浅谈复杂地质条件下盾构法隧道施工

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1、浅谈复杂地质条件下盾构法隧道施工摘要：本文主要针对盾构法施工筒介以及盾构施工的准备工作进行简要分析，仅供参考。关键词：复杂地质；盾构法；隧道施工中图分类号：P62文献标识码：A一、盾构法施工简介盾构施工可称为TBM(TunnelBoringMachine)施工法，即通过盾构机的刀盘旋转和不断推进，使盘形滚刀切削破碎岩石和土体，从而使隧道一次开挖衬砌成型的施工方法。盾构法开挖隧道的基本原理是通过盾构机对岩土体的开挖，在尽量减少对周围建筑物扰动的情况下，一次性的完成整个隧道的施工。在盾构法施工以前，传统的地铁隧道施工方法绝大部分采用暗挖法。暗挖法不仅容易受到周围环境、地形、水文等条件的限制，

2、还容易造成地面沉降，威胁周围建筑物的安全。因此盾构法得到了快速的发展，相比传统开挖工艺，盾构法具有安全性、环保性、经济性、效率高等优点。但是，盾构法施工也有其一定的局限性；首先，盾构施工设备的费用高;第二，不能完全消除隧道上方的地面沉降；第三，不能在小曲率半径隧道施工中大规模使用。综上所述，盾构法施工是一项新型的快速隧道开挖技术。目前盾构法施工已经在很多地方发挥它的优势，今后它将朝着机械化、自动化、智能化的方向更进一步地发展。二、盾构施工的准备工作1、前期工程地质条件调查随着地铁工程的快速发展以及盾构施工的广泛应用，盾构施工过程中会经常遇到一些特殊的地质状况，给地铁施工带来不便，因此前期

3、的地质勘查工作非常重要。地质勘察需要对当地的地形、地貌以及水文地质等方面进行勘察，勘察过程中要认真，全面。作为盾构施工前期的第一手资料：地质勘察报告，在做好了地质勘察工作后，才能选择适合当地地质条件的施工方法，在关键地方还可以节约施工成本。深圳地铁安农区间前期勘察阶段，发现在DK6+851.867-DK7+850.142间，地质条件良好，适合盾构施工，干是改矿山法为盾构法施工，从而节约了大量成本。深圳地区属于复杂地质结构地区，软硬不均匀情况较为显著，在地铁施工过程中经常会碰到较为复杂的地层，这些地层大多数属于上软下硬不均匀地层，这种地质条件不仅使盾构施工困难，还容易造成较大地表变形，造成

4、安全事故。尤其在桃深区间一带，上软下硬复合地层是盾构施工中经常遇到的一类特殊地质状况。在这种特殊地质条件施工存在很多困难。1.1上软下硬复合地层其上部软岩层稳定性差，而下部硬岩层强度非常高。在施工过程中不容易控制地面沉降，极易形成地面塌陷；1.2由于上下地层强度不一样，容易造成盾构机刀具的不正常磨损，造成刀具更换频繁，增加施工成本；1.3上软下硬地层地质掘进时盾构姿态不易控制，同时，千斤顶受力不均，易造成管片破碎。由于在桃深区间地质条件复杂，因此在施工前期进行了大量的勘察工作。经地质补勘左DK7+687.599-左DK7+764.599区间隧道范围岩层坚硬，微风化花岗岩单轴抗压强度达到1

5、50MPa，盾构推进困难。在保证施工安全及不影响周边环境的前提下，将该段盾构区间变更为矿山法拼管片区间，经过更改后虽然增加了成本，但保证了施工安全。2、隧道穿越建筑物和管线时的准备工作盾构法施工对地下管线和周围建筑物的影响较大，深圳地区地面上多为高层建筑物，而且有很多地下管线埋在下面，其埋深的深浅不同，在使用盾构法对其进行施工时，必然会对其造成一定的破坏，但是需要确保建筑物和地下管线在沉降值的允许范围之内。在盾构施工之前，首先要进行详细的地质勘察并与当地燃气、石化、水务、电力及通讯部门联系，详细了解管线的埋设情况。对可能对施工产生影响的管线采取相应的措施，包括调整施工线路，更改管线埋设位

6、置，加固岩土体等方法。第二，要做出详尽的施工方案和应对突发事件措施。施工进行前，要对由于施工会造成的地层沉降而对管线和建筑物的破坏进行预测，在进行施工的过程中更要增大监测力度，对不同的管线和建筑物采用不同的合适的措施进行保护。第三，做好施工前期的文明施工工作，在施工位置设置围挡，防止发生安全事故。在深圳地铁7号线桃深区间施工过程中，地下埋设大量管线。在本区间的所有管线中，有4条管线较为重要，需进行重点保护（并于相关产权单位签订管线保护协议），分别为:南坪龙珠人行立文桥旁一条顶管横穿盾构隧道的012⑻钢筋混凝土管保护的0323中石化输油管。左DK7+129.3处存在一条®219中压燃气管线

7、。左线正上方路面沿线存在大f雨水管与污水管线。保护地下管线是盾构推进的重要部分，针对此特点，在施工过程中采取以下措施，减少地表变形量，以确保管线安2.1施工进行前，需要先对盾构施工所经过的道路和地下管线进行了解，包含对管线的直径大小，埋深深浅以及走向等。之后采取相关的措施对管线进行保护。2.2对与轴线正交或平行斜交的管线，每隔5m设里一个变形观测点，同时设几道断面观察点，从整体上控制地表变形。若知道管线接缝位置，同时在管线的每一接缝