Uporaba metode gradnje TRD v projektu hitre železnice Xiongxin

V zadnjih letih se metoda gradnje TRD vedno bolj uporablja na Kitajskem, povečuje pa se tudi njena uporaba na letališčih, varstvu vode, železnicah in drugih infrastrukturnih projektih. Tukaj bomo razpravljali o ključnih točkah tehnologije gradnje TRD z uporabo predora Xiongan v podzemnem delu novega območja Xiongan hitre železnice Xiongan Xin kot ozadja. In njegova uporabnost v severni regiji. Eksperimentalni rezultati kažejo, da ima metoda gradnje TRD dobro kakovost sten in visoko učinkovitost gradnje, ki lahko v celoti izpolnjuje zahteve gradnje. Široka uporaba metode gradnje TRD v tem projektu dokazuje tudi uporabnost metode gradnje TRD v severni regiji. , ki zagotavlja več referenc za gradnjo TRD v severni regiji.

1. Pregled projekta

Hitra železnica Xiongan-Xinjiang se nahaja v osrednjem delu severne Kitajske in poteka v provincah Hebei in Shanxi. Poteka približno v smeri vzhod-zahod. Proga se začne na postaji Xiongan v novem okrožju Xiongan na vzhodu in konča na zahodni postaji Xinzhou železniške proge Daxi na zahodu. Poteka skozi novo okrožje Xiongan, mesto Baoding in mesto Xinzhou. , in je povezan s Taiyuanom, glavnim mestom province Shanxi, preko Daxi Passenger Expressa. Dolžina novozgrajene magistralne proge je 342,661 km. Je pomemben vodoravni kanal za železniško prometno omrežje za visoke hitrosti na "štirih navpičnih in dveh vodoravnih" območjih novega območja Xiongan in je tudi "srednjeročni in dolgoročni načrt železniškega omrežja" "Osem navpičnih in osem vodoravnih" "Glavni železniški kanal za visoke hitrosti je pomemben del koridorja Peking-Kunming, njegova gradnja pa je velikega pomena za izboljšanje cestnega omrežja.

V tem projektu je veliko razdelkov ponudbe za oblikovanje. Tukaj vzamemo razdelek ponudbe 1 kot primer za razpravo o uporabi konstrukcije TRD. Obseg gradnje tega odseka ponudbe je vhod v novi predor Xiongan (odsek 1), ki se nahaja v vasi Gaoxiaowang, okrožje Rongcheng, mesto Baoding. Proga se začne od. Poteka skozi središče vasi. Ko zapusti vas, se spusti skozi Baigou, da vodi reko, nato pa se razteza od južne strani Guocuna proti zahodu. Zahodni del je povezan z medmestno postajo Xiongan. Začetna in končna kilometrina predora je Xiongbao DK119+800 ~ Xiongbao DK123+050. Predor se nahaja v Baodingu. Mesto je 3160 m visoko v okrožju Rongcheng in 4340 m v okrožju Anxin.

2. Pregled zasnove TRD

V tem projektu ima stena za mešanje cementa in zemlje enake debeline globino stene 26 m ~ 44 m, debelino stene 800 mm in skupno prostornino kvadratnih metrov približno 650.000 kvadratnih metrov.

Stena za mešanje cementa in zemlje enake debeline je izdelana iz navadnega portlandskega cementa P.O42.5, vsebnost cementa ni manjša od 25 %, razmerje med vodo in cementom pa je 1,0 ~ 1,5.

Odstopanje navpičnosti stene enake debeline mešalne stene cementa in zemlje ne sme biti večje od 1/300, odstopanje položaja stene ne sme biti večje od +20 mm ~ -50 mm (odklon v jamo je pozitiven), globina stene odstopanje ne sme biti večje od 50 mm, debelina stene pa ne sme biti manjša od načrtovane debeline stene, odstopanje je nadzorovano pri 0 ~ -20 mm (nadzor velikosti odstopanja rezila rezalne škatle).

