富水砂层盾构施工技术探讨

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现代城市轨道交通 6 / 2016 MODERN URBAN TRANSIT

工程实践

富水砂层盾构施工技术探讨

常心毅

（中铁十八局集团有限公司第三工程有限公司，河北涿州 072750）

摘 要：盾构在富水砂层中施工，除存在较大的施工风险外，还会遇到众多的施工难点。文章以南昌地铁为例，从盾构的选型与性能设计、掘进参数的合理选择、渣土改良方案比选与实施等方面介绍富水砂层中土压平衡盾构施工的一些关键技术，为类似施工提供参考。

关键词：地铁；盾构选型；富水砂层；施工技术中图分类号：U455.43

作者简介：常心毅（1965—）男，工程师

1 工程概况

南昌地铁 1号线 6 标彭家桥站—师大南路站区间盾构施工，由 2 台中国铁建重工集团有限公司生产的ZTE6250 型土压平衡盾构承担施工任务，由彭家桥站始发沿北京路向西下穿玉带河及彭家桥（图 1），玉带河宽约 60 m ，平均水深 1.5 m 。位于玉带河上的彭家桥为建于上世纪五十年代末的石拱桥，桥墩为浆砌块。玉

带河桥台下部桥基础底标高为 12.2 m ，基础底距隧道顶仅 4.7 m 。

隧道主要穿越粗砂、砂砾、圆砾层，部分卵石层且在水位以下，饱和状态，富水性好，为强渗透性，在一定动水压力下，各类砂砾石层均具有产生流砂的可能。

2 盾构选型

盾构机选型原则：主要在工程及水文地质、区间隧道设计及施工条件、环境条件的基础上，参考国内外已有的类似盾构工程经验，特别是同一地区盾构隧道工程的经验，遵循安全可靠、适用、经济、先进、环保的原则来选型。

通常渗透系数大于 10-7 m/s 时，选用泥水盾构；渗透系数小于 10-4 m/s 时，选用土压平衡盾构。根据这种关系，若地层以各种级配富水的砂层、砾砂为主时，宜选择泥水平衡盾构，其他地层的组合宜选择土压平衡盾构，见图 2。

土压平衡技术（EPB 盾构）适合在含有足够的细颗粒软土地层里开挖隧道，土仓和螺旋输送机里的混合土应呈现塑性，比较理想的颗粒尺寸的地层包括粘土、淤泥、砂以及砾石等，并且含有 25%～30% 的水分。在细颗粒较少的富水砂砾地层，配备必要的渣土改良系统，充分改良渣土使其具有良好的的流塑性，以满足土压平衡盾构施工的需要。

考虑到本工程的周边环境，不宜采用泥水盾构。经综合考虑，选择 2 台配备良好的渣土改良系统及具有防喷涌措施的土压平衡盾构以完成本工程施工。

图 1

玉带河及彭家桥