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1、复杂地质条件下盾构机进洞接收浅析——天津地铁三号线水上公园站至水上北路站区间盾构接收技术焦永超中铁十六局集团二公司天津地铁项目部摘要天津地铁三号线水上公园站至水上北路站区间右线为我公司首条盾构隧道，经勘察，接收井处地质条件较差，接收风险极高。为确保盾构机顺利接收，项目部积极开展科研攻关，采用了多项技术措施，使隧道成功贯通。 关键词复杂地质盾构机进洞接收1工程概况天津地铁三号线水上公园站～水上北路站区间从水上公园站东端头井开始（起点里程为DK7＋420.50），经天津革命烈士陵园，下穿水上公园筑波游泳场及月明公寓后，沿着水上公园北道到达本区间的终点水上北路
2、站西端头井（终点里程为DK8＋531.55），全长约1115.6m，为单圆盾构区间。本区间线路纵坡为驼峰形，最大坡度为2.5％，最小坡度为0.2％；线路平面呈S形，最小曲线半径为349.851m,隧道轴线埋深12.9～19.9m，施工线路条件较为恶劣。我项目部采用小松盾构机进行自主施工，右线隧道于2009年4月破土掘进，9月成功贯通。按照相关的盾构施工研究，盾构机在始发与接收时施工风险最大，经现场勘察，始发井地质条件较好，经土体加固后满足盾构施工要求；接收井处地质条件较差，为确保顺利接收，我部遵从“地质是基础、盾构机是关键、人是根本”的盾构施工理念，开展
3、了多项研究，达到了较好的施工效果。图1盾构接收处平面示意图2地质研究7水上公园-水上北路站区间所处地段地层从地面向下依次为①1杂填土,①2素填土,③1粉质粘土,④1粉质粘土,④5淤泥质粉质粘土,④2粉土,⑤1粉质粘土,⑥1粉质粘土,⑥2粉土,⑦1粉质粘土,⑦2粉土,区间隧道主要穿越④1粉质粘土、④2粉土、⑤1粉质粘土,⑥1粉质粘土,⑥2粉土,⑦1粉质粘土。靠近水上北路站即接收井处隧道中心标高-9.534m，顶覆土10m左右。隧道穿越①1杂填土地层，④2粉土、⑤1粉质粘土、⑥1粉质粘土。其中①1杂填土地层土质松散，地质条件较恶劣，施工中须特别注意。从水文地
4、质资料中可以看出，潜水存在于①1杂填土、①2素填土、③1粉质粘土层中，以⑤1粉质粘土、⑥1粉质粘土层为隔水底板。①1杂填土、①2素填土土体结构松散，含水量丰富，土层渗透系数大。微承压水层同样以⑤1粉质粘土、⑥1粉质粘土层为隔水底板，主要存在于⑥2粉土,⑦2粉土层，经分析地质断面图，接收时主要考虑潜水层的不利影响。图2接收井处地质剖面图潜水地下水位埋藏较浅，勘测期间水位埋深1.0～2.2m(高程2.54～1.19m),潜水主要依靠大气降水入渗和地表水体入渗补给，水位具有明显的丰、枯水变化，受季节影响明显。盾构接收时为9月份，降水量较多；且正值车站出入口风道
5、围护结构施工，地面水也很丰富。经在降水井中进行透水性试验，该杂填土层降水井内水位上升很快，一般在40分钟之内即完成全部上升高度，渗透系数或可达到0.5m/d以上，为偏中等透水性土层。考虑到进洞处为水上北路中央，在右线的北侧30m处有利德集团建筑群。如发生地下水渗漏,将对周边环境产生灾难性后果，因此，如何控制进洞接收涌水问题是隧道贯通时应考虑的重要问题。3进洞地基加固为避免盾构机进洞时泥土及地下水涌入工作井，保证盾构进洞土体有良好的自立性和密实性，使洞口土体在洞门凿除时不坍塌，必须对洞口土体进行加固。在详细研究隧道穿越区域地质特点及水位情况的基础上,决定变
6、更原设计图纸,采用旋喷桩与水泥搅拌桩结合的施工方案,沿掘进方向将原7加固区域由4m加长为9m,其中靠地连墙侧0.8m范围内采用旋喷桩加固,外侧8.2m采用水泥搅拌桩加固。根据现场土质和地下水分布情况，拟布置3口降水井对盾构出洞加固区进行降水,防止洞门破除和盾构掘进时地下水的渗漏。（注：2口降水井紧挨着搅拌桩加固区布置，1口降水井布置在两个加固区中间，详见降水井位置如图2-1）盾构进洞前对井外地基加固进行验收，加固强度达到设计要求后，才能进行进洞施工，否则应采取补加固措施。28天的无侧限抗压强度不小于0.8MPa，渗透系数不大于1×10-8cm/s。表1验
7、收标准表序号项目允许偏差备注1垂直度≤1％2桩位≤50mm3桩径≤4％在盾构进洞前对加固土体开样洞进行观察，发现漏水、漏泥、漏砂现象，必须在盾构进洞之前进行水平注浆补救加固，补救加固注浆浆液为双液浆。双液浆中水泥浆与水玻璃的重量比为1：0．3，稠度为9～11。双液浆压注时，应结合洞门圈注浆封闭洞门圈、地连墙与加固体间的涌水通道，如下图所示。74盾构进洞准备4.1洞门处理盾构接收井施工完成后，接收井内洞门混凝土凿除和洞门封堵材料等各项工作必须全部准备就绪。先对洞门位置的方位和坐标测量确认，安装盾构接收基座。接下来最重要的就是进行洞门防水缩小装置安装。洞圈内
8、焊接两道δ4mm花纹钢板，内道离槽壁10cm，两道间隔20cm，之间预先塞填高密
