盾构机穿越上软下硬地层及全断面硬岩地层质量控制

1〕做好补充地质勘探，在地层起伏交界处进行钻孔，查清上软下硬地层的位置和长度；掘进过程中不断观察出土情况，并结合推力、扭矩、速度、土压，以及渣土中石块的比例和大小，判断硬岩的比例，及时调整掘进参数。

2〕在岩层和土层同时存在的地段，应以硬岩的强度来进行刀具配置；掘进时采用土压平衡掘进模式，根据隧道顶部地质情况选择适宜土压力，适当降低土压有利于提高刀具的寿命。

3〕盾构机在上软下硬地层中掘进时，盾构姿态容易向上抬，为了保持正确的掘进线路，应该合理控制上下千斤顶的推进油压；此时边缘滚刀承受最大的破岩压力，应选用重型破岩刀具。

4〕在上软下硬地段应该采用低转速，以减少滚刀与岩土分界面的冲击。

5〕加大发泡剂比例，以改善土体的流动性和土仓的温度，降低土仓温度有利于减少刀具磨损和偏磨；6〕下部是硬岩，掘进速度受硬岩制约而变慢，容易多出土，应该以盾构机进尺来控制出土量，防止超挖，同时保证盾尾回填注浆。

2.2穿越全断面地层硬岩段的掘进措施本段长度为90m，该地层天然单轴抗压强度最高达89.9MPa，受此硬岩影响，盾构掘进时可能会遇到以下困难：1〕掘进速度慢；2〕刀具磨损快，换刀频繁，工作量大；3〕盾构容易出现“卡壳〞现象，推进困难；4〕盾构姿态不好控制，造成隧道质量缺陷；5〕管片上浮；6〕地下水流失。

针对本区间的硬岩地质条件，盾构掘进中采取了以下措施：1) 施工前进行详细的补充勘探，进一步查清硬岩的分布及特性；2) 根据岩石的强度，选择匹配的硬岩刀具和耐磨刀具，掘进时，通过提高刀盘转速，减少贯入度，来保证掘进速度；3) 每3～5环检查一次刀具，做到勤检查、勤更换，特别是边缘滚刀要及时更换，以保证盾构的开挖洞径。

现场准备足量的刀具，以便需要时能及时更换刀具。

4) 在中、微风化岩层中采用敞开式掘进模式；5) 开启刀盘加泡沫、加水装置，改进正面土体，降低刀具和土体的摩擦力，减小扭矩，降低刀盘和土体温度，减小刀具的偏磨；6) 在掘进过程中，根据滚动角的大小，及时通过调整刀盘转向〔左转或右转〕来防止盾体产生扭转；三、具体的技术措施3.1进入全断面前，在上软下硬的区域预加固盾构机进入全断面硬岩段前，在里程SK35+501.250～SK35+485.640范围下半部是岩层，上半部是软土层。

盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术随着城市规模的不断扩大和城市化进程的加快，城市间的铁路交通系统越来越重要。

