответствовать строительным требованиям. Масштабное применение метода строительства ТРД в данном проекте также доказывает применимость метода строительства ТРД в северном регионе. , предоставляя больше рекомендаций по строительству TRD в северном регионе.
1. Обзор проекта
Высокоскоростная железная дорога Сюнган-Синьцзян расположена в центральной части Северного Китая и проходит по провинциям Хэбэй и Шаньси. Он проходит примерно в направлении восток-запад. Линия начинается от станции Сюнган в новом районе Сюнган на востоке и заканчивается на Западной станции Синьчжоу железной дороги Даси на западе. Он проходит через новый район Сюнган, города Баодин и города Синьчжоу. и связан с Тайюанем, столицей провинции Шаньси, пассажирским экспрессом Даси. Длина вновь построенной магистрали составляет 342,661 км. Это важный горизонтальный канал для сети высокоскоростного железнодорожного транспорта в «четырех вертикальных и двух горизонтальных» районах нового района Сюнган, а также «Средне- и долгосрочный план железнодорожной сети». «Восемь вертикальных и восемь горизонтальных» «Магистральный канал высокоскоростной железной дороги является важной частью коридора Пекин-Куньмин, и его строительство имеет большое значение для улучшения дорожной сети.
В этом проекте много разделов дизайн-заявок. Здесь мы возьмем раздел 1 предложения в качестве примера, чтобы обсудить применение конструкции TRD. Объектом строительства на этом участке предложения является вход в новый туннель Сюнган (участок 1), расположенный в деревне Гаосяован уезда Жунчэн города Баодин. Линия начинается с. Проходит через центр села. Покинув деревню, она спускается через Байгоу, направляясь к реке, а затем простирается от южной стороны Гоцуня на запад. Западный конец соединен с междугородной станцией Сюнган. Начальная и конечная протяженность туннеля — Сюнбао DK119+800 ~ Сюнбао DK123+050. Туннель расположен в Баодине. Высота города составляет 3160 метров в округе Жунчэн и 4340 метров в округе Аньсинь.
2. Обзор конструкции TRD
В этом проекте стена для смешивания цемента и грунта одинаковой толщины имеет глубину стены 26–44 м, толщину стены 800 мм и общий объем квадратных метров около 650 000 квадратных метров.
Стенка для смешивания цемента и грунта одинаковой толщины изготовлена из обычного портландцемента P.O42.5, содержание цемента составляет не менее 25%, а соотношение воды и цемента составляет 1,0 ~ 1,5.
Отклонение вертикальности стены смесителя цемента и грунта одинаковой толщины не должно превышать 1/300, отклонение положения стены не должно превышать +20–50 мм (отклонение в яму положительное), глубина стены отклонение не должно превышать 50 мм, а толщина стенки не должна быть меньше расчетной толщины стенки. Отклонение контролируется в пределах 0–20 мм (контролируйте отклонение размера лезвия режущей коробки).
Нормативное значение прочности при неограниченном сжатии стенки цементно-грунтового смешения одинаковой толщины после 28-суточного колонкового бурения составляет не менее 0,8 МПа, а коэффициент проницаемости стенки - не более 10-7 см/с.
Стена для смешивания цемента и грунта одинаковой толщины представляет собой трехэтапный процесс строительства стены (т.е. первая выемка грунта, отходная выемка и перемешивание для формирования стены). После выемки и разрыхления слоя выполняются распыление и перемешивание для упрочнения стены.
После завершения смешивания стенки цементно-грунтовой смеси одинаковой толщины, диапазон режущей коробки распыляется и перемешивается во время процесса подъема режущей коробки, чтобы гарантировать, что пространство, занимаемое режущей коробкой, плотно заполнено и эффективно укреплено. для предотвращения неблагоприятного воздействия на пробную стенку. .
3. Геологические условия
Геологические условия
Обнаженные толщи на поверхности всей новой территории Сюнган и некоторых прилегающих территорий представляют собой рыхлые слои четвертичного периода. Мощность четвертичных отложений в целом составляет около 300 метров, тип формации преимущественно аллювиальный.
