盾构掘进地层变形原因分析与施工控制

盾构掘进地层变形原因分析与施工控制

北京地铁在5号线施工中首次采用盾构法进行地铁区间隧道的掘进, 下穿城市中心区域, 在这些区域中有很多是老旧城区和中心商业区, 对于地层变形和地面沉降的控制要求极为严格, 因此很有必要对盾构掘进过程中地层变形和地面沉降的规律进行细致分析,并采取相应的施工方法与技术措施进行控制, 以满足盾构施工过程中的环境要求。

1 地层变形原因分析

盾构法隧道施工引起地层变形的基本原因可归纳为以下几个方面。(1) 开挖面土体的移动: 当隧道掘进时, 开挖面土体的水平支护应力可能大于或小于原始侧压力,开挖面前方土体从而会产生下沉或隆起。(2) 建筑空隙引起的沉降: 土体挤入盾尾空隙,由于向盾尾后面隧道外围建筑空隙中压浆不及时、注浆量不足、压浆压力不适当, 使盾尾后坑道周边土体失去原始三维平衡状态, 引起地层损失; 盾构在曲线中掘进, 或纠偏掘进过程中实际开挖断面不是圆形而是椭圆形, 故引起地层损失; 盾构在土体中移动, 盾壳表面粘附着一层粘土, 推进时盾尾后隧道外围形成的空隙大量增加, 如不相应增加注浆量, 地层损失将增加。

(3) 衬砌变形和沉降: 在土压力作用下, 隧道衬砌产生的变形也会引起少量地层损失, 当隧道衬砌沉降较大时会引起不可忽略的地层损失, 衬砌渗漏也引起沉降。

(4) 受扰动土体的固结再沉降: 由于盾构掘进过程中的挤压作用和盾

尾注浆作用等因素, 使周围地层形成超孔隙水压区, 需经过一段时间后才能消散复原。在此过程中因地层发生排水固结变形引起地面沉降。

2 地层沉降控制方法

2.1 地层状况及沿线建构筑物调查

若要在施工过程中达到有效控制地层沉降的目的, 首要的先决条件就是在盾构隧道掘进之前对隧道施工影响范围内的地层状况及沿线建(构)筑物进行调查, 在获得相关的原始资料后, 对地层条件及沿线建(构)筑物的状态进行评价分级, 并结合相关规范要求,进而确定其在施工过程中为确保地层及建(构)筑物的稳定而应达到的控制标准。

2.2 优化匹配盾构掘进参数

在确定了沿线地层及相关建(构)筑物的控制标准之后, 就要根据控制目标调整盾构掘进参数, 使盾构在施工过程中达到最优控制掘进状态。

盾构最优掘进是指: 掘进时对周围地层及地面的影响最小, 地层强度下降小, 受到的扰动小, 超空隙水压力小, 地面隆沉小, 盾尾脱出时的突沉幅度小, 这些是盾构施工中控制地面沉降、保护环境的首要条件和治本方法。

要达到上述最优状态, 必须在盾构掘进过程中根据隧道埋深、地质条件、地面荷载、设计坡度、转弯半径、轴线偏差及盾构姿态等情况, 选取合理的参数指导施工。为此必须进行沿线监测地表变形值, 据此不断进行优化组合, 指导下一步的掘进施工, 使之真正达到优化施工参数的目的。

盾构分体始发掘进专项施工方案

第一章编制依据 1、广州市轨道交通六号线盾构7标段【天平架～燕塘～天河客运站】盾构区间土建施工项目招标文件、招标图纸、地质勘查报告、补遗书及投标文件。 2、广州市轨道交通六号线盾构7标段【天平架～燕塘～天河客运站】盾构区间土建工程承包合同。 3、广州市轨道交通六号线盾构7标段补充地质勘测资料、管线调查及现场调查资料。 4、广州市轨道交通六号线盾构7标段施工设计图纸。 5、国家现行有关施工及验收规范、规则、质量技术标准，以及广州地区在安全文明施工、环境保护、交通组织等方面的规定。 6、我公司在广州地铁建设中的成功的施工经验和研究成果及现有的施工管理水平、技术水平、科研水平、机械设备能力。 第二章工程概况 一、始发端头工程地质、水文概况 ㈠工程地质 根据《广州市轨道交通线网岩土工程勘察总体技术要求》的地铁沿线岩土分层系统和沿线岩土层的成因类型和性质、风化状态等，本基坑内各岩土分层及其特征如下： <1>人工填土层（Q4ml） 主要为杂填土和素填土，颜色较杂，主要为褐黄色、灰色、灰褐色、褐红色等，素填土组成物主要为人工堆填的粉质粘土、中粗砂、碎石等，杂填土则含有砖块、砼块等建筑垃圾或生活垃圾，大部分稍压实～欠压实，稍湿～湿。本层标贯击数6～18击，平均击数11击。 <4-2>河湖相沉积土层（Q3+4al） 呈深灰色、灰黑色，主要为淤泥及淤泥质土组成，组成物主要为粘粒，含有机质、朽木，饱和，流塑状，局部夹薄层细砂。标贯实测击数1～2击，平均击数为1.5击。 <5H-2>硬塑～坚硬状花岗岩残积土层 黄褐色、红褐色、灰白色、灰褐色、黑褐色等色，组织结构已全部破坏，矿物成分除石英外大部分已风化成土状，较多细片状黑云母，以粉粘粒为主，含较多中粗砂、砾石。残积土遇水易软化崩解。主要为砾质粘性土、砂质粘性土、粘性土，呈硬塑～坚硬状。

上硬下软地层盾构施工-最新资料

上硬下软地层盾构施工 : In the hard soft formation, and shield construction characteristics, through the analysis of strata, it shields construction parameters optimization, and takes the ground sleeve valve barrel grouting of the strata damage, the weak layer reinforcement measures, and the design calculation and construction practice. The results show that, using the technology of construction treatment can better control shield posture, security shield smoothly through such formation. s: under the hard soft shield, tunnel sleeve, valve tube reinforcement, shield posture 0、前言 城市轨道交通具有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源及用地等特点。目前世界各国普遍意思到：解决城市的交通问题的根本出路在于优先发展以轨道交通为骨干的城 市公共交通系统。采用盾构法进行隧道施工，由于其特有的安全高效及适应性，广泛应用于城市轨道交通建设隧道施工中。随着施工建设的开展，施工过程中必然遇到各种难题，本文结合长沙市轨道交通2号线实例，对盾构施工上硬下软地层处理进行了深入研究，详细论述了处理措施。

