盾构穿越岩溶地区施工技术总结

1、盾构在岩溶地区掘进施工技术总结1、工程概况广州市轨道交通二、八号线延长线工程盾构7标段【三元里站远景站盾构区间】、【江夏站陈田村站盾构区间】 盾构掘进施工项目包含两个盾构区间，位于现运行二号线三元里站以北到旧白云机场之间。【三元里站远景站盾构区间】 起已正在运营的三元里折返线北端， 区间里 程范围左线为 ZDK22+392.964ZDK22+856.392 左线全长 474.928m,右线为 YDK22+202.194YDK22+856.392 长度为 654.47m,线间距为 5.0 23.4m。三元里至远景区间，地面特征为城市交通主干道(广园西路、机场路)、且为 交通干线，车辆繁忙，并有房

2、舍、厂房密集分布，机场路以北为白云旧机场范围。 区间地形稍有起伏，总体表现为南部高，北部低，地面高程一般在8.5010.00m。 道路两侧地下管线密集分布。2、地质概述2.1地层划分本区间地层由上至下划分为：1人工填土层，3-1粉细砂层，3-2中粗 砂层，4-1冲积-洪积土层，4-2河湖相淤泥质土层，4-3粉质粘土，5C-1A 软塑状残积土层，5C-1B塑状残积土层，5-2残积类粉质粘土，8C-1炭 质灰岩中风化带，9C-1炭质灰岩微风化带，9。-2灰岩微风化带。2.2盾构穿越地层情况隧道左线围岩分类表里程长度(m)隧道围岩分类隧道穿越地层洞 顶洞 身洞 底综合 围岩 分类ZDK22+392.

3、964ZDK22+583.8190.836IIII洞顶 洞身 洞底<4-1>、<5C-1B><4-1>、<5C-1B><5C-1B>、<5C-1A>ZDK22+583.8ZDK22+779.1195.3I nI nIVI洞顶洞身洞底<4-1><5C-2><5C-1B><5C-2><5C-1B><5C-2><5C-1B><9C-2>ZDK22+779.1ZDK22+856.39277.292IIIVI洞顶洞身 洞底<4-1&

4、gt;、<3-2><4-1>、<5C-1B><4-1><5C-1B><9C-2>隧道右线围岩分类表里程长度(m)隧道围岩分类隧道穿越地层洞 顶洞 身洞 底综合 围岩 分类YDK22+202.194ZDK22+283.180.906IIIVI洞顶洞身洞底<4-1>、<5C-1B><4-1>、<5C-1B><5C-1B><9C-1><9C-2>YDK22+283.1YDK22+431.5148.4IIII洞顶洞身洞底<4-1><

5、;4-1><4-1>YDK22+431.5YDK22+795.3363.8IIVIVI洞顶洞身洞底<4-1>、<5C-1B><4-1><5C-1B><9C-2><4-1><5C-1B><9C-2>YDK22+795.3YDK22+856.39261.092IIII洞顶洞身 洞底<4-1><3-2><4-1><3-2><5C-1B>三远区间盾构隧道总体处于上软下硬地层，左线穿越硬岩总长约165.4m,进 入盾构开挖区域高度为

6、1.61.8m，硬岩平均抗压强度在4650Mpa,占左线隧 道总长的35%。右线穿越硬岩总长约269.9m,占右线隧道总长的 41%。在YDK22+518.292YDK22+478.292将穿越 40m的上软下硬地层，洞身上部为 4-1粉质粘土、洞身下部为9C-2灰岩微风化带，钻孔揭露灰岩最大抗压强度 为105.1Mpa，进入盾构开挖区域高度为5m左右。附图：线路纵断面图2.3溶、土洞分布情况3、施工情况3.1施工中遇到的问题 盾构掘进中遇到卡刀盘现象，地表容易产生较大的沉降，甚至沉陷。 刀具磨损严重，刀圈易崩裂，无法估计刀具损耗。 由于上部均为4-1地层，换刀困难，施工过程中地表容易产生较大

7、沉降。 由于隧道断面内岩层、土层交错，推进过程中极容易结泥饼，造成推进困 难。 有可能要采用带压换刀。 存在未探明的溶、土洞。3.2施工实例3.2.1在里程为ZDK22+744处2008年10月17 日，当左线盾构机掘进至里程为 ZDK22+752.23时，在刀盘前8米左右地表产生了 1.92mm的沉降，18日盾构掘进至ZDK22+744.08时，该断面又继续沉降了 2.02mm，在里程为ZDK22+741左右时，盾构机压力突然降 低至0.3bar，速度较快，扭矩降低到0.8X106kn.m。根据这种情况，我部判断遇 到了未探明的溶洞，在管片拖出盾尾后及时进行二次注浆，达到了很好的效果。最终，

8、该断面累计沉降为36.96mm。3.2.2在里程为YDK22+684处当左线盾构掘进至 ZDK22+705.79时，据断面YDK22+684还有21.79米，该 断面就产生较大沉降，最终累计沉降173.57mm,根据钻孔资料显示，此处溶洞钻孔编号为153、154、155、157、158,溶洞与隧道的具体位置关系见附图。该处产生如此大的沉降，据分析，有以下几点原因：（1）此处溶洞较多，可能联通，盾构掘进时地下水及溶洞填充物损失较多；（2）该地段处于上软下硬地层，盾构掘进扰动较大。通过对该地段的分析，我部在后期的 10A、139等溶洞的处理时，用双液浆 将对盾构有影响的溶洞四周封堵，然后在用单液浆

9、填充溶洞，取得了较好的效果， 在后期的掘进中，没有产生较大沉降，顺利通过机场路。4、小结通过盾构机在岩溶地段的掘进，我部得出以下经验：(1) 在施工前认真分析标段地质情况，对于有溶洞地段应加密勘察，调查仔 细，为施工阶段制定准确地施工参数提供有效依据。 对于已查明的溶洞，以隧道底板下 10m范围内为高风险区，通过地表钻 孔注浆， 及时填充溶洞空隙。 对富水区域进行采用双液浆加固溶洞地层， 对溶洞 数量将多， 可能产生联通的地层， 采用双液浆封堵四周， 然后单液浆填充的方法 进行处理。(3) 盾构在岩溶地段掘进过程中，应建立土压平衡模式，若土仓压力和扭矩 突然发生异常变化，应加强对地表监控和渣样分析，及时进行二次注浆(4) 采用气压掘进，总压力 0.8bar, 土压 0.3bar, 刀盘转速 1.5rap 推力小于 800t, 泡沫参入量 3%(5) 盾构机刀盘切削面地层软硬不均 , 方向不容易控制。 按照给定的容许偏 差值进行控制 , 当接近偏差值时及时调整 , 纠正于微小偏差之时。 掘进过程中保持 正确姿态。(6) 盾构机通过时岩溶地层，如果水含水将多，及时建立气