(1) Совершенно новая система (Q₄)
Голоценовое дно обычно залегает на глубине от 7 до 12 метров и представляет собой в основном аллювиальные отложения. Верхние 0,4-8 м представляют собой новоотложенные алевритистые глины, алевриты и глины, преимущественно от серого до серо-коричневого и желто-коричневого цвета; Литология нижней толщи представлена в целом осадочными алевритистыми глинами, алевритами и глинами, в некоторых участках они содержат мелкий алевритистый песок и средние прослои. Слой песка в основном имеет форму линзы, а цвет слоя почвы преимущественно от желто-коричневого до коричнево-желтого.
(2)Обновите систему (Q₃)
Глубина захоронения верхнего плейстоцена обычно составляет от 50 до 60 метров. В основном это россыпные отложения. Литология представлена преимущественно алевритистыми глинами, алевритами, глинами, алевритистым мелким песком и средним песком. Глинистая почва трудно пластична. песчаная почва имеет плотность от средней до плотной, слой почвы преимущественно серо-желто-коричневый.
(3) Среднеплейстоценовая система (Q₂).
Глубина захоронения среднего плейстоцена обычно составляет от 70 до 100 метров. В основном он сложен аллювиальными алевритистыми глинами, глинами, глинистыми алевритами, алевритистым мелким песком и средним песком. Глинистая почва труднопластична, а песчаная – в плотной форме. Почвенный слой преимущественно желто-коричневый, коричнево-желтый, коричнево-красный и желтовато-коричневый.
(4) Максимальная глубина восточного узла почвы вдоль линии составляет 0,6 м.
(5) В условиях площадки категории II базовое значение разделения пикового ускорения землетрясения на предлагаемой площадке составляет 0,20g (градуса); базовое значение разделения характерного периода спектра реакции ускорения землетрясения составляет 0,40 с.
2. Гидрогеологические условия
Типы подземных вод, задействованных в диапазоне глубин разведки этого участка, в основном включают фреатические воды в поверхностном слое почвы, слабонапорные воды в среднем илистом слое почвы и напорные воды в глубоком песчаном слое почвы. По данным геологических отчетов, характеристики распределения различных типов водоносных горизонтов следующие:
(1) Поверхностные воды
Поверхностные воды в основном поступают из водозаборной реки Байгоу (часть реки, прилегающей к туннелю, заполнена пустошами, сельскохозяйственными угодьями и зеленым поясом), а в течение периода исследования вода в реке Пинхэ отсутствует.
(2) Дайвинг
Туннель Сюнган (Участок 1): Распространен вблизи поверхности, в основном встречается в мелководном слое ②51, слое ②511, слое ④21 глиняного ила, слое ②7, слое ⑤1 илистого мелкого песка и слое среднего песка ⑤2. ②7. Слой илистого мелкого песка в ⑤1 и средний слой песка в ⑤2 имеют лучшую водоносность и проницаемость, большую толщину, более равномерное распределение и высокое содержание воды. Это средние и сильные водопроницаемые слои. Верхняя плита этого слоя имеет глубину 1,9–15,5 м (высота 6,96–8,25 м), а нижняя плита – 7,7–21,6 м (высота 1,00–14,54 м). Фреатический водоносный горизонт толстый и равномерно распределен, что очень важно для данного проекта. Строительство оказывает большое влияние. Уровень грунтовых вод постепенно снижается с востока на запад, с сезонными колебаниями 2,0–4,0 м. Стабильный уровень воды для дайвинга составляет 3,1–16,3 м (высота 3,6–8,8 м). Под воздействием инфильтрации поверхностных вод из реки Байгоу, поверхностные воды пополняют подземные воды. Уровень грунтовых вод самый высокий на реке Байгоу и ее окрестностях DK116+000 ~ Сюнбао DK117+600.
(3) Вода под давлением
Туннель Сюнган (участок 1): согласно результатам исследования, напорная вода разделена на четыре слоя.
Первый слой напорного водоносного горизонта состоит из мелкого илистого песка ⑦1, среднего песка ⑦2 и локально распределен в глинистом иле ⑦51. Исходя из характеристик распределения водоносного горизонта в подземной части проекта, напорная вода в этом слое обозначена как напорный водоносный горизонт № 1.
