城市富水砂卵石地层大断面泥水盾构工艺参数变化对施工成本的影响

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1、城市富水砂卵石地层大断面泥水盾构工艺参数变化对施工成本的影响王颖(中铁隧道集团北京地下直径线项目部，北京100045)［摘要］以北京铁路地下直径线盾构隧道施工为例，介绍了不同工程地质及施工边界条件变化时的工艺参数选择原则，并通过对工艺参数调整时的施工效率、机具材料消耗统计，分析了成本的差异及变化。［关键词］盾构施工;工艺参数;经济分析［中图分类号］U455［文献标识码］A［文章编号］1009－1742(2010)12－0108－051前言3泥水盾构掘进施工主要影响因素北京站至北京西站地下直径线工程盾构法隧根据工程情况，工程边界条件变化

2、对施工的影道穿越北京城市中心区，工程环境条件十分复杂、响主要为:沿线建(构)筑物众多，沉降控制标准要求极为严1)在卵石、圆砾地层，由于空隙率较大，对泥浆格。隧道穿越地层东西两端差异大，文章仅就已经的粘度和比重等指标要求较高，需要经常补充新鲜掘进完成的1700m隧道，对盾构施工过程中的人、浆液，造成同步注浆和二次注浆量较大，同时刀盘材、机消耗的影响进行分析。刀具、泥水循环系统的泵、阀、管路、各类精密传感器等损坏严重。沙砾+粘土地层由于细颗粒含量2工程概况增加，泥浆比重上升较快，掘进困难的同时泥水分盾构隧道总长5175m，采用一台气垫式泥

3、水平离困难，造成用电量增加等一系列问题，特别是城衡盾构施工，盾构直径12．04m。已经掘进完成市施工要求泥水无废浆排放，因而大大增加了工程的1700m隧道穿越的地层主要为卵石层、圆砾层，施工难度。局部为粉质粘土层、粉土层和粉质粘土层等土层，2)埋深变化时，泥水压力的设置及掘进参数控一般粒径为20～60mm，大于20mm的颗粒含量约制原则也有不同。浅埋地层下，泥水仓压力设定应占总重的65%。实际揭露，盾构隧道穿越地层中存适当低于理论计算值，盾构刀盘转速、掘进速度不在650mm的大直径卵石，并且存在强度约30MPa宜过快，以减少刀盘对地

4、层的扰动，并要求经常加的砂卵石胶结层。水文地质主要为孔隙潜水和孔入新拌制的高质量泥浆，以形成良好的泥膜，保证隙承压水，地层渗透系数每天为50～150m。掌子面稳定，减少地面沉降。中埋－深埋条件下，工程沿线两侧地面建(构)筑物密集，煤气、热力、泥浆向地层散失量增大，要经常补充高粘度新鲜浆电力、污水等大型地下管线繁多。下穿西便门桥、天宁液，以保证掌子面形成良好泥膜。寺桥、护城河和4号线宣武门站等建(构)筑物，近邻箭3)随着环境沉降控制标准的不断提高，重要风楼、正阳门等重要文物。与地铁2号线平行近4km，其险部位除要采用超前注浆或其他地面措

5、施外，必须中最近投影距离1．7m，深度差15m左右。对盾构掘进参数进行严格控制，确保掌子面泥膜的［收稿日期］2010－10－27;修回日期2010－11－29［作者简介］王颖(1976—)，女，河南洛阳市人，工程师，主要从事施工经济性分析工作;E－mail:wangyin09@163．com108中国工程科学形成速度及质量、同步注浆压力和注浆量，及时进4．1工程段落划分行二次注浆和二次加强注浆，也要加强监控量测，根据工程地质、隧道埋深、环境控制标准等工根据监测信息的变化不断优化各项掘进指标。程边界条件，北京直径线部分盾构隧道组段情况如

6、表1所示。4工程分段及工艺参数统计表1工程段落划分Table1Divisionofengineeringsegments细颗粒含量里程段落长度/m断面地质描述地层分类备注(粒径＜0．25mm)粒径＞2mm占80%属超浅埋(＜1．5D)－浅绝大部分是卵石，有少～95%;埋段(1．5～2D)，下穿护DK6+795～DK6+612．477量砂子，未发现粘土，0．25mm＜粒径≤城河、天宁寺1#匝道桥，DK6+524．187～DK6+378．3328．41一般粒径为10～卵石土2mm占5%～10%;近距离侧穿天宁寺2#匝卵石层60mm，最大粒

7、径为粒径≤0．25mm道桥，沉降控制指标要求220mm占10%＜10mm属中埋－深埋段(＞2D)，卵石含量减少，中细砂粒径＞2mm占60%;下穿西便门桥、西便门桥DK6+612．477～DK6+含量较高，有较多粘土0．25mm＜粒径≤东西高路基挡墙，近距离544．0441094．2块，一般粒径为10～2mm占30%;圆砾土侧穿西便门东里建筑群;DK6+378．3～DK5+352．540mm，最大粒径为粒径≤0．25mm下穿长椿街过街通道，侧180mm占10%穿2号线长椿街西喇叭口，沉降值要求＜5mm粘土和粉细砂含量较粒径＞2mm占40

8、%;DK6+544．044～DK6+高，有大量粘土块，卵0．25mm＜粒径≤属中埋－深埋段(＞2D)，524．187345．36石一般粒径为10～2mm占35%;砾砂近距离侧穿2号线DK5+352．5～DK5+02740