Standardna vrednost neomejene tlačne trdnosti mešalne stene cementne zemlje enake debeline po 28 dneh jedrnega vrtanja ni manjša od 0,8MPa, koeficient prepustnosti stene pa ni večji od 10-7cm/s.

Stena za mešanje cementa in zemlje enake debeline uporablja postopek gradnje stene v treh korakih (tj. prvi izkop, ponovni izkop in mešanje za oblikovanje stene). Ko je sloj izkopan in zrahljan, se izvede škropljenje in mešanje, da se zid utrdi.

Po končanem mešanju mešalne stene cementa in zemlje enake debeline se območje rezalne škatle razprši in premeša med postopkom dviganja rezalne škatle, da se zagotovi, da je prostor, ki ga zaseda rezalna škatla, gosto zapolnjen in učinkovito ojačan da preprečite škodljive učinke na steno poskusa. .

3. Geološke razmere

Geološke razmere

Izpostavljene plasti na površini celotnega novega območja Xiongan in nekaterih okoliških območij so kvartarne rahle plasti. Debelina kvartarnih sedimentov je na splošno približno 300 metrov, tip formacije pa je večinoma aluvialni.

(1) Povsem nov sistem (Q₄)

Holocenska tla so na splošno zakopana 7 do 12 metrov globoko in so večinoma aluvialni nanosi. Zgornji 0,4~8 m je na novo odložena meljasta glina, melj in glina, večinoma siva do sivo-rjava in rumeno-rjava; litologija spodnjega sloja je splošna sedimentna meljasta glina, melj in glina, pri čemer nekateri deli vsebujejo fin meljast pesek in srednje plasti. Peščena plast je večinoma v obliki leče, barva zemeljske plasti pa je večinoma rumeno rjava do rjavo rumena.

(2) Posodobite sistem (Q₃)

Globina zakopavanja zgornjepleistocenskih tal je običajno 50 do 60 metrov. Gre predvsem za aluvialne nanose. Litologija je v glavnem meljasta glina, melj, glina, meljasto drobni pesek in srednji pesek. Glinena tla so težko plastična. , peščena prst je srednje gosta do gosta, plast prsti pa je večinoma sivo-rumeno-rjava.

(3) Srednjepleistocenski sistem (Q₂)

Globina zakopa srednjepleistocenskega dna je na splošno od 70 do 100 metrov. V glavnem je sestavljen iz aluvialne meljaste gline, gline, glinastega melja, meljastega drobnega peska in srednje velikega peska. Ilovnata tla so težko plastična, peščena tla pa so v zgoščeni obliki. Plast tal je večinoma rumeno-rjava, rjavo-rumena, rjavo-rdeča in rjava.

(4) Največja globina vzhodnega grča zemlje vzdolž črte je 0,6 m.

(5) V pogojih lokacije kategorije II je osnovna porazdelitvena vrednost največjega pospeška potresa predlagane lokacije 0,20 g (stopinja); osnovna periodna razdelilna vrednost spektra odziva na potresni pospešek je 0,40 s.

2. Hidrogeološke razmere

Vrste podzemne vode, vključene v razpon raziskovalnih globin na tem mestu, vključujejo predvsem freatsko vodo v plitvi plasti prsti, rahlo omejeno vodo v srednji plasti muljastih prsti in omejeno vodo v globoki plasti peščene prsti. Glede na geološka poročila so značilnosti porazdelitve različnih vrst vodonosnikov naslednje:

(1) Površinska voda

Površinska voda je v glavnem iz preusmerjene reke Baigou (del reke ob predoru je zapolnjen s puščavami, kmetijskimi zemljišči in zelenim pasom), v reki Pinghe pa v obdobju raziskave ni vode.

