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中文Negli ultimi anni, il metodo di costruzione TRD è stato sempre più ampiamente utilizzato in Cina e anche la sua applicazione negli aeroporti, nella tutela delle acque, nelle ferrovie e in altri progetti infrastrutturali è in aumento.Qui discuteremo i punti chiave della tecnologia di costruzione TRD utilizzando il tunnel Xiongan nella sezione sotterranea della nuova area di Xiongan della ferrovia ad alta velocità Xiongan Xin come sfondo.E la sua applicabilità nella regione settentrionale.I risultati sperimentali mostrano che il metodo di costruzione TRD ha una buona qualità delle pareti e un'elevata efficienza costruttiva, che può soddisfare pienamente i requisiti di costruzione.L'applicazione su larga scala del metodo di costruzione TRD in questo progetto dimostra anche l'applicabilità del metodo di costruzione TRD nella regione settentrionale., fornendo più referenze per la costruzione di TRD nella regione settentrionale.
1. Panoramica del progetto
La ferrovia ad alta velocità Xiongan-Xinjiang si trova nella parte centrale della Cina settentrionale, correndo nelle province di Hebei e Shanxi.Si estende all'incirca in direzione est-ovest.La linea parte dalla stazione di Xiongan nel nuovo distretto di Xiongan a est e termina alla stazione ovest di Xinzhou della ferrovia Daxi a ovest.Attraversa il nuovo distretto di Xiongan, la città di Baoding e la città di Xinzhou., ed è collegato a Taiyuan, la capitale della provincia dello Shanxi, tramite il Daxi Passenger Express.La lunghezza della linea principale di nuova costruzione è di 342,661 km.Si tratta di un importante canale orizzontale per la rete di trasporto ferroviario ad alta velocità nelle aree "quattro verticali e due orizzontali" della nuova area di Xiongan, ed è anche il "Piano della rete ferroviaria a medio e lungo termine" L'"Otto verticali e otto orizzontali "Il canale principale della ferrovia ad alta velocità è una parte importante del corridoio Pechino-Kunming e la sua costruzione è di grande importanza per il miglioramento della rete stradale.
Ci sono molte sezioni di offerte di progettazione in questo progetto.Qui prendiamo la sezione 1 dell'offerta come esempio per discutere l'applicazione della costruzione TRD.Lo scopo della costruzione di questa sezione di offerta è l'ingresso del nuovo tunnel Xiongan (sezione 1) situato nel villaggio di Gaoxiaowang, contea di Rongcheng, città di Baoding.La linea parte da Passa per il centro del paese.Dopo aver lasciato il villaggio, scende attraverso Baigou per condurre il fiume, e poi si estende dal lato sud di Guocun a ovest.L'estremità occidentale è collegata alla stazione interurbana di Xiongan.Il chilometraggio iniziale e finale del tunnel è Xiongbao DK119+800 ~ Xiongbao DK123+050.Il tunnel si trova a Baoding. La città è a 3.160 m nella contea di Rongcheng e a 4.340 m nella contea di Anxin.
2. Panoramica della progettazione TRD
In questo progetto, il muro di miscelazione cemento-terreno di uguale spessore ha una profondità di 26 m~44 m, uno spessore di 800 mm e un volume totale di metri quadrati di circa 650.000 metri quadrati.
La parete di miscelazione cemento-terreno di uguale spessore è realizzata in cemento Portland ordinario P.O42.5, il contenuto di cemento non è inferiore al 25% e il rapporto acqua-cemento è 1,0~1,5.
La deviazione della verticalità della parete di miscelazione cemento-terreno di uguale spessore non deve essere maggiore di 1/300, la deviazione della posizione della parete non deve essere maggiore di +20 mm~-50 mm (la deviazione nella fossa è positiva), la profondità della parete la deviazione non deve essere maggiore di 50 mm e lo spessore della parete non deve essere inferiore allo spessore della parete progettato, la deviazione è controllata a 0~-20 mm (controllare la deviazione delle dimensioni della lama della scatola di taglio).
