大直径盾构机穿越低瓦斯地层施工技术浅析.pdfVIP

路桥市政与火电工程

本栏目审稿人：张正富

大直径盾构机穿越低瓦斯

地层施工技术浅析

王字伟/中国电力建设股份有限公司华中区域总部

【摘要】文中介绍了成都地铁18号线机场南站一T3T4站区间大直径盾构机穿越低瓦斯地层的成功案例，

现场通过“先测后进，有疑必测，不明不进”的施工指导方针，按照“一通二防”（通风、防治瓦斯、防火）

重要举措，采取机械通风，压入新鲜空气稀释、排出聚积的瓦斯气体，另辅以盾构机自动监测和人工检测瓦

斯气体两者相结合的方式，解决了大直径盾构机穿越低瓦斯地层的难题，为将来类似瓦斯隧道工程施工提供

宝贵经验。

【关键词】大直径盾构机低瓦斯地层地铁隧道

随着城市轨道交通在各大城市广泛推广、应用，成要有赋存于填土层的孔隙水和基岩裂隙水两种类型。

了城市“绿色交通”和主要通勤工具，为城市高质量发

展筑牢了基础。由于地铁施工位于地面之下，存在未知218号线工程难点

风险较多、施工工艺复杂、专业程度高和施工协调组织

难度大等众多施工难题，盾构机穿越瓦斯气体逸出地层18号线是国内首条具备设计最高时速160km/h的

更是一项高风险、高难度的施工任务。本文以成都地铁城市轨道交通线路，线路运营标准高，施工难度大，线

18号线机场南站一T3T4站区间瓦斯隧道施工为例，分路先后穿越龙泉山、锦江、既有地铁1号线、绕城高

析大直径盾构机穿越低瓦斯地层施工技术。速、瓦斯地层等多处高风险区域。其中长约9.7km的

龙泉山隧道（钻爆法施工）、长约40km的低矮丘陵瓦

1斯地层（盾构机掘进法施工）是18号线关键、控制性

工程概况

工程，盾构机穿越瓦斯地层是该工程管控重点和施工难

成都地铁18号线全长69.39km，共设12座车站，点，共计投入18台8.6m大直径盾构机同步掘进，以保

其中10座地下站、2座地面站，最高运行速度可达证工程顺利推进。

160km/h。线路途经成都市高新技术产业开发区、天府

新区、成都东部新区三大新区，东南止于天府国际机场3盾构机穿越瓦斯地层采取的措施

1号、2号航站楼站。本文介绍的低瓦斯地层位于机场

南站一T3T4站盾构区间，全长3807m（单线约为应对盾构区间瓦斯气体逸出极易引发事故的特

1903.5m），穿越低矮丘陵地带，最小埋深5.1m，最大点，对盾构机采取了针对性设计、隧道机械通风、瓦斯

埋深29.8m。对照《铁路瓦斯隧道技术规范》(TB自动监测和人工检测等措施，确保盾构施工期间安全。

10120一2002）判定该段地下工程属于低瓦斯区域，为

3.1盾构机针对性设计

三级危害区。区间地层主要为中风化泥岩、强风化砂岩

和中风化砂岩，呈“上软下硬”趋势不规则分布；沿线盾构机针对性设计主要在盾构机图纸设计和制造阶

无大河流经，地表水主要为池塘、沟渠流水，地下水主段予以实施，采取瓦电闭锁、风电闭锁、螺旋输送机双

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闸门设计、盾构机电气设备设计、其他气体监测设计等空气量参数取值4m²/min，最低回流风速参数取值

措施应对瓦斯、有毒有害气体逸出，防范爆炸、中毒事30m/min，瓦斯绝对涌出量参数取值0.5m²/min，风管

故的发生。平均百米漏风率参数取值0.5%，风管阻力