复合地层中盾构过江风险及对策

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1、工艺与设备广东建材2008年第6期复合地层中盾构过江风险及对策郭广才(广州轨道交通建设监理有限公司)摘要：在广州地铁4号线盾构通过新造海的工程是事先充分分析了盾构过江诸风险，制订风险预案和风险清单后，再以实际盾构施工过程中遇到的问题及实施的对策，总结出盾构过江的风险及应对措施。关键词：复合地层；盾构；风险识别；风险清单；对策措施广州地铁4号线首通段盾构需四过珠江，分别过黄准确，新造海区间地质揭示〈9Z〉混合岩约占30%，给盾浦涌、仑头海、官洲河及新造河，4号线盾构过江参建技构在海底施工增加了很大的难度。术人员通过地铁2号线盾构过江出现的事故案例和风1.2工程选用的盾构

2、设备险。对盾构过江进行充分的风险分析，先后两次邀请国本工程两台盾构机由于是不同厂家制造生产，其刀内知名专家对盾构过江方案进行审查，制订了风险对盘外形及刀具布置形式都不一样，海瑞克盾构机刀盘直策，建立了工程过江风险清单。本文以风险清单为基础，径为Φ6280mm，刀盘开挖直径为Φ6300mm，刀盘开口率结合盾构过新造海过程中遇到的问题及处理对策，对盾31%，刀盘进渣口8个；刀盘配置中心刀4把，单刃滚刀构过江风险进一步论证，为以后广州地铁工程盾构过江31把，滚刀直径17寸，滚刀伸出刀盘面的高度为积累了宝贵经验。175mm，齿刀64把，齿刀伸出刀盘面的高度为140mm，刮刀8

3、把，超挖刀1把；另一台日本小松盾构机刀盘直径1盾构过新造海工程概况为Φ6200mm，刀盘开挖直径为Φ6210mm，刀盘开口率盾构要成功穿越新造海，不但要面对新造海段水压40%，刀盘进渣口12个；刀盘配置中心刀8把，单刃滚刀力大、隧道覆土厚度变化大、洞身范围内地层软硬不均、20把，滚刀直径17寸，滚刀伸出刀盘面的高度为110mm变化频繁，盾构机在江底掘进容易扰动地质，出现江底（为保护刀盘刀座，在刀盘表面加焊钢板保护，降低刀具塌方、涌水灾害的风险。隧道中<8Z><9Z>混合花岗岩地伸出高度），齿刀106把，齿刀伸出刀盘面的高度为层，强度高，石英含量大，刀具磨损快，要频繁换

4、刀给施75mm，刮刀36把，先行刀30把。工安全带来较大的风险。1.1新造海底地质条件2盾构过江中出现的风险及措施新造海位于里程Z(Y)DK22+363～Z(Y)DK22+874）2.1盾构过江施工存在的风险及对措范围内，平面设计为直线，剖面分别设计了4.21‰、盾构过江施工存在的风险、风险因素及施工对策如33.9‰的两个纵坡。新造海段隧道顶部覆盖土层较复表1所示。杂，覆盖地层有淤泥、淤泥质黏土<2-1A>与<2-1B>、粉两台不同的盾构过江，在江底施工出现的风险各不细砂<2-3>、中粗砂<3-2>、砂质粘性土<5Z-1>、砂质粘相同。右线海瑞克盾构在江底较顺利克服了

5、新造底岩层性土<5Z-2>、混合岩全风化<6Z>、<7Z>地层，隧道洞身硬度高对刀具磨损大，地下水极为丰富掘进中喷渣严重范围内主要为砂质粘性土〈5Z－2〉、混合岩全风化〈6Z〉、的困难，经过77天顺利地穿过了新造海。而左线小松盾混合岩强风化〈7Z〉、混合岩中风化〈8Z〉、混合岩微风化构历时246天，经历了江底14次带压作业、右线开小洞〈9Z〉地层（详见图1和图2），实际施工中发现勘测不够室进行左线盾构刀盘修复、江底接应盾构钻爆法隧道施4#联络通道4#联络通道及废水泵房里程及废水泵房里程工涌水，更换盾尾尾刷等典型案例方通过新造海。下面3#联络通道里程ZCK22+879.

6、0003Z#C联K2络2+通37道5.里00程0ZCK22+879.000ZCK22+375.000新造海新造海主要对左线小松盾构机在江底的施工风险事故及采取措施进行分析。2.2新造海底江底塌方，小松盾构被“卡死”，脱困左线小松盾构机从从江边进行换刀，盾构在510m图1左线新造海图2右线新造海宽的新造海底掘进150环后，在上软下硬的地层中（洞地质剖面图地质剖面图-212-广东建材2008年第6期工艺与设备表1盾构过江施工风险、风险因素和对策风险因素施工风险风险对策层软硬不均，变化频繁，且普遍上软下硬。硬岩强度较高，石英含量较大，刀具磨损较快。盾构掘进参数设置不合理，如

7、推力过大、渣土改良差；隧道穿越的水道深度普遍较深，且深度变化快。刀具磨损较快，但由于地层上软下提前对地层进行预加固后进行换地层对盾构施工硬，换刀安全风险较高；刀；带压换刀；土压平衡掘进、控引起的风险新造海段层中含水地层主要为第四系砂层容易发生江底塌陷、盾构喷涌；制出渣量、进行渣土改良；严格控<2-3>、<3-2>和中风化混合岩带<8Z>，在新造盾构掘进中，水压大，容易发喷碴、制施工参数，动态控制土仓压力。海段<2-3>、<3-2>层分布不太广泛，厚度较薄，涌水事故。提高盾构轴承密封、铰接密封和但与地下水体具水力联系，故其涌水量较大。盾尾的密封等级，并