(2) Potapljanje

Predor Xiongan (oddelek 1): Razporejen blizu površine, večinoma v plitvi plasti ②51, plasti ②511, plasti glinenega melja ④21, plasti ②7, plasti ⑤1 meljasto drobnega peska in ⑤2 srednje plasti peska. ②7. Plast muljastega drobnega peska v ⑤1 in srednja plast peska v ⑤2 imata boljšo vodonosnost in prepustnost, veliko debelino, enakomernejšo porazdelitev in bogato vsebnost vode. So srednje do močne vodoprepustne plasti. Zgornja plošča tega sloja je globoka 1,9~15,5m (nadmorska višina je 6,96m~-8,25m), spodnja plošča pa 7,7~21,6m (nadmorska višina je 1,00m~-14,54m). Freatski vodonosnik je debel in enakomerno razporejen, kar je za ta projekt zelo pomembno. Gradnja ima velik vpliv. Nivo podzemne vode postopoma pada od vzhoda proti zahodu, s sezonskimi nihanji od 2,0 do 4,0 m. Stabilna gladina vode za potapljanje je 3,1~16,3m globoko (nadmorska višina 3,6~-8,8m). Površinska voda, ki jo prizadene infiltracija površinske vode iz reke Baigou Diversion, napolni podtalnico. Raven podzemne vode je najvišja pri reki Baigou Diversion River in njeni bližini DK116+000 ~ Xiongbao DK117+600.

(3) Voda pod pritiskom

Predor Xiongan (oddelek 1): Glede na rezultate raziskave je voda, ki nosi pritisk, razdeljena na štiri plasti.

Prva plast omejenega vodnega vodonosnika je sestavljena iz ⑦1 finega muljastega peska, ⑦2 srednje velikega peska in je lokalno porazdeljena v ⑦51 glinastem mulju. Na podlagi značilnosti porazdelitve vodonosnika v podzemnem delu projekta je zaprta voda v tem sloju oštevilčena kot zaprti vodonosnik št. 1.

Drugi omejeni vodni vodonosnik je sestavljen iz ⑧4 drobnega muljastega peska, ⑧5 srednje velikega peska in je lokalno porazdeljen v ⑧21 glinastega mulja. Zaprta voda v tem sloju je v glavnem porazdeljena v Xiongbao DK122+720~Xiongbao DK123+360 in Xiongbao DK123+980~Xiongbao DK127+360. Ker je plast peska št. 8 v tem odseku neprekinjeno in stabilno porazdeljena, je plast peska št. 84 v tem odseku fino razdeljena. Peščeni, ⑧5 srednji peščeni in ⑧21 ilovnati meljasti vodonosniki so ločeno razdeljeni v drugi zaprti vodonosnik. Na podlagi značilnosti porazdelitve vodonosnika v podzemnem delu projekta je zaprta voda v tem sloju oštevilčena kot zaprti vodonosnik št. 2.

Tretja plast zaprtega vodonosnika je v glavnem sestavljena iz ⑨1 meljastega drobnega peska, ⑨2 srednjega peska, ⑩4 meljastega drobnega peska in ⑩5 srednjega peska, ki so lokalno porazdeljeni v lokalnem ⑨51.⑨52 in (1021.⑩22 mulju. Porazdelitev iz podzemnega odseka Značilnosti inženirskega vodonosnika je ta plast zaprte vode oštevilčena kot št. ③ zaprtega vodonosnika.

Četrta plast zaprtega vodonosnika je v glavnem sestavljena iz ①3 drobnega meljastega peska, ①4 srednjega peska, ⑫1 meljastega drobnega peska, ⑫2 srednjega peska, ⑬3 meljastega drobnega peska in ⑬4 srednjega peska, ki so lokalno porazdeljeni v ①21.①22.⑫51.⑫52 .⑬21.⑬22 V prašnih tleh. Na podlagi značilnosti porazdelitve vodonosnika v podzemnem delu projekta je zaprta voda v tem sloju oštevilčena kot zaprti vodonosnik št. 4.

Predor Xiongan (oddelek 1): stabilna višina vodostaja zaprte vode v odseku Xiongbao DK117+200~Xiongbao DK118+300 je 0 m; stabilna omejena višina nivoja vode v odseku Xiongbao DK118+300~Xiongbao DK119+500 je -2m; stabilna višina nivoja vode pod pritiskom odseka od Xiongbao DK119+500 do Xiongbao DK123+050 je -4m.

