双护盾隧道掘进机穿越地铁区间断层破碎带卡机机理及防卡机技术
2022-07-15韩超张柯
城市轨道交通研究 2022年6期
韩 超 张 柯
(1. 河南建筑职业技术学院土木工程系, 450064, 郑州; 2. 中国科学院武汉岩土所, 430071, 武汉∥第一作者, 讲师)
在TBM(隧道掘进机)各类机型中,双护盾TBM由于可同时满足系统推进和管片拼装的要求,掘进速度快、成洞质量高,在城市地铁建造中正在被积极地探索和尝试[1-3]。
由于隧道及地下工程的复杂性,且城市轨道交通地处繁华密集城市建筑群,一旦选用的TBM卡机后,处理难度较大,常规的TBM卡机脱困处理方法并不适用于城市地铁[4]。因此,在城市地铁施工中避免TBM卡机就显得尤为重要。本文针对深圳地铁8号线(以下简为“8号线”)双护盾TBM穿越断层破碎带(以下简为“断层”)复杂地质工况,通过对双护盾TBM和围岩的相互作用机理进行分析,结合数值模拟方法确定了断层预处理措施及其加固范围。通过TBM掘进参数分析及地质统计学方法,得出了TBM穿越断层前及穿越断层过程中的掘进参数变化规律及最佳范围。实践证明,本文提出的防卡机技术能够有效地避免双护盾TBM在断层破碎带地层中掘进被卡,也可为其他类似工程提供参考。
1 工程概况
8号线梧桐山南站—沙头角站区间(以下简为“梧沙区间”)线路呈东西走向,下穿梧桐山。根据地勘结果可知,梧沙区间下穿梧桐山隧道段的围岩为Ⅱ级,局部地段围岩破碎,为Ⅳ级围岩。该隧道段存在较大断层,其中F1断层位于左线DK41+650—DK41+690和右线DK41+670—DK41+720处。该断层走向近东西向,倾向南,倾角约为80°。断层发育于侏罗系凝灰岩岩体中,与8号线线路呈15°~20°左右的夹角通过,对该线路影响较大。……
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