隧道盾构掘进施工主要工艺

隧道盾构掘进施工主要工艺 1、盾构始发与到达掘进技术 1.1 始发掘进 所谓始发掘进是指利用临时拼装起来的管片来承受反作用力，将盾构机推上始发台，由始发口贯入地层，开始沿所定线路掘进的一系列作业。本工程中每台盾构机都要经过两次始发掘进，第一次是盾构机组装、调试完后从三元里站始发，第二次是盾构机通过广州火车站后二次始发。 1.1.1 始发前的准备工作 （1）始发预埋件的设计、制作与安装 盾构机始发时巨大的推力通过反力架传递给车站结构，为保证盾构机顺利始发及车站结构的安全，需要在车站的某些位置预埋一些构件。同时盾构机盾尾进入区间后为减小地层变形需要立即进行回填注浆，为了防止跑浆也需要在车站侧墙上预埋构件以实现临时封堵。 三元里车站始发预埋件大样及预埋位置如图：隧盾-施组-SD01、02所示。 （2）洞门端头土体加固 三元里车站隧道端头上覆2米厚〈8〉类土（岩石中等风化带），开挖后侧壁基本稳定。始发前不对端头进行加固。 （3）端头围护桩的破除 始发前需要对洞门端头围护桩予 以拆除，确保盾构机顺利出站。三元里 站端头围护桩厚1.1米，洞门预留孔直 径6.62米。计划对围护桩进行分块拆除 如图7-1-1。 环形及横向拉槽宽度50cm，竖向 拉槽宽度20cm，竖向槽沿围护桩接缝凿 除。 盾构机推进前割断连接钢筋，拉开 钢筋砼网片，清理石碴并处理外露钢筋 头，避免阻挂盾壳。围护桩拆除后，快 速拼装负环管片，盾构机抵拢工作面，避免工作面暴露太久失稳坍塌。拉槽 图7-7-1 凿除分块示意图

1.2 盾构机始发流程 盾构机始发前首先将反力架连接在预埋件的位置，吊装盾构机组件在始发台上组装、调试；然后安装400宽的负环钢管片，盾构机试运转；最后拆除洞门端墙盾构机贯入开挖面加压掘进。 盾构机始发流程见下图： 盾构机始发时临时封堵操作工艺流程如下： 安装反力架、始发台 盾构机组件的吊装 组装临时钢管片、 盾构机试运转 拆除端头维护桩 盾构机贯入开挖面加压掘进（拼装临时管片） 盾尾通过入，压板加 固、壁后回填注浆 端头地层加固 检查开挖面地层 始发准备工作 拆除端头围护桩 掘 进 安装螺栓、橡胶帘布板及钢压板 上拉压板，置于盾构机通过位置 盾尾通过始发口 下拉压板 盾尾同步注浆

岩溶地层中的盾构隧道施工(精)

岩溶地层中的盾构隧道施工 摘要:研究目的:岩溶地层中采用盾构法施工在国内尚属首次。盾构掘进中可能发生盾构机栽头、陷落,地层大量失水、坍塌,严重差异沉降而致隧道结构破坏等事故。对溶洞的空间分布、大小及充填情况,溶洞处理,盾构掘进技术措施3个方面进行深入研究,并组织精心设计、精心施工,以保证施工及运营安全。 研究方法:采用多种勘查手段分析岩溶地层,充分注重盾构机及盾构施工的特点,比选、优化设计施工方案。 研究结果:顺利完成岩溶段盾构隧道施工,验证了勘查及加固方案,填补了国内的空白。 研究结论:综合运用多种探测方法对探明溶洞的分布很有成效;根据盾构施工特点制定地层加固方案并有效实施以及对盾构机设计进行针对性的改进并采取相应的掘进技术措施都是适宜的。 关键词:广州地铁;岩溶地层;盾构施工 广州轨交通5号线草暖公园—小北站区间,在F1、F2两断裂带间地石炭系灰岩地层149.105m(YCK7+903.505-YCK8+052.610)范围内,详勘阶段有7个钻孔揭示存在溶洞。 但由于钻探孔间距(约20~40m)过大,未能完整揭示溶洞的大小、分布及充填物的物理力学性质。 经对草暖公园—小北站区间整体地质与环境的综合分析,确定其区间隧道(埋深22.86~24.30m)采用土压平衡盾构施工,而在岩溶地层中采用盾构法施工在国内外尚属首次。盾构掘进中可能发生盾构机栽头、陷落,地层大量失水、坍塌,严重差异沉降而致隧道结构破坏等事故。 为确保施工及运营安全,对溶洞的空间分布、大小及充填情况,溶洞处理,盾构掘进技术措施3个方面进行深入研究,并组织精心设计、精心施工。 1 运用多种勘查方法,探明溶洞情况 根据目前可行的勘测手段,为切实探明溶洞的分布与填充状况,拟定以钻探为主、多种方法综合运用的探测方案。即:高密度电阻率法地面物探(总体探查溶洞分布情况)加密钻孔(直观掌握溶洞及充填物状况)电磁波深孔CT(在钻孔间加密剖切面勘查,判断边界)综合判断后结合注浆孔布置补孔探测。 1.1 高密度电阻率法物探 对YCK7+880~YCK8+035范围内纵向进行探测,共设计物探剖面6条,剖面长均为177m(详见 图2)。每条剖面均有2个基点控制。 勘察的结果表明,本区地下有4处岩溶发育区(见图1)。据其成果将勘察范围划分为5个区域单元进一步深入勘察。

盾构掘进施工技术交底

穗莞深城际轨道交通SZH-3标虎长盾构区间 盾构掘进施工技术交底 一、概况 虎长盾构区间采用两台直径8810mm的日本奥村土压平衡盾构机掘进施工。左右线两台盾构机先后从明挖段工作井始发，掘进至虎门商贸城站南端头井吊出。区间左线长度为2893.084m、右线长度为2894.2m，衬砌结构为C50钢筋混凝土预制管片，内径7700mm、外径8500mm。 盾构掘进施工分为始发，掘进和接收三个阶段，施工中根据每个阶段施工特点采取针对性的技术措施，保证施工安全，满足质量和环保要求。在盾构起始段200m进行试掘进，并根据试掘进调整，确定掘进参数。在盾构到达接收工作井100m前，对盾构轴线进行测量并作调整，保证盾构准确进入接收洞门。 二、施工准备 1、人员准备： ⑴项目部管理人员：工区长，副工区长，工区总工，现场工程师。 ⑵盾构掘进队：带班员，拼装员，电瓶车司机，注浆员等。 ⑶盾构地面队：搅拌站调度、搅拌手，龙门吊司机、司索工，电瓶车充电员等。 ⑷盾构机修队：盾构机械维修员。 ⑸盾构电工队：盾构电气检修员。 ⑹盾构吊装队：广东力特吊装公司。 ⑺盾构组装队：上海力行公司。 ⑻盾构测量队：地面沉降测量员，盾构姿态测量员，管片姿态测量员等。 2、施工机具准备： ⑴两台直径8810mm日本奥村土压平衡盾构机 ⑵搅拌站一座 ⑶电瓶车两台 ⑷循环水箱一个 ⑸发电机一台及配套发电机房一座 ⑹电瓶车充电房一座 ⑺龙门吊四台

