大直径土压平衡盾构在复杂地层中的掘进技术探析-隧道建设.PDFVIP

　　 大直径土压平衡盾构在复杂地层中的掘进技术探析 张　萌，孙　骋 （中铁隧道集团专用设备中心，河南洛阳　４７１００９） 摘要：针对长沙某盾构项目始发段复杂地层掘进困难的问题，分析其原因，判断由于地层复杂，渣土改良效果不佳、盾构埋深较浅 等原因导致刀盘结泥饼、地表沉降、地表冒浆等现象。通过试验不同添加剂、开舱清理刀盘、增加冷却塔等措施进行处理，总结分析 问题的原因，并对以后类似施工问题提供合理的解决办法和经验。 关键词：大直径土压平衡盾构；复杂地层；掘进困难；刀盘结泥饼；渣土改良；地表冒浆 ＤＯＩ：１０．３９７３／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－７４１Ｘ．２０１５．Ｓ２．０２８ ＋ 中图分类号：Ｕ４５５．３９　　　　　文献标志码：Ｂ　　　　　文章编号：１６７２－７４１Ｘ（２０１５）Ｓ２－０１５７－０５ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｆｏｒＬａｒｇｅｄｉａｍｅｔｅｒＥａｒｔｈＰｒｅｓｓｕｒｅ ＢａｌａｎｃｅＳｈｉｅｌｄＢｏｒｉｎｇｉｎＣｏｍｐｌｅｘＳｔｒａｔａ ＺＨＡＮＧＭｅｎｇ，ＳＵＮＣｈｅｎｇ （ＴｕｎｎｅｌｉｎｇｄｅｄｉｃａｔｅｄＥｑｕｉｐｍｅｎｔＣｅｎｔｅｒ，ＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙＴｕｎｎｅｌＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｌｕｏｙａｎｇ４７１００９，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｃａｕｓｅｓｆｏｒｓｈｉｅｌｄｌａｕｎｃｈｉｎｇｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｃａｕｓｅｓｆｏｒｃｕｔｔｅｒｈｅａｄｍｕｄｃａｋｅ， ｇｒｏｕｎｄｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔａｎｄｇｒｏｕｔｂｕｒｓｔｌｉｅｓｏｎｃｏｍｐｌｅｘｓｔｒａｔａ，ｂａｄｇｒｏｕｎｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｅｆｆｅｃｔａｎｄｓｈａｌｌｏｗｃｏｖｅｒ．Ｔｈｅ ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ，ａｄｄｉｎｇａｄｄｉｔｉｖｅｓ，ｃｕｔｔｅｒｈｅａｄｃｌｅａｎｉｎｇ，ａｎｄｕｓｉｎｇｃｏｏｌｉｎｇｔｏｗｅｒ，ａｒｅａｄｏｐｔｅｄ．Ｔｈｅｐａｐｅｒ ｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｓｉｍｉｌａｒｐｒｏｊｅｃｔｓｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌａｒｇｅｄｉａｍｅｔｅｒＥＰＢｓｈｉｅｌｄ；ｃｏｍｐｌｅｘｓｔｒａｔａ；ｅｘｃａｖａｔｉｏｎｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ；ｍｕｄｃａｋｅｏｎｃｕｔｔｅｒｈｅａｄ；ｇｒｏｕｎｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ；ｇｒｏｕｔｂｕｒｓｔ ０　引言 本文通过对某项目大直径土压平衡盾构在复杂地 随着我国城市地铁建设的快速发展，土压平衡盾 层施工过程中遇到的掘进困难问题展开分析，对该始 构工法凭借其对地面、地下环境影响小，掘进速度快， 发段复杂地层的盾构掘进技术进行探讨，从掘进中出 地表沉降小，安全性能高等优势，成为目前城市地铁区 现的刀盘结泥饼、地表冒浆、地表沉降等问题分析与 间隧道建设的主要施工工法［１］。然而，在盾构施工技 处理。 术不断的发展与探索中，在复杂地层中的盾构施工掘 １　概况 进技术也引发出了相应的技术难题。如：刀盘结泥 １．１　概述 饼、掘进速度慢、刀具磨损严重、掘进模式选择困难等 某项目区间隧道采用２台 ９３００土压平衡盾构  问题始终是制约整个施工进度的关键因素，甚至造成 施工，盾构刀盘开口率约３７％，采用 １７″盘型滚刀，其 盾构被困，刀盘、刀具条件无法继续推进施工，又无法 配置４把中心双联滚刀，４８把单刃滚刀，３５把撕裂刀， ［２］ 开舱处理的困境 。通过查阅相关资料，文献［３－４］ １０４把切刀。刀盘结果如图 １所示。区间全长 对盾构掘进地表沉降控制进行了研究，文献［４－６］对 ４３００ｍ，采用钢筋混凝土管片拼装，区间地势起伏较 刀盘结泥饼成因以及解决方法进行了讨论，文献［７］ 大，地面高程３０～５３ｍ，地面相对高差２３ｍ左右，大 涉及了复杂