Второй водоносный горизонт с напорной водой состоит из ⑧4 мелкого илистого песка, ⑧5 среднего песка и локально распределен в глинистом иле ⑧21. Задержанная вода в этом слое в основном распространена в районах Сюнбао DK122+720~Сюнбао DK123+360 и Сюнбао DK123+980~Сюнбао DK127+360. Так как слой песка №8 на этом участке распределен непрерывно и стабильно, то слой песка №84 на этом участке мелкодисперсный. Песчаный, ⑧5 среднепесчаный и ⑧21 глинисто-илевый водоносные горизонты отдельно разделены на второй напорный водоносный горизонт. Исходя из характеристик распределения водоносного горизонта в подземной части проекта, напорная вода в этом слое обозначена как напорный водоносный горизонт № 2.
Третий слой напорного водоносного горизонта в основном состоит из ⑨1 илистого мелкого песка, ⑨2 среднего песка, ⑩4 илистого мелкого песка и ⑩5 среднего песка, которые локально распределены в местных илах ⑨51.⑨52 и (1021.⑩22). Распространение из подземного участка. Технические характеристики водоносного горизонта, этот слой напорной воды обозначен как напорный водоносный горизонт № ③.
Четвертый слой напорного водоносного горизонта в основном состоит из ①3 мелкого илистого песка, ①4 среднего песка, ⑫1 илистого мелкого песка, ⑫2 среднего песка, ⑬3 илистого мелкого песка и ⑬4 среднего песка, которые локально распространены в ①21.①22.⑫51.⑫52. .⑬21.⑬22 В рыхлой почве. Исходя из характеристик распределения водоносного горизонта в подземной части проекта, напорная вода в этом слое обозначена как напорный водоносный горизонт № 4.
Туннель Сюнган (участок 1): стабильная высота уровня напорной воды на участке Сюнбао DK117+200~Сюнбао DK118+300 составляет 0 м; стабильная высота уровня напорной воды на участке Xiongbao DK118+300~Xiongbao DK119+500 составляет -2 м; стабильная высота уровня воды на участке с водой под давлением от Xiongbao DK119+500 до Xiongbao DK123+050 составляет -4 м.
4. Пробное испытание стены
Водозапорные продольные силосы этого проекта контролируются по 300-метровым участкам. Форма гидроизоляционной завесы такая же, как и гидроизоляционная завеса с обеих сторон прилегающего котлована. На строительной площадке много углов и пологих участков, что затрудняет строительство. Кроме того, впервые на севере метод строительства TRD применяется в таких масштабах. Региональное применение с целью проверки строительных возможностей метода строительства и оборудования TRD в пластовых условиях, улучшения качества стенок стены для смешивания цемента и грунта одинаковой толщины, однородности смешивания цемента, прочности и водонепроницаемости и т. д. различные параметры конструкции и официальная конструкция. Предварительно проведите пробное испытание стены.
Требования к дизайну пробной стены:
Толщина стены 800 мм, глубина 29 м, длина плоскости не менее 22 м;
Отклонение вертикальности стены не должно превышать 1/300, отклонение положения стены не должно превышать +20–50 мм (отклонение в яму положительное), отклонение глубины стены не должно превышать 50 мм, стена толщина не должна быть меньше расчетной толщины стенки, а отклонение должно контролироваться в пределах 0–20 мм (контролировать отклонение размера головки режущего ящика);
Нормативное значение прочности при неограниченном сжатии стены цементно-грунтового смешения одинаковой толщины после 28-дневного колонкового бурения составляет не менее 0,8 МПа, а коэффициент проницаемости стены не должен превышать 10-7 см/сек;
Процесс строительства:
Стена для смешивания цемента и грунта одинаковой толщины представляет собой трехэтапный процесс строительства стены (т.е. предварительная выемка грунта, отступающая выемка и перемешивание для формирования стены).
Толщина пробной стены составляет 800 мм, а максимальная глубина — 29 м. Он построен с использованием строительной машины ТРД-70Э. В процессе строительства пробной стены оборудование работало относительно нормально, а средняя скорость продвижения стены составляла 2,4 м/ч.
