岩溶区盾构掘进风险控制技术研究
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岩 芯呈 长柱 状 ， 局 部界 面 处 见有 明显溶 蚀现 象 ， 属 Ｖ级
次坚石 。揭露层厚 ０ ． １ ０ ～９ ． １ ０ ｍ ，顶 面 埋 深 ９ ． ９ ０ ～
４ 风险控制措施
４ ． １ 探 明溶 洞
２ ６ ． Ｏ ０ ｍ ， 标高 ｌ ８ ６ ６ ． ４ ４ ～１ ８ ８ ２ ． ５ ４ ｍ 。分 布在 部 分 隧道 洞 身及底 部 。 昆 圆区 间隧 道 共 有 １ ０个 钻 孔 揭 露 到 ｌ ６个 溶 洞 ， 溶洞 高 度 １ ． ２ ０ ～１ ７ ． ７ ０ ｍ ， 发育深度 ９ ． ５ ０ ￣３ １ ． ８ ０ ｉ ｎ ， 标
关键词 ： 地铁； 盾构； 岩溶； 注浆加 固； 风 险； 控制； 穿越
１ 工 程概 况
昆 明地 铁 首 期工 程 土建 施 工 十二 标段 盾 构 区 间 自 昆 明北 站始 发 ， 沿 北 京 路往 南 ， 经 圆通 街 站 、 人 民路 站 至文 化 站 ， 为 内径 ５ ５ ０ ０ ｍ ｍ的双 线 盾构 隧道 ， 隧道 全 长
高１ ８ ６ ０ ． ７ ６ ～１ ８ ８ ２ ． ６ １ ｍ 。 以充填 、 半充 填溶洞 为 主 ， 充 填物质 主要 为软塑 状粘土 、 粉质粘 土 ， 局部 夹碎石 。
圆人 区间共 有 ６个钻孔揭 露到 １ ３ 个 溶洞 ， 溶洞 高度 ０ ． ５ ０ ～６ ． ５ ０ Ｉ ｌ ｌ ， 发育 深度 ９ ． ７ ０ ￣３ ３ ． Ｏ ０ ｍ ， 标高 １ ８ ５ ９ ． １ ９ － － ￣ １ ８ ８ ２ ． ４ ７ Ｉ ｌ ｌ 。 以充 填 、 半充填溶洞为主 ， 充 填 物 质 主 要 为软 塑状 粘土 、 粉质 粘 土 ， 局 部夹 碎 石 。
２ ） 盾 构在 穿越 溶 洞 或 者土 洞 期 间 ， 对 溶 蚀 顶 盖 扰 动过 大 ， 破 坏 原有 的平 衡 体 系 ， 造 成 溶 蚀 顶 盖 脱落 ， 路 面沉 降超标 ， 甚 至路 面塌 陷 。
３ ） 岩溶水的危害 。 盾构在穿越岩溶水时， 一旦岩溶
水 压 力过 大 ， 极 易造 成盾 尾 密封 击 穿 ， 从 而导 致 大量 的 积水 涌入 隧道 ， 对人 身和 盾构机 的安全造 成 风险 。 ４ ） 由于 穿越 地层 以灰岩 为 主 ， 岩 石强 度 高 ， 石英 含 量大， 对盾 构 刀 具磨 损大 ， 特 别 是 穿越 溶 腔填 充 物和 空 洞 时， 滚 刀 由于达 不 到 启 动 扭矩 ， 易造 成 偏 磨 ， 刮 刀 在 转动 至溶 腔 时 ， 易造 成 瞬 间崩 断 ， 在 岩 溶 区刀 具 的控 制
２ ９ ４ １ ． ８ ５ ９ Ｉ ｌ ｌ 。 昆 明北 站 站一 圆 通 街 站 区 问 右 线 全 长 ６ ３ ０ ． ６ ９ ７ ｍ （ 其 中长 链 ０ ． ５ ４ ４ ｍ ） ， 左线 全 长 ６ ２ ２ ． ４ ４ ７ ｍ （ 其 中 短链 ５ ． ８ ８ ６ ｍ ） ， 区 间设 一 条 曲线 ， 半径 ３ ５ ０ ｍ ， 最大Байду номын сангаас坡
４ ． １ ． ２溶 洞 探 测
１ ） 盾 构施 工前应 对 隧道 通过 的灰岩 区进行探 测 ， 可
以采用 钻探 辅 以物探 等 手段 以便发 现 溶洞 ，在钻 探 前
先进行地 质雷达探测 ， 一方面进 行管线探测 ， 另 一 方 面进 行 空洞探 测 。
显 得尤 为重 要 。 ５ ） 在 不 同地 质 区段 掘进 过 程 中 ， 如 采 用 同一 种 掘 进 参数 ， 易造成 地面沉 降过 大 ， 甚 至地 面坍 塌 ， 需要在 不 同区段掘 进时制 定不 同的掘进参 数 ， 以确保 路面 安全 。
