工程建设施工之盾构法施工在软硬不均地层中的掘进方案

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1、经典资料，WORD文档，可编辑修改，欢迎下载交流【经典资料，ＷＯＲＤ文档，可编辑修改】经典资料，WORD文档，可编辑修改，欢迎下载交流14经典资料，WORD文档，可编辑修改，欢迎下载交流盾构法施工在软硬不均地层中的掘进方案近年来，随着科学技术的发展和大量盾构隧道工程的实践,盾构法隧道施工技术在设计理论、施工方法和设备设施方面均取得了长足的发展，从而为在软弱基础中修筑隧道和管道等工程的主导技术，在世界各国的城市建设、工业管线施工以及公路、铁路、水利工程和矿山建设中，提到了广泛的应用。我国是在本世纪50年代开始引进盾构法修筑隧道工程的。施工中注意吸收和

2、采用先进的技术和新工艺、新材料，参考和借鉴别国的成功经验和失败的教训，发展速度较快，成绩斐然。但是，通过在深地铁的盾构隧道施工可以看出，盾构施工也有很多局限性和缺陷性。最明显的是盾构不能顺利通过掌子面地层软硬不均的地段。本文主要是根据中隧集团在深圳地铁福民站~会展中心遇到的典型地质软硬不均现象，总结和阐述在此种情况下盾构法施工的方法。1、工程实例1．1上海隧道股份施工的购物公园站~竹子林站区间上海隧道股份使用日本三菱盾构机，施工中因遇到孤石或掌子面地层上软下硬等软硬不均的现象，结果导致掘进速度很慢，刀盘严重损坏，先后在刀盘前方施做了两个竖井和一次旋

3、喷桩加固，通过上述方法，进行刀盘的修理和换刀。1．2中隧集团施工福民站~会展中心站右线盾构隧道中隧集团使用德国海瑞克生产的土压平衡式盾构，从福民站向会展中心方向掘进，至SSK2+325.8附近时，掌子面地层出现上软下硬、左软右硬的情况，结果导致掘进速度极慢，刀具严重破坏，地面发生沉降异常，最终地面坍塌，被迫停工。1．2．1地质情况隧道覆土和通过范围的地质情况如图一所示。1．2．2进入此段前后掘进施工情况掘进参数：进入前进入后推力1000T左右1400T最后增至2100T推进速度60mm/min2~6mm/min刀盘转速1.5~1.8rpm1.8~2

4、.3rpm刀盘扭矩70~149bar间跳动155bar经典资料，WORD文档，可编辑修改，欢迎下载交流14经典资料，WORD文档，可编辑修改，欢迎下载交流渣土温度25℃左右高达83℃图一福民站~会展中心站典型软硬不均地层施工中伴随的现象：掘进速度在瞬间降低至很低，刀盘扭矩跳动利害,常有卡死刀盘的现象，土仓内有较大的异响，有较大重物在土仓内滚动但的声音又传不出来的感觉，同时，掘进时盾构振动利害。渣土温度较高，需向土仓内加入冷水冷却刀具。掘进中，每隔5~10min就因油温过高而停机降温。渣土中含有大量的棱角分明最大长度约为15cm的不规则花岗岩块。1．

5、2．3导致的结果最终掘进速度几乎没有，掘进速度太慢，出渣量不易控制，渣土温度过高，同步注浆困难，由于上部覆土多为软土或砂砾层，地面沉降异常，加上隧道上半部仍有粘性土，可能形成泥鉼。掘进能耗大。在强行开仓检查时，地面发生异常沉降，最终坍塌。在刀盘前方地层中施做旋喷桩加固后，开仓换刀时证明：大部分滚刀刀圈严重磨损或崩裂，有两把刀个刀座变形，几乎全部齿刀的刀刃磨损掉，刮刀磨损下去约1/2，导致掘出来的隧道偏小，推进油缸向前拖动盾构困难。1、软硬不均的概念2．1相关规定《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》对岩石软硬程度的分类如下表所示：岩石类别fx(Mp

6、a)经典资料，WORD文档，可编辑修改，欢迎下载交流14经典资料，WORD文档，可编辑修改，欢迎下载交流硬质岩石极硬岩fx>60硬质岩30

7、6~119.6Mpa之间，平均强度为48.28Mpa。而全风化或强风化花岗岩的强度可能只有几Mpa。2．3软硬不均的概念虽然，通过海瑞克盾构机在广州地铁二号线越广区间穿越的一段微风化含砾质粉砂岩（掘进后发现该段岩土最硬可能已达到70~80Mpa），以及在越秀公园附近顺利通过的单轴抗压强度高达100Mpa的青色微风化花岗岩看，该种盾构机的刀盘是可以满足硬岩掘进的需要的，也就是说，这种盾构机的刀盘及其推进、驱动系统可以在一定硬度的岩石如微风化花岗岩中正常工作。但通过在深圳地区的施工情况可以看出，对盾构施工来说，不能单单以岩石的强度来划分掌子面地层的好与

8、坏，或是否适合施工，或者刀盘的面板形式、刀具布置、能否满足掘进要求，而应根据掌子面范围内的地层是否全是土或全是岩石、全是岩