软土地层超深覆土环境下大直径盾构施工技术探讨.pdf

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1、２０１４年第１４期（总第１４３期）江西建材交通工程软土地层超深覆土环境下大直径盾构施工技术探讨■李章林■上海隧道工程股份有限公司，上海２０００８２摘要：以虹梅南路～金海路通道越江段工程为背景，从盾尾刷与盾构驱动密计算盾构中心切口水土压力达０．６３Ｍｐａ，属于超深覆土施工。施工难封、盾尾变形、成环隧道渗漏和开挖面稳定等风险控制方面，探讨了软土点主要有：地层超深覆土环境下大直径盾构施工技术，为类似工程施工提供参考依（１）盾尾及轴承密封渗漏控制难度大；据。（２）盾尾易变形；关键词：软土大直径盾构超深覆土施工技术（３）高水压下，成环隧道易出现渗漏；（４）盾构穿越⑦１及⑦２层，该

2、土层为承压含水层，在承压动水头压在软土地层超深覆土环境下，大直径盾构掘进面临高水压施工难力下易发生流砂、崩塌现象，影响开挖面稳定和隧道安全。点，主要风险有：针对上述施工难点，着重从以下几方面解决：（１）盾尾、盾构驱动等部位的密封性；（１）采取措施防止盾尾及轴承密封漏水；（２）盾尾易变形；（２）从盾构设计制造、管片拼装等方面，采取措施防止盾尾变形；（３）成环隧道易渗漏；（３）严格控制管片厂内制作、防水施工、拼装等环节的施工质量，（４）开挖面易坍塌、失稳。控制成环隧道渗漏；为确保工程安全、顺利完成，必须采取有效措施规避上述风险。以（４）通过合理设定切口压力、保证泥水质量等，

3、实现开挖面稳定。虹梅南路～金海路通道越江段工程为背景，探讨富含水软土地层超深３施工过程中技术措施覆土环境下大直径盾构施工技术。３．１防止盾尾及轴承密封漏水技术措施１工程背景（１）最大顶覆土约４５ｍ，故轴承密封及盾尾密封额定承载力必须上海市虹梅南路～金海路通道越江段工程位于黄浦江中上游，连达到０．７５ＭＰａ，保证有一定的安全系数来承受高水压，施工时拟采取以接闵行区和奉贤区。工程线路全长约５２６０ｍ；其中，盾构段（圆隧道）下措施：全长３３９１ｍ，隧道衬砌管片外径１４．５ｍ，厚０．６ｍ，宽２ｍ，采用一台Φ１４．①掘进过程中足量压注密封油脂，保证密封腔内油脂充足，无渗漏９３ｍ泥

4、水气平衡盾构施工。通道；盾构机刀盘直径Φ１４．９３ｍ，切口环外径Φ１４．９０ｍ，盾尾外径Φ１４．②掘进过程中密切关注轴承密封油脂注入压力有无突变，主轴承８７ｍ，盾构本体呈倒锥型。盾构机密封设计工作压力０．７５ＭＰａ；盾尾壳温度是否上升过快等情况；体设计工作压力大于１ＭＰａ（抗变形能力）。③掘进过程中对齿轮油每周检测１次，以检查轴承密封是否完好。防止密封腔内存在渗漏通道，造成少量泥水或油脂渗入齿轮箱内，从而污染齿轮油。（２）施工过程中重视盾尾刷的保护工作，落实并执行以下相关措施：①盾尾刷内的油脂填充及压注；②盾尾间隙保持均匀施工中严格控制盾构机姿态，避免大幅度纠偏；拼装时

5、控制管片成环质量，保证盾尾间隙均匀。采用管片自动选型系统，将管片间隙作为管片选型的最主要因素，控制盾尾间隙。图１最深覆土位置隧道平面图③盾尾清理。在每环施工完成后进行盾尾的清淤工作，及时抽水，保持盾尾内清洁，防止垃圾进入盾尾。在盾尾处设置大功率排污泵，并对排污系统进行日常维护保养，确保排污系统的正常工作。（３）同步注浆施工满足要求同步注浆采用注浆压力和注浆量“双控”模式，注浆量控制在理论３间隙的１１０％～１３０％。施工过程中，注浆量控制在２１．８～３０ｍ，注浆压力为０．３０～０．８ＭＰａ。３．２防止盾尾变形技术措施防止盾尾变形的主要技术措施有：（１）盾构机设计制造阶段，

6、确定满足０．７５ＭＰａ最大承受压力，且出厂质量合格；（２）盾构掘进过程中，控制掘进轴线，勤纠少纠，减小纠偏引起的图２最深覆土位置隧道地质纵剖面图盾尾受力；圆隧道段最大覆土厚度４５ｍ，位于闵行岸上段，靠近防汛墙（见图（３）连续掘进，减少停机时间，以免浆液在盾壳上结硬，影响盾壳１和图２）。该位置隧道线路平面为直线，纵向坡度为３．０％。盾构穿受力情况。越断面范围内土层主要有：④灰色淤泥质黏土、⑤１－１灰色粘土、⑤３灰３．３防止隧道渗漏技术措施色粉质粘土粉质粘土、⑥暗绿色粉质黏土、⑦１－１草黄色黏质粉土夹粉（１）从管片出厂的源头把关，加强衬砌管片生产的现场质量管理，质黏土、⑦１

7、－２草黄色砂质粉土和⑦２灰黄～灰色粉砂，地质纵剖面见提高管片质量，对于运输至现场的外观明显不合格管片坚决退场处理；图２。（２）管片止水条施工质量合格，拼装过程中不损坏橡胶止水条。２软土地层超深覆土环境下大直径盾构施工难点分析（３）严格管理引流和堵漏施工，保证成环管片无明显渗漏水情况本次盾构掘进位于富含水软土地层中，隧道顶覆土厚度达到４５ｍ；发生。（下转第１９０页）·１８８·入稀释过的沥青或用新的灌注材料的封胶。这样方法的修护一般灌入４．１主次干道的铺设设计方案３厘米以上最佳．如果是路面的裂缝很宽，无法判断是否出现结构性损重要的城市路面主次