广州复合地层中盾构施工技术难点及应对措施

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1、2005年6月第34卷第6期广州复合地层中盾构施工技术难点及应对措施张良辉(广州市盾建地下工程有限公司，广东广州510030)[摘要]基于广州地区复合地层的地质特点，对盾构机选型和设计特点及盾构施工中遇到的难点、问题及解决办法进行了简要阐述。〔关键词〕复合地层;盾构选型;施工难点;应对措施【中图分类号」TU941[文献标识码」A[文章编号」1002-8498(2005)06-0021-03TechnicalProblemsandCountermeasuresofShieldConstructioninC

2、ompoundStrataofGuangzhouAreaZHANGLiang-hui(GuangzhouDunjianEngineeringCo.，lid.，Guangzhou510030,China)Abstract:BasingongeologicalfeaturesofcompoundstrataofGuangzhouarea,theauthoranddesignfeaturesofshieldmachines,andproblems，dificultiesandsolutionmethodsin

3、shieldconstruction.Keywords:compoundstrata;selectionofshieldmachine;constructiondificulty;1广州复合地层的特点臂，有助于土体流动防止结泥饼。同时刀盘的支撑结构广州地区复合地层的特点表现在5个方面:①多采用4条呈放射状圆柱支撑臂，有利于土体的流动。样性不但土层和岩层类型众多，而且岩层风化程度(6)采用大直径大功率的螺旋出土器以满足快速和单轴抗压强度也变化很大;②沿线地层变化剧烈，起掘进的要求。伏大，从流砂到强度为16

4、0MPa的花岗岩会在一个标高(7)采用泡沫注人系统，通过向刀盘前注人泡沫可中出现;③在花岗岩残积层中存在大量微风化花岗岩起到降低温度、减小阻力和刀盘扭矩，防止粘土结饼现孤石;④花岗岩残积层遇水崩解;⑤地下水非常丰富。象等作用。这些特点给盾构施工带来很大困难。(8)采用盾尾同步注浆可更有效防止地面沉降，降2盾构机选型及设计特点低劳动强度，提高掘进速度，改善隧道质量。选用土压平衡盾构机，对本工程具有很强的针对(9)采用同步自动导向系统，可减少人工测量工作性，具体表现在以下几方面:量，大大提高掘进速度及精度。

5、(1)采用了高强度和刚度的刀盘结构，能较好地避3复合地层盾构工程施工难点及对策免在不均匀的地层中刀盘结构变形。3.1盾构始发(2)采用盘形滚刀、羊角刀和刮刀相结合的复合式盾构始发和到达是盾构施工比较容易出问题的环刀具布置，可以同时挖掘软土和硬岩，各种刀具的高度节，主要问题有:①端头加固效果不好时容易出现渗经过充分研究和精确计算。水、坍塌;②盾构机头离开始发托架时易发生下沉;③(3)考虑在掘进过程中要经常更换刀具，各种刀具洞门密封不好、漏浆，隧道口几环管片容易出现错台和都设计成背装式，即刀具的拆装都在刀盘

6、后面的土仓破损;④盾构破洞以后由于盾构机不能提供足够反力，内进行，非常方便和安全。管片接缝易产生漏水。(4)刀盘的开口率在满足刀盘结构强度和刀具布针对盾构始发容易出现的问题，总结过去成功的置要求的前提下尽量大，并且特别注意刀盘中心部分的开口量以满足在粘土地层中，切割下来的土能畅通〔收稿日期」2004-09-17[作者简介]张良辉(1964-)，男，湖南益阳人，广州市盾建地下地进人土仓。工程有限公司总工程师，高级工程师，广州市广仁路一号广仁大(5)在土仓的仓壁和刀盘的背后各设计有多条搅拌厦19楼51003

7、0，电话:13926043231施工技术第34卷经验和失败的教训，可以采取以下一些措施:层进行加固，保证刀具更换顺利进行，不要等到机器无(1)在端头加固方面比较容易出问题的是饱和砂法掘进再进行地层加固，那样既浪费时间，又容易产生地层，在这种地层中单一的加固方法往往难以获得好负作用，如浆液将刀盘和盾构机固结住，使刀盘无法转效果。冷冻法当然是一种比较好的办法，但成本过高，动，盾构机推进困难，浆液堵死泡沫管路等;在无法预在广州地区较少采用。可以采用素混凝土钻孔桩挡计的情况下采用压气作业进行刀具更换。土，桩间和

8、桩后高压旋喷止水。特别要注意的是素混(4)适当降低盾构的推进速度和推力，严格控制刀凝土钻孔桩和始发井原围护结构之间的土需进行压密具的切人量。注浆固结。如果这部分土没有处理好，可能使始发工(5)提高注浆量，正确选用和安装管片，加强盾尾作无法进行，更严重情况会使端头加固前功尽弃，造成密封油脂注人，可以有效防止管片破损和错台。重大事故。(6)以控制出土量为原则控制地层的沉降。(2)为了减少盾构在始发时机头下坠，应在洞门底3.3曲线段掘进部将砂包垫