Результаты испытаний:
Требования к испытаниям пробной стены: поскольку пробная стена очень глубокая, испытание на прочность испытательного блока, испытание на прочность образца керна и испытание на проницаемость должны проводиться сразу после завершения строительства стены из смеси цемента и грунта одинаковой толщины.
Испытание на тестовом блоке суспензии:
Испытания на прочность при неограниченном сжатии были проведены на образцах керна стенок цементно-грунтового смешения одинаковой толщины в течение 28-дневного и 45-дневного периодов твердения. Результаты следующие:
Согласно данным испытаний, предел прочности при неограниченном сжатии образцов керна стены цементно-грунтового смешения одинаковой толщины превышает 0,8 МПа, что соответствует проектным требованиям;
Тестирование на проникновение:
Проведите испытания коэффициента проницаемости на образцах керна стенок цементно-грунтового смешения одинаковой толщины в течение 28-дневного и 45-дневного периодов твердения. Результаты следующие:
Согласно данным испытаний, результаты коэффициента проницаемости составляют 5,2×10-8-9,6×10-8 см/сек, что соответствует проектным требованиям;
Испытание сформированного цементного грунта на сжатие:
На испытательном блоке с суспензией испытательной стенки было проведено 28-дневное промежуточное испытание на прочность на сжатие. Результаты испытаний находились в пределах 1,2–1,6 МПа, что соответствовало проектным требованиям;
На испытательном блоке с суспензией испытательной стенки было проведено 45-дневное промежуточное испытание на прочность на сжатие. Результаты испытаний находились в пределах 1,2–1,6 МПа, что соответствовало проектным требованиям.
5. Параметры строительства и технические мероприятия.
1. Параметры конструкции
(1) Строительная глубина метода строительства TRD составляет 26–44 м, а толщина стены — 800 мм.
(2) Экскаваторная жидкость смешивается с натриевым бентонитом, соотношение вода-цемент W/B составляет 20. На месте суспензия смешивается с 1000 кг воды и 50-200 кг бентонита. В процессе строительства соотношение воды и цемента в грунтовой жидкости можно соответствующим образом регулировать в соответствии с технологическими требованиями и характеристиками пласта.
(3) Текучесть смешанного бурового раствора должна контролироваться в пределах от 150 мм до 280 мм.
(4) Экскавационная жидкость используется в процессе автономного движения режущего аппарата и на предварительном этапе земляных работ. На этапе отвода земляных работ жидкость для земляных работ закачивается соответствующим образом в соответствии с текучестью смешанного бурового раствора.
(5) Затвердевающая жидкость смешивается с обычным портландцементом марки P.O42.5 с содержанием цемента 25% и водоцементным соотношением 1,5. Водоцементное соотношение следует контролировать до минимума, не уменьшая количества цемента. ; В процессе строительства в раствор добавляются каждые 1500 кг воды и 1000 кг цемента. Отвердительная жидкость используется на этапе смешивания для формирования стенок и на этапе подъема режущей камеры.
2. Ключевые моменты технического контроля
(1) Перед началом строительства точно рассчитайте координаты угловых точек центральной линии гидроизоляционной завесы на основе проектных чертежей и опорных точек координат, предоставленных владельцем, и просмотрите данные координат; использовать измерительные приборы для установки и одновременно подготовить защиту свай и уведомить соответствующие подразделения. Провести проверку электропроводки.
(2) Перед началом строительства используйте уровень для измерения высоты участка и используйте экскаватор для выравнивания участка; Плохая геология и подземные препятствия, влияющие на качество стены, образованной методом строительства TRD, должны быть устранены заранее, прежде чем приступать к возведению гидроизоляционной завесы методом строительства TRD; в то же время следует принять соответствующие меры. Увеличить содержание цемента.
(3) Местные мягкие и низменные участки необходимо своевременно засыпать простым грунтом и послойно уплотнить экскаватором. Перед началом строительства, в зависимости от веса оборудования метода строительства TRD, на строительной площадке следует провести мероприятия по усилению, такие как укладка стальных пластин. Укладка стальных пластин должна быть не менее 2 слоев укладываются параллельно и перпендикулярно направлению траншеи соответственно для обеспечения соответствия строительной площадки требованиям к несущей способности фундамента механического оборудования; обеспечить вертикальность копра и режущей коробки.