Il valore standard della resistenza a compressione non confinata della parete di miscelazione cemento-terreno di uguale spessore dopo 28 giorni di carotaggio non è inferiore a 0,8 MPa e il coefficiente di permeabilità della parete non è superiore a 10-7 cm/s.
Il muro di miscelazione cemento-terreno di uguale spessore adotta un processo di costruzione del muro in tre fasi (vale a dire, primo scavo, scavo di ritiro e miscelazione per la formazione del muro).Dopo che lo strato è stato scavato e allentato, vengono quindi eseguite spruzzatura e miscelazione per solidificare il muro.
Una volta completata la miscelazione della parete di miscelazione cemento-terreno di uguale spessore, la gamma della scatola di taglio viene spruzzata e miscelata durante il processo di sollevamento della scatola di taglio per garantire che lo spazio occupato dalla scatola di taglio sia densamente riempito e rinforzato efficacemente per evitare effetti negativi sul muro di prova..
3. Condizioni geologiche
Condizioni geologiche
Gli strati esposti sulla superficie dell'intera Nuova Area di Xiongan e alcune aree circostanti sono strati sciolti del Quaternario.Lo spessore dei sedimenti quaternari è generalmente di circa 300 metri, e la tipologia di formazione è prevalentemente alluvionale.
(1) Sistema nuovissimo (Q₄)
Il pavimento dell'Olocene è generalmente sepolto a una profondità compresa tra 7 e 12 metri ed è costituito principalmente da depositi alluvionali.Gli 0,4~8 m superiori sono costituiti da argilla limosa, limo e argilla di recente deposito, per lo più da grigio a grigio-marrone e giallo-marrone;la litologia dello strato inferiore è generalmente argillosa limosa sedimentaria, limo e argilla, con alcune parti contenenti sabbia limosa fine e strati medi.Lo strato di sabbia ha per lo più la forma di una lente e il colore dello strato di terreno è prevalentemente da giallo-marrone a giallo-marrone.
(2)Aggiorna il sistema (Q₃)
La profondità di sepoltura del pavimento del Pleistocene superiore è generalmente compresa tra 50 e 60 metri.Si tratta principalmente di depositi alluvionali.La litologia è prevalentemente limosa argillosa, limosa, argillosa, limosa sabbiosa fine e sabbiosa media.Il terreno argilloso è difficile da plasticizzare., il terreno sabbioso è da medio-denso a denso e lo strato di terreno è prevalentemente grigio-giallo-marrone.
(3) Sistema del Pleistocene medio (Q₂)
La profondità di sepoltura del pavimento del Pleistocene medio è generalmente compresa tra 70 e 100 metri.È composto principalmente da argilla limosa alluvionale, argilla, limo argilloso, sabbia limosa fine e sabbia media.Il terreno argilloso è difficile da plasticizzare e il terreno sabbioso ha una forma densa.Lo strato di terreno è prevalentemente giallo-marrone, marrone-giallo, marrone-rosso e marrone chiaro.
(4) La profondità massima del suolo nel nodo orientale lungo la linea è 0,6 m.
(5) Nelle condizioni del sito di Categoria II, il valore di partizione dell'accelerazione di picco del terremoto di base del sito proposto è 0,20 g (gradi);il valore di partizione del periodo caratteristico dello spettro di risposta dell'accelerazione del terremoto di base è 0,40 s.
2. Condizioni idrogeologiche
I tipi di acque sotterranee coinvolte nell'intervallo di profondità di esplorazione di questo sito includono principalmente acqua freatica nello strato di terreno superficiale, acqua leggermente confinata nello strato di terreno limoso medio e acqua confinata nello strato di terreno sabbioso profondo.Secondo i rapporti geologici, le caratteristiche di distribuzione dei vari tipi di falde acquifere sono le seguenti:
(1) Acque superficiali
L'acqua superficiale proviene principalmente dal fiume di deviazione Baigou (la parte del fiume adiacente al tunnel è riempita da terreni desolati, terreni agricoli e cintura verde) e non c'è acqua nel fiume Pinghe durante il periodo dell'indagine.
