盾构掘进泥岩砂岩交替地层施工技术

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1、盾构掘进泥岩砂岩交替地层施工技术张云聪刘永明尹清锋练明张峰(中建市政建设有限公司，北京，100161)摘要：针对昆明地区复杂的水文地质条件，通过该地层的实地施工，收集相关数据并作出比较，确定适合昆明地质条件的盾构参数，为后续类似条件下的盾构工程实施打下坚实的基础并取得该地区典型地层条件下的施工经验。关键词：泥岩砂岩交替地层；盾构法中图分类号：U455.43文献标识码：BTHESHIELDREACHESTODIGINTOAMIREROCKSANDSTONEALTERNATIVEGEOLOGICSTRATACONSTRU

2、CTIONTECHNIQUEZHANGYun-cong,LIUYong-ming,YINQing-feng,LIANMing,ZHANGFeng(ChinaConstructionMunicipalConstructionCo.Ltd，Beijing，100161,china)1Abstract:AimatacomplicatedhydrologygeologyofKunmingregioncondition,passtheon-the-spotconstructionofthegeologicstrata,coll

3、ectarelateddataandmakeacomparison,makesuretheconditionalshieldofsuitableKunminggeologyreachesparameter,forfollow-upsimilarundertheconditionoftheshieldreachedengineeringimplementationtolaysolidfoundationandobtainthetypicalmodelgeologicstrataconditioninregionunde

4、rofconstructionexperience.KeyWords:Mirerocksandstonealternativegeologicstrata；Shieldmethod随着国内地铁建设的加快，盾构法作为修建地铁区间隧道安全、快速、对周边影响小、较高适应性的施工方法，被广泛采用，而且比例越来越高。在实际盾构施工掘进中，地质情况复杂多变，软硬地层交替出现，同一横断面上下软硬不均，富水情况变化较大，这就对盾构机的选型、刀具配置及掘进参数的调整，提出了重大考验。1、盾构在泥岩砂岩交替地层掘进工艺流程5硬地层中掘进

5、上硬下软上软下硬软观察渣土和盾构参数的变化综合地勘信息根据变化信息，预判已掘进至硬软地层交替处逐渐建立土仓压力，逐步提升刀盘转速，调整推力软地层中掘进观察渣土和盾构参数的变化综合地勘信息根据变化信息，预判已掘进至软硬地层交替处逐渐降低土仓压力和刀盘转速，调整推力硬地层掘进图1盾构在泥岩砂岩交替地层掘进施工工艺流程图Fig.1Theshieldreachessandstonealternativegeologicstratatodigintocraftprocessatthemirerock1.1硬地层中盾构掘进（1）

6、盾构机在硬地层掘进过程中，为确保盾构机安全快速掘进，保持土仓空仓推进，刀盘转速控制在1.7rpm以内，贯入度控制在1cm以内，掘进速度控制在10～30mm/min。（2）硬岩地层掘进时，由于其裂隙发育，掘进过程中含水量很大，在掘进时向土仓内加注优质膨润土以改良渣土，降低土仓内渣土的透水性，使渣土具有一定的软流塑性，以防止发生喷涌，进而导致掌子面失稳和地面沉降。（3）为保证盾构掘进过程中不因水压力过大而导致盾尾漏水漏浆，在加大盾尾油脂注入量的同时，同步注浆的配比也需做适当调整，增加水泥用量，以使浆液粘稠，不易被冲散。（

7、4）根据注浆效果，不断改变砂浆配比，每环注浆量不少于6m³，同步注浆压力控制在0.8-1.5bar，注浆速率需严格与掘进速度相匹配。1.2上硬下软地层盾构掘进（1）随着逐渐推进，综合地勘资料，在快要掘进至软地层时，派专人观察渣土的变化，操作手也要时刻关注推进参数的变化。（2）当渣土中出现软地层土质，盾构扭矩减小时，可以预判已经掘进至硬软地层交替处。（3）根据盾构掘进方向，为上硬下软的过渡阶段，此时，调整千斤顶各区压，保持盾构机平稳缓慢推进，并开始逐渐建立土仓压力，缓慢提高刀盘转速到1.8rpm。51.3软地层中盾构掘

8、进（1）盾构机在上硬下软地层中掘进1～2环后，进入到软地层掘进，由于隧道覆土厚度为10~17m＞1倍隧道直径D=6.2m，上土仓压力Pa可根据Terzaghi's松弛土压理论计算，计算图式如图2所示，计算结果如下：图2Terzaghi's松弛土压计算图式Fig.2Terzaghi'sTheflabbysoilpressestocomputead