广州地铁盾构机选型参考.doc

广州地区地铁隧道施工用盾构机选型 ?????? 1.1选型依据 本标段的盾构选型主要依据广州地铁三号线【AA站—BB站盾构区间】（以下简称【A－B】区间）盾构工程招标文件和岩土工程勘察报告，参考国内外已有盾构工程实例及相关的盾构技术规范，按照适用性、可靠性、先进性、经济性相统一的原则进行盾构机的选型。 1.1.1工程条件 AA站～BB站区间隧道左右线总长6002.210m，其中盾构隧道左线长3000.010m，右线长3002.200m，最小转弯半径800m，最大坡度29.2‰；隧道内径φ5400mm，管片外径φ6000mm、管片环宽1500mm。本标段隧道采用两台盾构机施工，先后由AA站始发，向BB站掘进，施工隧道右、左线，掘进到达BB站后拆除。右、左线隧道盾构始发时间相差一个月。 1.1.2地质概况 (1)岩性特点 根据岩土工程勘测报告，本区地层由第四系、白垩系下统组成，中间缺失第三系，第四系（Q4）厚8～18米。上部为第四系人工填土，厚0～4米，全新统海陆交互相沉积的淤泥或淤泥质土、淤泥质砂，厚0～7.9米；下部为上更新统陆相冲洪积形成的砂土层，厚0～8.2米；底部基岩残积形成的粘性土层，厚0～17.3米。白垩系下统白鹤洞组广岗段（K1b2）厚400～450米，由紫红色钙质粉砂岩，泥质粉砂岩、粉砂质泥岩夹浅灰色泥灰岩、泥岩组成，微层理发育，含方解石，常见钙质斑块及少量斑点状石膏。 洞身穿过的围岩有3-2、4-1、4-2、5-1、5-2、6、7、8、9各岩土层，洞身范围内主要为7、8、9岩土层，稳定性较好。 在隧道靠车站两端的YK13+824.2～YK15+950及YK12+250～YK14+344.7段隧道直接穿越淤泥层和砂层，隧道在该段埋深最浅（约为6.4m），且YK13+870～YK13+950段地表有淋砂涌通过，隧道在该段埋深最浅，与涌河内地表水存在较强的水力联系，在掘进过程中极易坍塌，还可能发生喷砂、喷涌，是盾构机选型时考虑的重点。 隧道洞身范围围岩的天然最大抗压强度为58.7MPa。按围岩类别划分，在本标段内，洞身范围内包含了Ⅰ～Ⅳ类围岩，按单线隧道长度统计计算，左线各类围岩长度比例为：隧底—Ⅱ类围岩长696米，占27.6%；Ⅲ类围岩长175米，占6.9%；Ⅳ类围岩长1650米，占65.5%；隧顶—Ⅰ类围岩长696米，占27.6%；Ⅱ类围岩长175米，占6.9%；Ⅲ类围岩长1210米，占48%；Ⅳ类围岩长440米，占17.5%。右线各类围岩长度比例为：隧底—Ⅱ类围岩长436米，占17.3%；Ⅲ类围岩长540米，占21.4%；Ⅳ类围岩长1545米，占61.3%；隧顶—Ⅰ类围岩长705.5米，占28%；Ⅱ类围岩长270米，占10.7%；Ⅲ类围岩长1450米，占57.5%；Ⅳ类围岩长95米，占3.8%(洞身穿过地段各类围岩长度及分布情况见表7-1、7-2、7-3、7-4)。 (2)水文地质 根据地层的富水程度及储水介质的不同，本区间(AA至BB区间)地下分第四系孔隙水及基岩裂隙水两种类型。 第四系孔隙水主要赋存于淤泥质砂及冲洪积砂层中，地下水埋深0～3米，为饱水层，根据抽水试验及渗透系数数值分析，水量丰富。由大气降水及河、涌、珠江水补给。基岩裂隙水主要赋存于基岩强风化、中等风化带的裂隙中，地下水埋深随基岩面的起伏而不同，一般为10～20米，由于岩性及裂隙发育程度的差异，其富水程度与渗透性也不尽相同。 根据地质剖面，4-1、4-2、5-1、5-2、6、9为不透水～微透水层，岩体中基本无水，可视为隔水层，渗透系数K=4.6～5.7m/d；3-2是冲、洪积形成的中、细砂层，为中等透水层，渗透系数K=4.6～5.7m/d； 7、8是岩层强风化、中等风化带，岩性为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩，为弱～中等透水层，渗透系数K=0.75～1.45m/d。 1.1.3线路的地面、周边环境 隧道覆土变化大，最大为29.4m，最小为6.6m左右。该标段区间线路在接近后滘涌以南从多栋建筑物下穿过。 1.1.4 地面沉降量控制及掘进方向控制误差 (1)沉降量控制在+10～-30mm范围内，能满足穿越密集建筑物地区的需求。 (2)设有自动导向系统，具有足够的掘进方向控制能力及自动纠偏能力，掘进方向误差不超过±50mm。 1.1.5盾构机寿命 主要部件寿命应大于9000m，主轴承寿命10000h，主轴承密封寿命大于6000h。 ? 1.1.6施工工期要求 本标段盾构区间的盾构机掘进施工工期安排如下： 2003.5.15 第一台盾构机到达广州港 2003.6.15 第二台盾构机到达广州港 2003.5.16～2003.7.4第一台盾构机下井组装调试； 2003.7.5第一台盾构机从AA站右线始发；