4. Poskusni stenski preizkus

Vodopreporni vzdolžni silosi tega projekta so nadzorovani glede na 300-metrske odseke. Oblika zaporne zavese je enaka zavesi za vodo na obeh straneh sosednje temeljne jame. Gradbišče ima veliko vogalov in postopnih odsekov, kar otežuje gradnjo. To je tudi prvič, da so na severu v tako velikem obsegu uporabili način gradnje TRD. Regionalna uporaba za preverjanje gradbenih zmogljivosti metode in opreme za gradnjo TRD v pogojih stratuma, izboljšanje kakovosti stene stene za mešanje cementa in zemlje enake debeline, enakomernosti mešanja cementa, trdnosti in učinkovitosti zadrževanja vode itd. različne konstrukcijske parametre in uradno zgraditi. Predhodno izvedite poskusni preizkus stene.

Zahteve za načrtovanje poskusne stene:

Debelina stene je 800 mm, globina je 29 m, dolžina ravnine pa ni manjša od 22 m;

Odstopanje navpičnosti stene ne sme biti večje od 1/300, odstopanje položaja stene ne sme biti večje od +20 mm ~ -50 mm (odklon v jamo je pozitiven), odstopanje globine stene ne sme biti večje od 50 mm, stena debelina ne sme biti manjša od načrtovane debeline stene, odstopanje pa je treba nadzorovati med 0 ~ -20 mm (nadzirajte odstopanje velikosti glave rezalne škatle);

Standardna vrednost neomejene tlačne trdnosti stene za mešanje cementne zemlje enake debeline po 28 dneh jedrnega vrtanja ni manjša od 0,8 MPa, koeficient prepustnosti stene pa ne sme biti večji od 10-7 cm / s;

Postopek gradnje:

Stena za mešanje cementa in zemlje enake debeline uporablja tristopenjski postopek oblikovanja sten (tj. predhodni izkop, ponovni izkop in mešanje za oblikovanje sten).

Debelina stene poskusnega zidu je 800 mm, največja globina pa 29 m. Konstruiran je s strojem za konstrukcijsko metodo TRD-70E. Med postopkom poskusne stene je bilo delovanje opreme relativno normalno, povprečna hitrost premikanja stene pa je bila 2,4 m/h.

Rezultati testa:

Zahteve glede testiranja za preskusno steno: Ker je preskusna stena izjemno globoka, je treba preskus trdnosti bloka za preskusno gnojevko, preskus trdnosti jedra in preskus prepustnosti izvesti takoj po dokončanju stene mešanja cementa in zemlje enake debeline.

Blokovni preskus gnojevke:

Neomejeni preskusi tlačne trdnosti so bili izvedeni na vzorcih jeder mešanice cementno-zemeljskih sten enake debeline v 28-dnevnem in 45-dnevnem obdobju sušenja. Rezultati so naslednji:

Glede na podatke o preskušanju je neomejena tlačna trdnost vzorcev jedra stene za mešanje cementa in zemlje enake debeline večja od 0,8 MPa, kar ustreza konstrukcijskim zahtevam;

Preizkus penetracije:

Izvedite preskuse koeficienta prepustnosti na vzorcih jeder mešanice cementa in zemlje enake debeline med 28-dnevnim in 45-dnevnim obdobjem sušenja. Rezultati so naslednji:

Glede na podatke o testiranju so rezultati koeficienta prepustnosti med 5,2 × 10-8-9,6 × 10-8 cm / s, kar ustreza konstrukcijskim zahtevam;

Preskus tlačne trdnosti oblikovane cementne zemlje:

28-dnevni vmesni preskus tlačne trdnosti je bil opravljen na preskusnem bloku gnojevke preskusne stene. Rezultati preskusa so bili med 1,2MPa-1,6MPa, kar je izpolnjevalo konstrukcijske zahteve;

45-dnevni vmesni preskus tlačne trdnosti je bil izveden na preskusnem bloku gnojevke preskusne stene. Rezultati preskusa so bili med 1,2MPa-1,6MPa, kar je izpolnjevalo konstrukcijske zahteve.

