富水含大漂石砂卵石地层盾构法施工技术

目录

第一章工程概况................................................................1

1工程位置、范围及主要工程量................................................1

2设计概况...................................................................1

3周边环境...................................................................3

4工程地质、水文地质及地震基本烈度..........................................3

5气象条件...................................................................7

6工程项目施工相关方.........................................................7

第二章工程特点及重难点.......................................................8

1工程特点...................................................................8

2工程重难点及应对措旅.......................................................9

第三章总体施工方案及施工顺序安排...........................................15

1盾构区间隧道施工方案......................................................15

2区间隧道分项工程施工方案.................................................15

3施工顺序安排..............................................................16

第四章盾构机选型及主要参数.................................................18

1选型依据和选型原则........................................................18

2对盾构机的设计要求........................................................18

3盾构机型式的确定..........................................................19

4泥水平衡盾构机的工作原理及工作模式.......................................21

5土压平衡盾构机的工作原理及工作模式.......................................22

6s259盾构机的改造..........................................................23

7盾构机的主要组成与功能描述...............................................34

8盾构机主要尺寸、技术参数.................................................51

9盾构施工主要配套设备配置.................................................54

第五章施工准备..............................................................60

1施工总平面布置和临时工程.................................................60

2施工图设计................................................................66

3泥水处理系统土建工程......................................................66

4盾构机改造................................................................66

5管片生产准备工作..........................................................66

6建筑物、管线调查..........................................................66

第六章盾构掘进施工..........................................................68

1盾构掘进参数优化..........................................................68

2砂卵石地层泥水盾构施工泥浆的配置和开挖面的稳定技术......................73

3砂卵石地层泥水盾构带压进仓技术...........................................86

4砂卵石地层土压平衡盾构植土改良技术研究与应用............................91

5砂卵石地层土压平衡盾构带压进仓技术.......................................93

6砂卵石地层常压进仓地层加固技术...........................................96

第七章砂卵石地层盾构通过重要建筑物的施工技术..............................102

1专项应对施工技术.........................................................102

1.1盾构下穿火车南站股道.................................................102

1.2通过机场立交桥施工技术...............................................106

1.3近接通过x信息港施工技术.............................................107

1.4通过人南立交桥施工技术...............................................113

1.5通过①1200污水干管线施工技术........................................118

2施工方法及施工工艺.......................................................121

3实施效果.................................................................127

第八章刀盘刀具管理及大漂石处理技术........................................128

1刀盘刀具布置形式及刀具的破岩机理........................................128

2刀盘磨损及防护...........................................................128

3刀具磨损使用状况研究.....................................................130

4刀具在砂卵石地层中掘进的磨损值..........................................132

5刀具更换情况统计分析.....................................................133

6刀具的维修...............................................................134

7刀盘刀具管理小结.........................................................136

8大漂石处理技术...........................................................136

第九章砂卵石地层盾构施工监控■测和信息化施工技术.........................139

1地层位移的影响因素分析...................................................139

2地面沉降预测.............................................................141

3砂卵石地层盾构掘进沉降监测及控制........................................148

4体会与认识...............................................................160

第一章工程概况

1工程位置、范围及主要工程量

1.1工程位置

x地铁1号线一期工程盾构x起于省体育馆站南端，止于火车南站北端。项目盾构井

位于火车南站立交桥下，地势平坦，周边环境开阔。区间基本上处于城市主干道人民南路

下方，沿线有大量的城市管线，多处管线埋设较深，对盾构掘进影响较大。同时隧道沿线

穿过中国成达化工集团、建委大楼、二环路-人南立交桥、凯宾斯基板店、X信息港（原电

力调度中心）、美力国际俱乐部、机场立交桥等多处主要建（构）筑物，部分建（构）筑

物距离隧道较近（最近30cm）,需采取加固等方法进行处理。盾构试掘进段即下穿火车南

站10股股道，对盾构始发掘进施工影响较大。

1.2工程范围、主要工程量及工程造价

隧道总长4909.867单线延米，其中左线隧道长2332.562单线延米，右线隧道长

2577.305单线延米，线路基本沿人民南路中部敷设，分省体育馆路〜倪家桥站区间、倪家

桥站〜桐梓林站区间、桐梓林站〜火车南站站区间三个区间，设3处联络通道，工程范围

如图1T所示。

本工程工程造价为x7.7775万元。

497.806890.283944.473

省

倪

桐

火

体

家

梓

车

育

桥

林

南

馆

站

站

站

站

1

啜

右1

742.105890.9.45.

