复杂地质条件下泥水盾构过群桩施工技术研究

合集下载

泥岩地质中泥水平衡盾构施工技术

泥岩地质中泥水平衡盾构施工技术摘要：文中以佛山地铁三号线镇安站～桂城站区间施工为例，在泥岩地层中采用泥水平衡盾构进行隧道施工，易遇到泥水滞排、掘进缓慢的问题，给区间施工带来极大困难和风险。

通过优化泥水盾构机刀盘配置，改造采石箱、泥浆管路，掘进过程中加强对泥浆指标参数的控制，并在有必要时开仓作业清理土仓，最终顺利穿越影响较大的泥岩复杂地层。

关键词：盾构泥水平衡泥岩泥浆指标开仓1工程概况佛山市城市轨道交通三号线镇安站～桂城站盾构从桂城站出发，沿南海大道由北向南延伸，依次下穿过街通道、下穿华阳桥A/C梯道、丰收水闸、东三电排站、华阳桥1号桥、侧穿华阳桥9号桥桩，到达镇安站。

本区间采用泥水盾构施工，区间左、右线均从桂城站南端头始发，在镇安站北端头接收。

镇安站～桂城站区间为地下6m直径双线盾构区间。

盾构段右线里程为YDK51+570.050～YDK52+879.427，长链2.696m，右线总长度为1312.073m；盾构段左线里程为ZDK51+571.058～ZDK52+879.427,长链0.165m，左线总长度为1308.535m。

区间右线最大坡度为-28.228‰，最小坡度为-2‰，左线最大坡度为-28.414‰，最小坡度为-2‰，隧洞顶板埋深8.60m～20.45m。

2施工难点及风险分析本区间沿城市主干道敷设，区间地面环境复杂，地下管线密集，同时盾构机需穿越多种建（构）筑物及河流，区间2/3地层为泥水盾构掘进困难的泥岩地层，泥岩的岩性使得盾构施工时时常泥水滞排、掘进缓慢，给本区间上软下硬的复合地层掘进带来极大施工困难和风险。

2.1建构物及管线引起的施工难点和风险镇桂盾构区间在南海大道正下方，南海大道车流量大，管线多，主要有电信光纤、雨水管线、给水管线、污水管线、电力管线。

管线分布主要是沿南海大道平行于隧道线路方向。

管线分布错综复杂，且比较集中。

掘进施工时应做好预防沉降的控制，以确保施工的顺利进行及管线的正常运行。

盾构穿越建筑物桩基群的施工技术

本区间地层由第四系、白垩系下统组成，中间缺失系。水平大梁采用Ｃ３５钢筋混凝土，梁截面ｂ×ｈ＝７００×
第三系，由上而下为： ⑴人工填土层，（２－１）淤泥或淤泥１４００～１２００×２０００ｍｍ。利用原建筑物首层作为施工空
质土层，（２－２）淤泥质砂，（３－２）中、细砂，（４－１）粉质粘间，托换新桩采用 Φ６００钻孔桩，要求桩边到隧道外边
起了对土体的扰动。土体的扰动加上静压桩的下沉引起了相应位置的地面和相连建筑物瞬间沉降。当土体重新落在管片上以后，土体逐渐趋于稳定，相应建筑物的下沉也逐渐减少最后趋于稳定。
６结束语
通过建筑物托换群，承包商基本上控制了建筑物的沉降，成功穿越房屋桩基侵入隧道地区，没有造成房屋和地面坍塌，安全到达停机位，其成功经验主要有以下几方面：
锚杆静压桩是利用锚杆承受反力进行压桩，先在原基础上凿出压桩孔及锚杆孔并埋设锚杆，设置压桩架和千斤顶，将桩逐节压入原基础的压桩孔中，当达到要求的设计深度时，再在将桩与基础连接在一起。由于挤土的作用，在桩周一定范围内出现重塑，土的粘聚力减少，土中孔隙水压力增大，土的抗剪强度随之降。因此桩侧摩阻力也明显减小。随着时间的推移，孔隙水压力逐渐消散，土的结构强度逐渐提高，从而使桩的侧摩阻力逐渐增大，最后达到提高基础承载力和控制沉降的目的。
如果实施顶升方案，则作业面与现有室外地坪最深处将达到２７００～３２００ｍｍ。由于建筑物密集，基坑开挖后无法放坡，地下水较为丰富，土方开挖后将势必会对周边建筑物和基坑本身带来很大的危险。
３．３修改后的实施方案
根据现场房屋密集、桩基在隧道范围之内为素混查，最终决定采取如下方案承台梁加静压桩加固；筏板加静压桩加固；筏板加静压桩加袖筏管跟踪注浆加固方案见表。

复杂地质条件下泥水盾构施工技术研究

第44卷第2期山西建筑Vol .44No .22 0 1 8 年 1 月SHANXI ARCHITECTUREJan . 2018• 171 •文章编号：1009-6825 (2018) 02-0171-03复杂地质条件下泥水盾构施工技术研究张洪江王振华张晓鹏罗鸿昌谭一烜(中铁三局集团广东建设工程有限公司，广东广州511400)摘要：以广州市轨道交通十三号线首期工程12号盾构井~ 11号盾构井区间工程为背景，引用大量工程实例，分析研究了泥水盾构及浆液处理系统适应性改造技术、泥水盾构分体始发施工技术以及地面沉降控制技术。

