特殊地段盾構(gòu)掘進(jìn)的沉降控制技術(shù)

1、 特殊地段盾構(gòu)掘進(jìn)的沉降控制技術(shù) 特別地段的沉降掌握始終是盾構(gòu)施工中的難點(diǎn)、風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，本文介紹了廣州地鐵某盾構(gòu)區(qū)間在經(jīng)過“三區(qū)”（隧頂覆砂區(qū)、樁基礎(chǔ)群區(qū)和地面密集建筑物區(qū)）地段時(shí)所實(shí)行的技術(shù)措施，以期對(duì)類似地層有借鑒和指導(dǎo)作用。 廣州地鐵某盾構(gòu)區(qū)間為雙線圓型隧道，內(nèi)徑5.4m，外徑6m，采納刀盤直徑6.28m的土壓平衡盾構(gòu)機(jī)施工。在接近吊出井時(shí)要經(jīng)過一“三區(qū)”特別地段，即：隧頂覆砂區(qū)、樁基礎(chǔ)群區(qū)和地面密集建筑物區(qū)。為平安通過該特別段，項(xiàng)目部編制了一套具體、針對(duì)性強(qiáng)的施工方案，并在施工中逐一落實(shí)，最終盾構(gòu)機(jī)平安到達(dá)吊出井。1、特別地段的工程狀況1.1地質(zhì)水文狀況：該地段長(zhǎng)約300m，隧道覆土142

2、3m，洞身經(jīng)過地層主要為7、8、9泥質(zhì)砂巖，夾部分6全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖；洞頂主要為32細(xì)砂層，夾少量42、52地層，32砂層厚3.59m，平均厚5m以上；通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，9微風(fēng)化地層平均單軸極限抗壓強(qiáng)度16.0MPa左右。本區(qū)段地下水有第四系孔隙水及基巖裂隙水，第四系孔隙水埋深03m，水量豐富，由大氣降水及江、河水補(bǔ)給?；鶐r裂隙水主要賦存于基巖強(qiáng)、中等風(fēng)化帶的裂隙中，埋深隨基巖面而起伏，一般為1520m，32中細(xì)砂層富水性中等及滲透系數(shù)較大。1.2地面建筑物及樁基礎(chǔ)狀況該段隧道頂部及其影響范圍內(nèi)主要有45棟建筑物，絕大部分是民房，層高37層，為框架結(jié)構(gòu)；有8棟是一層高的制衣廠廠房，為磚混結(jié)構(gòu)。房屋

3、基礎(chǔ)除12棟房屋是自然基礎(chǔ)外，其余為r500r600鉆孔樁砼基礎(chǔ)及r120的木樁基礎(chǔ)。有16棟房屋的樁基礎(chǔ)侵入隧道或接近隧頂，另有兩棟房屋被鑒定為危房。2、掌握沉降的技術(shù)措施2.1到達(dá)特別段前的預(yù)備工作1）在該特別地段增設(shè)3個(gè)補(bǔ)勘點(diǎn)以把握更精確、全面的地質(zhì)狀況。2）對(duì)中軸線兩邊各30m內(nèi)發(fā)生較大傾斜和結(jié)構(gòu)老舊房屋進(jìn)行鑒定，為危房的拆除或臨遷。3）對(duì)隧道上方建筑物進(jìn)行具體的入室調(diào)查。對(duì)樁基侵入隧道或接近隧頂?shù)慕ㄖ飳?shí)行托換加固措施，結(jié)構(gòu)面發(fā)覺裂縫的則作具體記錄。4）預(yù)備支頂加固材料、注漿加固材料、搶險(xiǎn)機(jī)具設(shè)備、車輛、警戒標(biāo)識(shí)物等以備用。5）在到達(dá)特別段前選擇一開挖面自穩(wěn)性較好的地段對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行全

4、面檢修，削減在特別地段停機(jī)檢修的風(fēng)險(xiǎn)：對(duì)破損較大的盾尾刷進(jìn)行更換；全面檢測(cè)刀具，對(duì)磨損超標(biāo)的刀具進(jìn)行更換；對(duì)堵塞的注漿管進(jìn)行疏通處理；對(duì)分別通往開挖面、土倉(cāng)、螺旋輸送器的主從泡沫管進(jìn)行疏通，并在刀盤面中心四周增設(shè)1根泡沫管。2.2通過時(shí)的掘進(jìn)掌握2.2.1掘進(jìn)模式、盾構(gòu)機(jī)配置及掘進(jìn)參數(shù)針對(duì)特別段的狀況，選用的掘進(jìn)模式，盾構(gòu)機(jī)械配2.2.2刀具配置本段洞身地層主要為7、8、9泥質(zhì)砂巖、粉砂巖，易結(jié)泥餅，依據(jù)以往類似地層施工閱歷，采納全軟土刀具將會(huì)消失盾構(gòu)機(jī)推力增大、扭矩增大、掘進(jìn)困難的現(xiàn)象，嚴(yán)峻時(shí)由于盾構(gòu)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間在一小范圍擾動(dòng)，隧道頂部的砂土層會(huì)塌落，進(jìn)而導(dǎo)致地面塌陷的事故；若采納全硬巖刀具，則

5、刀盤面開口率削減，結(jié)泥餅的機(jī)會(huì)就會(huì)增加。故過本段時(shí)采納了混合式刀具配置：64把刮刀，16把鏟刀，5把邊緣雙刃滾刀，8把正面雙刃滾刀，6把中心雙頭齒刀。正面滾刀都高出刀盤盤面175mm，為開挖面破除下來的砟土留出了足夠的出砟空間，刮刀超出刀盤盤面140mm，受到滾刀的愛護(hù)，刀盤開口率約為29%。2.2.3掘進(jìn)過程的施工技術(shù)要求盾構(gòu)在通過該特別段時(shí)有序、平衡、平穩(wěn)。有序1）施工組織有序人、機(jī)、料的配置合理，工序的支配、連接有序。2）機(jī)械保養(yǎng)有序機(jī)械保養(yǎng)定人、定期、專業(yè)、規(guī)范，做到無遺漏、標(biāo)準(zhǔn)化。3）信息管理有序技術(shù)交底、作業(yè)交底按部就班，自經(jīng)理部至作業(yè)面指令暢通、反饋快速。平衡1）土倉(cāng)壓力與開挖面水土壓力平衡嚴(yán)格掌握土倉(cāng)壓力，盡量保持土壓平衡，不要消失過大的波動(dòng)；考慮本段地下水水壓較高，土倉(cāng)壓力設(shè)置為上部1.3bar左右，下部1.8bar左右。2）出土量與掘進(jìn)進(jìn)尺平衡嚴(yán)格掌握出土量，做到進(jìn)尺量與出土量均衡。本隧道開挖直徑6.28m，考慮盾構(gòu)姿勢(shì)變化或其他緣由引起的巖土損失和巖土的松散系數(shù)，每環(huán)出土量約6669m3，即4.5節(jié)砟車。除量的掌握外，還要堅(jiān)持對(duì)每環(huán)砟樣進(jìn)行地質(zhì)水文分析，發(fā)覺與開挖斷面地質(zhì)狀況不符（尤其是消失32砂層）時(shí)，則立刻實(shí)行措施。3）注漿壓力與水土壓力平衡除考慮注漿處的水土壓力，還要考慮后方來水、開挖面來水的水壓，故注漿壓力是在注漿處水土壓力基礎(chǔ)上提高12kg