复杂地质地段盾构机纠偏技术探究

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1、交通建设建材与装饰2016年1月复杂地质地段盾构机纠偏技术探究武飞（中铁十一局集团城市轨道工程有限公司湖北武汉430000）摘要院以某市地铁长顺街站耀骡马市站盾构区间盾构姿态出现异常为例袁对盾构纠偏面临的主要风险进行了分析袁给出了盾构机纠偏的具体技术措施曰实践证明袁通过补勘尧降水尧换刀尧盾构掘进控制尧盾尾管片注浆封环尧房屋预处理及调线等技术可解决盾构机姿态偏离问题袁保证盾构施工顺利进行袁并为今后类似工程提供借鉴和参考遥关键词院富水砂卵石曰盾构机曰姿态异常曰纠偏中图分类号：U455.43文献标识码：A文章编号：1673-0038（2016）05-

2、0280-031引言工程地质是盾构施工的基础，地质资料的准确与否关系到隧道线路的设计和施工，是盾构工程能否顺利进行的关键因素。初步勘查及详细勘查阶段受地形地貌及其他条件限制，导致探孔远离线路或间距过大，所得地质资料极易出现缺陷或不足。工程施工中，盾构机掘进时揭示的围岩条件与地质勘察资料不一致也验证了这一点[1]。盾构在正常掘进过程中，进行纠偏本身风险图1盾构机垂直姿态变化趋向图大，难度大[2]，而在复杂地质地段意外条件下纠偏，难度更是巨表1盾构机垂直姿态上浮变化表大。垂直姿态序号环数趋向差值刀盘里程备注前点后点2工程背景1625-30-26-1

3、-429+027.022.1工程概况2626-18-170-129+028.49某地铁4号线一期工程土建5标包括3个盾构区间，区间线3627-13-5-2-829+029.98路总长为双线5870m。其中长顺街站-骡马市站区间线路最小曲462814131329+031.535629301531529+033.00线半经R=400m，线间距为12m，拱顶埋深为21~24m，线路坡度6630523052229+034.50为9.718译，区间设置联络通道1个。7631723783529+035.01隧道穿越地层主要为<2-8-3>中密砂卵石、<2-

4、8-4>密实砂863211464125029+036.46推进了420mm停机卵石、<3-8-3>中密卵石、<3-8-4>密实卵石层，局部夹有粉细砂963215283156929+037.54管理行程为1503mm层<5-2>，砂卵石底部为不透水<5-2>强风化泥岩层和<5-3>中风1063316996167329+038.02推进了480mm停机化泥岩层，强度为4~5MPa。该地层卵石含量最高达85%，充填中11633182117146529+038.52推进了490mm停机细砂，均一性差，并随机分布透镜体砂层；局部含有大粒径、高强滑动，盾构

5、机垂直姿态很难控制；度漂石。地下水位高、地层透水性强，区间地下水位埋深为（2）盾构机刀盘前方约633环处下穿一处5层楼房屋，盾构10.4m，地层渗透系数高达22m/d，透水性极强。卵石和漂石强度纠偏须降低掘进速度，让刀盘切入泥岩层中。在该富水砂卵石地高，卵石和漂石单轴抗压强度预计高达55~165MPa。层中，如果降低盾构机掘进速度，持续的掘进扰动会造成掌子面2.2盾构机姿态异常概况地层松散、形成超方，给房屋安全带来极大隐患；长~骡区间右线盾构掘进至625~627环，盾构机姿态均在允（3）盾构机停机位置为区间线路最低点，拱顶埋深达到24m，许范围

6、之内。630环掘进至599mm时，上下推进油缸压差达到且底部为泥岩面，降水非常困难；220bar，盾构姿态出现上浮，垂直姿态前点至43，后点25，趋向（4）盾构机纠偏一般采用转弯环管片对盾尾间隙进行调整，3，此时停止掘进进行问题排查。排除设备问题后，继续630环掘而盾构机停机位置设有联络通道兼泵房一座，联络通道预留门进，此过程中上下推进油缸压差达到300bar，待该环掘进完成后洞管片为4环钢筋混凝土加强型特殊管片，且为直线环，有2环垂直姿态前点52，后点30，趋向5，已超出规范要求（+50）（见表1、为通缝拼装管片，对盾构机纠偏调整盾尾间隙很不

7、利；图1），立即停止掘进进行问题分析。（5）盾构机位于R=5000的竖曲线上，竖曲线上管片已经拼对盾构机姿态持续上漂各种可能性逐一排查，并现场取渣样装了一半，调线及调坡都很困难；分析，初步判断：盾构机底部碰到泥岩层，地质勘探与实际地层（6）区间设计为钢弹簧浮置板道床，其对成型隧道的垂直偏有出入。差量要求很高。3盾构姿态纠偏面临主要问题4盾构姿态纠偏处理措施（1）现场施工观察分析显示，盾构刀盘切入泥岩面深度很小，4.1地质补勘仅为8~15cm。盾构在入岩较浅地层推进，极易顺着岩面上升趋势对区间左右线各补充4个地质钻孔，结果显示泥岩面平均深·280

8、·2016年1月建材与装饰交通建设度均在30m左右（地质勘查为34m左右），与地质勘探相差了近开裂。4m，盾构刚好落入泥岩面（见图2）。掘进过程中速度