关键词:泥水盾构，适应性改造，分体始发，沉降控制中图分类号:U455.43 文献标识码:A〇引言本研究以广州市轨道交通十三号线首期工程12号盾构井~ 11号盾构井区间工程为背景。

该工程附近均为低层建筑楼且施工工地周边地层建筑群较多，距离泥浆分离系统噪声污染源过近，如何严格把控施工噪声向周边传播，避免影响周边环境，是本工程的难点。

盾构机从12号盾构井下井组装,12号盾构井结构长度40 m ,盾构机整机长度88 m ,无法满足盾构机整体施工，需进行分体始发，这是本工程的重难点。

始发端头隧道范围内为红层全风化带，端头搅拌桩加固进人层小于1 m ，容易出现涌水风险，如何保证进洞施工安全是本工程的难点。

本区间珠江冷冻厂机房、珠江冷冻厂仓库、珠江冷冻厂办公楼均为桩基础，隧道下穿这 3处建筑物，但是尚未收集到桩基础的资料。

在资料不详的情况下我们需要尽最大可能控制沉降，如何采取相应的特殊措施，减小对周边建构筑物和盾构施工的影响是本区间的难点[1]。

针对 676)清孔。

清孔是为了清除孔内的渣土、沉淀层，防止桩底存留大量的废渣，影响灌桩质量。

为了防止清孔过程中出现塌孔，应注意保持孔内水头。

清孔后在孔内放人取样盒，当检查合格后即可灌注混凝土。

7)钢筋笼安装。

成孔验收合格后，将钢筋笼运输到施工现场，并尽快施工。

浅谈泥水盾构施工技术

SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工程技术传统的盾构施工法大多有赖于气压、降水、注浆加固等措施来对付不稳定地层的局面，而泥水加压式盾构是用泥浆加压来确保掌子面的稳定，用泥浆管路输送来代替有轨电车进行出土，在掘进完成后同时也完成了渣土的输出工作，加快了掘进速度，同时也避免了土压盾构因渣土改良不好而造成的喷涌，有效地改善了劳动条件和施工环境；由于泥水盾构通过泥水平衡来稳定掌子面，压力控制精度高，能较好地稳定开挖面和防止地表的隆沉，成为当今地下交通建设的新技术。

1 泥水盾构原理泥水加压式盾构是在机械削式盾构刀盘后侧设置了一道半隔板，它与刀盘之间形成泥水压力室，泥浆输送到泥水压力室后，在泥水压力室上半部分充以压缩空气，形成空气缓冲层，通过调节空气压力，来保持开挖面上相应的泥浆支护压力，由于泥浆中的颗粒受到压力的作用下在开挖面向地层中进行渗透，填充地层中的孔隙，在掌子面形成一层泥膜，对提高开挖面的稳定性起到极为重要的作用（如图1）。

2 泥水盾构适用范围地层渗透系数对于盾构的选型是一个很重要的因素,通过图2说明泥水平衡盾构机宜适用于渗透率在10-7m/s以上。

另由于泥水盾构具有土压力的控制精度高，地面沉降控制精度高，因此,泥水盾构适用于含水率较高，软弱的淤泥质地层、松散的砂土层、砂卵石等地层中。

特别适用于地层含水量大的越江过海隧道，以及对地面沉降要求较高的地区适用。

3 泥水盾构构造泥水盾构结构主要包括刀盘、前体、中体、盾尾、主轴承、人仓、安装机轨道梁、管片安装机、拖车结构及在拖车上布置的设备包括控制室、空压机、电器设备、水泵水箱、泥浆管延伸装置等。

4 施工工艺4.1 始发洞门端头加固根据设计要求进行端头加固。

一般采用旋喷桩或三轴搅拌桩进行加固，加固深度为隧道顶3m至隧道底以下3m；加固宽度为隧道轮廓线外3m，加固长度根据盾构主机长度来进行加固，一般长度为9～14m。

深厚杂填土复杂地层中灌注桩成桩技术研究

深厚杂填土复杂地层中灌注桩成桩技术研究随着建筑工程的不断发展，越来越多的高层、大型建筑得以建造。

然而，在建筑过程中，土壤和地层的复杂性往往会给工程建设带来很多困难，尤其是在深厚杂填土复杂地层中。

在这种情况下，采用灌注桩成桩技术是一种可行的解决方案。

灌注桩成桩技术是一种混凝土灌注桩，它通过在现场钻孔的同时，将混凝土灌入钻孔中，并在钻孔达到设计深度后停止灌注，最后再将钻孔中的钢筋固定在混凝土中，形成一个承载能力强的桩基础。