图1T工程范围示意图

主要工程数量如表17,

2设计概况

X地铁X线一期工程是X地铁建设规划中试验段，也是四川省十五期间的重点建设项

目。该工程起点为红花堰（YDK/ZDK2+300）,向南下穿火车北站，而后沿人民北路、人民

中路、人民南路、南都西路至会展中心终点（YDK/ZDK20+920）,正线全长18.62km。

盾构x段隧道区间工程总长4909.867单线延米，起于省体育馆站南端，止于火车南

站北端。线路基本沿人民甫路中部敷设，分省体育馆路站〜倪家桥站区间、倪家桥站〜桐

梓林站区间、桐梓林站〜火车南站站区间三个区间。

表1-1主要工程数量表

工程量

工程项目里程(D1)备注

(m)

ZDK11+855.3〜ZDK12+353.2

左线ZDK13+400.183=ZDK13+400497.806

短链0.094

体育馆路站单线延米

倪赢站YDK11+611.27〜YDK12十353.2

右线YDK12+320.175=YDK12+320742.105

长链0.175

联络通道YDK12+07013横延米

2DK12+515.10-ZDK13+405.2

左线zDK13+400.183=ZDK13+400890.283

倪家桥站单线延米

长链0.183

桐梓林站右线YDK12+515.10-YDK13+405.2890.1

联络通道YDK13+125.111横延米

2DK13+565.6〜ZDK14+510.7

左线2DK14+399.373=ZDK14+400944.473

桐梓林站单线延米

短链0.627

火车南站站右线YDK13+565.6〜YDK14+510.7945.1

联络通道YDK13+97212.89横延米

合计4909.867单线延米

2.1区间隧道设计概况

区间隧道设计为外径6000mm内径5400mm的盾阂隧道，管片厚度为300mm,幅宽采

用1500mmo三个区间的纵坡形式为“V”字坡，其设计概况如下：

【省体育馆站〜倪家桥站】区间线路选用R2000的曲线半径；设竖曲线4处，曲线半

径R=3000m。线间距由13m逐渐变为16m,最大坡度为3.317%。，最小坡度为2%。。区间

最大埋深为15m,最小埋深为14m。

【倪家桥站〜桐梓林站】区间线路出倪家桥站选用R=600的曲线半径，中间R=700

的曲线半径，靠近桐梓林站选用R=800的曲线半径；设竖曲线6处，曲线半径R=3000m0

线间距由11m逐步渐变为13m。最大坡度为22%。，最小坡度为13%。。区间最大埋深为21m,

最小埋深为14m。

【桐梓林站〜火车南站站】区间两端选用R=500的曲线半径，中间R=400的曲线半

径；设竖曲线8处，曲线半径R=3000、5000mo线间距由11m逐步加大为18m。最大坡

度为22%o,最小坡度为3%一区间最大埋深为20.5m,最小埋深为15mc

区间隧道平、纵端面如图1・2〜1-10。

2.2联络通道设计概况

X地铁x线一期工程盾构x段共设联络通道3座，其中省体育馆站〜倪家桥站区间联

络通道1座13m,倪家桥站〜桐梓林站区间联络通道1座Um（设泵房），桐梓林站〜火车

南站站区间联络通道1座12.89m（设泵房）。

3周边环境

本区间基本上处于人民南路下方，人民南路为x市的主干道路，沿道路两侧敷设有大

量的城市管线，同时在交叉路口还有大量横跨线路的管线存在。当线路处于道路两侧时，

区间隧道的上方均存在管线，当线路处于道路中央时，与管线的干扰较小。其中在人民南

路与二环路交叉路口的管线埋深较大。主要的城市管线有：污水管（最大管径达1400mm）、

雨水管及管沟（最大管沟达3000X2000mm）、煤气、电力管及管沟、电信管及管沟等。

与区间隧道有关系的既有建筑物见表厂2。

表1-2区间隧道与既有建筑物关系表

距左右线距离（m）结构类桩基础

编建筑物基础备

里程位置型及地桩长桩径

号名称左线右线类型类型桩底注

面层数（m）（m）

人民南基底距轨水平12层钢标高

1YDK12+704化八院筏基钢混桩8.060.35

路四段面8.4910.3殓489.3

省建委大人民南基底正轨水平11层铜标商

2YDK12+813单独基础钢混桩8.431.4

楼路四段S12.176.63磴484.37

人南二环人民南水平最近水平最扩大基础

3YDK12+900挖孔桩9.71.5-12.4

立交桥路四段4.46近456及桩基

人民南基底距轨水平最23层框

4YDKI3+100达益大厦筏基

路四段面9.32近5.74架