(2) Immersioni
Tunnel Xiongan (Sezione 1): distribuito vicino alla superficie, si trova principalmente nello strato poco profondo ②51, nello strato ②511, nello strato ④21 di limo argilloso, nello strato ②7, nello strato ⑤1 di sabbia fine e limosa e nello strato di sabbia media ⑤2.②7.Lo strato di sabbia fine e limosa in ⑤1 e lo strato di sabbia media in ⑤2 hanno una migliore capacità di assorbimento dell'acqua e permeabilità, grande spessore, distribuzione più uniforme e ricco contenuto di acqua.Sono strati permeabili all'acqua da medio a forti.La piastra superiore di questo strato è profonda 1,9~15,5 m (l'elevazione è 6,96 m~-8,25 m) e la piastra inferiore è 7,7~21,6 m (l'elevazione è 1,00 m~-14,54 m).La falda freatica è spessa e uniformemente distribuita, il che è molto importante per questo progetto.La costruzione ha un grande impatto.Il livello delle acque sotterranee diminuisce gradualmente da est a ovest, con una variazione stagionale di 2,0~4,0 m.Il livello dell'acqua stabile per le immersioni è profondo 3,1~16,3 m (altitudine 3,6~-8,8 m).Interessata dall'infiltrazione delle acque superficiali del fiume Baigou Diversion, l'acqua superficiale ricarica le acque sotterranee.Il livello delle acque sotterranee è il più alto nel fiume Baigou Diversion e nelle sue vicinanze DK116+000 ~ Xiongbao DK117+600.
(3) Acqua pressurizzata
Tunnel Xiongan (sezione 1): secondo i risultati dell'indagine, l'acqua sotto pressione è divisa in quattro strati.
Il primo strato di falda acquifera confinata è costituito da ⑦1 sabbia limosa fine, ⑦2 sabbia media, ed è localmente distribuito in ⑦51 limo argilloso.In base alle caratteristiche distributive della falda acquifera nella sezione sotterranea del progetto, l'acqua confinata in questo strato è numerata come falda acquifera confinata n. 1.
La seconda falda acquifera confinata è costituita da ⑧4 sabbia limosa fine, ⑧5 sabbia media, ed è localmente distribuita in ⑧21 limo argilloso.L'acqua confinata in questo strato è distribuita principalmente in Xiongbao DK122+720~Xiongbao DK123+360 e Xiongbao DK123+980~Xiongbao DK127+360.Poiché lo strato di sabbia n. 8 in questa sezione è distribuito in modo continuo e stabile, lo strato di sabbia n. 84 in questa sezione è suddiviso finemente.Gli acquiferi sabbiosi, ⑧5 sabbiosi medi e ⑧21 limo argilloso sono suddivisi separatamente nella seconda falda acquifera confinata.In base alle caratteristiche distributive della falda acquifera nella sezione sotterranea del progetto, l'acqua confinata in questo strato è numerata come falda acquifera confinata n. 2.
Il terzo strato di falda acquifera confinata è composto principalmente da ⑨1 sabbia limosa fine, ⑨2 sabbia media, ⑩4 sabbia limosa fine e ⑩5 sabbia media, che sono distribuiti localmente nelle locali ⑨51.⑨52 e (1021.⑩22 limo. Distribuzione dalla sezione sotterranea Caratteristiche della falda acquifera ingegneristica, questo strato di acqua confinata è numerato come falda acquifera confinata n. ③.
Il quarto strato di falda acquifera confinata è composto principalmente da ①3 sabbia limosa fine, ①4 sabbia media, ⑫1 sabbia limosa fine, ⑫2 sabbia media, ⑬3 sabbia limosa fine e ⑬4 sabbia media, che sono distribuiti localmente in ①21.①22.⑫51.⑫52 .⑬21.⑬22 In terreno polveroso.In base alle caratteristiche distributive della falda acquifera nella sezione sotterranea del progetto, l'acqua confinata in questo strato è numerata come falda acquifera confinata n. 4.
