1、淤泥地層中小半徑曲線隧道盾構施工技術摘要：本文以深圳地鐵12號線海上田園東站-科技館站盾構區間工程為例，總結 分析全斷面淤泥地層中盾構機在中小半徑曲線路段中的施工相關問題，并借助針 對性的施工技術總結具體的施工方案，希望可以借助本次研究為相關從業者提供 理論性幫助。關鍵詞：淤泥地層；中小半徑；曲線隧道；盾構施工；施工技術引言隨著我國城市軌道交通建設進度的不斷加快，城市建設中地鐵項目的建設進 度也在持續加快，逐漸成為一個城市經濟發展水平的重要指標之一。但是因為在 城市規劃以及建筑物對于周邊環境所形成的制約性，城市地鐵線路的設計以及選 擇方面必然會涉及到許多的中小半徑曲線，在這一些路段施工中因為存

2、在地質情 況復雜、施工條件較差等特征，導致施工難度相對較高。對此，探討淤泥地層中 小半徑曲線隧道盾構施工技術具備顯著實際意義。工程案例以深圳地鐵12號線海上田園東站-科技館站盾構區間工程為例，該工程左線 與右線總長度分別為1020m、1035m，區間總共有3段平面曲線，其中上、下行 線的曲線半徑分別為300/300、600/700、300/300，線間距變化最小13m，最大 17m，縱斷面以V型坡為主，最大坡度達到17.5%。區間的隧道覆土層厚度最高 17m，最小10m。應用兩臺并土壓平衡盾構機進行施工，端頭的長度為8m，應用 高壓旋噴樁進行加固處理。隧道掘進的地層土質主要是以淤泥為主，同時還

3、涉及 到淤泥質黏土、粉質黏土、全風化巖以及殘積土。施工難點盾構在始發之后會進入到全斷面淤泥地層，此時因為淤泥地層的流塑性比較 強，抗干擾能力相對較差，此時容易形成蠕動變形問題，再加上含水量較高，盾 構機的盾尾和管片很容易上浮，在盾構機富水淤泥地層當中調整姿態時，區域的 壓力會不均衡，此時盾構機的側面對于土體會呈現出比較突出的作用力，并且會 直接影響盾構機的姿態以及成型的管片姿態1。姿態的控制和盾構的糾偏難度相 對較高。小半徑的曲線段隧道軸線控制難度相對較高，盾構機在掘進期間實際的推進 軸線無法和理論性的軸線保持一致，同時曲線的半徑越小時糾偏量會越大，此時 施工困難也會更加突出，因為拐彎的弧度比

4、較高，左側的油缸與右側的油缸只有 在形成一個比較大的推力差才可以更好的滿足轉彎角度要求，但是因為淤泥的流 動性突出，所以推力差的形成難度較高2。同時因為小半徑曲線路段對于土體的 擾動比較突出，因為盾構機在曲線段掘進期間會處于一個糾偏的狀態，此時糾偏 量比較大，盾構殼體和周邊的土體很容易形成一個片面性的剪切，對于土體的擾 動比較明顯，相對容易形成大沉降問題。盾構機在曲線段的掘進期間，仿行刀會 處于一個開啟的狀態，此時因為實際的掘進面屬于一個橢圓形，導致開挖量會明 顯超過理論計算量，尤其是在淤泥地層會形成更加困難的掘進問題。一般情況下， 在普通的軟土地層中地層損失會達到1%，所以盾構機在淤泥地段施

5、工期間會形 成對土體的顯著擾動。淤泥地層中小半徑曲線隧道盾構施工技術3.1關鍵性技術盾構機的掘進期間需要做好全面性控制。盾構機在掘進施工期間需要及時進 行糾偏，并將各種不穩定因素控制在合理范圍內3。淤泥地層的推力相對較小， 此時直線段當中推力的大小設定應當為6500kn到8500kn，小半徑的曲線段推力 大小應當設置為5000kn到6500kn，可以適當的控制推進施工速度促使側面的分 力會不超標，同時也可以促使隧道的弧線外側偏移量適當減少。小半徑的曲線段 刀盤轉速應當設置為每分鐘0.5轉，這樣可以更好的減少對于土體的影響。正常 段的刀盤轉速可以設置成為每分鐘0.8轉，可以更好的維持貫入程度。盾