电力调度人民南基底距轨水平最4层框扩大基础标高

5YDKI3+910挖孔桩70.8

公司宿舍路四段面11.26近3.3架及桩基487.05

标高

机场路立人民南水平15和

6YDK14+250水平5.25桩基挖孔桩1.5478.927

交桥路四段5.3417

477.616

火车南站火车碎石道身W,铁路股道距地铁轨面约15方U,其中含1条正

7YDK14+430下穿

铁路股道南站线股道，其余均为到发线

4工程地质、水文地质及地震基本烈度

4.1工程地质

标段内上覆第四系土层，下伏基岩为白垩系上统濯口组紫红色泥岩。从上至下见表1-3

所列。

表1-3区间地层分层及各层性状

地层地层地层描述

名称编号体育馆站〜倪家桥站倪家桥站〜桐梓林站桐梓林站〜火车南站

由杂填土及素填土组成，丸匕表多为混凝土路面。呈褐拿:、灰黑等杂色，松散为主，

人工填局部稍密，潮湿。由碎石、砂土、砖瓦碎块等建筑垃务七组成，其间充填粘性土、粉

土及砂土等。该层土均一档七差，多为欠压密土，结构疏松，具强度较低、压缩性高、

土层<1>

荷重易变形等特点。

1

（Q：）段内分布于地表，层厚一段内分布于地表，层厚一般段内分布于地表，层厚一般

般0.7〜5.9m。1.80〜3.20m。1.5〜5.5mo

软土灰黄色，湿〜很湿，软塑，

<2-1>——夹薄层粉土。该层分布连续，

（Q；1）

层厚。〜1.1m。

灰黄色、灰色，湿，可塑

为主，局部硬塑。土体裂

粘土

隙不发育，含少量铁、镭

<2-2>——

（Q；11）质氧化物及其结合钙质

核。该层分布连续，层厚

（）.（）0〜2.6m。

灰黄色、灰色，湿，可塑为主，部分硬塑。土体裂隙不发育，含少量铁、镒质氧化

粉质粘

物及其结合钙质核。

<2-3>

土（Q；1）该层分布连续，层厚该层分布连续，层厚1.10〜该层分布连续，层厚0.80〜

0.70〜2.35m。2.20m。1.10mo

粉土灰黄色，湿，稍密。

<2-4>该层分布连续，层厚该层分布连续，层厚0.8〜该层分布较连续，层厚L2〜

（Q；"）

1.45〜3.37m。2m。2.3m。

粉细砂灰、灰褐色，湿〜饱和，松散，局部夹中砂薄层。成份以长石、石英为主，次为云

<2-5>母细片、岩屑及暗色细粒矿物，混粉土、粉砂团块。

（Q；1）

层厚0.30-0.200m。层厚0.30-0.200m。层厚0.60〜5.500mo

成份以长石、石英为主，次为云母细片、岩屑及暗色细粒矿物，混粉土、粉砂团块。

灰、黄灰色，潮湿〜饱和，灰、黄灰色，潮湿〜饱和，灰色，饱和，稍密〜密实卵

20〜200nm卵石含量约占55〜20〜200加卵石含量约占55〜石。20〜200nli1卵石含量约占

卵石土75%,粒径一般以30〜70njn780%,粒径一般以30〜70nm55〜80%,粒径一般以30〜

<2-8>为主，部分粒径80〜120nm,为主，部分粒径80〜120nm,70nm为主，部分粒径80〜

（Q."）

最大粒径达21ami，偶见漂石。最大粒径达210m,偶见漂石。120mm,最大粒径达210nm,卵

卵石以弱风化为主。充填物以卵石以弱风化为主。充填物以石以弱风化为主。充填物以砂、

砂、中砂为主，含量约10〜砂、中砂为主，含量约10〜中砂为主，含量约10〜35%。

35%。层厚6.93〜9.27m。35%。层厚2.6〜11.1m。层厚4.2〜8.加。

黄色，湿，硬塑为主，部分

可塑，局部夹薄层粉质粘

粘土

土。土体裂隙发育，含铁、

<3-1>—一

镒质氧化物及其结核，混少

量钙质结核，分布不连续，

层厚0—2.4mo

灰黄、黄色，湿〜饱和，松

砂土

散，部分地段为粉砂。成份

<3-3>———

以长石、石英为主，次为云

母细片、岩屑及暗色细颗粒

地层地层地层描述

名称编号体育馆站〜倪家桥站倪家桥站〜桐梓林站桐梓林站〜火车南站

矿物，混少量粘性土。层厚

0.7〜1m

灰、褐黄色、黄色，饱和。

卵石主要成份为花岗岩、

粉细砂中密〜密实，呈透镜体状中密〜密实，呈透镜体状

<3-4>闪长岩和石英岩，以亚圆

分布于卵石土的中部或下分布于卵石土。层厚0.9〜

形为主，少量圆形，分选

部。层厚0〜1.4m。1.4m。

性好。层厚0.7〜1.00m。

灰黄、黄色，饱和，中密为主，部分密实，含薄层细砂，卵石主要成份为花岗岩、

卵石土闪长岩和石英岩，以亚圆形为主，少量图形，分选性好。20〜200mm卵石含量约

<3-7>占55〜80%,粒径一般以30〜70nlm为三，部分粒径80〜120mm,含少量漂石，

(Qf81+a,)