在深厚杂填土复杂地层中采用灌注桩成桩技术，具有以下几个优点：首先，灌注桩成桩技术可以适应复杂地层的要求。

在深厚杂填土复杂地层中，地质结构比较复杂，土层分布不均，灌注桩成桩技术可以根据地层的情况进行调整，使桩的基础承载能力更加牢固可靠。

其次，灌注桩成桩技术可以提高施工效率。

在深厚杂填土复杂地层中，由于土层厚度较大，传统的钻孔开挖工艺需要耗费大量时间和人力，而灌注桩成桩技术采用了大口径钻井机，可以快速开挖孔径，大大提高了施工效率。

再次，灌注桩成桩技术可以减少对周围环境的影响。

在深厚杂填土复杂地层中，由于施工过程需要大量操作机械设备，如挖掘机、钻机等，传统施工技术往往会对周围环境造成一定的影响。

灌注桩成桩技术采用了集成钻机，可靠性高，对环境的影响较小，符合现代城市建设的要求。

总之，灌注桩成桩技术在深厚杂填土复杂地层中具有很大的应用潜力。

然而，也需要注意以下几个方面：首先，需根据实际情况选用合适的桩型。

在深厚杂填土复杂地层中，桩的类型有很多种，需根据不同的地质结构、地层土质和工程环境选择合适的桩型。

其次，需注意施工技术要求。

灌注桩成桩技术施工技术较为复杂，需注意现场操作技术，确保施工质量。

最后，千万不能忽视桩基缺陷的检测。

即使采用了灌注桩成桩技术，难免会有一定的质量问题。

因此，需要对建成的灌注桩基础进行检测，避免出现安全事故。

因此，深厚杂填土复杂地层中采用灌注桩成桩技术是比较可行的解决方案。

城市泥水盾构泥岩地层施工技术研究

城市泥水盾构泥岩地层施工技术研究摘要：城市轨道交通工程建设中，轨道交通线路纵横交错，穿越不同的地貌地层单元，盾构法施工在这些地层中经常遇到各种施工难题，影响工程质量和进度。

本文以具体的工程实例，浅谈泥水盾构在中风化、强风化泥岩地层中的施工技术及措施，希望对今后类似工程具有一定的借鉴意义。

关键词：泥水盾构、轨道交通、风化、泥岩、技术措施一、工程及水文地质概况武汉轨道交通3号线7标盾构区间穿越汉江，隧道江北起点为宗关站，江南终点为汉阳中间风井，左线1162米，包含960米盾构掘进段和202米盾构空推段；右线1163米，包括981米盾构掘进段和182米盾构空推段。

两台盾构自宗关站始发，管片为C50S12通用型管片，错缝拼装，外径6200mm，内径5500mm，管片厚350mm，宽度1500mm。

线路的最小转弯半径R=350m；最大纵坡28‰；最大埋深37.2m；最高水土压力5Bar，隧道最小转弯半径350m。

宗关站~王家湾站区间隧道通过地段地貌类型分属汉江河床及长江一级、三级阶地3个地貌单元，汉阳段属长江三级阶地，汉口段属长江一级阶地，区内汉江河道顺直，河床宽约230m，两侧岸坡较陡，降低地形总体平顺，标高在4.4~8.2m之间。

长江一级三级阶地前缘地形平坦、开阔，总体向长江倾斜。

根据勘察、设计文件揭露，左右线隧道在泥岩段的掘进地层：盾构开挖面上部为4-2a粉质粘土，中下部为20b-1强风化泥岩、20b-1中风化泥岩。

根据详勘、补勘资料揭示，中风化泥岩强度最高24.5MPa，平均强度6.4MPa。

泥岩颗粒级配0.075～0.005mm占51.1%，0.005以下占22.9%。

蒙脱石含量3.64%。

二、施工难点2015年4月27日盾构进入泥岩地层，掘进速度迅速降低至5mm/min，不能满足进度要求。

根据盾构机在泥岩段的掘进过程的现象：掘进进尺慢、扭矩大以及分离设备分离出的粘土球，初步判断为刀盘严重堵塞。

复杂条件下盾构施工技术3-高水压小覆土大直径泥水盾构掘进

2000
2500 3000 时间 t (s)
3500
ห้องสมุดไป่ตู้4000
4500
5000
液面高度(cm)
5）室内盾构模型掘进泥水劈裂试验
盾构模型试验装置 i—土槽；ii—刀具；iii—刀盘；iv—刀盘马达；v—掘进马达；vi—排土器；vii—压力计；viii—泥水罐；ix—排土槽；x—上部水压
盾构模型机
2015年8月3日
深圳
一、高水压小覆土盾构掘进泥水劈裂特征分析
南京长江隧道工程纵断面示意图
上海上中路隧道地质纵断面图
1）地表(江底面)较平坦，盾构机掘进水平。江中段覆土小，水压大。地层稳定性差，需对泥水压力审慎设定及控制，对泥水特性有要求。
A：一般掘进形式
2）地表较平坦，盾构机掘进朝下方向。在初始掘进段属于该种情况。从小覆土条件讲是相对安全地段，但需注意的是，泥水压力按盾构切口位置设置，在盾构中部或尾部，覆土厚度小，劈裂有可能在盾构中部或尾部发生。需对泥水压力审慎设定及控制，对泥水特性有要求。
200.0
4）泥水劈裂伸展压力
350 300 250 200 150 100 50 0 0
先端圧力P (kPa)
90.0
312.1 71.0
300.4 劈裂继续中
200.0
No.1孔先端圧力液面高度劈裂发生点 4140s
90 80 70 60 50 40 30 20 10
500
1000
1500
F:较大风险区域江中冲槽掘进形式
7）江底面呈上坡，盾构机掘进上坡；且由覆土小地段向突变覆土大地段掘进。泥水压力难以设定。容易发生泥水劈裂，必须同时满足小覆土劈裂及高覆土开挖面稳。施工难度大，地层稳定性差，需对掘进参数及泥水压力、泥水特性。审慎设定及控制，是最危险地段，也是本研究的重点。