⑻350吨履带吊一台 ⑼地面自生产加工房一座 三、施工工艺 1、盾构吊运与组装 根据盾构部件情况、场地情况，制定详细的盾构组装放啊，然后根据相关安全操作规程使用350吨履带吊，200吨汽车吊，60吨龙门吊将盾构机各部件吊运至基坑内，并由力行组装队对盾构机进行组装。 2、盾构机现场调试 根据盾构机主要功能及使用要求制定调试大纲，主要调试内容如下： ⑴盾构壳体 ⑵切削刀盘 ⑶管片拼装机 ⑷螺旋运输机 ⑸皮带运输机 ⑹同步注浆系统 ⑺集中润滑系统 ⑻液压系统 ⑼铰接装置 ⑽电气系统 ⑾渣土改良系统 ⑿盾尾密封系统 对各系统进行空载调试，然后进行整机空载调试，详细记录盾构运转状况，并进行评估。 3、盾构始发 制定详细的始发方案，使用反力架作为盾构机的推进支撑面，精确确定盾构始发标高等已定参数，始发掘进前对洞门土体进行质量检查，对洞门加固的旋喷桩做抽芯检测，制定洞门密封破除方案，使用止水帘布扇形压板对洞门进行密封，确保始发安全。始发掘进时对盾构姿态进行复核。在负环管片定位时，确保管片环面与隧道轴线垂直。始发掘进时重点保护6，7号台车之间的延长管线，对盾构掘进，壁后注浆，管片拼装，出土及材料运输进行工序磨合，尽量在正常掘进时做到环环相扣，工序衔接得当。始发掘进时严格控制盾构的姿态和推力，加大检测力度，根据监控结果调整掘进参数。

复杂地层盾构施工技术研究

复杂地层盾构施工技术研究 【摘要】在分析工程重难点的基础上,对包括盾构机选型和刀具配置等盾构机主要技术参数进行较深入的探讨。同时,对掘进模式的优选、掘进参数、盾构机姿态的控制和同步注浆参数的设定等方面的技术措施进行了研究,总结出了一套较为成熟的施工技术方法。 【关键词】隧道;冲洪积扇地层;盾构掘进 北京地铁4号线北宫门-龙背村调出井盾构区间所处地质条件比较特殊,穿越永定河冲洪积扇,并受到西北玉泉山和香山等山脉的影响,且局部穿越出露的极硬岩,具有山前冲洪积扇地层的复合特性,施工难度大, 施工技术要求高。对包括盾构机选型和刀具配置等盾构机主要技术参数进行较深入的探讨以及对掘进模式的优选、掘进参数、盾构机姿态的控制和同步注浆参数的设定等方面的技术措施进行了研究,总结出了一套较为成熟的施工技术。 1、工程概况和施工重难点 1.1 工程概况 北京地铁4号线北(宫门)-龙(背村调出井)盾构区间长523.294 m,根据地勘资料,区间穿越第四纪全新世冲洪积层、第四纪晚更新世冲洪积层,局部穿越二迭系红庙岭组。第四纪冲洪积层主要以粉土、粉质黏土、粉细砂、卵石圆砾层为主;二迭系红庙岭组主要以强~中风化砾岩、微风化砾岩、微风化砂岩、强~中风化砾岩为主。 根据详勘和补充勘探报告显示,北-龙区间大约有190m左右的全断面岩石,该段岩石为微风化砾岩和强风化砂岩,单轴抗压强度最大76.8 MPa。其余地层主要为粉质黏土、粉土、中粗砂以及全断面的砂卵石层,有较为严重的软硬不均地层出露,具有山前地区的典型特点。钻孔中实测两层地下水,第一层为潜水,第二层为层间潜水。由于本段地下水不具有承压性,总体上对盾构施工没有太大影响,但是盾构施工对含水的砂层产生一些不利因素,尤其是盾构开挖面上部的砂层容易受到扰动而引起局部坍塌(图1)。 1.2 工程重难点 由于本工程为山前冲洪积扇地形,地质复杂多变,盾构机在复合地层中掘进需要根据不同的地层情况频繁转换盾构机的掘进模式、掘进参数和注浆参数,同时也要及时调整添加材料的种类和数量。在岩石地层中掘进,刀具磨损较为严重,导致换刀频率增加,增加了停机时间,对施工工期将产生较大影响。在上软下硬地层中掘进,如何保证掌子面稳定,以及快速安全的通过是本工程的难点。 2、盾构机主要技术参数 2.1 盾构机选型

盾构分体始发掘进专项施工方案1

盾构分体始发专项施工方案 第一章编制依据 1、广州市轨道交通六号线盾构7标段【天平架～燕塘～天河客运站】盾构区间土建施工项目招标文件、招标图纸、地质勘查报告、补遗书及投标文件。 2、广州市轨道交通六号线盾构7标段【天平架～燕塘～天河客运站】盾构区间土建工程承包合同。 3、广州市轨道交通六号线盾构7标段补充地质勘测资料、管线调查及现场调查资料。 4、广州市轨道交通六号线盾构7标段施工设计图纸。 5、国家现行有关施工及验收规范、规则、质量技术标准，以及广州地区在安全文明施工、环境保护、交通组织等方面的规定。 6、我公司在广州地铁建设中的成功的施工经验和研究成果及现有的施工管理水平、技术水平、科研水平、机械设备能力。 第二章工程概况 一、始发端头工程地质、水文概况 ㈠工程地质 根据《广州市轨道交通线网岩土工程勘察总体技术要求》的地铁沿线岩土分层系统和沿线岩土层的成因类型和性质、风化状态等，本基坑内各岩土分层及其特征如下： <1>人工填土层（Q4ml） 主要为杂填土和素填土，颜色较杂，主要为褐黄色、灰色、灰褐色、褐红色等，素填土组成物主要为人工堆填的粉质粘土、中粗砂、碎石等，杂填土则含有砖块、砼块等建筑垃圾或生活垃圾，大部分稍压实～欠压实，稍湿～湿。本层标贯击数6～18击，平均击数11击。 <4-2>河湖相沉积土层（Q3+4al） 呈深灰色、灰黑色，主要为淤泥及淤泥质土组成，组成物主要为粘粒，含有机质、朽木，饱和，