(4) При строительстве стен из смеси цемента и грунта одинаковой толщины применяется трехэтапный метод строительства стен (т. е. сначала выемка грунта, выемка отступления и смешивание стены). Грунт фундамента полностью перемешивается, разрыхляется, а затем затвердевает и примешивается к стене.
(5) Во время строительства шасси копра TRD должно находиться в горизонтальном положении, а направляющий стержень – в вертикальном. Перед началом строительства необходимо использовать измерительный прибор для проведения осевых испытаний, чтобы убедиться в правильности положения сваебойного механизма TRD, а также проверить вертикальное отклонение направляющей рамы стойки сваебойного механизма. Менее 1/300.
(6) Подготовьте количество режущих ящиков в соответствии с проектной глубиной стены смесителя цемента и грунта одинаковой толщины и выкопайте режущие ящики по частям, чтобы загнать их на проектную глубину.
(7) Когда режущий ящик въезжает сам по себе, используйте измерительные инструменты для корректировки вертикальности направляющего стержня копра в реальном времени; обеспечивая вертикальную точность, контролируйте количество впрыскиваемой экскавационной жидкости до минимума, чтобы смешанный буровой раствор находился в состоянии высокой концентрации и высокой вязкости. чтобы справиться с резкими стратиграфическими изменениями.
(8) В процессе строительства вертикальной точностью стены можно управлять с помощью инклинометра, установленного внутри отсека для резки. Вертикальность стены не должна быть больше 1/300.
(9) После установки инклинометра приступайте к строительству стены для смешивания цемента и грунта одинаковой толщины. Стена, построенная в тот же день, должна перекрывать образовавшуюся стену не менее чем на 30–50 см; перекрывающаяся часть должна обеспечивать вертикальное положение режущего ящика и не наклоняться. Медленно перемешивайте во время строительства, чтобы полностью перемешать затвердевающую жидкость и смешанный раствор, чтобы обеспечить перекрытие. качество. Принципиальная схема перекрытия конструкции выглядит следующим образом:
(11) После завершения строительства участка забоя режущая коробка вытаскивается и разлагается. Хост TRD используется вместе с гусеничным краном для последовательного извлечения режущего ящика. Время следует контролировать в пределах 4 часов. В то же время на дно режущей камеры впрыскивается равный объем смешанного бурового раствора.
(12) При вытаскивании режущего ящика в отверстии не должно создаваться отрицательное давление, которое может вызвать осадку окружающего фундамента. Рабочий поток тампонажа следует регулировать в зависимости от скорости вытягивания режущего ящика.
(13) Улучшить обслуживание оборудования. Каждая смена будет посвящена проверке системы питания, цепи и режущего инструмента. Одновременно будет настроена резервная генераторная установка. В случае неисправности сетевого электропитания подача пульпы, сжатие воздуха и нормальные операции смешивания могут быть своевременно возобновлены в случае отключения электроэнергии. , чтобы избежать задержек, вызывающих аварии при бурении.
(14) Усилить контроль за процессом строительства ТРД и проверку качества возведенных стен. Если обнаружены проблемы с качеством, вам следует заранее связаться с владельцем, руководителем и проектным подразделением, чтобы можно было своевременно принять меры по исправлению положения и избежать ненужных потерь.
6. Заключение
Общая площадь стен для смешивания цемента и грунта одинаковой толщины в этом проекте составляет около 650 000 квадратных метров. В настоящее время это проект с наибольшим объемом строительства и проектирования ТРД среди отечественных проектов высокоскоростных железнодорожных туннелей. Всего было инвестировано 32 оборудования TRD, из которых 50% приходится на продукцию серии TRD компании Shanggong Machinery. ; Масштабное применение метода строительства TRD в этом проекте показывает, что когда метод строительства TRD используется в качестве гидроизоляционной завесы в проекте высокоскоростного железнодорожного туннеля, вертикальность стены и качество готовой стены ухудшаются. гарантировано, а мощность оборудования и эффективность работы могут соответствовать требованиям. Применимость в северном регионе имеет определенное справочное значение для метода строительства ТРД при проектировании и строительстве высокоскоростных железнодорожных тоннелей в северном регионе.
Время публикации: 12 октября 2023 г.