泥水盾构穿越高强度管桩技术研究

泥水盾构穿越高强度管桩技术研究摘要：为解决盾构在穿越管桩区域掘进技术难点，以泥水盾构成功穿越高强度管桩案例为研究背景，对盾构直接掘进穿越管桩区域施工进行了系统研究，并提出了相应的控制措施、取得了较好的效果，为今后类似工程的施工提供了借鉴。

关键词：地铁隧道；盾构掘进；管桩区域；刀具切削；1.2穿越管桩区域概况徐湖区间线路上管桩区域为H8地块还建楼房桩基，该房建桩基已施工完成，地面房屋暂停施工，待盾构穿越后避开区间隧道再重新施工桩基及地面结构部分；影响盾构施工管桩区域长80米，宽21m，覆土厚度约22m，区间左线于615环处刀盘进入管桩区域，665环处刀盘出管桩区域，区间右线于610环进入管桩区域，657环处刀盘出管桩区域。

穿越地层主要为4-1b粉砂夹粉土、粉质黏土、4-2粉细砂。

桩基为静压预应力管桩，桩径0.5m，设计桩长35m。

管桩与区间隧道平面位置关系图见图1-4。

图1-4管桩与区间隧道平面位置关系图图1-7 未拔除管桩位置平面图84-89号桩距离排水箱涵及附近房屋较近，根据提供的图纸显示有6根管桩无法探挖拔除。

未拔出管桩位置平面图见图1-7。

1.3管桩设计概况管桩为静压应力PHC-A500-125型管桩，终压时，压桩力不小于3800KN，单桩竖向抗拔极限承载力标准值为740KN，抗拔特征值为370KN。

管桩单桩承载力特征值为1900KN。

管桩直径为500mm，有效桩长35m，埋深约6m。

管桩主筋为11根直径9mm的预应力钢筋，箍筋为直径5mm，间距80mm的钢筋，管桩混凝土强度等级C80，管桩内径250mm，壁厚125mm。

管桩剖面图见图1-8。

图1-8预应力管桩剖面图盾构机在切桩前进行刀盘改造及切桩工况分析，确保盾构机满足切桩掘进施工要求。

切桩掘进施工过程中通过调整泥浆拌制参数、设备材料准备、同步注浆控制、施工监测等针对性措施，保证切桩施工3.1刀盘改造及切桩工况分析（1）刀盘改造盾构机在进洞前按切桩工况考虑，因所切管桩强度为80Mpa，将原软岩刀盘进行重新配置增加带合金头的滚刀，以增加刀盘破桩能力，切桩时刀具与管桩为点接触受力集中，可能造成刀具合金受撞击破碎，因此采用增加全盘滚刀形式。

深埋长距离复杂地层泥水平衡盾构泥浆环流控制施工技术研究

深埋长距离复杂地层泥水平衡盾构泥浆环流控制施工技术研究摘要：随着城市建设的跨越式发展，盾构法施工已得到广泛运用，现已发展运用于电力隧道、引水隧道、污水管网等多种地下隧道工程，随之而来的是盾构隧道的埋设深度、单线掘进里程的增加，工况越来越复杂。

而对于泥水平衡盾构法施工而言，埋深深度、单线掘进里程的增加导致泥浆环流成了一项重难点。

由于隧道埋设深度、单线掘进里程的增加，极易造泥浆环流困难、泥浆管路堵塞。

堵塞后需花费大量的人力、物力、时间来清理堵塞的管路。

针对这一现状，采取优化刀盘刀具，加长搅拌棒，外置碎石机，刀盘冲洗管路设计等创新性技术增强了泥浆的环流能力，减少了盾构开仓清理、维修，降低了泥浆管路堵管频次，提高了盾构掘进工效。

关键词：深埋长距离；复杂地层泥水平衡盾构泥浆环流；施工技术引言目前在建的珠三角水资源配置工程土建施工A3标LG04#~LG03#盾构区间，区间隧道全长3.29km，最大埋深约57.6m，最小埋深约47.8m。

区间采用两台Ф6280泥水平衡盾构施工，穿越地层主要为弱风化泥质粉砂岩，局部存在破碎带、上软下硬地层。

由于隧道埋设深度、单线掘进里程的增加、以及地层的特殊性，极易造泥浆环流困难、泥浆管路堵塞、泥水舱内滞排、碎石机破碎效率不佳等情况，泥浆环流不畅情况会严重影响盾构掘进工效，管路堵塞后、清理泥水舱需花费大量的人力、物力、时间来清理堵塞的管路与清理舱内滞排的渣土。