度 １ ９ ． ９ ９ ６ ｏ ；圆通 街站一 人 民路 站 盾构 区 间右 线全 长
岩 溶 区盾构 掘 进风 险控 制技 术研 究
口 文 ／陈 立 龙 俞 丰 平
摘
要： 随着城 市地铁 的不断发展 ， 盾构 区间穿越岩溶成为 了不可避免的困难， 各地 虽采 取 了调线调坡等手段 ， 但始终无法回避该困难 ， 喀斯特地貌 中岩溶发育的不规 则
性， 使得盾构机在岩溶地层中掘 进风险大大增加 。文章通过工程实例， 讲述盾构 机在穿越过程 中各种风险及相 关控制措施
４ ． １ ． １ 溶 洞 处理 范 围
昆 圆 站 区 间 需 要 探 明 和 处 理 的 范 围 长 度 为 ３ ４ ２ ． ５ ０ ２ Ｉ ｌ ｌ ， 宽度为 ３ ３ Ｉ ｌ ｌ ， 面积 ｌ １ ３ ０ ２ ． ５ ６ ６ ｍ ； 圆 人 站 区
间需 要 探 明和 处 理 的范 围 长 度 为 １ ７ １ ． ４ ９ ８ ｍ ， 宽度 ３ ３ ｍ ， 面积 ５ ５ ９ ． ４ ３ ４ ｍ ２ 。溶 洞 探测深 度 隧道 结构下 １ ０ ｉ ｎ 。
第２ ３ 卷 第 ４ 期 ２ ０ １ ３年 ８月
天 津 建设 科技
Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
市 政 公 用 建 设
Ｍ ｕｎｉ ｃｉ ｐ ａｌ ａ ｎｄ Ｐｕｂｌ ｉ ｃ Ｃ ｏｎｓ ｔ ｒ ｕｃｔｉ ｏｎ
５ ８ ２． ８ ８ ３ ｍ。
２地质概 况
地质 条 件 自上 而 下 依次 素填 土 ① ，粉 质 粘 土② ３ ， 粉砂 ②４ ， 圆砾 土② ４ 一 ｌ ， 泥 炭 质 土② ５ ， 圆砾 ③ ｌ ， 粉 质 粘 土③ １ － ２ ， 粉土③１ － ３ ， 灰 岩⑥ ３ ， 灰 岩⑥ ３ 一 ｌ 。其 中灰色 、 中风化 、 隐 晶质结 构 ， 块状 构 造岩 石 坚 硬 ， 裂 隙较 发 育 ，
次坚石 。揭露层厚 ０ ． １ ０ ～９ ． １ ０ ｍ ，顶 面 埋 深 ９ ． ９ ０ ～
４ 风险控制措施
４ ． １ 探 明溶 洞
２ ６ ． Ｏ ０ ｍ ， 标高 ｌ ８ ６ ６ ． ４ ４ ～１ ８ ８ ２ ． ５ ４ ｍ 。分 布在 部 分 隧道 洞 身及底 部 。 昆 圆区 间隧 道 共 有 １ ０个 钻 孔 揭 露 到 ｌ ６个 溶 洞 ， 溶洞 高 度 １ ． ２ ０ ～１ ７ ． ７ ０ ｍ ， 发育深度 ９ ． ５ ０ ￣３ １ ． ８ ０ ｉ ｎ ， 标
关键词 ： 地铁； 盾构； 岩溶； 注浆加 固； 风 险； 控制； 穿越
１ 工 程概 况
昆 明地 铁 首 期工 程 土建 施 工 十二 标段 盾 构 区 间 自 昆 明北 站始 发 ， 沿 北 京 路往 南 ， 经 圆通 街 站 、 人 民路 站 至文 化 站 ， 为 内径 ５ ５ ０ ０ ｍ ｍ的双 线 盾构 隧道 ， 隧道 全 长
高１ ８ ６ ０ ． ７ ６ ～１ ８ ８ ２ ． ６ １ ｍ 。 以充填 、 半充 填溶洞 为 主 ， 充 填物质 主要 为软塑 状粘土 、 粉质粘 土 ， 局部 夹碎石 。
圆人 区间共 有 ６个钻孔揭 露到 １ ３ 个 溶洞 ， 溶洞 高度 ０ ． ５ ０ ～６ ． ５ ０ Ｉ ｌ ｌ ， 发育 深度 ９ ． ７ ０ ￣３ ３ ． Ｏ ０ ｍ ， 标高 １ ８ ５ ９ ． １ ９ － － ￣ １ ８ ８ ２ ． ４ ７ Ｉ ｌ ｌ 。 以充 填 、 半充填溶洞为主 ， 充 填 物 质 主 要 为软 塑状 粘土 、 粉质 粘 土 ， 局 部夹 碎 石 。
