盾构隧道穿越高强度强富水灰岩上浮段工程风险分析及应对措施

Engineering Ｒisk Analysis and Countermeasures of Shield Tunnel Passing through Upper Floating Section of High Strength and Water Ｒich Limestone
WU Zhen
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第 63 卷 第 4 期 2019 年 4 月
文章编号： 1004-2954（ 2019） 04-0112-06
铁道标准设计 ＲAILWAY STANDAＲD DESIGN
Vol． 63 No． 4 Apr． 2019
盾构隧道穿越高强度强富水灰岩上浮段 工程风险分析及应对措施
吴镇
（ 中铁工程设计咨询集团有限公司济南设计院，济南 25002wk.baidu.com）
摘 要： 针对盾构穿越土岩交界面、高强度富水灰岩段及灰岩岩溶区所存在的风险进行分析，合理做好盾构选型， 通过工程类比法并结合工程实际提出相应处理措施。采取全土压掘进模式、合理的掘进参数及渣土改良等手段控 制土岩交界面上方管线及地表变形； 穿越高强度强富水灰岩段，为防止掘进过程中产生“喷涌”现象，采取盾构半敞 开式掘进模式、洞内补偿注浆封堵后方来水、地表注射聚氨酯和渣土改良等措施； 针对高强度硬岩，通过合理选用 刀具、控制盾构掘进参数减少刀具的磨损和破坏。穿越石灰岩岩溶区，针对溶洞的大小、与隧道相对位置关系和充 填类型采取地面袖阀管注浆预处理，并结合管片预留孔进行注浆处理，通过采取上述综合技术措施，保证了盾构机 在高强度富水灰岩上浮段的顺利掘进。 关键词： 盾构隧道； 中风化石灰岩； 单轴抗压强度； 灰岩破碎体； 溶洞； 土岩交界面； 掘进参数 中图分类号： U455. 43； TU46+ 3 文献标识码： A DOI： 10． 13238 / j． issn． 1004－2954． 201804210001
（ Jinan Design Institute，China Ｒailway Engineering Design and Consulting Group Co． ，Ltd． ，Jinan 250022，China）
Abstract： According to the analysis of the shield tunnel crossing through earth rock interface，high
strength water rich limestone section and limestone
收稿日期： 2018-04-21； 修回日期： 2018-07-02
karst area，the selection of shield type is well
作者简介： 吴 镇（ 1988—） ，男，工程师，2013 年毕业于石家庄铁道大 学道路与铁道工程专业，工学硕士，主要从事地下及隧道工程设计与
implemented， and corresponding treatment
研究工作，E-mail： 2582041348@ qq． com。
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第4 期
吴 镇—盾构隧道穿越高强度强富水灰岩上浮段工程风险分析及应对措施
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measures are put forward through engineering analogy and engineering practice． To control the deformation of pipelines and ground surface above the earth rock interface，full earth pressure tunneling mode，reasonable tunneling parameters and soil improvement are adopted． In order to prevent the excavation from “gushing”through high strength and strong water rich limestone section，semi open tunneling mode of shield， compensating grouting in hole， surface injection of polyurethane and improvement of residual soil are employed． In the case of high strength hard rock，tool wear and damage can be reduced by selecting appropriate cutters and controlling tunneling parameters． According to the size of the karst cave，relative position relationship and filling type of the karst cave，ground sleeve valve tube grouting and hole grouting are conducted． The above comprehensive technical measures are adopted to ensure smooth tunneling of the shield machine in the upper floating section of high strength water rich limestone． Key words： Shield tunnel； Medium weathered limestone； Uniaxial compressive strength； Limestone broken body； Karst cave； Earth rock interface； Driving parameters
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