流塑状，局部夹薄层细砂。标贯实测击数1～2击，平均击数为1.5击。 <5H-2>硬塑～坚硬状花岗岩残积土层 黄褐色、红褐色、灰白色、灰褐色、黑褐色等色，组织结构已全部破坏，矿物成分除石英外大部分已风化成土状，较多细片状黑云母，以粉粘粒为主，含较多中粗砂、砾石。残积土遇水易软化崩解。主要为砾质粘性土、砂质粘性土、粘性土，呈硬塑～坚硬状。 <6H>花岗岩全风化带（γ53-2） 呈黄褐色、褐灰色、红褐色、黑褐色等，原岩组织结构已基本风化破坏，但尚可辨认，岩芯呈坚硬土柱状，遇水易软化崩解。局部夹强风化花岗岩碎块。 <7H>花岗岩强风化带（γ53-2） 呈黄褐色、褐灰色、红褐色、黑褐色等，原岩组织结构已大部分风化破坏，矿物成分已显著变化，风化裂隙很发育，岩石极破碎，岩块可用手折断。钾长石用手捏成砂状，斜长石、云母多已风化成高岭土或粘土。局部夹全风化花岗岩。岩芯呈半岩半土状，岩芯遇水易软化崩解。 <8H>花岗岩中等风化带（γ53-2） 呈浅褐色、灰褐色等，中、细粒结构，块状构造，岩石组织结构部分破坏，矿物成分基本未变化，风化裂隙被铁染，并充填少量风化物。斜长石矿物风化较深，钾长石、云母矿物风化轻微。岩质硬，锤击声稍脆，不易击碎。局部夹强风化岩。岩芯较破碎，呈短柱状、碎块状。 <9H>花岗岩微风化带（γ53-2） 岩石组织结构基本未变化，断口处新鲜，岩质坚硬，锤击声脆。岩芯呈长柱状、短柱状。 ㈡工程水文 地下水按赋存方式分为第四系松散土层孔隙水，块状基岩裂隙水。第四系冲积—洪积砂层为主要潜水含水层，冲积—洪积砂层含粘粒较多，富水程度较差，渗透系数仅为0.5～2.0m/d。块状基岩裂隙水主要赋存在燕山期花岗岩强风化带及中等风化带，水力特点为承压水，地下水的赋存不均一。在裂隙发育地段，水量较丰富，属承压水，渗透系数为1.09m/d。 区间场地环境类别为Ⅱ类。地下水对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。

软土地层盾构施工地表沉降分析及措施

软土地层盾构施工地表沉降分析及措施 摘要:通过对上海地铁软土地层盾构施工引起的地层变形原因和机理进行分析，结合派克公式对地层变形进行计算，引出地层损失率作为沉降控制标准，并提出了软土地层盾构施工地层损失控制技术要点，以减小施工对环境的影响。 关键词: 软土地层，地层损失，地层损失率 0 引言 随着盾构施工技术在城市地铁建设应用中的不断发展，地铁施工普遍存在的诸如地表沉降、周边建( 构) 筑变形等对环境的不利影响也越来越引起人们的重视，但迄今为止尚未得到完全解决，研究盾构施工技术、控制措施及其减少对地层及周边环境的影响具有指导作用。本文通过对上海软土地层盾构施工引起的地表变形机理和原因分析，结合派克公式以及地层损失率控制要求对地表沉降进行反算，以求在施工中采取针对性措施，减少地层变形。 1 地表变形机理 变形从物理角度讲，归结为应力的变化。天然土体一般是由矿物颗粒构成骨架体，孔隙水和气体填充骨架体而组成的三相体系。饱和土由土颗粒和水组成，土颗粒之间存在胶结物，有些没有粘结。但是它们都能传递荷载，从而形成传力骨架，叫做土骨架。外载荷作用在土体上，一部分由孔隙水承担，叫做孔隙水压力，另一部分则由土骨架承担，就是有效应力，对引起压缩和产生强度有效。 土体受外力后，土粒和孔隙中的流体均将发生位移，孔隙流体及气体体积减小、颗粒重新排列、颗粒间距离缩短和骨架体发生错动，引起土体变形，从而引起地表变形。 2 地表沉降规律 横向上，沉降槽曲线近似为正态分布，见图1。 纵向上，隧道沉降分布随时间变形具有阶段性规律，见图2。 3 盾构施工引起地层变形的作用机理和原因分析 3．1 盾构施工引起地表沉降的作用机理 根据地表沉降规律纵向曲线分布，盾构施工引起的地表沉降按照变化规律可分为五个阶段，各阶段变形的主要原因和作用机理见表1。

盾构掘进管片拼装等施工方案作业方案

盾构掘进管片拼装等施工方案作业方案 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】

盾构掘进、管片拼装、壁后注浆、成型隧道施工方案施工方案 盾构掘进 掘进流程见图2-1-1。 用于本合同段掘进施工的土压平衡盾构的开挖土仓由刀盘、切口环、隔板、土压传感器及膨润土添加、泡沫注入系统组成。根据本合同段隧道地层条件，需选择土压平衡模式进行本合同段区间隧道的掘进。土压平衡掘进模式中土仓压力 的保持首先需选定土仓压力，掘进过程中通过调整推进力实现推进速度控制、通过调整螺旋输送机转速实现出碴量控制。具体方法如下： （1）土仓压力值P的选定 P值应能与地层土压力和静水压力相平衡，设刀盘中心地层静水压力、土压力之和为P0，则P＝KP0，K一般取～。掘进施工过程中土仓压力根据试掘进时取得的经验参数并结合盾构所在位置的埋深、土层状况及地表监测结果进行调整与控制。

（2）推进速度控制 图2-1-1 盾构掘进控制程序图 土压力设定 土压力控制 掘进速度控制 监视

为保持土仓压力的稳定，掘进速度必须与螺旋输送机的转速相符合，同时必须兼顾注浆，确保浆液能均匀填实管片与地层的空隙，根据施工的实际情况确定并调整掘进速度控制推进油缸的推力。 （3）出碴量的控制 每环掘进出碴量根据试掘进段取得的参数进行控制。出碴量控制可通过推进速度与螺旋输送机转速来实现。 （1）姿态监控系统 盾构姿态监控通过SLS-T自动导向系统和人工测量复核进行盾构姿态监测。随着盾构推进导向系统后视基准点需要前移，必须通过人工测量来进行精确定位。为保证推进方向的准确可靠，拟每30～50m进行一次人工测量，以校核自动导向系统的测量数据并复核盾构机的位置、姿态，确保盾构掘进方向的正确。 （2）调整与控制 盾构共16组推进油缸，分五区，每区油缸可独立控制推进油压。盾构姿态调整与控制便可通过分区调整推进油缸压力事项盾构掘进方向调整与控制。 （3）纠偏措施 1）滚动纠偏 刀盘切削土体的扭矩主要是由盾构壳体与洞壁之间形成的摩擦力矩来平衡，当摩擦力矩无法平衡刀盘切削土体产生的扭矩时将引起盾构本体的滚动。盾构滚动偏差可通过转换刀盘旋转方向来实现。 2）竖直方向纠偏 控制盾构机方向的主要因素是千斤顶的单侧推力，它与盾构机姿态变化量间的关系非常离散，需要靠人的经验来掌握。当盾构机出现下俯时，可加大下侧千斤顶的推力，当盾构机出现上仰时，可加大上侧千斤顶的推力来进行纠偏。同时还必须考虑到刀盘前面地质因素的影响综合来调节，从而到达一个比较理想的控制效果。 3）水平方向纠偏

