华南地区盾构施工难点及对策

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1、隧道及地下工程华南地区盾构施工难点与对策洪开荣;陈馈2010.3.18一华南地区盾构施工的现状环境特点与施工难点主要案例与对策华南地区盾构选型的几个问题盾构施工的关键工序与措施盾构工程有待发展的技术总结主要内容一华南地区盾构施工的现状1目前应用盾构与TBM的情况铁路工程广深港客运专线狮子洋隧道采用4台∮11.18m泥水盾构施工，预计2010年6月底全线贯通。一华南地区盾构施工的现状地铁工程——广州地铁一华南地区盾构施工的现状地铁工程——深圳地铁始建于1999年，投入盾构9台次，于2004年12月28日正式通车，是中国继北京、香港、天津、上海、广州

2、及台北后第七个拥有地铁系统的城市。现已投入运行的有罗宝线和龙华线，全长21.866公里，设有19个车站。一华南地区盾构施工的现状地下管沟项目广州市已完成的共同管沟项目有：广州市大学城综合管沟项目、花都区白云机场国际联邦快递综合管沟项目。投入盾构5台次，计3.9km。地域地层北京粉砂、粉土、砂卵石上海淤泥质土层、粉细砂广州砂层、淤泥、软硬塑土、风化岩层（砂岩、泥岩、灰岩、花岗岩等）深圳砾质粘性土、风化花岗岩南京淤泥质粘土、粉质粘土、粉细砂长江砂层、砂卵石、泥岩、砂岩、页岩天津粉砂、粉土、粉质粘土黄河粘性土、砂层沈阳园砾土、砂层、砂卵石杭州淤泥质土层、

3、细砂层成都砂卵石2应用盾构的主要地质条件一华南地区盾构施工的现状3华南地区地铁应用盾构的主要成果开创了国内软硬不均地层盾构施工的先河，尽管不是很成功的经验，但提出了软硬不均地层盾构施工的盾构选型和如何解决泥饼、喷涌、刀具配置、刀具的保护、泥水处理等问题。用复合盾构成功解决了白垩系泥粉质砂岩软硬不均盾构施工技术难题，平均月进度达到了210～230m，创造了当时最高月进405m、日进30m的业绩，同时在无辅助措施下安全顺利地下穿了离隧道仅0.56m的房屋桩基群（桩基沉降仅2.7mm）、在无辅助措施下列车120km/h不减速运行穿越京广铁路（沉降最大仅5

4、.3mm）。一华南地区盾构施工的现状3华南地铁应用盾构的主要成果拓宽了盾构技术的应用领域，在强度差异大（最大达近200MPa)的混合花岗岩的软硬不均地层区间创造了月平均进度达到325.5m、月最高掘进562.5m、日最高进36m的好成绩；同时研究总结出了花岗岩球状风化地层的盾构施工技术。克服了在混合岩地层江底施工的技术难题，四过珠江没有造成大的工程事故；并解决了江底透气地层的带压作业问题，为广州地铁的进一步拓展提供了非常有借鉴价值的经验与案例。摸索出了在岩溶地区盾构施工的经验,下穿建构筑物的新经验，盾构近距离的施工。一华南地区盾构施工的现状4华南地

5、铁应用盾构的主要教训地质差异的认识复合地层，岩性的变化、黏粒含量、岩石的强度、岩石的RQD指标（岩石质量指标，迪尔1964年提出的概念，是用来表示岩体良好度的一种方法）、地下水的特性。地表环境的处理建构筑物的基础、江河的影响刀具的配置与辅助功能的使用刀盘及刀具的地质适应性、防泥饼与喷涌等等掘进的控制方向的控制、管片的变位一华南地区盾构施工的现状1华南地区地铁应用盾构的环境特点工程环境复杂，岩性差异大盾构施工所穿越的主要地层有：淤泥层、砂层、残积土层（花岗岩残积土）砂岩（砂砾岩）、花岗岩、灰岩、混和岩等等地质构造与特殊现象断裂、岩溶与土洞、球状风化地

6、下水丰富地下水位高、部分地段地下水具腐蚀性二环境特点与工程难点1华南地区地铁应用盾构的环境特点广州复合地层的三大地质难题：一是发育了多条断裂，地铁线路经过的有广三断裂、广从断裂、瘦狗岭断裂等十多条。断裂带最大的问题是岩体破碎，相对周边完整的基岩属于软弱夹层；二是花岗岩、混合花岗岩残积层多。当遇水浸泡时，该土层会迅速软化以及崩解、流淌；三是西北部存在大量的石灰岩和溶洞。这些地方涌水量很大。二环境特点与工程难点2花岗岩地层的特点花岗岩地层主要由花岗岩的残积层（5H-1、5H-2）、全风化层（6H）、强风化层（7H）、中风化层（8H）及微风化层（9H）组

7、成；花岗岩残积层及全强风化层具遇水软化崩解的特性，受水浸泡易发生崩解流砂，围岩整体稳定性较差；花岗岩微风化层，单轴极限抗压强度为30.0～200MPa,盾构掘进刀具磨损严重，刀具更换频繁，且易发生“卡壳”事故；二环境特点与工程难点2花岗岩地层的环境特点强度高掘进非常困难，一般要与矿山法相结合。球状分化，软硬不均掘进难度大二环境特点与工程难点3混合岩地层的特点混合岩地层主要全风化层（6Z）、强风化层（7Z）、中风化层（8Z）及微风化层（9Z）组成；其上部一般无残积土隔水层混合岩全强风化层受水浸泡易发生崩解流砂，围岩一般节理裂隙比较发育，易造成隧道变位

8、；混合岩，单轴极限抗压强度为30.0～156MPa，盾构掘进时刀具易偏磨，且易形成大的岩块。二环境特点与工程难点4灰岩地层