特殊地段盾构掘进的沉降控制技术

1、 特殊地段盾构掘进的沉降控制技术 特别地段的沉降掌握始终是盾构施工中的难点、风险点，本文介绍了广州地铁某盾构区间在经过“三区”（隧顶覆砂区、桩基础群区和地面密集建筑物区）地段时所实行的技术措施，以期对类似地层有借鉴和指导作用。 广州地铁某盾构区间为双线圆型隧道，内径5.4m，外径6m，采纳刀盘直径6.28m的土压平衡盾构机施工。在接近吊出井时要经过一“三区”特别地段，即：隧顶覆砂区、桩基础群区和地面密集建筑物区。为平安通过该特别段，项目部编制了一套具体、针对性强的施工方案，并在施工中逐一落实，最终盾构机平安到达吊出井。1、特别地段的工程状况1.1地质水文状况：该地段长约300m，隧道覆土142

2、3m，洞身经过地层主要为7、8、9泥质砂岩，夹部分6全风化泥质粉砂岩；洞顶主要为32细砂层，夹少量42、52地层，32砂层厚3.59m，平均厚5m以上；通过现场试验，9微风化地层平均单轴极限抗压强度16.0MPa左右。本区段地下水有第四系孔隙水及基岩裂隙水，第四系孔隙水埋深03m，水量丰富，由大气降水及江、河水补给。基岩裂隙水主要赋存于基岩强、中等风化带的裂隙中，埋深随基岩面而起伏，一般为1520m，32中细砂层富水性中等及渗透系数较大。1.2地面建筑物及桩基础状况该段隧道顶部及其影响范围内主要有45栋建筑物，绝大部分是民房，层高37层，为框架结构；有8栋是一层高的制衣厂厂房，为砖混结构。房屋

3、基础除12栋房屋是自然基础外，其余为r500r600钻孔桩砼基础及r120的木桩基础。有16栋房屋的桩基础侵入隧道或接近隧顶，另有两栋房屋被鉴定为危房。2、掌握沉降的技术措施2.1到达特别段前的预备工作1）在该特别地段增设3个补勘点以把握更精确、全面的地质状况。2）对中轴线两边各30m内发生较大倾斜和结构老旧房屋进行鉴定，为危房的拆除或临迁。3）对隧道上方建筑物进行具体的入室调查。对桩基侵入隧道或接近隧顶的建筑物实行托换加固措施，结构面发觉裂缝的则作具体记录。4）预备支顶加固材料、注浆加固材料、抢险机具设备、车辆、警戒标识物等以备用。5）在到达特别段前选择一开挖面自稳性较好的地段对盾构机进行全

4、面检修，削减在特别地段停机检修的风险：对破损较大的盾尾刷进行更换；全面检测刀具，对磨损超标的刀具进行更换；对堵塞的注浆管进行疏通处理；对分别通往开挖面、土仓、螺旋输送器的主从泡沫管进行疏通，并在刀盘面中心四周增设1根泡沫管。2.2通过时的掘进掌握2.2.1掘进模式、盾构机配置及掘进参数针对特别段的状况，选用的掘进模式，盾构机械配2.2.2刀具配置本段洞身地层主要为7、8、9泥质砂岩、粉砂岩，易结泥饼，依据以往类似地层施工阅历，采纳全软土刀具将会消失盾构机推力增大、扭矩增大、掘进困难的现象，严峻时由于盾构机长时间在一小范围扰动，隧道顶部的砂土层会塌落，进而导致地面塌陷的事故；若采纳全硬岩刀具，则

5、刀盘面开口率削减，结泥饼的机会就会增加。故过本段时采纳了混合式刀具配置：64把刮刀，16把铲刀，5把边缘双刃滚刀，8把正面双刃滚刀，6把中心双头齿刀。正面滚刀都高出刀盘盘面175mm，为开挖面破除下来的砟土留出了足够的出砟空间，刮刀超出刀盘盘面140mm，受到滚刀的爱护，刀盘开口率约为29%。2.2.3掘进过程的施工技术要求盾构在通过该特别段时有序、平衡、平稳。有序1）施工组织有序人、机、料的配置合理，工序的支配、连接有序。2）机械保养有序机械保养定人、定期、专业、规范，做到无遗漏、标准化。3）信息管理有序技术交底、作业交底按部就班，自经理部至作业面指令畅通、反馈快速。平衡1）土仓压力与开挖面水土压力平衡严格掌握土仓压力，尽量保持土压平衡，不要消失过大的波动；考虑本段地下水水压较高，土仓压力设置为上部1.3bar左右，下部1.8bar左右。2）出土量与掘进进尺平衡严格掌握出土量，做到进尺量与出土量均衡。本隧道开挖直径6.28m，考虑盾构姿势变化或其他缘由引起的岩土损失和岩土的松散系数，每环出土量约6669m3，即4.5节砟车。除量的掌握外，还要坚持对每环砟样进行地质水文分析，发觉与开挖断面地质状况不符（尤其是消失32砂层）时，则立刻实行措施。3）注浆压力与水土压力平衡除考虑注浆处的水土压力，还要考虑后方来水、开挖面来水的水压，故注浆压力是在注浆处水土压力基础上提高12kg