5. Konstrukcijski parametri in tehnični ukrepi

1. Konstrukcijski parametri

(1) Gradbena globina metode gradnje TRD je 26 m ~ 44 m, debelina stene pa 800 mm.

(2) Izkopna tekočina se zmeša z natrijevim bentonitom, vodocementno razmerje W/B pa je 20. Gnojnica se na kraju samem zmeša s 1000 kg vode in 50-200 kg bentonita. Med postopkom gradnje je mogoče vodocementno razmerje izkopne tekočine ustrezno prilagoditi glede na zahteve procesa in značilnosti formacije.

(3) Tekočino mešanice blata iz izkopne tekočine je treba nadzorovati med 150 mm in 280 mm.

(4) Izkopna tekočina se uporablja v samohodnem procesu rezalne škatle in koraku predhodnega izkopa. V koraku ponovnega izkopa se izkopna tekočina ustrezno vbrizga glede na fluidnost mešanega blata.

(5) Tekočina za utrjevanje se zmeša z navadnim portlandskim cementom razreda P.O42.5 z vsebnostjo cementa 25 % in razmerjem voda/cement 1,5. Vodocementno razmerje je treba nadzorovati na minimum, ne da bi zmanjšali količino cementa. ; Med postopkom gradnje se v mešanico vmeša vsakih 1500 kg vode in 1000 kg cementa. Tekočina za strjevanje se uporablja v koraku mešanja za oblikovanje sten in koraku dviganja škatle za rezanje.

2. Ključne točke tehničnega nadzora

(1) Pred gradnjo natančno izračunajte koordinate vogalnih točk središčne črte zavese za zaustavitev vode na podlagi projektnih risb in koordinatnih referenčnih točk, ki jih zagotovi lastnik, ter preglejte koordinatne podatke; uporabiti merilne inštrumente za postavitev, hkrati pa pripraviti zaščito pilotov in obvestiti pristojne enote. Opraviti pregled ožičenja.

(2) Pred gradnjo uporabite nivo za merjenje nadmorske višine mesta in uporabite bager za izravnavo mesta; slabo geologijo in podzemne ovire, ki vplivajo na kakovost zidu, oblikovanega z metodo gradnje TRD, je treba obravnavati vnaprej, preden nadaljujete z gradnjo metode gradnje TRD, gradnjo vodoodbojne zavese; hkrati je treba izvesti ustrezne ukrepe. Povečajte vsebnost cementa.

(3) Lokalne mehke in nižinske površine je treba pravočasno zasuti z navadno zemljo in z bagrom poplastno zbiti. Pred gradnjo je treba glede na težo opreme gradbene metode TRD na gradbišču izvesti ukrepe ojačitve, kot je polaganje jeklenih plošč. Polaganje jeklenih plošč ne sme biti manjše od 2. Plasti se polagajo vzporedno in pravokotno na smer jarka, da se zagotovi, da gradbišče izpolnjuje zahteve glede nosilnosti temeljev strojne opreme; za zagotovitev navpičnosti zabijača pilotov in rezalne škatle.

(4) Konstrukcija sten za mešanje cementa in zemlje enake debeline sprejme tristopenjsko metodo oblikovanja sten (tj. najprej izkop, ponovni izkop in mešanje za oblikovanje sten). Temeljna zemlja je v celoti premešana, premešana, da se zrahlja, nato pa strjena in vmešana v zid.

(5) Med gradnjo mora biti podvozje zabijača pilotov TRD vodoravno, vodilna palica pa navpična. Pred gradnjo je treba uporabiti merilni instrument za testiranje osi, da se zagotovi pravilna namestitev zabijača pilotov TRD in preveriti navpično odstopanje vodilnega okvirja stebrov zabijanja pilotov. Manj kot 1/300.