通过工程实践，总结出了深埋长距离复杂地层泥水平衡盾构泥浆环流控制施工技术，该技术的的成功应用，在解决上述关键问题外，还节省了大量的盾构维保资源，提高了掘进工效，带来了良好的社会效益，将在今后的盾构工程有着重要的指导意义和借鉴作用。

1.完成单位及课题组基本概况为确保项目研究的顺利开展，以珠三角水资源配置工程土建施工A3标LG04#~LG03#盾构区间为研究对象，成立课题研究组，对本技术进行研究，总结出一套深埋长距离复杂地层泥水平衡盾构泥浆环流控制施工技术，主要降低了泥水舱内滞排、泥浆管路堵管的风险、刀盘易结泥饼、碎石效率不佳等问题，提高泥水盾构法施工的地质适应性。

φ11.58m大型泥水盾构在复杂地质条件下的出洞技术研究

固，用的是三轴水泥土搅拌桩配合高压旋喷桩工艺。固采加宽度为盾构工作井外１（４ｍ宽度的选取以确保盾构机能在穿越加固区前进行洞门封堵为准），加固的范围为盾构左、
右、下各３ｍ，构机顶部至地面则进行满堂加固。工作井盾
水泥土搅拌桩与地下连续墙之间的间隙进行补强，可以有
经研究，１．泥水盾构在复杂地质条件下出洞施１８ｍ５
工，引发正面土体不稳定的主要因素如下：易（）盾构出洞口所处地层往往出现淤泥质土与砂质土ａ
据盾构出洞的平面轴线对每榀基座进行放样定位，再进行吊装施工。２４盾后支撑体系布置．
盾构出洞时的推进反力是通过负环管片传递给工作井结构取得的。盾构反力架是负环管片与工作井结构之间的填充和传力结构。
过程中泥水的大量流失，而且，能良好的止水装置会给以性
之成为一个整体。盾构基座安放完成后，在基座上部放置钢
箱梁和重轨，组成完整的盾构发射架。
后的洞门封堵提供条件。仍以人民路及龙耀路越江隧道工程为例，ｌ．１８ｍ泥５
（）位搭接控制：施工、ａ桩套打桩机定位等。（）桩质量控制：ｂ成垂直度、液配比、浆率、浆注下沉及提升速率等。高压旋喷桩施工时机的选择：应在盾构工作井内衬结构完成并达到强度后，以避免旋喷应力对工作井结构造成

复杂地质条件下搅拌桩关键技术研究

Fu za di zhi tiao jian xia jiao ban zhuang guan jian ji shu yan jiu复杂地质条件下搅拌桩关键技术研究■陈春玲本文对水泥搅拌桩在复杂地质条件下(特别是深厚粉砂、淤泥质土层等软土地质，且有弧石)的施工方法进行了简要的阐述。

以施工现场实际情况分析为主要研究方法，总结出一套施工方法，该方法能有效解决深厚粉砂、淤泥质土层以及弧石等复杂地质条件下的水泥搅拌桩施工效率较低和施工质量较难保证等常见问题。

_、工程概况1.工程概况案例项目位于东莞市，拟建道路的地质情况为连续分布有淤泥及淤泥质土，需对桥头引道及道路路基进行软基处理。

在我国，水泥搅拌桩技术作为一种较为成熟的软基处理技术，普遍被运用于处理各类软土地基。

软土地基是海岸地区陆地和海域普遍存在的灾害地质因素。

其厚层的淤泥给工程建设的软基处理带来了很大的困难，且由于水泥搅拌桩的工艺要求，在存在大块径岩石的地区施工，引孔的工序是必不可少的。

因此，根据设计图纸，道路软基处理采用复合地基处理加固的方式，主要是采用多排水泥搅拌桩的形式来加固，其中水泥搅拌桩共计12570根、总桩长145550m,桩间距1.1~1.3m,正三角形布置。

由于项目地质条件非常复杂，对水泥搅拌桩施工不利，大大增加大了施工难度，拖延了工期。

2.地质情况根据地质勘查报告揭露的地质情况如下：(1)主要由杂填土、淤泥、淤泥质细砂及淤泥质粘土等组成，均属松软地层，且有机质含量较大，杂填土部含分有较多的淤泥、粗砂、粉质粘土、淤泥质粘土等，且含水量大和有机质含量大的淤泥质土，将会严重影响水泥搅拌土的成型。

(2)地层局部位置存在块石，块石埋深较大且分布不规，需要进行引孔的桩位占到总搅拌桩总根数的85% ^_右o二、施工方法的核心技术原理鉴于本项目具有地质情况复杂，软土层深厚、地层块石多、地下水位高、水泥搅拌桩数量多以及质量目标要求高等特点，为提高水泥搅拌桩施工效率、保证施工质量,本项目依托基于添加细粒砂配合施工技术、水泥搅拌桩"唯可变量控制技术两大技术原理制定出复杂地质条件下搅拌桩的施工方法。