3最大粒径达210mm,卵石以弱风化为主。充填物以砂、中砂为主，含量约10〜35%。

层厚2.75〜10.00m。层厚5.00〜11.7m。层厚8.1—13.6no

强风化

岩性以泥岩为主，局部粉砂岩，岩质较软，岩体结构已部分破坏，构造层理不清晰，具

泥岩<5-2>溶蚀现象。岩体被节理、裂隙分割成块状，钻孔岩芯多呈碎块状，少量短柱状，部分呈

（KQ土状，岩芯碎块手可折断。该层厚度大，分布在基岩上部。

中等风

岩质较硬，岩面较新鲜，岩体结构基本未破坏，岩体被节理、裂隙分割成块状，构

化泥岩<5-3>造层理较明显。钻孔岩芯多呈短柱状，少量长柱状及碎块状，岩芯长度60〜230mm,

锤击声半亚〜较脆，可击碎。

（K,g）

各区间洞身穿越地层情况见表1-4、表1-5、表1-6。

表1-41省体育馆〜倪家桥】洞身地层情况统计表

里程长度占隧道总长比例觥）洞身地层描述及各土层厚度

上层<2-4>3米〜6.28米（中）〜

YDK11+612.170-

740.231002.5米，下层<3-4>3.5米〜0米

YDK12+352.4

（中）〜3.7米

表1-51倪家桥〜桐梓林】洞身地层情况统计表

里程长度占隧道总长比例（%）洞身地层描述及各土层厚度

上层<2-4>3米〜0米（中）〜5米，

YDK12+515.9〜

888.5100下层<3-4>3.3米〜6.3米（中）〜

YDK13+404.4

1.3米

表1-61桐梓林〜火车南站】洞身地层情况统计表

洞身地层描述及各土层厚

里程长度占隧道总长比例毓）

度

YDK13+566.4c二层<2-4>4米〜0米，下

173.618.4

YDK13+740层<3-4>2.3米〜6.3米

YDK13+740

39041.3<3-4>

YDK14+130

YDK14+130〜上层<2-4>0米〜2.£米，

379.940.3

YDK14+509.9下层<3-4>6.3米〜3.8米

4.2水文地质

1、地下水的补给来源

沿线地下水主要接受大气降水及地下水侧向径流补给。

2、地下水的补给、径流、排泄及动态特征

省体育馆〜火车南站地下水补给府河，水力坡度平均值2.7%。左右。

区内地下水具埋藏浅、季节性变化明显的特点。7、8、9月份为丰水期，11、12、1

月份为梏水期，8月份地下水位埋藏最浅。根据四川省地矿厅环境地质监测总站对x市地

下水动态长期观测资料，在天然状态下，丰水期地下水位正常埋深约为2米；地下水位年

变幅约为1〜2.5米；地下水自北西流向南东，水力坡度约为2%。。

地下水水质类型为HCO「Ca型、HC()3・SO「Ca型；PH值一般在6.9〜7.5之间，为中性

水；以CaC()3计，含量一般在300〜450mg/l,以硬水为主；矿化度小于lg/1,为低矿化淡

水。经判定地下水对混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋均无腐蚀性，但对钢结构有弱腐蚀

性。

隧道主要在含水量丰富、补给充足的强透水的砂卵石土中通过，其埋深位于地下水位

以下，地下水水压力对隧道施工及衬砌结构有较大影响。

4.3地质构造及地震基本烈度

