本書依托中國電建集團深圳地鐵7號線BT項目7302標桃源村站深云站區(qū)間工程,采用數值模擬結合現(xiàn)場測試、監(jiān)測等方法,研究了孤石微動探測技術、引孔預裂爆破孤石處理技術和緊貼盾構刀盤孤石定向控制爆破技術以及由孤石預爆破地層注漿保壓、刀盤刀具配置及其磨損和換刀組成的盾構安全掘進技術,*后建立了主要刀具的破巖機理、刀盤的有限元分析模型、靜力特性和動力模態(tài),解決了盾構隧道孤石地層探測及處理技術難題。
孤石是指存在于軟質風化層中的花崗巖球狀風化體,球狀風化是花崗巖層中十分常見的現(xiàn)象,屬于花崗巖的不均勻風化。盾構在孤石地層中掘進遇到的主要問題:盾構掘進困難并頻繁卡刀盤;盾構姿態(tài)難以控制;刀具磨損非常嚴重、更換困難;刀盤磨耗導致刀盤強度和剛度降低,刀盤變形;刀盤受力不均勻導致主軸承受損或主軸承密封被破壞;被刀盤推向隧道側面的大漂石甚至導致盾構偏離隧道軸線;掘進振動大,對保護地面建筑物不利等。
本書依托中國電建集團深圳地鐵7號線BT項目7302標桃源村站深云站區(qū)間工程,
采用數值模擬結合現(xiàn)場測試、監(jiān)測等方法,研究了孤石微動探測技術、引孔預裂爆破孤石處理技術和緊貼盾構刀盤孤石定向控制爆破技術以及由孤石預爆破地層注漿保壓、刀盤刀具配置及其磨損和換刀組成的盾構安全掘進技術,最后建立了主要刀具的破巖機理、刀盤的有限元分析模型、靜力特性和動力模態(tài),解決了盾構隧道孤石地層探測及處理技術難題。
研究成果城市地鐵孤石深孔爆破預處理施工工法和緊貼盾構刀盤孤石定向爆破處理施工工法獲中國電力建設集團工法。
本書第1章、第4章和結論由白偉撰寫,第3章由張業(yè)勤撰寫,第5章5.4節(jié)~5.8節(jié)由黃勝撰寫,第2章、第5章5.1節(jié)~5.3節(jié)由胡志華撰寫,全書由白偉統(tǒng)稿。
本書在撰寫過程中,參閱了許多專家學者發(fā)表的論文,在此向他們表示真誠的謝意!
本書在整理過程中,得到了李圍和龔姝華的幫助。中國鐵道出版社的傅希剛、陳小剛和馮海燕等編輯對本書的修改和完善提出了大量寶貴意見和建議。在此向他們一并表示感謝!
由于時間倉促,加之作者水平有限,書中如有不妥之處,懇請同行專家及讀者給予批評和指正。
白偉,男,1973年11月出生,中國水利水電第七工程局南方分公司副總經理、總工程師、高級工程師。先后參建深圳地鐵1號線、深圳地鐵5號線、深圳地鐵7號線、福州地鐵1號線、福州地鐵6號線、武廣高鐵等工程項目。主持了深圳地鐵七號線復合地層盾構選型及分體始發(fā)空推技術、復雜地質條件下地鐵隧道施工關鍵技術、地鐵特大斷面關鍵技術等科研項目,獲得中國施工企業(yè)管理協(xié)會科學技術獎科技創(chuàng)新成果二等獎,并獲得兩項國家專利。參與編寫《地鐵工程施工技術》,近5年來發(fā)表專業(yè)論文多篇。
張業(yè)勤,男,1974年1月出生,中國水利水電第七工程局副總經理、南方分公司總經理。先后參建彭水電站、三峽工程,指揮建設亭子口水利樞紐、深圳地鐵7號線7302標段等工程項目,其中深圳地鐵7號線獲得國家優(yōu)質工程金質獎;先后主持和參與完成盾構隧道孤石地層探測及處理關鍵技術、填海區(qū)復雜地層盾構連續(xù)穿越近接同步施工建筑群關鍵技術等科研項目。近5年來發(fā)表專業(yè)論文多篇,具有豐富的地鐵施工技術和管理經驗。
黃勝,男,1979年1月出生,湖北黃岡人,漢族,中國地質大學(武漢)土木工程專業(yè)學士,高級工程師,F(xiàn)任中電建南方公司工程部副主任。自2002年參加工作以來,先后參與南京地鐵、廣州地鐵、成都地鐵、深圳地鐵施工,地鐵工程盾構施工經驗豐富,負責過100余臺次盾構施工技術指導,對硬巖、軟土、上軟下硬、淤泥質等復雜地層盾構施工有豐富經驗。
胡志華,男,1985年12月出生,江西新余人,漢族,石家莊鐵道學院機械工程及自動化專業(yè)學士,工程師,F(xiàn)任中電建南方建設投資有限公司工程部區(qū)間科副科長。自2006年7月參加工作以來,先后參與了成都地鐵1號線以及深圳地鐵2號線、5號線、7號線、4號線延長線等地鐵工程建設工作,對復雜地質條件下盾構的施工技術有深入的研究和見解,成功解決了多項施工技術難題。針對工程實踐經驗,在國家級核心期刊發(fā)表《地鐵隧道盾構施工風險分析及對策探討》等學術論文多篇,參與的科技項目獲得集團公司等各級科技進步獎10余項、工法3項,獲得專利2項。
第1章緒論
1.1研究背景
1.2主要研究內容與方法
1.3研究現(xiàn)狀
第2章依托工程概況
2.1工程概況
2.2工程地質與水文地質
第3章孤石探測技術研究
3.1桃深盾構區(qū)間孤石分布情況
3.2不同孤石探測方法的適應性分析
3.3孤石微動探測方法與探測原理簡介
3.4孤石微動探測成果解釋原則
3.5孤石微動探測方法適應性現(xiàn)場試驗論證
3.6孤石與基巖微動探測方案及數據解譯結果
3.7鉆孔取芯與微動探測結果對比分析
3.8小結
第4章孤石處理技術研究
4.1國內外孤石處理概述
4.2桃深區(qū)間孤石與基巖分布及處置對策
4.3已探明孤石引孔預裂爆破施工技術
4.4緊貼盾構刀盤孤石定向控制爆破技術
4.5小結
第5章孤石地層盾構安全掘進技術研究
5.1概述
5.2桃深區(qū)間盾構刀盤配置及參數
5.3盾構刀盤刀具及破巖機理
5.4基巖與孤石地層下刀盤的有限元分析
5.5孤石地層盾構安全掘進技術
5.6孤石地層盾構刀具磨損與換刀技術
5.7地表沉降監(jiān)測控制技術
5.8小結
結論
參考文獻