昆明地铁首期工程土建八标盾构施工关键技术研究

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昆明地铁的第一批工程项目土建八标含有昆明站到展览中心站标段与塘子巷站到环城南路站标段及环城南路站到昆明站标段。区间线路长度总计为5223.804m。展览中心站设置在春城路和国贸路相交的南边春城路下。其站沿南北向布置。展览中心站基础工程选取明挖法工艺作业,基坑最深处达16.75m,建筑面积总计达13871.03m~2。昆明地区地铁线路工程通过的地层上部基本都含河、湖相沉积层。在水平端或在垂向端地层都有明显的不连续性。即在较小的区域里就可能存在承载力急剧不同的变换段。盾构作业时场地地层的软硬变化能给盾构作业增添很大的技术问题,从而也提高了工程难度。虽然昆明城市建设过程中,也有诸多对昆明地区沉积层特征及工程应对措施的研究。但以往城市建设的建筑多为点式工程,具体工程涉及的地层单一,施工方法及施工参数较明确,形成了较为成熟的工法,可借鉴经验较多。地铁为线性工程,地下穿越距离长,所经地层单元多,所遇水文环境复杂,周边受影响建筑形式也较多。这决定了施工参数难以统一,稍有不慎,极易导致工程事故,影响工程质量、工期及工程投资,甚至造成生命财产损失。怎样选定恰当的施工步骤与工艺及参数,来保证盾构作业时工程主体结构及工程场地安全和工期,现在还没有具体完善的经验能够进行参考。基于此,本文通过研究昆明地区沉积层的工程地质特征和岩土体物理力学特性,结合市政要求及昆明地铁施工环境和运营环境,并针对昆明地区沉积层特征提出一套适用于昆明地区的地铁盾构施工技术,包括盾构参数、施工组织等;提出适用于昆明地区沉积层特征的,具有近距离、小角度、立体交叉特征的地铁隧洞盾构施工方案;提出结合昆明地区沉积层特征的,双线同时下穿大型既有站场并确保其安全稳定的盾构施工方法;得出一套地铁盾构经过复杂地下结构(构筑)群的盾构施工方法和工艺。对土压力、总推力、刀盘扭矩、推进速度、出土量、注浆量等施工参数反复量测、分析、调整、优化,得到了最优施工参数。对昆明市后续地铁工程的建设、昆明地铁的运营维护、相似条件下的城市地铁建设有非常重要的借鉴意义。
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