盾构机穿越上软下硬地层及全断面硬岩地层质量控制

盾构机穿越全断面硬岩及上软下硬地层质量控制 摘要：深圳地铁1号线续建工程固～后区间，盾构机要穿越3段上软下硬地层（最长70m）及一段全断面硬岩（90m），施工风险较大，本文从盾构参数设置，辅助措施实施以及盾构机操作技巧等多方面阐述了盾构机穿越过程中的质量控制。 摘要：盾构机上软下硬全断面质量控制 一、工程概况 1.1工程简介 深圳地铁一号线续建工程固戍站～后瑞站区间，起止里程为SK35+037.20～SK36+800.00，线路南北走向，盾构机从明挖段南端下井始发，沿线穿行宝安大道下方，通过下锚段明挖施工段，到达固戍站北端头解体吊出，完成掘进施工。 1.2地质条件 区间隧道结构洞身大部分为残积土及风化岩，在不受施工扰动的情况下，地层具较高的承载力，如受施工扰动残积土极易变形，遇水软化崩解，承载力大幅度降低，在短时间内极易发生坍塌变形；中～微风化岩自稳性较好，其它岩土结构松散、松软，稳定性差，极易发生坍塌变形。基底处于不同地层中，可能产生差异沉降。 该区间最大最小标贯击数及抗压强度见下表。 3 ⑨3和⑨4作硬地层考虑，⑨2及以上的地层作为软地层考虑。该区间隧道洞身穿越地层的全断面硬地层和上软下硬地层分布范围见下表。 表1-2右线洞身地层分段统计表 可知，区间隧道存在3段上软下硬地层（最长段70m），1段全断面硬岩（90m），洞身地层抗压强度最大达89.9Mpa；上述地层对盾构掘进及刀具能力是一个极大的挑战，刀具的磕碰磨损及偏磨比较严重，掘进速度较慢，刀具长期破岩产生高温，且地下水丰富容易造成喷涌，盾构机姿态较难控制，且容易造成隧道轴线偏移和地面的沉降超限。 二、盾构穿越的技术措施 2.1穿越上软下硬地层的掘进措施 由于硬岩段标高起伏不定，在进入硬岩和脱离硬岩的时候，会经历一段上软下硬的不均匀地层。在这种地层掘进，可能发生盾构机偏移或被卡住、蛇行推进，注浆不及时易产生地面沉降甚至塌陷、隧道管片破损以及盾构机损坏等许多难以预料的问题。 本区间上软下硬复合地层长度为119.7m，占隧道掘进全长的6.8%。 针对本区间上软下硬地层地质条件，盾构掘进中采取了下列措施：

盾构隧道施工组织设计

第一章地质描述 第一节概述 一、概述 二、线路段工程地质条件 （一）、地形、地貌 。 （二）、岩土体工程地质特征 （三）、水文地质特征 区间地质描述 区间地质描述详见表7-1-1、表7-1-2；土体主要物理力学性质指标表7-1-3、7-1-4。。 一、科技路站 第三节补充地质勘察

第二章工程特点 第一节工程主要技术难点及对策 第二节工程的主要特点 一、交叉多，干扰大 集中体现在结构交叉多、工序交叉多、接口界面交叉多、专业交叉多、前期与后期交叉多，施工相互干扰较大。执行关键工期计划所发生的各规定部分的工期偏差，会影响其它作业。结构的多交叉，存在空间效应与体系转换问题。 二、地处市区，环境特殊 主要体现在地面建筑物密集，施工对周围环境的影响必须严格控制，文明施工要求严格，环境保护标准高。 三、任务重，系统性强 全部工程要求在33个月内完成。其中，盾构机需要引进，鉴定、安装、调试，前期试掘进进度会放缓，中间加快，出洞又会放缓，还要调头、转场，工序复杂，任务重。采用盾构机施工，这是隧道工厂化施工的模式，其系统性特别强，环节与环节之间的衔接、匹配是否合理，直接影响施工效率，直接影响施工的安全、质量、速度。四、地质复杂，施工难度大 地铁隧道主要穿越Ⅱ4、Ⅲ1层。Ⅱ4层以上主要为砂性土，其渗透性强，富水性好，围岩稳定性极差。Ⅱ4、Ⅲ1层水平分层，盾构机易磕头；且局部地区覆盖层过浅。施工中容易造成地面隆起或沉降。 第三章施工准备 施工准备工作是否充分、到位，将直接影响施工总体安排，影响主体工程能否按时开工，影响到工程开工后能否顺利进行，施工前必须做好各项准备。我局中标后，迅速组成项目部开展各项工作。在最

【含砂砾岩裂隙发育软硬不均复合地层盾构施工技术探讨】地层裂隙表贵州

【含砂砾岩裂隙发育软硬不均复合地层盾构施工技术探讨】 地层裂隙表贵州 摘要：通过对南京地铁二号线紫金山麓【苜蓿园站～明故宫站】区间盾构施工中遇到的“地质灾害”进行分析，以及在后续施工中克服该段软硬复合地层施工中采取的一系列技术措施，引发对类似地层盾构施工技术的探讨。 关键词：砂砾岩，裂隙发育，软硬不均复合地层，地面预加固，开仓，更换刀具，刀具管理，风险控制，成本管理。 0引言 随着盾构施工技术在城市地铁建设应用中的不断发展，软硬不均复合地层也越来越多的开始采用盾构法施工，但是在该类地层中采用盾构法施工也引发出相应的技术难题。工程实例表明，如：刀具损耗巨大、更换刀具困难、推进难度大、掘进模式选择困难等困扰施工的主要问题尚未得到很好的解决，特别是刀具磨损异常、消耗量大。需要经常检查更换刀具与地层不稳不满足直接开仓这一矛盾越来越 明显的影响施工，情况严重部位甚至造成盾构被困，刀盘、刀具条件无法继续推进施工，又无法开仓检查更换刀具的困境[1]。