Tunnel Xiongan (sezione 1): l'elevazione stabile del livello dell'acqua dell'acqua confinata nella sezione Xiongbao DK117+200~Xiongbao DK118+300 è 0 m;l'elevazione stabile del livello dell'acqua confinata nella sezione Xiongbao DK118+300~Xiongbao DK119+500 è -2 m; l'elevazione stabile del livello dell'acqua nella sezione dell'acqua pressurizzata da Xiongbao DK119+500 a Xiongbao DK123+050 è -4 m.
4. Prova del muro di prova
I silos longitudinali water-stop di questo progetto sono controllati secondo sezioni di 300 metri.La forma della cortina paraacqua è la stessa della cortina paraacqua su entrambi i lati della fossa di fondazione adiacente.Il cantiere ha molti angoli e tratti graduali, che rendono difficile la costruzione.È anche la prima volta che il metodo di costruzione TRD viene utilizzato su così larga scala nel nord.L'applicazione regionale per verificare le capacità costruttive del metodo di costruzione TRD e delle attrezzature nelle condizioni dello strato, la qualità della parete della parete di miscelazione cemento-terreno di uguale spessore, l'uniformità della miscelazione del cemento, la resistenza e le prestazioni di arresto dell'acqua, ecc., migliorano vari parametri di costruzione e costruire ufficialmente. Condurre preventivamente un test di prova sul muro.
Requisiti di progettazione del muro di prova:
Lo spessore delle pareti è di 800 mm, la profondità è di 29 metri e la lunghezza del piano non è inferiore a 22 metri;
La deviazione della verticalità della parete non deve essere maggiore di 1/300, la deviazione della posizione della parete non deve essere maggiore di +20 mm~-50 mm (la deviazione nella fossa è positiva), la deviazione della profondità della parete non deve essere maggiore di 50 mm, la deviazione lo spessore non deve essere inferiore allo spessore della parete progettato e la deviazione deve essere controllata tra 0 ~ -20 mm (controllare la deviazione dimensionale della testa della scatola di taglio);
Il valore standard della resistenza a compressione non confinata di una parete di miscelazione cemento-terreno di uguale spessore dopo 28 giorni di carotaggio non è inferiore a 0,8 MPa e il coefficiente di permeabilità della parete non deve essere superiore a 10-7 cm/sec;
Processo di costruzione:
Il muro di miscelazione cemento-terreno di uguale spessore adotta un processo di costruzione della parete in tre fasi (ovvero, scavo avanzato, scavo in ritirata e miscelazione per la formazione del muro).
Lo spessore del muro di prova è di 800 mm e la profondità massima è di 29 m.È costruito utilizzando la macchina con metodo di costruzione TRD-70E.Durante il processo di prova del muro, il funzionamento dell'attrezzatura era relativamente normale e la velocità media di avanzamento del muro era di 2,4 m/h.
Risultati del test:
Requisiti di prova per il muro di prova: poiché il muro di prova è estremamente profondo, il test di resistenza del blocco di prova del liquame, il test di resistenza del campione centrale e il test di permeabilità devono essere eseguiti immediatamente dopo il completamento del muro di miscelazione cemento-terreno di uguale spessore.
Test su blocco di prova dei liquami:
Sono state condotte prove di resistenza a compressione non confinata su campioni di pareti di miscelazione cemento-terreno di uguale spessore durante i periodi di stagionatura di 28 e 45 giorni.I risultati sono i seguenti:
Secondo i dati dei test, la resistenza alla compressione non confinata dei campioni del nucleo della parete di miscelazione cemento-terreno di uguale spessore è maggiore di 0,8 MPa, soddisfacendo i requisiti di progettazione;
Test di penetrazione:
Condurre prove del coefficiente di permeabilità su campioni di pareti di miscelazione cemento-terreno di uguale spessore durante i periodi di stagionatura di 28 e 45 giorni.I risultati sono i seguenti:
Secondo i dati dei test, i risultati del coefficiente di permeabilità sono compresi tra 5,2×10-8-9,6×10-8 cm/sec, che soddisfa i requisiti di progettazione;
Prova di resistenza alla compressione del terreno cementizio formato:
Sul blocco di prova del liquame della parete di prova è stato condotto un test provvisorio di resistenza alla compressione di 28 giorni.I risultati del test erano compresi tra 1,2 MPa e 1,6 MPa, che soddisfacevano i requisiti di progettazione;
Sul blocco di prova del liquame della parete di prova è stato condotto un test provvisorio di resistenza alla compressione di 45 giorni.I risultati del test erano compresi tra 1,2 MPa e 1,6 MPa, che soddisfacevano i requisiti di progettazione.