x平原在构造位置上处于我国新华夏系第三沉降带之川西褶带的西南缘，界于龙门山

隆褶带山前江油〜灌县区域性断裂和龙泉山褶皱带之间，为一断陷盆地。X市区距龙泉山

褶皱带20km,距龙门山隆褶带50km,区内断裂构造和地震活动较弱，历史上从未发生过

强烈地震，从地壳的稳定性来看应属基本稳定区。

x平原在构造体系上处于川西褶带的一隅。该体系于印支运动早期已具雏形。印支运

动晚期已基本定形，进入喜山运动早期成为沉降中心，随着构造活动，周边参差错落抬升,

中心相对沉降，中心接受了厚大的第四系松散堆积，四周成山，形成错落有致的盆地地貌

景观。

根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),X地铁1号线一期工程通过地区的地

震动峰值加速度为0.10g,地震动反应谱特征周期为0.40s,地震烈度为7。。

5气象条件

x平原属亚热带湿润气候区，气候特点是春早、夏热、冬暖、日照少、无霜期长、降

雨充沛而集中。多年平均气温16.2T,极端最高气温38.39，极端最低气温一5.9七；多

年平均降雨量988.5mm,最大日降雨量195.2mm,降雨量多集中在5〜9月，约占全年降雨

量的84.1%；多年平均蒸发量1465.1mm,多年平均相对湿度82%；多年平均日照时间

1228.3h,只有28%的白天有太阳；多年平均风速1.35m/s,最大风速14.8m/s,极大风速

27.4m/s（1961年6月21日），最多风向为北北东（NNE）向。

6工程项目施工相关方

建设单位：

监理单位：

设计单位：

施工单位：

管片生产单位：

第二章工程特点及重难点

1工程特点

1.1工程建设意义重大

本工程为X地铁试验段工程，通过该工程的建设，探索X地铁快速、经济的施工工法,

试验成功后，将为X地铁后续工程建设提供针对性较强的参考和借鉴，同时可加快X地铁

的建设速度，有效改善X市的交通状况，工程建设有重要意义。

1.2盾构隧道洞身的富水饱和砂卵石地层，对盾构施工要求高

盾构隧道埋深普遍不大，局部较浅，地下水位较高，地下水具有水流交替循环强烈，

水位恢复迅速之特点。盾构需在富水饱和的砂卵石土地层中通过，盾构所通过地层中20〜

200mm卵石含量约占55〜8（即漂石占0-22.3%（重量比），全线已发现最大漂石粒径670mm,

大粒径砾石含量较高且局部富集成群。针对x地区特有地层进行合理的盾构选型和配套设

施配置，在盾构掘进过程中选择合适的掘进参数和进行有效的泥水管理，在确保安全、经

济的前提下保证施工进度和有效控制地表沉降。施工中易出现涌砂塌陷和盾构刀具非正常

损坏而影响施工安全和质量，盾构施工风险较大。

1.3地表环境复杂，对盾构施工时沉降控制要求高

本标段全长2.572km（右线），线路呈南北向纵贯x市南郊，本段区间基本上均处于x

方的中心干道一一人民南路下方，线路下穿两大立交（二环路人南立交、机场立交桥）、

一条铁路干线系统（火车南站），在盾构施工影响范围内的地面房屋较多，有电力调度中

心四层房屋（下穿）、建委大楼、中国成达工程公司、凯宾斯基饭店等幢房屋，盾构掘进

时易引起地层损失和产生不均匀的压力，造成建筑物不均匀沉降，存在结构变形、开裂的