含砂砾岩软硬不均复合地层是南京地铁二号线【苜蓿园站～明故宫站】区间盾构穿越的主要地层之一，也是该区间盾构施工中的难点，仅区间右线共210环252m含砂砾岩段软硬不均复合地层掘进就耗时6个月零6天。本文仅以区间右线推进通过该段地层施工中遇到的问题，对该地层和类似地层盾构施工提出一些分析和见解，以供探讨和参考。 1 工程简介 南京地铁二号线【苜蓿园站～明故宫站】区间隧道采用土压平衡盾构施工，区间全长1306.9m，采用钢筋混凝土管片衬砌，共1086环。盾构下穿沪宁高速匝道桥台、沪宁高速立交桥台、明城墙等建筑物，地下管线密集。隧道沿线穿越地层存在5段4种不同特点的地层，同一施工段存在垂直、水平方向不同地层的组合，地层软硬不均，地质纵断面图见图1。 图1 苜蓿园～明故宫站区间隧道地质纵断面示意图 其中83～297环含砂砾岩段软硬不均复合地层微风化砂砾岩与中微风化泥岩、强中风化泥质粉砂岩交互。盾构断面地层上软下硬，微风化砂砾岩局部强度很高，见表1。在地质补充勘察中微风化砂砾岩天然单轴抗压强度最大值为85.2MPa，饱和单轴抗压强度最大值为

第三节 盾构通过花岗岩球状风化体的掘进技术

第三节盾构通过花岗岩球状风化体的掘进技术 花岗岩风化土中存在的球状风化核，俗称“孤石”，在广州地区是普遍存在的一种地质现象，尤其在广州地铁三号线天～华区间的施工中多次碰到。花岗岩风化土中的球状风化核，其成因是岩浆中的石英富集部分不容易风化所致。由于其埋藏分布及大小是随机的，很难通过地质钻探探明其分布情况。孤石形状各异，大小从几十公分到几米，岩石单轴抗压强度可以达到100Mpa以上。相对于孤石的强度，周边风化土层强度小很多。盾构推进过程中，很容易出现孤石不能被滚刀破碎，在刀盘前滚动，严重损坏刀具和刀盘的现象。同时孤石通常存在于自稳能力不好的残积层，洞内基本上无条件直接进行处理，因此盾构在存在孤石的花岗岩残积层中掘进，将面临极大的施工风险，严重影响工程进度及成本。 一、盾构通过花岗岩球状风化体存在的问题 1、掘进非常困难并频繁卡刀盘； 2、盾构机姿态难以控制； 3、刀具磨损非常严重，刀圈崩断，刀座、刀盘变形 4、更换刀具困难，花岗岩残积层不稳定，遇水膨胀崩解，泥化以致流淌，必须进行地面或洞内加固，加固后再进行气压换刀，耗用大量时间。 5、掘进震动大，对保护地面建筑物不利。 二、破碎花岗岩球状风化体的方法 1、盾构机直接破除孤石，盾构机直接破除孤石需要满足两个条件： （1）盾构提供足够的切削力破岩。 （2）在孤石被刀具破碎过程中，周边土体不能产生破坏，即孤石不能移动。 2、不能通过盾构机直接破除的孤石，可采取如下方法： （1）对孤石周边风化土层进行地面或洞内预加固，然后再盾构机破岩或人工破岩。 （2）洞内静态爆破或火药爆破。 （3）地面钻孔爆破或冲孔破除孤石。 （4）压气作业条件下人工破除孤石，破除时可采用岩石分裂机等设备。 三、施工中应采取的针对性措施 1、加密补充地质勘探，掌握孤石分布情况。

盾构掘进施工

三、盾构掘进流程及操作控制程序 3.1 盾构掘进作业工序流程 盾构掘进工作是盾构隧道施工的主要环节，掘进工作的各个环节是否顺利进行的关键，在施工中应使各个环节、工种密切配合，环环相扣，施工的进度、质量才可能满足总进度目标、质量目标的要求。盾构隧道施工的过程见图1。 图1 盾构掘进作业工序流程图 3.2 掘进控制程序 盾构隧道施工掘进过程的控制制约着各个后续的工作，隧道掘进关键的点在于①刀具充分切削、破碎地层，②被破碎、切削下来的地层能被顺利排出。故对于掘进参数的选择就显得十分重要，尤其是针对地层的不同选择不同的刀具布置方式、掘进推力、转速，渣土改良中泥水和泡沫的注入参数设定等。隧道掘进的主要控制程序如下图2所示。

图2 盾构掘进控制程序图 3.3 掘进模式的选择及控制 本次选用的盾构机根据地层的不同和掘进环境的差异在掘进中可选择敞开式（OPEN）、半敞开式（SEMI-OPEN）和土压平衡式（EPB）三种不同的掘进模式，掘进参数见表1。 表1 掘进模式参数表

3.3.1不同掘进模式的特点及适用条件 根据本工程的工程地质特点，对不同地层应采取不同的掘进模式，掘进模式和适用条件、应采取的技术措施见表2。 3.3.2 盾构隧道的掘进模式分段 根据本工程的隧道地质情况及周边环境条件，对采用的三种掘进模式的技术措施分述如下，左右线分段使用掘进模式的情况见表3。 ⑴敞开式掘进的技术措施： ①采用滚刀破岩为主，刀盘采用较高转速、低扭矩掘进。 ②采用敞开模式掘进时，盾构机易产生较大滚动和震动现象。此时适当降低转动的速度、同时适当增大推力以便在确保掘进速度的情况下防滚和减震。 ③同步注浆时浆液可能渗流到盾壳与周围岩体间的空隙甚至刀盘处，为避免此现象发生可适当增大浆液粘度、缩短浆液凝结时间、适当减低注浆压力等方法来解决。 ④在硬岩敞开式掘进时，刀具磨损较大，温度高，岩渣不具软塑性，因此，应注意观察、检查，及时换刀，视岩石的类别注入泡沫和水冷却、润滑，以降低磨耗。 ⑵半敞开式掘进技术措施 ①半敞开式掘进模式介于土压平衡和开敞式之间，采用滚刀或滚刀、刮刀混合破岩切削。在这种情况中，开挖室中渣土高度保持正好在螺旋输送机入口上方，以维持开挖室里空气压力的密闭性。 ②为既能稳定开挖面和防止地下水渗入，又能避免出渣时螺旋输送机发生喷涌，压缩空气压力应控制在0.1～0.15Mpa以内。 ③在该模式下掘进时，应重视注入泡沫对渣土进行改良。遇地层变换、涌水较大时，及时转换模式掘进。

