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1、盾构施工中对软硬不均地段影响和应对措施 摘要：当前，盾构由于具有对地层的广泛适应性、施工安全系数高等优点已广泛应用于城市地下隧道开挖工程中。盾构在软硬不均地层掘进施工时，容易出现地表沉降、刀具磨损、掘进轴线偏斜的问题，因此本文分析了软硬不均地层对盾构施工的不利影响，提出软硬不均地段的盾构施工要点，推广盾构施工技术在软硬不均地层中的应用，保证地铁工程的顺利进行。关键词：软硬不均地层；盾构法；渣土改良；姿态偏差Abstract:atpresent,theshieldofstratuminbecauseoftheadvantagesofwideadapt
2、abilityandhighconstructionsafetyfactorhasbeenwidelyusedinurbanundergroundtunnelexcavationengineering.Unevenshieldtunnelinsoftandhardstrataexcavationconstruction,pronetogroundsurfacesubsidence,toolwear,theaxisofthedeflectionoftheproblem,thisarticleanalyzestheunevenhardnessandsof
3、tnessofthenegativeimpactoftheformationofshieldconstruction,putforwardthehardandsoftinequalityofshield8constructionpoints,promotionofshieldconstructiontechnologyintheapplicationofunevensoftformation,ensurethesmoothprogressofthesubwayengineering.Keywords:unevensoftformation;Shiel
4、dmethod;Improvedresidue;Attitudedeviation中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)一、软硬不均地层对盾构施工的影响1、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，加上隧道中存在粘性土容易形成泥鉼，千斤顶的推力不均匀还可能导致管片衬砌错台、开裂。2、地表沉降。在软硬不均地层中开挖时,软岩强度小,稳定性差,易于切削;硬岩部分强度较高不易切削。当上部软岩自稳能力很差时,由于掘进对地层的扰动,使软土地层容易液化,导致掌子面坍塌,引起地面不均匀沉降。3、刀具磨损。刀具在经过
5、软硬交界带时，岩面对刀具的撞击极易造成刀具磨损严重、非正常损坏多、更换困难等造成掘进受阻、刀盘磨耗，致使刀盘强度和刚度降低而无法掘进。刀盘受力不均致使主轴承受损或主轴承密封被破坏。84、掘进轴线偏斜。软硬不均地层容易引起盾构施工曲线偏高设计方向，盾构掘进控制难度大，工况转换频繁等。这主要是由于开挖断面内岩石软硬不均,在软硬岩交界处推力和扭矩变化较大,盾构机有向地层较软一侧偏移的惯性。滚动偏差。刀盘切削土体的扭矩主要由盾构壳体与洞壁之间的摩擦力矩来平衡。当摩擦力矩无法平衡刀盘扭矩时将引起盾构体的滚动,过大的滚动会引起隧道轴线的偏斜。二、软硬不均地段的盾
6、构施工要点(一)地质调查任何地下土木工程的施工方案都是建立在对地质的详细了解的基础上的，盾构施工尤其为如此。《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》中也明确规定，盾构法施工应查明以下复杂地层：①含漂石或卵石的地层②开挖面的软、硬地层。一般情况下，初步地质勘探时的地质钻孔间距一般较远，不能满足在海相洪积地层、花岗岩等侵入岩地层中经常存在侵入体、岩脉、花岗岩残留体（微风化球）和大量夹杂物地层中施工需要。我们在施工前应进行详细的补充地质勘探，查明隧道范围内的地质情况：①软硬不均地段的硬岩分布位置和占盾构开挖面积，软土的类别和相应参数；②硬岩的侵入隧道的高度和
7、走势；③硬岩的风化状况、裂隙发育情况、强度和整体性；④是否有孤石或其它硬质夹杂体存在；8⑤软硬不均地段的上方覆土类别。特别提出的是，我们看一个地方的地质情况，不能只看隧道纵向地层和走势，还应通过看横断面的地层情况，立体的分析盾构掘进施范围的地层情况。（二）掘进模式转换技术(1)敞开式向半敞开式转换主要要确保渣舱内能够保住气压，渣舱内的渣土高度应高出螺旋输送机进料口的上部2～3m。转换时应先将螺旋输送机的转速适当调低，使出渣速度小于掘进速度所切削下来的渣土，以使渣舱内的渣土高度升高到气压平衡所需的高度，然后向渣舱内注入压缩空气建立所需气压。(2)半敞开
8、式向敞开式转换关键是要尽快地降低渣舱内压力，同时降低渣舱内渣土高度，因此要加大螺旋输送机转速，并加大输送机出