在建设城市轨道交通线路的过程中，许多线路都需要在千姿百态的地质条件下施工。

在这种情况下，盾构机已经成为了一种特别有效的施工方式。

然而，由于地质条件复杂，盾构工程也常常需要克服许多困难。

针对于软下硬泥岩地层，下穿运营铁路的盾构施工技术是极具挑战的。

为了成功克服这一难度，施工方必须做好详细可靠的施工计划，并且结合实际情况进行现场调整，最大程度地减少风险并确保施工质量。

下面是一些应该考虑的关键点。

首先，施工方应该对地质情况进行详细的调查，特别是对于水文地质条件。

由于水文地质条件变化多端，这个阶段尤为重要。

通过调查分析，施工方可以更好地评估长度、直径、婆度等盾构机的选择参数，并确定盾构机的选型及需要的其他设备。

一旦确定了盾构的参数，施工方就需要制定合理的施工方案，以确保盾构机可以在软下硬泥岩地层下穿运营铁路的过程中，实现设计所需的长度，直径和曲度半径等。

其次，施工方需要准确把握地层构造和应力状态。

软下硬泥岩地质情况比较复杂，构造变化大，地质应力状态也不稳定，这会导致地直增加。

如果无法破坏地层构造而在地层结构处使用盾构，则必须特别注意盾构机的应力状态和控制方式。

此外，为了降低风险，也可以在盾构机前方挖坑，以加强盾构机的支撑能力。

第三，施工方需要重视环境卫生保护。

在盾构施工过程中，粉尘和噪音会对环境和周围的居民产生不良影响。

为了保护环境和居民的健康，施工方需制定切实可行的环境卫生监管方案，并严格执行。

必要时，还应该安装噪音、振动、空气污染等监测设备，密切监测施工过程中的环境情况，及时传达实时监测结果。

最后，施工方需要制定完善的安全管理制度。

在盾构施工过程中，发生事故的风险是不可避免的。

而一旦事故发生，后果往往是严重的。

为了确保施工人员的安全和减少施工事故的发生，施工方需严格制定盾构施工的安全管理制度，并确保贯彻执行。

盾构穿越全断面硬岩及上软下硬地层施工探讨发布时间：2021-01-15T14:45:33.110Z 来源：《建筑实践》2020年第29期作者：李斌文[导读] 随着科学技术的不断进步，城市轨道交通领域不断扩大规模以满足人们的需李斌文中交隧道工程局北京盾构分公司摘要：随着科学技术的不断进步，城市轨道交通领域不断扩大规模以满足人们的需求，与此同时，作为开挖复杂地层环境的高效方法之一，盾构法也越来越受到人们的关注。

基于此，本文根据实际情况，对盾构法穿越全断面硬岩及上软下硬地层的施工进行探讨，简述了盾构法在实际工程中的作用及现存的缺点，分析了土压平衡盾构的掘进对上软下硬地层造成的扰动，并阐述了盾构穿越全断面硬岩及上软下硬地层技术，具有一定的借鉴意义。

关键词：复杂地层；盾构法；全断面硬岩；施工技术1盾构法在实际工程中的应用与其他方法相比，盾构法具有安全性高、速度快、受周边环境影响小等优势，因此被广泛运用到城市的轨道交通建设中。

我国国土面积较大，地形地势较为复杂，给城市的轨道交通工作带来了诸多不利。

所以运用盾构法进行隧道穿越地层的工作就显得尤为重要，能够影响到施工工作整体的质量。

在我国的深圳、广州、福州等南部地区，上软下硬的地层结构成为当地地铁建设中遇到的较难的地质条件，不同岩土体之间的物理学性质具有较大的差异，同时对外界的干扰具有较强的反应，所以，研究土压盾构掘进对上软下硬地层扰动和地层变形特征对我国的区域城市轨道交通建设具有重要的现实意义。

2盾构法的缺点作为被广泛运用于城市轨道交通施工的一种重要技术，盾构法具有对岩土干扰小，安全性能较高的优势，但是，在实际运用盾构法进行开挖时，很多情况下，开挖面的稳定性没有达到预期的标准，很容易导致发生程度较大的地层位移或是地表变形，进而引发较大的安全事故，不利于保障施工工作的质量和效益。

在国内外研究盾构法的学者的共同努力下，我们得出极易造成开挖面稳定性较差的原因主要有：掌子面土体强度不同、刀盘的转速和推进速度不通、以及千斤顶的推力不完全相同等。

盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术二、线型特征分析盾构施工的第一步是对线型的特征进行分析。

在上软下硬的泥岩地层中，需要考虑地震活动带来的影响以及地质构造的复杂程度。

需要对地下水位、地下水质、土体的流变特性等进行详细调查和分析。

三、盾构机选择和设计在施工前，需要根据预计的地质情况和工程要求选择合适的盾构机型号。

在复杂地质条件下，应选择具有强大推力和切削能力的盾构机，并按照地层特征设计刀盘和刀具。

需要考虑盾构机的自控能力和可靠性，以应对突发情况。

四、施工方法在上软下硬泥岩地层下穿运营铁路的盾构施工中，主要采用以下方法：1. 预喷混凝土法：在掘进过程中，利用压力顶管将预喷混凝土注入土体，形成一个稳定的管状结构，提高地层的稳定性和承载能力。