6、構機在 施工期間需要維持均勻的推進，預防軸線偏離問題導致間隙不均勻。在大半徑曲線的隧道掘進施工期間需要按照地層的實際情況以及施工經驗， 促使軸線可以向著曲線的內側偏移適當程度，以此實現對隧道向外偏移的程度4。 曲線段的半徑越小時預偏量會隨之提升，為了更好的預防脫出盾尾問題，管片在 全斷面的淤泥地層當中會形成一個比較大的浮力，此時可以將盾構機根據設計的 軸線向下適當的偏移，從而保障隧道軸線和設計軸線的一致性。在具體的土層壓 力設置方面，在主動的突出層壓力理論值的數據上適當增加0.02Mpa，并將其作 為初始設置數據，在整個施工期間土壓區間控制在0.1到0.12MPa之間，同時在 施工期間需要按照

7、覆土層實際厚度以及地表監測的實際情況進行適當的調整。按 照姿態調整的需求，例如往左糾偏的措施，可以有效的提升右側區域的壓力，并 將不同方向的壓力適當調小實現整體性調節。同時也可以應用減少左側區域的千 斤頂數量實現對壓力的提升達到糾偏的作用。在管片拼裝施工方面，對于小半徑的曲線段隧道拼裝施工期間需要按照姿態 以及盾尾的間隙情況合理的設定管片楔形量，并盡可能減少盾構機和管片之間的 軸線夾角差異，促使管片的端面能夠盡可能與盾構軸線維持垂直關系，盡可能維 持盾構間隙的均勻性，并順利完成拼裝施工。另外，也可以應用貼片的方式實現 糾偏，在明確狹義環的管片拼裝位置之后，可以在曲線的外側相應管片塊之上， 以過

8、渡的方法采用多個傳力襯墊，曲線的外側可以適當增加貼片數量，從而實現 糾偏破損問題的控制。管片拼裝期間可以應用楔形量進行控制，為了保障下部保 持適當的超前量，可以促使盾構機的管片和油缸之間形成向下的分量，從而實現 對浮力的應對。在本次工程中，注漿方面的漿液材料配合比數據為：水泥130kg、粉煤灰 280kg、膨潤土 100kg、590kg、水310kg。同步的注漿漿液凝固時間在3到8小時， 因為地層屬于淤泥地層，含水量相對較高，同時管片穩定難度較高，所以可以借 助現場試驗的方式實現對配合比的調整，同時也可以適當的加入早強劑，實現管 環的穩定。漿液的粘稠度應當控制在8cm到11cm左右，漿液的結實

9、率控制在95% 以上。3.2注意事項首先，小半徑的曲線推進施工期間，需要選擇經驗豐富的操作人員進行設備 操作，并提前做好相應的應對措施，采用合理的管片進行拼裝施工，及時應用管 片復緊的措施提升管片的拼裝效果5。其次，小半徑曲線段的施工期間需要有專 人進行巡視檢查，預防因為皮帶跑偏或者是掉道等現象的發生，同時做好氣體檢 測工作。再次，按照出土量以及地層的變形情況做好實時性監測，同時根據監測 的結果及時調整施工的參數，強化對于推進軸線的質量控制。最后，在施工期間 需要高度重視對于注漿量以及注漿壓力的調控，保障注漿的飽滿度以及壓力的合 理性，在施工期間可以適當的提升曲線的外側注漿量，并在必要情況下應

10、用壁后 二次注漿的施工方案。施工中需要注重測量工作，針對淤泥地層存在的前期沉降、 施工中沉降等做好測量管理工作，保障整體施工效益。結語綜上所述，本文以實際案例簡要分析了淤泥地層中小半徑曲線隧道盾構施工 技術，在具體工程中借助合理的掘進工藝、拼裝方式以及針對性的注漿處理模式 可以有效的控制管片上浮程度，促使地表以及周邊建筑物沉降均勻，提升盾構施 工整體質量，高質量順利竣工，總結了寶貴經驗同時也提供了實踐性的參考指導， 但是在具體工程中仍然需要根據工程實際情況適當調整參數和施工技術。參考文獻：梁橋欣，魏禮，何省.南寧地鐵復合地層盾構施工關鍵技術J.鐵道建筑， 2017，23（10）： 70-73.謝遠堃.大坡度小半徑曲線盾構施工管片破損及上浮受力分析J.施工技術， 2018，v.47； No.508（09）： 70-74.霍濱，徐朝輝，胡相龍，etal.砂卵石地層泥水盾構施工技術難點及控制措 施分析一一以蘭州地鐵穿黃隧道工程為例J.隧