２ ） 盾 构在 穿越 溶 洞 或 者土 洞 期 间 ， 对 溶 蚀 顶 盖 扰 动过 大 ， 破 坏 原有 的平 衡 体 系 ， 造 成 溶 蚀 顶 盖 脱落 ， 路 面沉 降超标 ， 甚 至路 面塌 陷 。
３ ） 岩溶水的危害 。 盾构在穿越岩溶水时， 一旦岩溶
水 压 力过 大 ， 极 易造 成盾 尾 密封 击 穿 ， 从 而导 致 大量 的 积水 涌入 隧道 ， 对人 身和 盾构机 的安全造 成 风险 。 ４ ） 由于 穿越 地层 以灰岩 为 主 ， 岩 石强 度 高 ， 石英 含 量大， 对盾 构 刀 具磨 损大 ， 特 别 是 穿越 溶 腔填 充 物和 空 洞 时， 滚 刀 由于达 不 到 启 动 扭矩 ， 易造 成 偏 磨 ， 刮 刀 在 转动 至溶 腔 时 ， 易造 成 瞬 间崩 断 ， 在 岩 溶 区刀 具 的控 制
２ ９ ４ １ ． ８ ５ ９ Ｉ ｌ ｌ 。 昆 明北 站 站一 圆 通 街 站 区 问 右 线 全 长 ６ ３ ０ ． ６ ９ ７ ｍ （ 其 中长 链 ０ ． ５ ４ ４ ｍ ） ， 左线 全 长 ６ ２ ２ ． ４ ４ ７ ｍ （ 其 中 短链 ５ ． ８ ８ ６ ｍ ） ， 区 间设 一 条 曲线 ， 半径 ３ ５ ０ ｍ ， 最大Байду номын сангаас坡
４ ． １ ． ２溶 洞 探 测
１ ） 盾 构施 工前应 对 隧道 通过 的灰岩 区进行探 测 ， 可
以采用 钻探 辅 以物探 等 手段 以便发 现 溶洞 ，在钻 探 前
先进行地 质雷达探测 ， 一方面进 行管线探测 ， 另 一 方 面进 行 空洞探 测 。
显 得尤 为重 要 。 ５ ） 在 不 同地 质 区段 掘进 过 程 中 ， 如 采 用 同一 种 掘 进 参数 ， 易造成 地面沉 降过 大 ， 甚 至地 面坍 塌 ， 需要在 不 同区段掘 进时制 定不 同的掘进参 数 ， 以确保 路面 安全 。
度 １ ９ ． ９ ９ ６ ｏ ；圆通 街站一 人 民路 站 盾构 区 间右 线全 长
岩 溶 区盾构 掘 进风 险控 制技 术研 究
口 文 ／陈 立 龙 俞 丰 平
摘
要： 随着城 市地铁 的不断发展 ， 盾构 区间穿越岩溶成为 了不可避免的困难， 各地 虽采 取 了调线调坡等手段 ， 但始终无法回避该困难 ， 喀斯特地貌 中岩溶发育的不规 则
性， 使得盾构机在岩溶地层中掘 进风险大大增加 。文章通过工程实例， 讲述盾构 机在穿越过程 中各种风险及相 关控制措施
４ ． １ ． １ 溶 洞 处理 范 围
昆 圆 站 区 间 需 要 探 明 和 处 理 的 范 围 长 度 为 ３ ４ ２ ． ５ ０ ２ Ｉ ｌ ｌ ， 宽度为 ３ ３ Ｉ ｌ ｌ ， 面积 ｌ １ ３ ０ ２ ． ５ ６ ６ ｍ ； 圆 人 站 区
间需 要 探 明和 处 理 的范 围 长 度 为 １ ７ １ ． ４ ９ ８ ｍ ， 宽度 ３ ３ ｍ ， 面积 ５ ５ ９ ． ４ ３ ４ ｍ ２ 。溶 洞 探测深 度 隧道 结构下 １ ０ ｉ ｎ 。
第２ ３ 卷 第 ４ 期 ２ ０ １ ３年 ８月
天 津 建设 科技
Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
市 政 公 用 建 设
Ｍ ｕｎｉ ｃｉ ｐ ａｌ ａ ｎｄ Ｐｕｂｌ ｉ ｃ Ｃ ｏｎｓ ｔ ｒ ｕｃｔｉ ｏｎ
５ ８ ２． ８ ８ ３ ｍ。
２地质概 况
地质 条 件 自上 而 下 依次 素填 土 ① ，粉 质 粘 土② ３ ， 粉砂 ②４ ， 圆砾 土② ４ 一 ｌ ， 泥 炭 质 土② ５ ， 圆砾 ③ ｌ ， 粉 质 粘 土③ １ － ２ ， 粉土③１ － ３ ， 灰 岩⑥ ３ ， 灰 岩⑥ ３ 一 ｌ 。其 中灰色 、 中风化 、 隐 晶质结 构 ， 块状 构 造岩 石 坚 硬 ， 裂 隙较 发 育 ，