盾构法适用于什么地层中 岩洞地层盾构施工技能探求

苍盛

摘 要：在岩溶散布如此广泛的区域上建筑城市轨道交通，关于勘测及其处理技能、以及盾构施工技能的要求很高。若其间某个环节呈现失误，有或许形成地道崩塌等成果，然后影响线路的推动，或许导致施工进度中止，乃至换线等严重成果。本文对岩洞地层盾构施工技能进行了论述，为后续工程供给名贵的施工经历供给学习。

关键词：岩洞地层 盾构施工技能

一、岩洞对地道工程的影响

当地道穿过可溶性岩层时，有的岩洞岩质破碎，容易发作组塌。有的岩洞坐落地道底部，充填物松软且深，使地道基底难于处理。有时遇到填满浸透水分的充填物溶槽，当坑道掘进至其边际时，含水充填物不断涌入坑道，难以抑止，乃至使地表开裂下沉，山体压力剧增。有时遇到大的水囊或暗河，岩溶水或泥砂夹水很多满入地道。有的岩洞、暗河迂回交织、分支扑朔迷离、规模广大，处理好不容易。[1]

二、盾构机原理

1.泥水加压式盾构

所谓泥水加压式盾构就是在刀盘后边设置一个关闭隔板，称之为泥水舱。当盾构掘进时经过刀盘切削土体，然后在泥水舱内加入水和添加剂制成泥浆用来抵御前方土压和水压，经过运送管道把泥浆运送到地上，经过这样带动整个泥水舱，经过不断地掘进—切削土体—拌和成泥浆，运送地上—再掘进的循环进程，使得盾构不断推动，其间用来抵御掌子面上的土压和水压，称之为泥水压力。经过泥水压力平衡掌子面的水、土压力，不断前进的盾构，称为泥水加压式盾构。[2]

2.土压平衡式盾构

土压平衡式盾构与泥水加压式盾构不同之处在于，抵御掌子面前方的水、土压介质不同。泥水加压式盾构的介质为泥水，而土压平衡式盾构的介质为泥土。但坚持掘削面的安稳的原理是相同的。

三、掘进施工

1.盾构掘进施工前预备

盾构掘进施工前，选用地质钻孔、地质雷达勘探具体探明岩洞、土洞状况，在地上建筑物密布区无钻孔及雷达勘探条件的区段选用盾构掘进进程中使用超前地质钻探勘探岩洞、土洞状况。根据岩洞、土洞特色对其选用不同办法进行处理。在未勘测地段掘进中，选用超前地质钻探发现岩洞（土洞）后，及时进行岩洞处理，在地道贯穿后选用管片预留注浆孔进行洞内注浆处理。盾构掘进根据地质条件，核算各项参数的初始值，在施工进程中，根据监测成果进行调整优化。

2.掘进速度

推动速度根据地层断定，一般操控在2cm/min，因为岩面不规则，盾构掘进进程中，盾构颤动大，恰当操控掘进速度，减小掘进对周围地层的扰动，确保地层安稳。

3.注浆

同步注浆量为6～8m3，一起，滞后盾构掘进环5环进行双液浆加强注浆。加强注浆压力操控在0.5MPa以内，注浆量以压力操控为准。

4.管片组装

管片选用错缝组装，增强全体刚度。管片选用高强螺栓衔接，管片组装完结后及时拧紧螺栓，一起在盾构掘进进程中，加强对已组装完结的管片螺栓查看，及时做好螺栓复拧作业，削减管片变形空间。一起加强管片外二次注浆，减小管片变形空间，安定管片。

5.盾构掘进进程操控

盾构掘进进程中，严厉监督土仓压力、扭矩、刀盘压力、盾构偏转、盾构及管片姿势等参数。土仓压力改变，压力俄然下降或上升时，当即停机，剖析发作原因，及时进行处理，处理完结后再康复掘进。

加强渣样剖析，为掘进参数调整供给根据。操控推力及刀盘转速，根据主控室内能显现的刀盘受力散布的状况，领会掘削面岩块散布方位，操控刀具磨损，避免刀圈崩裂。

6.刀具查看及替换

盾构掘进前，先开始拟定盾构开仓方位，并加强对该段地层进行加固处理。在施工进程中，根据实践的掘进、刀具磨损状况，及时替换刀具。假如不能在预订开仓方位进行换刀，则根据地层条件，选用带压换刀的技能，在确保土仓压力的状况下进行换刀。

7.地上无条件进行岩洞处理地段盾构掘进

因为地上部分地段建筑物密布，假如选用地上岩洞处理的办法，需求进行建筑物拆迁或租借，大幅添加造价。因而需进行盾构掘进进程中的岩洞处理。

在盾构掘进进程中，使用盾构机上预留孔进行超前地质钻探。若发现溶（土）洞，使用超前钻孔灌注双液浆进行岩洞处理。在盾构完结后，使用管片上预留注浆孔进行弥补注浆。

四、施工丈量及监测

1.施工丈量

盾构机安装了一套VMT公司的SLS-TAPD盾构激光导向体系。本体系能够对盾构在掘进中的各种姿势、以及盾构的线路和方位联系进行准确的丈量和显现。操作人员能够及时根据导向体系供给的信息，快速、实时地对盾构的掘进方向及姿势进行调整，再附以人工丈量复核，确保了盾构掘进方向的正确。

树立高精度导线操控网，采纳强制归心，将点位树立在区间地道邻近较安稳的建筑物上。高程操控点为II等水准网，远离施工区。经过操控网，用方向线法或投点法向井下传递，双导线进洞，并在井内组成小操控网向地道内传递。洞内导线点每掘進100环复核一次。

2.施工监测

选用地表和深层观测相结合的办法。沿地道中线在地表设置沉降观测点。

进出洞区30m规模内每5m设置观测点，每距离10m设置一沉降观测断面，每个断面设置7个观测点；正常掘进段每10m设置观测点，每距离30m设置一沉降观测断面。线路影响规模内建（构）筑物设置沉降、位移、倾角观测点，对建（构）筑物进行观测。每天两次丈量盾构机刀盘前20m、盾尾后30m地上沉降，经核算剖析后，作为调整盾构掘进参数的根据。

每天对已组装完结的管片姿势进行丈量，丈量规模为掘进环后60环。根据盾构姿势数据进行盾构姿势调整，作为管片外注浆避免管片上浮、变形的根据。确保成型地道质量。

结语

综上所述，盾构穿越不同的岩洞形状时，需做好预防措施。盾构施工前要做好超前钻探，对呈现溶土洞的区域要恰当加密勘测，尽量探明溶土洞的数量、类型、巨细及散布等。一起，还要操控对岩洞的处理质量，对彼此连通的岩洞要加强注浆，施工时避免喷涌，别的，还要加强同步注浆以及二次注浆。

参考文献

[1]任建喜.黄土区域地铁盾构下穿铁路变形操控技能[J].铁道工程学报2013.5 57-62.

[2]吕培林.软土区域盾构地道下穿铁路干线引起的线路沉降规则剖析[J].我国铁道科学2007.3 12-16.