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智能施工148

智能城市INTELLIGENTCITYNO.032021

复杂环境富水砂层土压平衡盾构机下穿灞河

施工技术

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周沈华田涌泉陈鹤瑛刘大维

（1.西安市轨道交通集团有限公司，陕西西安710018；2.中国建筑第五工程局有限公司，重庆401320）

摘要：文章以西安地铁14号线辛王路站-体育中心站区间土压平衡盾构机下穿660m灞河的工程实例为依托，结

合盾构机配置、工程水文地质条件、线路设计等，分析下穿灞河的主要施工风险，针对以上风险采取的预防和实施过

程中的控制措施，总结土压平衡盾构机在富水砂层中下穿灞河的掘进技术。

关键词：土压平衡盾构；富水砂层；下穿灞河

DOI:10.19301/j.cnki.zncs.2021.03.068

随着城市轨道交通建设的发展，周边环境复杂是限制地总长为2319.621m。

铁建设的发展的重要因素。盾构法作为解决复杂环境地铁建区间设置一座盾构始发井。区间下穿530m灞河河床及

设的重要方法之一，在复杂地质条件下，下穿水体仍面临较河漫滩，考虑盾构机施工对河堤的影响，下穿段长约660m。

高的施工风险。下穿河床段平曲线半径为650m，左线曲线段605.586m，右

1工程概况线曲线段610.225m，线间距为6.0~11.2m，隧顶覆土深度为

西安地铁14号线辛王路站-体育中心站区间，左线起讫16.2~18.8m，隧顶与灞河百年最低冲刷线距离为9.3~6.4m，

里程ZDK5+588.469~ZDK7+908.090，长链为2.725m，总长竖曲线半径为5000m，下穿段呈5.191‰单向上坡。

为2319.621m。右线起讫里程YDK5+588.469~YDK7+908.090，区间线路如图1所示。

图1辛体区间线路走向示意图

区间下穿灞河段洞身范围地层：3-4-1粉质黏土、3-7-土、2-2粉质黏土；下伏地层：3-4-1粉质黏土、2-5-3中

3中砂、3-6-1-3粉砂；上覆地层：2-1-2黄土状土、2-8-3砂、3-4-2粉质黏土、3-7-3中砂。

圆砾、2-5-3中砂、2-7-3砾砂、3-4-1粉质黏土、1-2杂填地质情况如图2所示。

图2下穿段地质断面图

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地表水为灞河，河断面呈U形，灞河两岸河堤采用毛石5.1土仓压力控制

砌筑，有防渗处理，灞河水面宽400m，水深2.0~3.1m。下穿段与灞河存在较强的水力联系，在掘进过程中保持

地下水属第四系松散层孔隙性潜水，稳定水位埋深约土压平衡至关重要。在下穿前设置的试验段试掘进参数分

5.7~15.6m，与灞河河水存在水力联系。地下水流速平均值析，下穿阶段采用静止土压力公式计算盾构机土仓顶部土压

为0.394m/d。力，计算如下：

3盾构机配置P=γhk±k（1）