5. Parametri costruttivi e misure tecniche
1. Parametri costruttivi
(1) La profondità di costruzione del metodo di costruzione TRD è di 26 m~44 m e lo spessore della parete è di 800 mm.
(2) Il liquido di scavo è miscelato con bentonite sodica e il rapporto acqua-cemento W/B è 20. Il liquame viene miscelato sul posto con 1.000 kg di acqua e 50-200 kg di bentonite.Durante il processo di costruzione, il rapporto acqua-cemento del liquido di scavo può essere regolato di conseguenza in base ai requisiti del processo e alle caratteristiche della formazione.
(3) La fluidità del fango misto fluido di scavo deve essere controllata tra 150 mm e 280 mm.
(4) Il fluido di scavo viene utilizzato nel processo di guida automatica della scatola di taglio e nella fase di scavo anticipato.Nella fase di ritiro dello scavo il fluido di scavo viene opportunamente iniettato in funzione della fluidità del fango misto.
(5) Il liquido indurente è miscelato con cemento Portland ordinario di grado P.O42,5, con un contenuto di cemento del 25% e un rapporto acqua-cemento di 1,5.Il rapporto acqua-cemento deve essere controllato al minimo senza ridurre la quantità di cemento.;Durante il processo di costruzione, ogni 1500 kg di acqua e 1000 kg di cemento vengono mescolati al liquame.Il liquido indurente viene utilizzato nella fase di miscelazione per la formazione della parete e nella fase di sollevamento della scatola di taglio.
2. Punti chiave del controllo tecnico
(1) Prima della costruzione, calcolare accuratamente le coordinate dei punti d'angolo della linea centrale della cortina water-stop in base ai disegni di progettazione e ai punti di riferimento delle coordinate forniti dal proprietario e rivedere i dati delle coordinate;utilizzare strumenti di misura per predisporre e allo stesso tempo preparare la protezione del palo e avvisare le unità competenti Effettuare la revisione del cablaggio.
(2) Prima della costruzione, utilizzare una livella per misurare l'elevazione del sito e utilizzare un escavatore per livellare il sito;la cattiva geologia e gli ostacoli sotterranei che incidono sulla qualità del muro formato dal metodo di costruzione TRD devono essere affrontati in anticipo prima di procedere con la costruzione della cortina water-stop con il metodo di costruzione TRD;allo stesso tempo, dovrebbero essere adottate misure adeguate. Aumentare il contenuto di cemento.
(3) Le aree locali morbide e basse devono essere riempite tempestivamente con terreno piano e compattate strato dopo strato con un escavatore.Prima della costruzione, a seconda del peso dell'attrezzatura del metodo di costruzione TRD, nel cantiere dovrebbero essere eseguite misure di rinforzo come la posa di piastre di acciaio.La posa delle piastre di acciaio non deve essere inferiore a 2. Gli strati sono posati rispettivamente parallelamente e perpendicolarmente alla direzione della trincea per garantire che il cantiere soddisfi i requisiti di capacità portante della fondazione dell'attrezzatura meccanica;per garantire la verticalità del battipalo e della scatola di taglio.
(4) La costruzione di muri di miscelazione cemento-terreno di uguale spessore adotta un metodo di costruzione della parete in tre fasi (vale a dire, primo scavo, scavo di ritiro e miscelazione di formazione del muro).Il terreno di fondazione è completamente miscelato, mescolato per allentarsi, quindi solidificato e miscelato nel muro.
(5) Durante la costruzione, il telaio del battipalo TRD deve essere mantenuto orizzontale e l'asta di guida verticale.Prima della costruzione, è necessario utilizzare uno strumento di misura per condurre test sugli assi per garantire che il battipalo TRD sia posizionato correttamente e verificare la deviazione verticale del telaio di guida della colonna del battipalo.Meno di 1/300.
