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盾構(gòu)機破碎孤石條件及預(yù)處理方法古力夕(廣州盾建地下工相:有限公司rf州510030)石越容易被破除。通過工程實例,提出了不能被盾構(gòu)直接破碎孤石的預(yù)處理方法。
角;為巖石抗壓強度;/)為滾刀直徑。
風(fēng)化土體破壞準(zhǔn)則土體破壞是由于內(nèi)部應(yīng)力平衡狀態(tài)被打破,產(chǎn)生相對滑移。土體強度通常采用抗剪強度表示。土體抗剪強度是指極限應(yīng)力下,土的一部分相對另一部分滑動時,土體抵抗剪切破壞的極限能力,砂性土抗剪強度公式為:亦稱內(nèi)摩擦角。
抗剪強度公式表明了土體抵抗剪切的能力,但土體內(nèi)部是否有滑裂的可能,還要看該點的應(yīng)力情況,因此必須研究土體中任意點的應(yīng)力狀態(tài)。在應(yīng)力狀態(tài)理土體中任一點的的應(yīng)力狀態(tài)如所示,(T,為最大主應(yīng)力,其作用面為最大主應(yīng)力面。"2=cr3為最小主應(yīng)力,土體內(nèi)任一截面上的法向應(yīng)力和剪應(yīng)力公式如下:土體極限平衡條件常用來評判土中某點的平衡狀態(tài)。被動極限平衡時,剪裂面與最大主應(yīng)力面間的夾角為a =45°,最小主應(yīng)力面與剪裂面的夾角為a=45°-f.其中砂性土的極限平衡條件是:判斷土體是否破壞,可根據(jù)實際最大主應(yīng)力tr,及土的極限平衡條件式推求出土體處于極限平衡狀態(tài)時所能承受的最小主應(yīng)力cr3,再通過比較計算值與實際值3f即可評判該點的平衡狀態(tài):<73時,土體中該點處于穩(wěn)定平衡狀態(tài); 根據(jù)式(8)和(9)可以看出,孤石直徑和埋深越大,巖石強度與周邊土體強度相差越小,孤石越容易被破除。 孤石預(yù)處理方法根據(jù)孤石破碎情況的預(yù)測,對不能夠通過盾構(gòu)機破除的孤石可預(yù)先采取如下措施:對孤石周邊風(fēng)化土層進(jìn)行地面或洞內(nèi)預(yù)加固,以提供盾構(gòu)機破巖和人工破巖的條件;洞內(nèi)靜態(tài)爆破或火藥爆破孤石;地面鉆孔爆破或沖孔破除孤石;壓氣作業(yè)條件下人工破除孤石,破除時可采用巖石分裂機等設(shè)備。 工程實例廣州地鐵三號線天華間在施工過程中多次遇到孤石,工程一度無法推進(jìn)。經(jīng)過施工單位的不懈努力,在嘗試了多種孤石處理方法后,最終實現(xiàn)了區(qū)間隧道貫點號4.1施工坐標(biāo)系下測量姿態(tài)控制點坐標(biāo)點號4.2隧道中心線設(shè)計數(shù)據(jù)里程4.3計算盾構(gòu)機姿態(tài)參數(shù)刀頭中心實測里程:+24760.581刀頭中心實測水平偏差:+0.020m刀頭中心實測垂直偏差:+.121m中體中心實測里程:+24 756.721中體中心實測水平偏差:-0.000m中體中心實測垂直偏差:+0.062m盾體俯仰角:+7.0mm/m盾體滾動角:+8.5mm/m