复杂条件下深厚淤泥质软土地层盾构掘进技术的应用

复杂条件下深厚淤泥质软土地层盾构掘进技术的应用发表时间：2020-08-10T16:59:13.710Z 来源：《城镇建设》2020年12期作者：刘可为黄金源[导读] 在佛山市的地铁隧道施工中，普遍存在深厚的淤泥质地层摘要：在佛山市的地铁隧道施工中，普遍存在深厚的淤泥质地层，淤泥质地层包含淤泥质土层和淤泥质粉细砂层，具有含水量高，压缩性高，孔隙比大，抗剪强度低，灵敏度高的特点。

盾构在该地层掘进中，当原状土受扰动后，容易导致盾构出土超方，引起盾构刀盘掌子面失稳导致地表沉降；同时，因地层含水量高，盾构施工过程中存在着管片上浮侵限、隧道渗漏水等风险，本文通过分析深厚淤泥质软土地层中盾构掘进技术及下穿河流、燃气管线、侧穿房屋的施工风险，并从施工过程中的掘进参数、渣土改良、施工工艺等方面提出有效的解决措施，保障了成型隧道的质量。

以期对类似工程起到借鉴的作用。

关键词：盾构掘进风险措施流程1 引言本工程盾构区间地表环境复杂、工程地质条件较差，隧道穿越房屋和河道、安全风险极大，且顺德区对环境保护和文明施工要求高。

本工程难点突出，主要有：①盾构区间穿越软土地层。

盾构区间穿越的淤泥质地层具有高含水量、高压缩性、高灵敏度、低强度等不良工程地质特性；区间穿越该地层时，易出现盾构下沉、磕头现象。

②沿线建筑物多，周边环境复杂。

地下管线、临近建筑物的保护是一个重点。

③区间在YBK-4-000.000～YBK-3-900.000处盾构施工穿越南涌河（河涌），区间顶部与河涌底部净距为13m左右。

在佛山市地区普遍存在深厚淤泥质地层中掘进中容易造成刀盘掌子面失稳现象，进而导致较大的地面沉降，甚至地面坍塌现象，引发安全生产事故。

分析主要原因是由于盾构机推进过程中，刀盘对软弱土体扰动，一旦土仓压力有一点土压失衡，上部的松软地层会很容易造成土体流失，进而发生较大的沉降风险。

2 工程概况南涌站～陈村新城站盾构区间从南涌站始发，沿G105国道向北往陈村新城站掘进。

复杂地层盾构施工技术研究

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。

复杂地质条件下泥水盾构施工技术研究

复杂地质条件下泥水盾构施工技术研究
张洪江;王振华;张晓鹏;罗鸿昌;谭一煊
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2018(044)002
【摘要】以广州市轨道交通十三号线首期工程12号盾构井~11号盾构井区间工
程为背景,引用大量工程实例,分析研究了泥水盾构及浆液处理系统适应性改造技术、泥水盾构分体始发施工技术以及地面沉降控制技术.
【总页数】3页(P171-173)
【作者】张洪江;王振华;张晓鹏;罗鸿昌;谭一煊
【作者单位】中铁三局集团广东建设工程有限公司,广东广州 511400;中铁三局集团广东建设工程有限公司,广东广州 511400;中铁三局集团广东建设工程有限公司,广东广州 511400;中铁三局集团广东建设工程有限公司,广东广州 511400;中铁三局集团广东建设工程有限公司,广东广州 511400
【正文语种】中文
【中图分类】U455.43
【相关文献】
1.φ11.58m大型泥水盾构在复杂地质条件下的出洞技术研究 [J], 张良
2.复杂地质条件下泥水盾构过群桩施工技术研究 [J], 黄怀朋
3.复杂地质条件下泥水式盾构掘进数据分析 [J], 张大鑫
4.复杂地质条件下穿老旧建筑物盾构法地铁施工技术研究 [J], 刘承宏; 陈宇博
5.广东省基础工程公司“泥水盾构施工技术在广州地区复杂地质条件下的应用”项目简介 [J],
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

复杂地层中盾构穿越水工建筑物施工技术研究与应用

复杂地层中盾构穿越水工建筑物施工技术研究与应用冯宏朝王少鹏高锋1 引言随着我国城市化进程的加快，繁华城区的人口在不断增长，为了缓解交通压力，地铁建设方兴未艾。

在地铁隧道施工方法中，一般采用盾构法或暗挖法施工，盾构法施工与浅埋暗挖法相比更具优势。

盾构法具有对周围环境影响小、自动化程度高、隧道质量好、安全环保的优点，但由于地质的复杂性和不可预见性或附近既有建筑物的影响，给盾构施工带来诸多困难。

施工不当将有可能造成隧道内涌水、涌砂或建筑物变形，严重时可能造成冒顶、建筑物倒塌等重大安全事故。

在深圳地铁7号线施工中，西丽湖～西丽区间盾构需下穿既有水工建筑物——西丽水库泄水渠，该段地质复杂，覆土厚度小。

根据前期揭露的地质情况，对泄水闸段进行了受力分析，优化调整盾构掘进参数，结合同步注浆、洞内二次注浆控制和施工监测，充分做好应急准备工作，使盾构顺利穿越了该建筑物，实现了盾构隧道施工安全生产目标。

2 概述2.1 工程概况深圳市城市轨道交通7号线西丽湖站～西丽站区间（以下简称西西区间）位于深圳市南山区，途经西丽水库下游，区间隧道采用盾构法施工，隧道由两分离单洞组成，隧道结构采用两个单线圆形衬砌形式。