盾构机穿越上软下硬地层专项施工方案

盾构机穿越上软下硬地层专项施工方案 一、工程概况 1.1工程简介 深圳地铁一号线续建工程固戍站～后瑞站区间，起止里程为SK35+037.20～SK36+800.00，线路南北走向，盾构机从明挖段南端下井始发，沿线穿行宝安大道下方，通过下锚段明挖施工段，到达固戍站北端头解体吊出，完成掘进施工。 1.2地质条件 区间隧道结构洞身大部分为残积土及风化岩，在不受施工扰动的情况下，地层具较高的承载力，如受施工扰动残积土极易变形，遇水软化崩解，承载力大幅度降低，在短时间内极易发生坍塌变形；中～微风化岩自稳性较好，其它岩土结构松散、松软，稳定性差，极易发生坍塌变形。基底处于不同地层中，可能产生差异沉降。 该区间最大最小标贯击数及抗压强度见下表。 表1-1 右线洞身地层标贯值及抗压强度值一览表 33 和⑨ 4作硬地层考虑，⑨ 2 及以上的地层作为软地层考虑。该区间隧道洞身穿越地层的全断面硬地层 和上软下硬地层分布范围见下表。 表1-2右线洞身地层分段统计表

可知，区间隧道存在3段上软下硬地层（最长段70m），1段全断面硬岩（90m），洞身地层抗压强度最大达89.9Mpa；上述地层对盾构掘进及刀具能力是一个极大的挑战，刀具的磕碰磨损及偏磨比较严重，掘进速度较慢，刀具长期破岩产生高温，且地下水丰富容易造成喷涌，盾构机姿态较难控制，且容易造成隧道轴线偏移和地面的沉降超限。 二、盾构穿越的技术措施 2.1穿越上软下硬地层的掘进措施 由于硬岩段标高起伏不定，在进入硬岩和脱离硬岩的时候，会经历一段上软下硬的不均匀地层。在这种地层掘进，可能发生盾构机偏移或被卡住、蛇行推进，注浆不及时易产生地面沉降甚至塌陷、隧道管片破损以及盾构机损坏等许多难以预料的问题。 本区间上软下硬复合地层长度为119.7m，占隧道掘进全长的6.8%。 针对本区间上软下硬地层地质条件，盾构掘进中采取了下列措施： 1）做好补充地质勘探，在地层起伏交界处进行钻孔，查清上软下硬地层的位置和长度； 掘进过程中不断观察出土情况，并结合推力、扭矩、速度、土压，以及渣土中石块的比例和大小，判断硬岩的比例，及时调整掘进参数。 2）在岩层和土层同时存在的地段，应以硬岩的强度来进行刀具配置；掘进时采用土压平衡掘进模式，根据隧道顶部地质情况选择合适土压力，适当降低土压有利于提高刀具的寿命。 3）盾构机在上软下硬地层中掘进时，盾构姿态容易向上抬，为了保持正确的掘进线路，应该合理控制上下千斤顶的推进油压；此时边缘滚刀承受最大的破岩压力，应选用重型破岩刀具。 4）在上软下硬地段应该采用低转速，以减少滚刀与岩土分界面的冲击。 5）加大发泡剂比例，以改善土体的流动性和土仓的温度，降低土仓温度有利于减少刀具磨损和偏磨； 6）下部是硬岩，掘进速度受硬岩制约而变慢，容易多出土，应该以盾构机进尺来控制出土量，防止超挖，同时保证盾尾回填注浆。 2.2穿越全断面地层硬岩段的掘进措施 本段长度为90m，该地层天然单轴抗压强度最高达89.9MPa，受此硬岩影响，盾构掘进时可能会遇到以下困难：1）掘进速度慢；2）刀具磨损快，换刀频繁，工作量大；3）盾构容易出现“卡壳”现象，推进困难；4）盾构姿态不好控制，造成隧道质量缺陷；5）管片上浮；6）地下水流失。

盾构掘进施工方案

目录 第一章综合说明 (3) 第一节施工组织设计编制说明 (3) 第二节工程概况 (5) 第二章工程重点、难点分析 (10) 第一节项目总体施工组织难度大 (10) 第二节砂卵石地层盾构施工 (10) 第三节盾构始发、到达施工 (11) 第四节盾构穿越建（构）筑物及管线施工 (11) 第五节盾构穿越河流施工 (13) 第六节盾构与现状10号线叠交 (14) 第三章总体部署、主要施工方案及工期计划安排 (16) 第一节总体部署 (16) 第二节总体目标 (21) 第三节施工组织机构 (21) 第四节主要施工方案 (27) 第五节总体施工进度计划 (27) 第四章设备配置情况 (28) 第一节盾构机配置情况 (28) 第二节其它设备配置情况 (46) 第五章劳动力计划、材料计划、资金计划 (48) 第一节劳动力计划 (48) 第二节材料计划 (50) 第三节资金计划 (50) 第六章盾构掘进施工 (52) 第一节盾构机的选型 (52) 第二节盾构施工准备 (53) 第三节盾构掘进施工工艺流程 (55) 第四节管片进场验收、存放及拼装 (100) 第五节盾构区间隧道洞内运输及外运弃土的施工方法 (105) 第七章施工监控测量 (107) 第一节施工测量 (107) 第二节施工监测 (110) 第八章风险识别与分析 (117) 第一节 D4~D5区间 (118) 第二节 D5~D6区间 (118) 第九章风险管理措施及实施细则 (119) 第一节风险管理措施 (119) 第二节风险管理实施细则 (123) 第十章事故应急处理预案 (128) 第一节盾构进出洞容易发生的一些透水、坍塌等事故 (128) 第二节盾构推进中建（构）筑物、管线变形过大，沉陷破坏事故 (128) 第三节掘进过程中突发进水事故 (129) 第十一章地下管线及周围建（构）筑物保护措施 (131) 第一节周围建（构）筑物、管线概况 (131) 第二节周围建（构）筑物、管线等的保护目标 (131) 第三节周围建（构）筑物、管线等的保护责任制 (131) 第四节周围建（构）筑物、管线等的调查方法与内容 (131) 第五节周围建（构）筑物、管线等民用、公共设施保护方案 (132) 第六节周围建（构）筑物、地下管线保护施工技术措施 (133)

