盾构穿越浅覆土江中段施工技术

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1、第八章四、盾构穿越浅覆土江中段施工技术南线隧道江中段(349～806m)东起浦东防汛墙，西至浦西防汛墙，全长共457m。在717环后进入缓和右转曲线，隧道纵向坡度从349～538环为下坡直线段，坡度为-3.45%。　　539～633环竖曲线段，曲率半径为R=1500m，634～806为上坡直线段，坡度为2.89%(参照隧道设计院调坡设计草图)。本掘进段穿越浅覆土区，最小覆土仅为7.4m(按调坡后隧道上部覆土计算)，远远小于盾构的直径，给施工带来极大困难。为了保证盾构安全穿越江中浅覆土区，在348环至388环近40环的掘进过程中进行浅滩沉降监测施工，再次调整各类施工参数，摸

2、索泥水平衡盾构穿越河床经验。 　　1主要技术措施及要求　　(1)掘削管理及控制要求　　①盾构开挖面泥水压力的控制　　因为开挖面泥水平衡是一种动态的平衡，当由于某些原因变化时，平衡就可能被打破。所以无论是在掘进阶段还是停止掘进阶段都应注意泥水压力的变化，采取相应措施使泥水压力尽可能地接近设计泥水压力。穿越河床切口水压设定值在实际取值时还考虑潮位变动情况。开挖面泥水压力控制在设计泥水压力的±0.2kg/cm2之内。　　②掘削干砂量管理及控制　　掘削干砂量也是泥水平衡盾构施工管理中的重要参数之一。根据送、排泥的流量计和密度计测定的各种流量和密度，从这些数据中，对送、排泥浆中包

3、含的掘削干砂量的体积进行积算，来反映盾构每环推进掘削下来的土体量。　　计算式：　　　　　　式中：Hd(t)——排泥流量        　　Hm——排泥密度        　　Sd(t)——送泥流量        　　Sm——送泥密度        　　Gs——真比重　　可根据中央控制室监视盘所显示的掘削干砂量、管理值(即理论掘削干砂量)作比较，如果两者之间有差距，则能判断开挖面的崩塌剩余挖掘量、超挖量及地质变化等情况。　　每环理论干砂量：　　　　　B理论=含泥率×掘削截面积×掘进距离(m)　　ΔB=B-B理论　　b=ΔB/B理论　　式中：ΔB——超挖干砂量       

4、    　b——超挖率　　当b＞20%时，使用土层探测装置，以便及时掌握切口正面土体塌方情况，并及时反映。 在实际掘进过程中发现影响干砂量变大的原因：　　·切口水压太低　　·推进速度太慢或变化太大　　·逆洗次数太多和时间过长　　·掘进中断次数太多　　因此，要求根据具体施工情况及时调整参数，减少干砂量的数值，从而也减小正面的土体塌方可能。　　(2)泥水处理系统的管理及控制要求　　①比重　　泥水的比重是一个主要控制指标。掘进中进泥比重不应过高或过低，前者将影响泥水的输送能力，后者将破坏开挖面的稳定。因此泥水比重的范围设在1.20～1.25g/cm3，即从ρ=1.25g/cm3

5、开始，可对泥浆水进行稀释，降低比重；在ρ=1.2g/cm3时，可适当添加陶土或膨润土，以提高泥水的比重。　　②粘度　　泥水的粘度是另一个主要控制指标。从土颗粒的悬浮性要求而言，要求泥水的粘度越高越好，根据泥水处理系统的自造浆能力，随着推进环数的增加，泥浆越来越浓，粘度也呈直线上升，而比重的增加并非说明泥浆的质量越来越高。因此泥水粘度的范围设在20～25S。考虑到粘度的调整有一个过程，在泥浆粘度为22S开始(调整槽粘度)，逐渐添加CMS，添加量的多少视粘度下降的趋势而定。　　 过分强调提高粘度而无限制地添加CMS，将提高工程费用，造成不必要的浪费。当然，在特种场合，为了开挖

6、面的更加稳定，人为地提高粘度指标(可达30S)就另当别论。　　③析水量　　析水量是泥水管理中的一项综合指标，它更大程度上与泥水的粘度有关，悬浮性好的泥浆就意味着析水量小，反之就大。故泥水的析水量控制在5%以下，降低土颗粒和提高泥浆的粘度，是保证析水量合格的主要手段。 　　2浅覆土施工防范措施　　根据泥水平衡盾构的施工特点和江中段浅覆土的工况条件，制定了相关防范措施，其目的是对盾构穿越江中段施工提出防漏、防冒、防沉、防堵、防浮和防磕技术要求，确保盾构安全通过浅覆土区域，顺利抵达浦西。　　(1)防止盾尾漏浆(防漏)措施　　①提高同步注浆质量　　每环推进前对同步注浆浆液进行小

7、样试验，严格控制初凝时间。在同步注浆过程中，合理掌握注浆压力，使注浆量、注浆流量与推进速度等施工参数形成最佳参数匹配。　　②保持切口水压稳定　　在推进过程中，保持切口水压稳定，防止因设备故障和操作失误而引起的切口水压波动。在每次调高切口水压后，需进行试推进，并安排专人观察盾尾漏浆情况，待确定盾尾无泥水逸漏条件后，方可正式调高切口水压，进行正常推进。　　③盾尾漏浆对策发现盾尾漏浆情况较严重时，则配制初凝时间较短的双液浆进行衬砌壁后注浆，压浆部位一般为后5～10环，并适当调低切口水压，但切口水压调整量控制在不大于0.5kg/cm2