大漂石高富水地层土压平衡盾构施工控制策略
2021-06-29赵旭伟
城市轨道交通研究 2021年6期
关键词:施工
赵旭伟
(1. 中铁上海设计院集团有限公司,200070,上海;2. 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,610031,成都 ∥ 高级工程师)
卵漂石是指一种以漂石、卵石、砾石为主,含有砂土及少量黏性土的松散粗碎屑堆积物。我国冲积层与洪积层地区,以及江河沿岸广泛分布砂卵石地层和卵漂石地层,如成都市域全境,沈阳、北京市域大部,兰州、广州、武汉、南京、深圳市域局部。
卵漂石地层具有离散性、强透水性、高磨耗性等特点,盾构施工时易出现掘进失控(如开挖面失稳、地面塌陷、盾构机“卡死”)、机具磨损失效(如刀具磨损、螺旋输送机主轴断裂)等现象,这将会诱发重大工程事故。因此,极有必要开展卵漂石地层盾构施工控制研究[1]。
成都地铁4号线穿越大漂石高富水地层,施工过程中出现了多起地面塌陷、盾构机卡死等事故。针对此类问题,文献[2]以成都地铁1号线为背景,从地质、设备选型和施工工艺等方面分析了地层坍塌的原因。文献[3]建立了考虑刀盘切削土体的刀盘扭矩计算方法,并通过室内试验对计算方法进行了验证。文献[4]在分析影响盾构刀盘扭矩因素的基础上,提出了考虑渣土改良剂和土舱内外压力差的刀盘扭矩计算方法。文献[5]考虑进出土平衡关系,建立了螺旋输送机转速的计算方法来控制地表变形。文献[6]对成都砂卵石地层不同边界条件下的地表沉降规律做了系统研究。
成都地铁4号线穿越地层相较于成都地铁1号线漂石含量更高、粒径更大,室内模型试验难以模拟原状土层的性质[7],因此,大漂石地层盾构施工控制有待进一步研究。……
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