土压平衡式盾构在密实卵石土地层中下穿河流施工技术

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1、土压平衡式盾构在密实卵石土地层中下穿河流施工技术中水电南方建设投资有限公司广东深圳518025摘要：由于我国加快城镇化进程，大部分城市人口数量突飞猛进，交通拥堵已成为常见的城市病，解决这一问题的一项关键措施就是大力发展公共交通，其中发展城市地铁取得良好的效果，但是城市地铁建设大部分属于地下工程，特别是运行区间，需要穿越城市各类建构筑物，风险较大。木文针对成都地铁4号线二期工程风凰大街站〜丙部新城站盾构区间在密实卵石土地层中采用土压平衡式盾构下穿江安河施工技术进行阐述分析。关键词：土压平衡式盾构、密实卵石土地层、下穿河流、施工技术1、工程

2、概况成都地铁4号线二期工程风凰大街〜丙部新城IX间左右线在盾构里程YDK25+755.8〜YDK25+794.7范围内下穿江安河。盾构隧道左线边缘距离江安河桥约10m。盾构隧道下穿江安河段盾构顶距离江安河道底距离为13.386~13.750m。下穿时间处于枯水季节，水深约30〜100cm，水流平缓。江安河乂名江安堰，河面宽度约40m，河床为原状砂卵石。过水能力154立方米/秒，分出支渠26条，斗渠196条，控灌农31.27万亩。2、工程地质及水文情况2.1工程地质木工程隧道所穿越的岩层主要在密实卵石土〈3-8-3〉层，漂石含量5〜20%

3、,漂石一般粒径20〜40cm。砂卵石地层，围岩体整体强度较低，但单个岩块块体强度非常高，根据车站施工以及前期盾构出碴取样分析，该区域有可能内存在直径超过200mm的漂石。(1)<2-9-3>密实卵石土(Q4al)：青灰、灰白、灰褐色，密实,饱和，漂卵石含量75〜90%，余多为中砂充填，卵石粒径一般在20〜180mm，根据1-5#、2#坑探揭示该段含10〜25%的漂石，局部地段富集，漂石粒径-•般为200〜300mm，石质以花岗岩、砂岩为主，磨圆度较好，分选性较差。根据本段卵石点荷载试验结果，卵石单轴抗压强度值为112.7〜1

4、63.7MPa。石质坚v硬程度分类为坚硬岩。本层仅部分钻孔揭示，层厚3.8〜9.8m，埋深9.1〜12.2m,修正后超重型动探击数N′120=9.4〜23.0击。（2）<3-8-3>密实卵石土（Q3fgl+al）：青灰、灰黄色，饱和，密实，漂卵石约占75〜90%,卵石粒径一般为20〜180mm，根据1-5#、2#坑探资料，漂石含量约10〜25%,局部地段富集，漂石粒径集中在200〜300mm。石质成分主要为石英砂岩、花岗岩等为主，磨圆度较好，分选性差。根据本段卵石点荷载试验结果，卵石单轴抗压强度值为83.7〜20

5、5.2MPa。石质坚硬程度分类为坚硬山石。2.2水文地质本工程地层富水，枯水期埋深一般在3〜5m之间，丰水期埋深一般在1〜3m之间，本段地层包含人量卵石具冇较强透水性，渗透系数为28m/d。河流与地下水未发现有联通，但具有较强的补给性。根据江安河水文站数据，近6年5月份最大流量为63.8m³/s（2009年5月28日），近3年最大流量为56.3m³/s（2012年5月21日）；近6年7月份最大流量为61.5m³/s（2013年7月13日），近3年最大流量为56.3m³/s（2013年5月21日）。

6、3下穿施工技术及措施3.1江安河河堤及河床加固措施（1）加固范围在盾构隧道通过江安河前，在河堤前后6m范围内进行隧道外3m范围内的河堤段地层地表注浆预加固处理，地表注浆预加固孔布置为间排距3×3m。分两个加固区，每个加固区布置30孔，上游侧孔深为22.386m，下游侧孔深为22.75m,布置方式见下图。（2）设计参数1）采用袖阀管注浆工艺，垂直注浆加固深度为隧道拱顶上3m,注纯水泥浆。2）浆液水灰比为水：水泥=1:1。3）注浆压力：注浆压力控制在0.4〜2MPa。4）终灌标准：单孔注浆结束标准，要求少量多次、反复灌浆；每段注

7、浆都正常进行，注浆压力达到设计终压并继续注浆lOmin以上，或虽未达到设计终压，但注浆量已达到设计注浆量，即可结束本孔注浆。3.2河床加固河床加固范围为在上游侧距离左线隧道边线6m,下游侧距离右线隧道边线2m,延河流方向25m范围内采用钢筋网片铺设，铺设钢筋网片前浇筑C15轮垫层5cm,然后浇筑C20混凝土20cm厚。3.3防止喷涌、涌砂控制措施3.3.1渣土改良措施隧道穿越地层主要为砂卵石<3-8-3>地层，注入泡沫+膨润土可奋效改善土体流塑性及透水性，泡沫膨化土体、润滑刀具，可有效防止刀盘结泥饼;同吋为防止碴土过于粘稠，

8、导致刀盘扭矩增人、螺旋机堵塞等现象。3.3.2加强同步注浆和二次注浆在过河掘进吋，将洞内二次注浆作为一项常备工序。1）盾构穿越江安河期间，为保证管片外壁与地层间隙填充密实，每2环对隧道管片进行二次注浆，注浆