(6) Pripravite število rezalnih zabojev glede na projektirano globino stene stene za mešanje cementne zemlje enake debeline in izkopite rezalne zaboje po delih, da jih zabijete na projektirano globino.

(7) Ko se rezalna škatla zabije sama, uporabite merilne instrumente za korekcijo navpičnosti vodilne palice zabijača pilotov v realnem času; medtem ko zagotavljate navpično natančnost, nadzorujte količino vbrizgane tekočine za izkop na minimum, tako da je mešano blato v stanju visoke koncentracije in visoke viskoznosti. da bi se spopadli z drastičnimi stratigrafskimi spremembami.

(8) Med postopkom gradnje je mogoče vertikalno natančnost stene upravljati z inklinometrom, nameščenim znotraj rezalne škatle. Navpičnost stene ne sme biti večja od 1/300.

(9) Po vgradnji inklinometra nadaljujemo z izdelavo stene enake debeline za mešanje cementne zemlje. Zid, oblikovan na isti dan, mora prekrivati oblikovani zid za najmanj 30 cm ~ 50 cm; prekrivajoči se del mora zagotoviti, da je rezalna škatla navpična in ne nagnjena. Med gradnjo počasi mešajte, da popolnoma premešate in premešate utrjevalno tekočino in mešano blato, da zagotovite prekrivanje. kakovosti. Shematski diagram prekrivajoče se konstrukcije je naslednji:

(11) Po končani izdelavi odseka obdelovalne površine se rezalna škatla izvleče in razgradi. Host TRD se uporablja v povezavi z žerjavom goseničarjem za zaporedno izvleko rezalne škatle. Čas je treba nadzorovati v 4 urah. Istočasno se na dno rezalne škatle vbrizga enaka količina mešanega blata.

(12) Ko izvlečete rezalno škatlo, se v luknji ne sme ustvariti podtlak, ki bi povzročil usedanje okoliškega temelja. Delovni tok črpalke za fugiranje je treba prilagoditi glede na hitrost izvleka rezalne škatle.

(13) Okrepiti vzdrževanje opreme. Vsaka izmena se bo osredotočila na preverjanje napajalnega sistema, verige in rezilnega orodja. Istočasno bo konfiguriran rezervni generator. Ko je omrežno napajanje nenormalno, se lahko v primeru izpada električne energije pravočasno nadaljujejo dovod celuloze, stiskanje zraka in običajni postopki mešanja. , da se izognete zamudam, ki bi povzročile nesreče pri vrtanju.

(14) Okrepiti spremljanje procesa gradnje TRD in pregled kakovosti oblikovanih sten. Če se odkrijejo težave s kakovostjo, se morate proaktivno obrniti na lastnika, nadzornika in oblikovalsko enoto, da se lahko pravočasno sprejmejo popravni ukrepi in se izognejo nepotrebnim izgubam.

6. Zaključek

Skupni kvadratni posnetki sten za mešanje cementa in zemlje enake debeline tega projekta znašajo približno 650.000 kvadratnih metrov. Trenutno je to projekt z največjim obsegom izgradnje in projektiranja TRD med domačimi projekti železniških predorov za visoke hitrosti. Skupaj je bilo vloženih 32 TRD opreme, od tega predstavljajo izdelki serije TRD Shanggong Machinery 50 %. ; Obsežna uporaba metode gradnje TRD v tem projektu kaže, da sta navpičnost stene in kakovost končne stene, ko se metoda gradnje TRD uporablja kot zaščitna zavesa v projektu železniškega predora za visoke hitrosti. zajamčena, zmogljivost opreme in delovna učinkovitost pa lahko izpolnjujeta zahteve. Prav tako dokazuje, da je metoda gradnje TRD učinkovita v. Uporabnost v severni regiji ima določen referenčni pomen za metodo gradnje TRD pri projektiranju in gradnji železniških predorov za visoke hitrosti v severni regiji.

Čas objave: 12. oktober 2023