区间左线长1662m，右线长1752m，区间总长度为3414m，为7号线单线区间最长隧道。

西丽水库始建于1959年，总库容3238.81万m3，从2001年东江引水工程投入使用后，其成为东江水源网络干线的中心调蓄水库。

近年来，西丽水库年调蓄水量达到全市总用水量的近三成，是深圳市重点供水区之一。

西西区间左线DK0+975.7～DK1+443.6m段（254环～566环）、右线DK0+971.8～DK1+493.7m段（279环～627环）穿越西丽水库管理处，穿越长度约522.0m，隧道距离西丽水库大坝下游坡脚最近约125m，隧道埋深约10.5～15.0m。

西西区间隧道于西丽水库下游右线DK1+005～DK1+037、左DK1+008～DK1+043处下穿西丽水库泄水渠（又名大沙河泄水渠），同时侧穿水库桥。

关于复杂地质条件下长距离泥水平衡顶管施工技术的探讨

关于复杂地质条件下长距离泥水平衡顶管施工技术的探讨摘要：随着我国基建事业的高速发展，地下管线的需求量也在逐年增加。

加之人们对环境保护意识的增强。

顶管施工因为不阻碍交通运行，占地范围小，安全、环保等优点，在市政工程中的运用越来越普遍。

本文以本文是以贵阳市某输水工程为例，对复杂地质条件下长距离泥水平衡顶管施工技术进行探讨。

，关键词：顶管施工复杂地质泥水平衡长距离0引言顶管施工就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。

顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。

一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。

其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。

管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。

顶管法施工解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题，在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。

这对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市是非常重要的，具有经济、高效，保护环境的综合功能。

这种技术的优点是:不开挖地面;不拆迁，不破坏地面建筑物;不破坏环境;不影响管道的段差变形;省时、高效、安全，综合造价低。

贵阳市某输水工程，需下穿一个住宅小区、一条城市快道及一个高填方区。

工程共设计了8座顶管工作井，顶管段全长1503m。

第一段为1-6#工作井，顶管长度1233m；第二段为7-8#工作井，顶管长度270m。

顶管采用钢筋砼套管顶管施工。

顶管施工完成后进行给水焊接螺旋钢管穿管施工。

套管内径2.4m，管壁厚0.24m，管道采用C50P10混凝土浇筑，管节接头采用B型柔性钢承口管接头。

1工作原理顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法，它不需要开挖面层，并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。

泥水平衡破岩顶管穿越复杂岩层隧道掘进施工技术应用分析

本工程采用6台200t等推力油缸（备用4台），若按中继环设置40个200kN千斤顶，则中继环设计总推力8000kN比控制顶力7500kN（设计值）大，所以第一个中继间设置的位置为：L＝（7500×50％－1094）/RS＝35.6m，即在第11节管节后（33m）设置第一个中继间。根据中继间的放置规律，从初始掘进开始，按达到中继间总推力的50％、80％、90％逐一将中继间进行放置，如此循环继续接力顶进。同时，应用的中继环应具有刚度大、水密性强、安装方便的特点，以保证顶管顺利顶进。
④-1
泥质粉砂岩（强-中风化）
26.45
/
900
1.20～5.60
2 顶管施工技术方案
本顶管工程穿越的盘古河河道地下水丰富，且岩层地质复杂，为顺利顶进采用一台Φ2200mm泥水平衡破岩顶管机进行施工，顶进长度210m。顶管采用2200×220×3000钢筋混凝土管，抗渗等级不低于P8，接口采用柔性钢承口管“F”型接口、橡胶密封垫和遇水膨胀橡胶止水圈止水。始发井和接收井均为圆形竖井，均采用800mm地下连续墙加内衬（700mm厚）结构形式；应用的自拌混凝土等级分别为：导墙C25；连续墙、底板、衬墙为C40。其中始发井内径12.5m、井高19.4m（不含防洪井圈），接收井内径10m、井高17.2m（不含防洪井圈）。顶管机隧道平面轨迹为直线，隧道纵向剖面微向上倾斜（如图1所示）。
图2 洞口旋喷桩加固平面图
4.3 斜向掘进关键点
在顶管斜向掘进定向操作过程中，采用激光经纬仪予以控制，利用激光束进行定向引导，使掘进方向符合设计坡度要求。掘进前，在保持顶进支架处于水平状态下，提高顶管机头标高，使顶进前段稍微比后端略高，这样就可沿着设计坡度进行掘进施工；同时，为避免掘进偏离设计轴线，密切注意油缸的压力，确保套管受力均匀，套管每顶进30cm就要实测一次中心轴线；且在每段管节掘进后，随即测量机头的掘进姿态，且纠偏不能太大，否则会扰动土体和使管节间出现张角问题。（如图3所示）还有，因隧道内掘进施工是自下往上，为避免在出渣过程中受重力的作用而导致向顶管机头流动，造成过沙层地质超挖，可让机头在换刀时，溢出水不倒灌机头，顺着自然坡道流向工作井，工作井备用大功率排水结构，防止管道溢水浸机头，以确保施工作业的稳定性。

