小半径曲线盾构掘进施工技术.pdf

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1、2017年2月建材与装饰施工技术小半径曲线盾构掘进施工技术陈龙（中铁十一局集团城市轨道工程有限公司湖北武汉430074）摘要：针对上海及华东地区淤泥质富水地层下小半径盾构隧道施工的技术难题，结合上海市轨道交通5号线南延伸工程望园路站~金海公路站区间小半径盾构隧道施工实例，分析了小半径曲线段盾构施工的主要风险，并提出了详细的施工控制措施，为以后盾构在此类淤泥质富水地层条件下掘进施工提供一些经验和参考。关键词：盾构隧道；小半径；盾构掘进；控制技术中图分类号：U455.43文献标识码：A文章编号：1673-0038（2017）07-0041-03表1主要土层特征值1前言土层比贯入阻重

2、度含水量渗透系数渗透系数土层名称孔隙比城市轨道交通具有快速、准时、便利的特点，能有显著的节约序号力（MPa）（kN/m3）（%）Kv（cm/s）Kh（cm/s）人们的出行时间，有效的解决城市交通拥堵的难题，并促进城市④淤泥质粘土0.5116.749.72.08E-073.39E-071.415的发展，带来巨大的经济效益。因此，目前全国正迎来新一轮的⑤1-1淤泥质粉质粘土0.6817.440.41.81E-072.38E-071.171⑤1-2粘土0.8917.340.91.81E-062.18E-061.189轨道交通建设高峰期。但在上海、北京、广州等城市，由于受建构筑物及重大

3、市政管线的影响，在轨道交通线路选择上不可避免层，层顶埋深为15.0~17.80m；第⑦层粉砂性土，层顶埋深27.30~的采用了小半径曲线段来避让。小半径曲线盾构隧道的施工技43.0m。本标段盾构区间盾构施工断面范围内无微承压水和承压术与常规直线段或缓和曲线段盾构施工相比存在一定的特殊水层。性。因此，本文结合望园路站~金海公路站区间盾构推进的工程3盾构在小半径曲线施工中的风险分析实例，从盾构推进参数的控制、同步注浆管理、施工量测等方面淤泥质软土地层中小半径曲线盾构施工的主要风险：入手介绍了小半径曲线盾构隧道的施工技术，对类似工程具有（1）在小半径曲线段掘进施工时，为保证隧道轴线与

4、设计轴借鉴作用。线尽量吻合，需要不断地进行纠偏，对周围土体扰动较大，不利2工程实例于地层损失率的控制。尤其是若在淤泥质地层、饱和粉性土、黏性土地层中频繁纠偏，很容易产生流砂、管涌、坍塌等现象。2.1工程概况（2）管片脱出盾尾后易发生水平偏移。上海地区同步注浆材上海市轨道交通5号线南延伸工程3标段三个盾构区间均料普遍采用的“厚浆”凝固时间较长，不利于管片的稳定。在小半为单圆盾构隧道，其中望园路站~金海湖站区间上行右线长度为径曲线施工中，盾构机千斤顶作用力的方向与管片轴线方向有906.187m，下行左线长度为929.979m（含长链23.792m）。上行右一定的夹角，致使千斤顶在管

5、片上的作用力有一个垂直管片方线最小转弯半径为370m，连续转弯长度为687.6m。整个区间线向的分力，迫使管片发生侧移，若施工控制不当，极易出现成型路纵断面呈“V”字坡，隧道顶部埋深9.3~16.2m。隧道外径6.2m，隧道轴线偏差超标等问题。内径5.5m，管片采用C55P10厚35cm的钢筋混凝土管片，管片（3）小半径曲线段管片水平方向上的盾尾间隙比直线段掘进宽度为1.2m，采用通缝拼装，转弯环外弦比内弦宽24.8mm。时偏小，不利于管片拼装，控制不好容易造成管片错台，甚至破本区间上、下行线各投入1台小松TM641PMM盾构机进行损。施工，上、下行线盾构均从望园路站东端头井始

6、发向金海湖站推（4）盾构在小半径曲线施工中，对轨道的线性及稳定性要求进。较高。隧道内水平运输过程中容易出现台车及电瓶车脱轨等现2.2工程地质条件象。本标段盾构穿越地层分布较稳定，主要由淤泥质饱和粘性土、粉性土及砂土组成，一般具有水平层理。土层至上而下依次4施工控制措施为①1填土、①2粘土、②粉质粘土、③淤泥质粉质粘土、④淤泥质4.1盾构机的选型粘土、⑤1-1淤泥质粉质粘土层、⑤1-2a粉质粘土、⑤1-2粘土、⑤2-2砂4.1.1配备仿形刀质粉土夹粉质粘土、⑥1粉质粘土。区间盾构主要穿越⑤1-1淤泥盾构大刀盘上安装有仿形刀，具有一定的超挖范围（0~质粉质粘土层、⑤1-2粘土层，局

7、部位于④淤泥质粘土层。盾构区100mm）。在小半径曲线施工时可根据推进轴线情况进行部分超间穿越地层分布及土层特征值如表1所示。挖，超挖量越大，曲线施工越容易。但另一方面，超挖会使同步注2.3水文地质条件浆浆液因土体的松动绕入开挖面，加上曲线推进时反力下降的区域地下水类型主要为浅部土层中的潜水，局部区域中部第因素，会产生隧道变形增大的问题。因此，超挖量最好控制在超⑤2-3层中的微承压水和深部第⑦层中的承压水。其中地下潜水挖范围的最小限度内。稳定水位埋深一般在地面以下0.5~1.6m之间，其标高