地鐵工程施工技術(shù)探討

開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇地鐵工程施工技術(shù)探討，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。

1工程概況

馬草河河底寬16m，頂部寬30m，水位約0.5m，河床底部設(shè)有100mm厚草坪磚護(hù)底，300mm厚黏土層。河床底部至隧道頂部的地層分布情況，自上而下分別為①1雜填土層：（厚度3.109m）、①素填土層：（厚度1.010-1.879m）、②粘質(zhì)粉土層：（厚度0.155-2.143m）、③細(xì)砂層：（厚度1.944m）、④圓礫層：（厚度0.913-4.029m）、⑤卵石層：（厚度6.068-10.017m），即隧道頂部至馬草河河床底部覆土厚度約為12.314m，最小覆土厚度約為11.685m；地下水位位于隧道底以下7.663m；同時盾構(gòu)在此處下穿草馬河的曲線半徑為右轉(zhuǎn)500m，縱向坡度為26.03‰的上坡。

2盾構(gòu)下穿馬草河技術(shù)參數(shù)的設(shè)定

2.1土壓力

由于盾構(gòu)下穿馬草河時，隧道頂上部約8m范圍均為卵石5地層，土體孔隙率比較大，摩擦力也比較大，保壓困難，如果保實土壓，很可能會導(dǎo)致砂體板結(jié)，影響土倉結(jié)構(gòu)，且推進(jìn)速度緩慢，導(dǎo)致推力太大；如果保虛土壓，就要求渣良控制好，能在刀盤前邊掌子面前方形成一層不透水，不透氣泥膜，保證土壓達(dá)到預(yù)定的狀態(tài)且能穩(wěn)定存在。由于渣良所用的泡沫含有大量空氣，存在擊穿河床底部的可能。故盾構(gòu)在下穿馬草河時，則采用膨潤土泥漿來改良渣土為主（適當(dāng)減小泡沫劑空氣流量），保證土倉壓力。

2.2推力

根據(jù)盾構(gòu)下穿馬草河時的地質(zhì)情況（隧道位于卵石5、卵石6地層）及隧道頂埋深為11.685m~12.943m的情況，為保證下穿馬草河時能夠順利通過，則其推力值設(shè)定為10000KN～12000KN。

2.3螺旋機轉(zhuǎn)速

馬草河河床底部僅設(shè)有100mm厚草坪磚護(hù)底，300mm厚黏土層，隔水性較差，可能存在河水下滲情況，加之隧道頂上部約8m范圍均為卵石5地層，土體孔隙率比較大，導(dǎo)致馬草河河床底部區(qū)域范圍內(nèi)土體中的含水量偏高，在渣土較稀時，應(yīng)降低螺旋機轉(zhuǎn)速和閘門開度。其螺旋機轉(zhuǎn)速值設(shè)定為5～8r/min。

2.4刀盤扭矩

盾構(gòu)下穿馬草河時，為保證其能安全順利的通過，應(yīng)嚴(yán)格控制馬草河河床底部的沉降量，故需采用提高土倉實壓部分比例的方法。刀盤扭矩值設(shè)定為3500kn.m～4000kn.m。

2.5刀盤轉(zhuǎn)速與掘進(jìn)速度

根據(jù)盾構(gòu)下穿馬草河時的地質(zhì)情況（隧道位于卵石5、卵石6），為嚴(yán)格控制馬草河河床底部的沉降量及減小對地層的擾動，刀盤轉(zhuǎn)速設(shè)定值為0.8r/min～1.1r/min；掘進(jìn)速度設(shè)定值為40mm/min～60mm/min。

2.6出土量

出土量的控制是盾構(gòu)在土壓平衡工況模式下工作的關(guān)鍵技術(shù)之一，當(dāng)盾構(gòu)下穿馬草河時，其出土量的控制則顯現(xiàn)得尤為重要。由于此出土量原則上按照理論出土量出土，根據(jù)盾構(gòu)下穿馬草河地質(zhì)的情況（隧道位于卵石5、卵石6），每環(huán)掘進(jìn)出渣松散系數(shù)取1.1~1.15，盡量減少土體擾動，保證土體的密實。每掘進(jìn)循環(huán)出碴量：V1=KHπD2/4=（1.1~1.15）×1.2m×3.14×6.28m×6.28m÷4=40.8m2其中：D—開挖直徑6.28m，H—管片寬度1.2m，K—松散系數(shù)1.1（經(jīng)驗值）。為保證每環(huán)出土量的穩(wěn)定，則需對每環(huán)掘進(jìn)的出土渣樣進(jìn)行取樣（土體的流動性、塑性），并觀測其改良效果及時調(diào)整。