泥水盾构穿越既有桩基础施工工法(2)

泥水盾构穿越既有桩基础施工工法泥水盾构穿越既有桩基础施工工法一、前言随着城市建设的不断发展，土地资源的有限性导致了城市建设过程中需要越来越多地利用既有的桩基础。

然而，传统的基坑开挖方式无法充分考虑到已有桩基础的保护和施工效率的要求，因此，泥水盾构穿越既有桩基础施工工法应运而生。

二、工法特点泥水盾构穿越既有桩基础施工工法具有如下特点：1. 工法采用先掘后推的方式，能够保护已有桩基础的完整性。

2. 施工过程中不会对周边环境产生污染和振动，对城市市容保持良好。

3. 施工速度快、效率高，能够有效控制工期。

4. 施工过程安全可靠，减少事故风险。

三、适应范围泥水盾构穿越既有桩基础施工工法适用于以下情况：1. 既有桩基础与施工项目之间的空间关系较小。

2.施工项目对施工速度和环境影响有较高要求。

四、工艺原理泥水盾构穿越既有桩基础施工工法的工艺原理是通过控制泥水盾构机的推进及土体的掏空来穿越既有桩基础。

实际工程中，首先需要对既有桩基础进行详细的勘测和评估，确定施工方案。

然后，根据实际情况，采取相应的技术措施，如控制盾构机的掘进速度、调整推力和盾构机姿态等，以确保施工工艺的稳定性和穿越的安全可靠性。

五、施工工艺泥水盾构穿越既有桩基础施工工法的施工过程主要分为以下几个阶段：1. 桩基础勘测和评估：对既有桩基础进行勘测和评估，确定施工方案。

2. 施工准备：准备好施工所需的材料、设备和施工人员，并进行现场布置。

3. 施工前期准备：进行既有桩基础的标定和标志，为施工提供参考。

4. 施工过程控制：盾构机按照预定的施工方案进行掘进，同时进行土体掏空和泥浆处理。

5. 施工质量检验：对穿越的位置和质量进行检查，确保施工达到设计要求。

6. 施工结束和清理：施工完成后，进行现场清理，恢复原状。

六、劳动组织泥水盾构穿越既有桩基础施工工法需要精细的劳动组织，包括人员配备、工作流程和责任划分等。

施工团队需要有相关的技术人员、操作人员、质检人员和安全人员等。

复杂环境下砾砂地层盾构连续切削群桩施工关键技术研究

复杂环境下砾砂地层盾构连续切削群桩施工关键技术研究发布时间：2022-07-27T06:48:50.894Z 来源：《建筑实践》2022年5期（上）作者：胡如成[导读] 结合沈阳地铁四号线盾构在复杂环境下连续切削37根混凝土桩的工程案例胡如成中铁五局集团电务城通工程有限责任公司，湖南省长沙市，410205摘要:结合沈阳地铁四号线盾构在复杂环境下连续切削37根混凝土桩的工程案例，通过对盾构机直接切削群桩的施工特点和风险分析，对刀盘刀具选择、渣土改良和螺旋输送机等针对性设计，掘进参数设置、渣土改良和沉降控制辅助工法等施工关键技术研究，研究结果表明在富水砂砾地层采用辐条面板式刀配置贝壳刀作为先行刀切削刀具体系、有轴螺旋机、土压平衡模式、膨润土加泡沫的渣土改良、适当当提高刀盘转速、均匀较少的掘进速度、贯入度和采用克泥效等辅助工法可确保盾构在复杂环境下富水砾砂地层盾构连续切削群桩施工的安全顺利。

关键词：复杂环境；富水砾砂；刀盘刀具；盾构机；连续切削群桩0 引言随着城市轨道交通工程建设的不断推进，导致城市区域内的轨道交通网越来越密集，给盾构隧道施工也带来了诸多新的施工技术难题，如近距离下穿既有运营线、下（旁）穿建（构）筑已成为盾构隧道施工中最为常见的现象，由于隧道线路受限，盾构机正面遇到钢筋混凝土桩基障碍物的情况时有发生[1,2]，施工过程中，考虑常规盾构机切削桩体存在较大施工风险，一般会选择拆除原建（构）筑物、地面拔桩、冲击和开挖竖井凿桩等方式处理[3～6]。

但在地表周边环境、地质及水文地质复杂的的边界条件下，无法采用传统方式预先处理，须采用盾构机直接切削桩体通过，而这也面临在切削混凝土钢筋桩体过程中，会产生刀具破坏、钢筋缠绕刀盘、卡螺旋输送机、桩体周边约束力不够提前被盾构机拉扯断形成孤桩和切削桩体时连续高温导致刀盘结“泥饼”等一系施工难题，从而引发施工安全风险，且目前盾构机切桩技术在国际范围内尚未完全成熟，相关的研究还未全面深入，论文以沈阳地铁四号某地铁盾构区间左线切削车站20根结构围护桩为工程背景，对盾构在复杂环境下连续切削群桩施工关键技术的理论研究及施工过程中采取控制措施进行论述，为后续类似工况下的盾构截桩施工提供参考依据。