宁波1号线TJ-Ⅶ标海～福区间左线盾构始发总结.doc

议土压平衡单圆盾构在软土层中的始发方法 －－宁波地铁1号线海～福区间盾构始发中的重、难点分析 （胡 光） 摘 要 本文针对土压平衡单圆盾构机在软土层的始发过程中，对施工工艺的要求以及关键工序的控制，同时通过宁波市轨道交通1号线【海晏北路～福庆路区间】左线盾构施工中的工程施工实例，进行对其重、难点分析。 关键词 土压平衡单圆盾构 软土 始发 一、 前言 所谓的土压平衡盾构是指在刀盘扭矩力和推进油缸顶力的作用下，盾构在土层中利用布置在刀盘上的切割刀，对土体进行切削。切削下的土体经刀盘土槽进入土舱（必要时通过配备的加泥加水系统对充满土舱的切削土进行改良，使其具有良好的塑流性），通过可控制转速的螺旋输送机控制土舱的出土量，使土舱内的土保持一定的压力，从而与开挖面的土压力保持动态平衡，达到控制地面沉降的目的。 二、 工程概况及专业特点 宁波地铁1号线TJ-Ⅶ标【海～福区间】隧道由海晏北路站始发，沿人车混行2车道的宁穿路向东行进，先后下穿老杨木碶河、后塘河支流及宁穿路隧道，然后到达福庆北路站进行暗调头，在福庆北路站二次始发，最后由海晏北路站接收、吊出（如图1所示）。其区间无重要建（构）筑物及管线（如图2所示）。 本盾构区间左、右线起止里程为k17+356.021～k18+102.477，隧道全长746.456m。断面为单洞单线圆形隧道，线间距13～15m，隧道最大纵坡25‰，最小平曲线半径为600m。由于部分区间在规划宁穿路下，按规划宁穿路标高,隧道顶部埋深约为11～17m。 图1 海晏北路站～福庆路站区间线路掘进示意图 图2 海晏北路站～福庆路站区间线路规划掘进图 本工程采用一台小松TM634PMX型盾构机，该盾构机适宜在粘质粉土、粉土、局部为粉砂、淤泥质粘土、粉砂、细砂等土层下掘进施工；该机型掘进最小曲率半径150m，最大坡度40‰；盾构机设备总重量约为330T（包括后配套），盾体直径6.34m、长度8.68m，包括后配套总长约66.88m，分为盾构机主机和后配套设备两大部分，其中盾处设有主动铰接及径向注浆孔装置，后配套设备分别安装在6节后续台车上；本次始发使用1至5号台车。盾构机理论盾尾间隙35mm，最大掘进速度8.5cm/min，最大推力37730KN；盾构机刀盘直径为6.36m，最大扭矩2050KN?m，刀盘的结构为辐条面板型，开口率为40%，刀盘上配置安装了66把先行刀、12把周边先行刀、78把主切削刀、12把周边刮刀。 管片拼装选用楔形管片错装拼装工艺，其外径6200mm，内径5500mm，厚350mm，楔形量为37.2mm的通用型管片，每环由3块标准块、2块邻接块和1块封顶块组成。 本区间盾构始发井位于海晏北路站东端头，车站为明挖法车站，地下二层钢筋混凝土结构；始发井基坑采用800mm地下连续墙和800mm钢筋混凝土内衬墙结构。其中始发井中板、顶板均设置11.4m×7.2m的盾构机下井口，用于盾构机和后配套台车的吊装下井组装。 三、 盾构始发所穿越地质的特点分析 1、地下土质 本区间盾构隧道以+2‰纵坡始发，其所穿越的土层较为复杂，主要为②2-2灰色淤泥质粘土，其中底部含有少量的③1粉砂层，推进至+30环进入-24‰的竖曲线，土层以②2灰色淤泥质粘土为主，有少量的③1粉砂层、②2-1灰色淤泥和③2灰色粉质粘土夹粉砂。 该土质具有高压缩性、低透水性、强度低、稳定时间长的特点，在盾构机的扰动下易发生流变，从而会导致地面沉降过大。 具体如图3所示： 图3 盾构始发端头地质情况 其各土层具体分布及特征见下表： 层号 地层名称 状态 特征描述 分布情况 ①3 淤泥质粘土 流塑 上部局部为粘土，含少量有机质，局部夹簿层或团状粉砂 -2.49～-7.25 土质不均 ②2-1 淤泥 流塑 局部为淤泥质粘土，含少量有机质 -4.60～-11.65 土质不均 ②2-2 淤泥质粘土 流塑 局部为淤泥。 -10.13～-14.05 土质不均 ③1 粉砂 土质不均，夹粘性土，局部较多 -13.12～-17.49 ③2 粉质粘土夹粉砂 软塑 夹薄层粉砂，局部粉性较重为粘质粉土 -16.04～-22.07 土质不均 表1 主要地质土层特征表 2、地下水位 拟建厂区地下水由浅部土层中的潜水、砂性土中的微承压水及深部粉（砂）性土层中的承压水组成，其补给来源主要为大气降水与地表径流，其排泄方式主要以蒸发方式排泄。 根据地下水水质分析成果：场地地下水为低矿化度淡水，水化学类型以HCO3—Cl—Ca型和HCO3—SO4—Ca为主。 (1) 潜水 潜水主