小编语:在美国的康涅狄格州的首府哈特福德,一条长约6.4km的污水隧道正在兴建,以减少当地下水道中的污水溢流。这条采用TBM掘进的污水隧道需要穿越一片断层带,而正是这样的复杂地质在40年前曾使TBM一度“搁浅”,这次它的表现如何?一起来看看吧!
工程简介
今年年初,一台海瑞克TBM在经过三年掘进后,在南哈特福德污水运输储存隧道(SHCST)工程中顺利贯通。对于隧道项目比临近的纽约州少得多的康涅狄格州来说,该工程是一项重大成就。
美国的康涅狄格州的首府哈特福德在2011年施工了全美第一条含急曲线的小直径隧道(家园大道污水拦截隧道),在当时登上了报纸头条,然而与本项目相比还是小巫见大巫。
SHCST 是一条深埋硬岩隧道,横跨哈特福德南部,全长6.4km,埋深61-91m,用于输送并储存下水道的溢流污水,防止污水流入当地水道,改善周边环境。工程价值2.79亿美元,由业主大都会区(MDC)发标给 Kenny/Obayashi 合资企业施工。
工程概况
■ 长度:6.4km
■ 内径:5.5m
■ 埋深:61m-91m
■ 管片形式:5+1,环宽1.5m
■ 管片材质:钢纤维增强混凝土管片
■ 隧道容量:4150万加仑
地质报告
SHCST项目地质与2011年的家园大道项目类似,因此施工方在设计中对地质进行了参考。
隧道沿线需要确定CSO溢流口的位置,设计方研究了沿线的建筑物、道路、敏感设施、施工噪音与环境影响等因素。设计团队在初期提供了超过15种方案,之后开始根据风险、成本以及对公众的潜在影响和干扰进行更详细的评估。最终方案为了适应所有CSO溢流口的位置,沿线有多段曲线段,曲线半径约为365m。同时,设计也为项目中另一条深排隧道预留了空间,未来这条3.2km之外的隧道将与SHCST隧道连接。
此外,1979年在该地区建设的帕克河支线隧道在建设中曾经遭遇困难——TBM在穿越一个断层带时经历了长时间停机,而这个断层带正是SHCST 项目将穿越的的17个断层之一。
长距离TBM掘进
TBM始发井位于未来泵站所在地,临近周边机场,对地层沉降要求较为严格。为了防止沉降,竖井完成开挖后立即进行了混凝土衬砌施工,并对周边地层进行了注浆,以减少渗漏水;对直径较小的接收井也采用了相同的处理方法。
TBM在2018年秋季始发,穿越地质主要包括沉积岩、玄武岩与沉积粉砂岩。隧道沿线将穿越17个地质断层代,施工方对基岩的水流入和较高渗透率区域较为关注,在TBM穿越断层代之前进行了超前探测与预注浆。
施工方还对40年前使另一台TBM“搁浅”的断层带区域进行了岩土勘测,结果表明,SHCST 特定的穿越位置,区域断层包含具有高度风化岩石的断裂和剪切带,但不包含在项目以北3.2km处的隧道中曾遇到的大面积软土。施工方根据调查的结果确定了TBM的开挖与注浆参数,并在需要时降低了掘进速度。TBM单日最高掘进41m,平均单日掘进12-15m。
结 语
目前TBM已经贯通,施工方将开始建设跌水井等设施,原本的TBM始发井也将改造为筛分井,之后与附近一个更大的泵站竖井相连。
本文整理自Tunnelling Journal