泥水盾构在典型上软下硬地层中的施工技术

泥水盾构在典型上软下硬地层中的施工技术 摘要：广州地质条件在地下工程界被称为“地质的博物馆”，在目前广州地区进行推广盾构隧道施工技术中，地质的复杂多变是盾构隧道施工中的最大难题，泥水盾构在典型上软下硬地层掘进过程中遇到了很多的困难，现将我司在广州地铁轨道交通五号线的两台泥水盾构在典型上软下硬地层中所遇困难，以及克服困难的一些研究经验做一个总结，研究泥水盾构在典型上软下硬地层中的施工技术，对以后类似的地层掘进中有一定的借鉴作用。 关键词：泥水盾构，上软下硬地层，施工技术 一、工程概况 广州地铁轨道交通五号线【大～中】盾构区间，盾构从大坦沙南盾构始发井向东100米后穿越宽260米的珠江到达东岸的青年公园，穿过铁路专用线、广三铁路和珠江大桥、内环路及广佛放射线、中山八立交、黄沙大道、中山八路等交通主干道。盾构区间单线长1021.171m，盾构从大坦沙南始发后55‰下坡，是广州地铁目前最大的坡度，左右两线都要通过小转弯半径内的掘进，其中右线290m、左线260m的半径。区间地质复杂多变，前部份地层刀盘全断面是砂层，后部份地层刀盘断面上部为<3-2>砂层下部<8>、<9>岩层，是典型的上软下硬地层，在该地层中对刀盘的磨损很大，刀盘也容易结泥饼给盾构的掘进带来了很大的困难。区间右线在394环开仓换完刀后，掘进到489环开仓后检查刀具发现外围的4把滚刀偏磨，贝壳刀磨损严重，土仓内结泥饼情况也很严重。左线445环开仓换到掘进到488环掘进速度就很慢，高推力、高扭矩，到516环位置开仓换刀发现，17把贝壳刀磨损严重。 二、工程地质 本区间隧道上覆为第四系（Q）地层，下伏基岩为白垩系上统大塱山组三元里段（K2d1）和黄花岗段（K2d2）组成。三元里段主要岩性为杂色砾岩夹暗紫红色粉砂岩、细砂岩、砾岩与粉细砂岩互层，属河流相。黄花岗段主要岩性为暗紫红色粉砂岩，含砾粉细砂岩与泥岩互层，属湖泊相。第四系覆盖层主要为海陆交互相沉积的淤泥、淤泥质土层、淤泥质砂层、冲积～洪积砂层及残积土层。隧道洞身穿越的地层主要为<2-2>、<3-2>，局部为<2-1>、<7>、<8>、<9>。区间右

复合地层对盾构施工的影响

复合地层对盾构施工的影响 【摘要】 目前我国正处于轨道交通建设的繁荣时期，国内40多座百万人口以上的特大城市均开展了城市快速轨道的建设或建设前期工作。其次在越江道路、输气和市政排水隧洞、核电站取水隧洞等工程中广泛采用盾构法施工。 通过本文的介绍，使读者对盾构施工在复合地层施工有一个简单的了解。【关键字】 施工环境盾构机复合地层孤石刀盘 一、施工环境的定义 盾构机是根据施工对象“度身定做”的，正如裁缝要根据具体的人进行“量体裁衣”一样；否则缝制的衣服就不合身。制造盾构机所依据的对象（即“身”）称之为施工环境。它是基础地质、工程地质、水文地质、地貌（统称地质环境）、及既有（或在建）的房屋、管线、桥梁、隧道、道路、轨道交通等建（构）筑物和设施，以及文物、地表水体（统称周边环境）等特征的总和。 二、施工环境在盾构施工中的地位 就目前的科技水平，盾构机在很长一段时间内仍不是一种万能的掘进设备。若施工环境变了，盾构机设计就会不同。在软土地层中掘进的盾构机与在岩石地层中的盾构机有很大区别。浅埋的过江的盾构机或深埋的开挖岩石为主的盾构机就需要一些特殊的配置。准确判别施工环境就是盾构施工工法的基础。 图2-1 软土盾构机

图2-2硬岩盾构机（TBM） 三、复合地层 3.1复合地层的概念 开挖断面范围内和开挖延伸方向上，由两种以上在岩土力学、工程地质和水文地质等特征相差悬殊的不同地层组成的地层，定义为复合地层。 复合地层是相对于单一地层来说的。均一地层是指在开挖断面范围内和开挖延伸方向上，由一种或若干种地层组成的，或岩土力学、工程地质和水文地质等特性相近的地层或地层组合。比如单纯软土地层或单纯的硬岩地层等。 复合地层的组合方式为：在断面垂直方向、水平方向上和二者兼而有之的不同地层的组合。 ⑴复合地层在垂直方向上的变化。 最典型的垂直方向上的复合地层就是“上软下硬”地层。即隧道断面上部是第四系的松软土层，而下部是坚硬的岩石地层；或者上部是软弱的岩层而下部是硬岩层；或者是在硬岩层中夹软岩层，或软岩层夹硬岩层等。如图3-1所示的地层。 图3-1 复合地层垂直方向变化剖面图 ⑵复合地层在水平方向上的变化。

上软下硬地层中盾构法隧道施工技术探讨

上软下硬地层中盾构法隧道施工技术探讨 在盾构法隧道施工中，经常会遇到特殊的地质情况，如上硬下软、上软下硬等问题，如果不能对其进行深入剖析和研究，必然会影响施工的质量和效率。本文以深圳地铁11号线车公庙一红树湾区间段的施工为例，对其隧道施工中存在的重点和难点问题进行了分析，并且给出了具体的盾构掘进参数，保证了良好的施工效果，希望能够为类似工程的施工提供一些参考。 标签：上软下硬地层；盾构法；隧道；施工技术 盾构法主要是依靠旋转推进的刀盘，利用盘形滚刀破碎岩石，使得隧洞全断面一次成型，是一种新型的隧道施工方法。自问世以来，盾构施工法凭借自身高效、安全、环保等优点，在水利、交通及采矿等领域得到了广泛应用。在城市地铁隧道施工中，盾构法有着非常广泛的应用，而在面对特殊地层时，需要做好合理的设计，才能保证施工的顺利进行。 1、工程概况 深圳地铁11号线车公庙-红树湾区间段全长5.5km，采用盾构法进行施工，以4台φ6980大盾构由中部始发井向两端车站掘进。经现场勘查，区间隧道穿越地质主要为砾质粘性土、全风化粗粒花岗岩，进行钻探取芯分析，发现岩体完整性较好，天然抗压强度为37.3～126.1MPa，平均值也达到了81.7MPa。在头尾两侧，均为匕软下硬地层，对于工程的施工有着一定的负面影响。 2、施工难点 结合地质水文数据，对工程施工的难点进行分析，主要包括： 1）软硬不均的地层在掘进过程中，可能引发地表沉降问题，对周边环境造成巨大影响，同时会导致掘进刀具的严重磨损； 2）在硬岩段，掘进边滚刀磨损快，容易出现盾构卡壳的情况，因此需要频繁的对刀具进行开仓检查，增大了施工风险； 3）软硬不均地层段处于下坡段，对于掘进施工有着一定的负面影响； 4）爆破區掘进时，由于原有地表注浆孔可能存在封堵不密实，将会出现土仓压力保不住，上下串通，螺机喷涌、地表冒浆等问题。 3、应对措施 3.1前期准备