2.7盾尾密封

在盾構(gòu)下穿馬草河前20環(huán)，對油脂系統(tǒng)進(jìn)行檢查、保養(yǎng)，視情況更換油脂泵密封。適當(dāng)加大油脂用量（保證每環(huán)油脂用量不低于35kg），從而保證密封效果。油脂壓力控制在15bar左右。

2.8渣良

（1）改良目的。①使渣土具有較好的土壓平衡效果，利于穩(wěn)定開挖面，控制馬草河河床底部的沉降；②使切削下來的渣土順利快速進(jìn)入土倉，并利于螺旋輸送機順利排土；③可有效降低刀盤扭矩及螺旋輸送機扭矩，降低對刀具和螺旋輸送機的磨損，提高盾構(gòu)機掘進(jìn)效率，保證其能快速、勻速、穩(wěn)定通過馬草河。（2）改良方法。擬用膨潤土泥漿改良渣土，不使用泡沫，防止泡沫空氣壓力過大上竄至河底。

2.9同步注漿及二次注漿

（1）注漿壓力及注漿量。下穿馬草河時，由于馬草河河床底部僅設(shè)有100mm厚草坪磚護(hù)底，300mm厚黏土層，滲透性較大，同時隧道頂上部約8m范圍均為卵石5地層，土體孔隙率比較大，故下穿馬草河時，同步注漿壓力值設(shè)定為1.0bar～1.8bar（注漿壓力：上部為土倉上土壓力+0.05~0.1MPa，最大不超過2.0～3.0bar），注漿量控制在4.8m3。同步注漿采用預(yù)拌干料砂漿，28d強度不小于2.5Mpa。（2）二次補漿。下穿馬草河時，在管片脫出盾尾3-5環(huán)后，立即在1點位及11點位注入雙液漿（凝結(jié)時間不大于1min），注漿量以注漿壓力達(dá)到0.2MPa~0.25MPa為控制值。注漿同時，要觀測盾尾密封效果，不能使?jié){液從盾構(gòu)機與管片之間間隙滲漏出來。若出現(xiàn)該問題時，一要加大盾尾油脂泵壓力，二要查看注漿壓力是否過大。

3下穿馬草河風(fēng)險的預(yù)控和處理

（1）掘進(jìn)前調(diào)查河水與地下水的水力聯(lián)系情況，嚴(yán)格控制掘進(jìn)參數(shù)，確保勻速，均衡，連續(xù)，快速通過，嚴(yán)格控制地層損失率。（2）加注膨潤土漿等潤滑劑，減少刀盤所受扭矩，降低對土體的擾動，確保土倉壓力。（3）在進(jìn)入下穿河流之前，嚴(yán)格進(jìn)行土壓控制、出土量管理和注漿控制，嚴(yán)格控制盾構(gòu)機頂部土壓。（4）注意掘進(jìn)參數(shù)變化，嚴(yán)密監(jiān)視出土的狀況，尤其是要嚴(yán)密監(jiān)視出土的水量變化，并據(jù)此判斷地層狀況。（5）施工期間，密切監(jiān)視有無跑氣、涌水等現(xiàn)象，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，及時匯報，及時采取措施處理。（6）及時布設(shè)監(jiān)測點，加強河道設(shè)施的監(jiān)控測量。

4結(jié)論

北京軌道交通房山線北延工程樊～四盾構(gòu)區(qū)間采用了相應(yīng)的施工技術(shù)措施順利的穿越了位于卵石地層的馬草河，為以后城市軌道交通建設(shè)中盾構(gòu)在卵石地層中下穿河流有著很好的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

［1］鄧國忠.新建地鐵盾構(gòu)施工下穿既有線路分析［J］.地下工程與隧道，2014，（1）：25-27.

［2］鄧統(tǒng)輝.盾構(gòu)斜穿既有地鐵線路施工技術(shù)［J］.鐵道建筑，2013，（9）：54-56.

［3］朱合華.傅德明.張鳳祥.盾構(gòu)隧道［M］.北京：人民交通出版社，2004

作者:劉強 單位:中鐵十一局集團(tuán)城市軌道工程有限公司