风险；因此，在施工过程中，要保证既有建/构筑物正常使用和结构安全不受影响，沉降

控制要求高。

盾构下穿的人民南路两侧敷设有大量管线（城市管线主要为污水管〈最大管径达

1400mm〉、雨水管及管沟〈最大管沟达3000x2000mm〉、煤气、电力管及管沟、电信管及管

沟等），同时在交叉路口还有大量的横跨线路的管线存在。施工稍有不慎就有可能引起道

路或管线破坏，造成不利的社会影响。施工过程如何保证地面交通和地下管线的不受隧道

施工影响，保证所有交通的正常运行和地下管线的安全运行，这都对隧道施工沉降控制提

出了很高的要求。

1.4线路曲线段多，施工要求高

省体育馆〜倪家桥站区间线路选用R2000的曲线半径；设竖曲线4处，曲线半径

R=3000m,倪家桥站〜桐梓林站区间出倪家桥站选用R=600的曲线半径，中间R=700的

由线半径，靠近桐梓林站选用R=800的曲线半径；设竖曲线6处，曲线半径R=3000m。

柯梓林站〜火车南站站区间两端选用R=500的曲线半径，中间R=400的曲线半径；设竖

由线8处，曲线半径R=3000、5000mo施工中对盾构掘进轴线的控制、管片选型与拼装和

盾尾同步注浆要求较高。

1・5盾构机经过4站3区间，共进行6次始发，4次过站，工序转换多。

盾构机从火车南站下井，通过桐梓林站、倪家桥站2站，在省体育馆吊出，左右线分

别在火车南站、桐梓林站、倪家桥站进行始发，工序转换较多。

2工程重难点及应对措施

2.1盾构选型

基于本工程隧道洞身穿越地层的特殊性和x地铁首次采用盾构法施工，盾构选型是本

工程的关键所在，且盾构掘进是本标段工程关键线路上的关键工序，做好盾构选型，保证

盾构机在富水饱和卵石土地层条件下良好的适应性和安全、快速掘进是本标段工程的重

点。在施工过程中拟采取如下措施：

1、组织局内技术专家进行研讨、比选，做到选型合理，设计先进。

2、根据我单位多年来盾构施工经验（特别是x地区）认真分析地层有关特彳工和参数,

供选型参考。

3、进场后，立即进行地质补勘，进一步完善了工程的水文和地质资料。

4、加强和国内外盾构制造商的沟通，制定科学合理的盾构选型设计。

2.2盾构长距离穿越富水饱和卵石土地层的施工

本工程盾构穿越的地层全为富水饱和砂卵石土层，卵石含量高达55〜80%,卵石成分

主要为中等风化的岩浆岩与变质岩，单轴抗压强度较高，卵石粒径以宽30〜70nm为主，

部分粒径80〜120n）n],钻孔中揭示的最大粒径约210涧，偶夹漂石，从火车南站端头井围

护桩相应标高开挖出的卵石最大粒径达到360mm；地下水位较高，隧道穿越地层富水。施

工时，受卵石土层的影响，刀盘、刀具由于不均匀的受力或外力的冲击，容易产生异常损

坏。盾构在该类地层掘进时，刀盘、刀具和排泥管的磨损严重，盾构姿态调整与控制难度

较大。如果局部大粒径卵石比预计的多时，泥水盾构的破碎机的破碎能力引起舱内大粒径

卯石过量堆积。在施工中拟采取如下措施：

（1）进行合理的盾构选型，针对X地区特有的地质情况进行有针对性的盾构选型。

（2）有计划的刀具检查、维修与更换。盾构始发完成后，有计划地进行刀盘、刀具