(6) Preparare il numero di scatole di taglio in base alla profondità progettata della parete di miscelazione cemento-terreno di uguale spessore e scavare le scatole di taglio in sezioni per portarle alla profondità progettata.
(7) Quando la scatola di taglio viene inserita da sola, utilizzare strumenti di misurazione per correggere la verticalità dell'asta di guida del battipalo in tempo reale;pur garantendo la precisione verticale, controllare al minimo la quantità di fluido di scavo iniettato in modo che il fango misto sia in uno stato di alta concentrazione e alta viscosità.per far fronte a drastici cambiamenti stratigrafici.
(8) Durante il processo di costruzione, la precisione verticale della parete può essere gestita tramite l'inclinometro installato all'interno della scatola di taglio.La verticalità del muro non deve essere maggiore di 1/300.
(9) Dopo l'installazione dell'inclinometro, procedere con la realizzazione di un muro di miscelazione cemento-terreno di pari spessore.Il muro formato lo stesso giorno deve sovrapporsi al muro formato per non meno di 30 cm~50 cm;la parte sovrapposta deve garantire che la scatola di taglio sia verticale e non inclinata.Mescolare lentamente durante la costruzione per mescolare completamente e mescolare il liquido indurente e il fango misto per garantire la sovrapposizione.qualità.Il diagramma schematico della costruzione sovrapposta è il seguente:
(11) Una volta completata la costruzione di una sezione della faccia di lavoro, la scatola di taglio viene estratta e scomposta.L'host TRD viene utilizzato insieme alla gru cingolata per estrarre la scatola di taglio in sequenza.Il tempo dovrebbe essere controllato entro 4 ore.Contemporaneamente, sul fondo della cassa di taglio, viene iniettato un uguale volume di fango misto.
(12) Quando si estrae la scatola di taglio, non deve essere generata pressione negativa nel foro per causare assestamenti delle fondamenta circostanti.Il flusso di lavoro della pompa per malta deve essere regolato in base alla velocità di estrazione della scatola di taglio.
(13) Rafforzare la manutenzione delle attrezzature.Ogni turno si concentrerà sul controllo del sistema di alimentazione, della catena e degli utensili da taglio.Contestualmente verrà configurato un gruppo elettrogeno di riserva.Quando l'alimentazione di rete è anomala, l'alimentazione della polpa, la compressione dell'aria e le normali operazioni di miscelazione possono essere riprese tempestivamente in caso di interruzione di corrente., per evitare ritardi che potrebbero causare incidenti di perforazione.
(14) Rafforzare il monitoraggio del processo di costruzione del TRD e il controllo di qualità delle pareti formate.Se vengono rilevati problemi di qualità, è necessario contattare in modo proattivo il proprietario, il supervisore e l'unità di progettazione in modo che le misure correttive possano essere adottate in modo tempestivo per evitare perdite inutili.
6. Conclusione
La metratura totale dei muri di miscelazione cemento-terreno di uguale spessore di questo progetto è di circa 650.000 metri quadrati.Attualmente è il progetto con il volume di costruzione e progettazione TRD più grande tra i progetti nazionali di tunnel ferroviari ad alta velocità.Sono state investite in totale 32 apparecchiature TRD, di cui i prodotti della serie TRD di Shanggong Machinery rappresentano il 50%.;L'applicazione su larga scala del metodo di costruzione TRD in questo progetto mostra che quando il metodo di costruzione TRD viene utilizzato come cortina di arresto dell'acqua in un progetto di tunnel ferroviario ad alta velocità, la verticalità della parete e la qualità della parete finita sono garantito e la capacità dell'attrezzatura e l'efficienza del lavoro possono soddisfare i requisiti.Ciò dimostra inoltre che il metodo di costruzione TRD è efficace in L'applicabilità nella regione settentrionale ha un certo significato di riferimento per il metodo di costruzione TRD nell'ingegneria e nella costruzione di tunnel ferroviari ad alta velocità nella regione settentrionale.
Orario di pubblicazione: 12 ottobre 2023