检查，预先采用在合适位置进行地层加固或带压作业等方式，有计划的进行刀具检查，并

根据检查的结果进行刀具磨损分析、制定刀具维修与更换方案，进行有计划的刀具检查、

维修与更换，确保设备完好率，提高施工效率，减少被动停机。

（3）合理选择掘进参数。降低刀盘转速，减粒与卵石圆砾的碰撞冲击，减小盾构掘

进对地层的扰动。适当降低掘进速度，加强盾构姿态调整与控制，保证盾构掘进方向满足

规范及设计要求。

（4）对泥水盾构施工应加强泥水管理，通过向泥水仓注入优质泥浆，在掌子面形成

泥膜，维持掌子面的稳定，同时可降低卵石对刀盘、刀具的磨损。

（5）加强泥水盾构机鄂式破碎机的维护与维修保养，通过气垫仓定期对鄂式破碎机

进行日常维护与维修保养，确保设备完好率。

（6）对土压盾构施工，综合利用泡沫系统和膨涧土系统向刀盘前方和土仓内注入充

足的泡沫和膨润土泥浆对硅土进行充分的改良，确保破土改良效果，以减少刀盘扭矩，降

低对刀盘刀具以及螺旋输送机的磨损。

（7）调整注浆参数。适当加大注浆量，有效地填充盾尾空隙，并及时进行二次补充

注浆，控制地表沉降。

（8）针对本工程的实际情况，事先编制施工预案和进行现场准备，以防其它突发性

事件的发生。

2.3大漂石的处理

本标段盾构穿越的地层全为富水饱和的卵石土层，卵石含量高达55〜80%,卵石成分

主要为中等风化的岩浆岩与变质岩类岩石，单轴抗压强度较高，卵石粒径以宽30〜70nlm

为主，钻孔中揭示的最大粒径约210mm。根据地质详勘资料和全线地质咨询报告，盾构所

通过的地层漂石（＞200rnm）占0〜22.3%（重量比），全线已发现最大漂石粒径达670mm,

从火车南站端头井围护桩相应标高开挖出的卵石最大粒径达到360mm；大粒径砾石含量较

高且局部富集成群。因此，无论选用何种盾构机，都有大粒径漂石处理问题。大漂石的处

理是工程施工的难点，拟采取以下措施：

1、采用面板式刀盘，对防止掌子面的坍塌有一定作用。

2、盾构机刀盘上安装有切刀和双刃滚刀。两种刀具配合可以适应从极软土层至极硬

砂卵石地层中的掘进。

3、对大于400mm的大漂石或滚刀破岩能力不足时，考虑采用辅助措施：

（1）在条件允许时优先考虑从地面加固地层，待掌子面有足够的自稳能力后，进入

泥水仓/土仓利用液压锤进行大漂石的处理。

（2）地表不具备加固条件时，利用盾构机上预留的超前注浆孔，对刀盘前方地层进

行洞内超前注浆加固后，进仓处理大漂石。

（3）洞内加固效果不佳难以确保进仓安全时，采用带压进仓方式进行处理。

2.4地面沉降控制及建筑物;管线的保护

工程施工影响范围内分布有类型各异的建（构）筑物和地下管线，线路下穿x市中心

干道路人民南路，沿道路两侧敷设有大量管线，同时在交叉路口还有大量的横跨线路的管

线存在；线路穿越两大立交（南二环立交、机场立交桥）、一条铁路干线系统（火车南站）:

盾构隧道在倪家桥站〜桐梓林站区间穿过二环路一一人南立交，在桐梓林站〜火车南站区

间穿过电力调度中心四层房屋、机场立交桥、火车南站股道。施工过程如何保证地面建/

构筑物和地下管线的不受隧道施工影响，保证所有的地面建/构筑物正常、安全使用和地

下管线的安全、正常运行是本工程的重点。对此，拟采取如下措施：

1、建（构）