2. 中空泥浆法：在盾构机前部设置一个注泥机，将注泥液注入到切削面前，形成一个稳定的土浆层，防止地层塌陷。

3. 套管法：在舱室后部加装套管，起到地层固化和增强承载能力的作用。

4. 封闭法：在掘进过程中，对盾构机前后部分进行封闭，通过增加对地层的控制力度来提高施工的稳定性。

五、风险控制在盾构施工过程中，需要重视风险控制，包括管片沉降、泥浆涌入、地层变形等。

针对这些风险，可以通过加强监测和预警系统、合理调整施工进度、增加支护措施等手段来进行控制。

六、施工质量控制盾构施工的最终目标是保证施工质量。

在施工过程中，需要对盾构机的掘进速度、土体的掘进阻力、注浆压力等参数进行实时监测。

需要对施工工艺进行调整和优化，保证管片的准确拼接和安装。

七、施工方案变更在复杂地质条件下，常常需要根据实际情况对施工方案进行调整和变更。

这包括施工进度的调整、支护形式的变化、切割头和刀具的更换等。

在变更施工方案时，需要充分考虑地质风险和施工安全。

八、案例分析以某城市地铁项目为例，该项目在盾构施工过程中遇到了一些复杂的泥岩地层。

通过合理的盾构机选择和设计、优化的施工方法以及有效的风险控制措施，成功地完成了地下铁路的施工。

盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术【摘要】盾构是一种用于在软土层或岩石中开凿隧道的特殊装备，近年来在地铁、铁路等工程中得到广泛应用。

本文将介绍盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术。

首先分析了盾构施工原理与适用条件，然后探讨了软下硬上地层的特点以及施工工艺和技术要点。

还提出了盾构穿越铁路设计注意事项，以及安全工程措施和质量控制。

通过全面的分析和介绍，为盾构在复杂地质条件下施工提供了有效指导。

结论部分对盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术进行了总结，强调技术与安全并重，为相关工程提供了有益参考。

盾构技术的不断发展将为地下工程的建设提供更多可能性和保障。

【关键词】盾构，复杂线型，软下硬上，泥岩地层，下穿，铁路，施工技术，施工原理，工艺，技术要点，设计注意事项，安全工程措施，质量控制，总结1. 引言1.1 盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术介绍盾构是一种用于地下隧道开挖的先进技术，它能够有效解决复杂地层下穿铁路的施工难题。

在复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路的施工中，盾构技术发挥着重要作用。

本文将针对盾构施工在复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路中的应用进行介绍。

将解析盾构施工的原理及适用条件，探讨盾构在这种特殊地质条件下的适用性和优势。

将分析软下硬上地层的特点，包括地层稳定性、岩土力学特性等，为施工提供依据。

接着，将详细介绍施工工艺和技术要点，包括盾构机的选型、施工方案的制定等，帮助工程师更好地实施施工。

将提出盾构穿越铁路设计的注意事项，阐述如何保障施工的顺利进行和运营铁路的安全。

将总结安全工程措施和质量控制的重要性，强调施工过程中的安全和质量保障。

通过本文的介绍，读者能够更全面地了解盾构在复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工中的应用技术，为未来类似工程提供参考和借鉴。

2. 正文2.1 盾构施工原理与适用条件盾构是一种利用盾构机械在地下直接掘进的隧道施工方法。

Equipment technology 装备技术169土压平衡盾构机在上软下硬及全断面硬岩地层中的应用王佳（中铁建大桥工程局集团第二工程有限公司，厦门361000）中图分类号：K928 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2019）11-0169-01摘要：随着盾构设备的优化、掘进施工工艺的完善，盾构机运用的地层不再局限于软土，在硬岩地层，也可以施展拳脚。

但地层对施工还是有着很大的影响。

本文结合厦门地铁盾构施工中遇到的上软下硬及全断面硬岩地层，掘进进度缓慢、刀具损坏较快、掘进易多出碴导致地表沉降等问题，分析并研究了此类地质情况盾构掘进控制中的一系列有效措施。

关键词：上软下硬地层；全断面硬岩；地铁隧道；盾构施工；掘进技术1 工程背景涉铁段盾构隧道区间长度263m,线路为半径800m曲线，线间距15.0m~15.5m。

采用单面坡，线路纵坡自竖井以 6.603‰的上坡到达风井，区间隧道埋深22.6m~31.3m。

隧道区间盾构掘进范围内地基土主要为散体状强风化花岗岩、碎裂状强风化花岗岩、中风化花岗岩。

散体状强风化花岩：灰白、灰黄色，矿物间联结力散失，强度较高。

碎裂状强风化花岗岩：风化裂隙发育，多呈碎块状，工程性能好，质软；中等风化花岗岩：灰白，块状构造，风化裂隙较发育，强度高，工程性能好。

2 施工地质情况分析隧道右线始发掘进地层，属于典型的上软下硬地层：上部为碎裂状强风化花岗岩，风化程度大，岩土裂隙发育，地下水丰富；下部为中风化花岗岩，强度高、整体性好，单轴饱和抗压强度45～112MPa，对刀具磨损严重。

盾构在通过该地段时很可能由于下部硬岩难以达到理想的掘进速度，引起上部土质地层过度扰动，造成喷涌、超挖等现象。

一旦超挖将容易引起地面的沉降，导致重大安全风险事故。

工程要穿越全断面硬岩段，硬岩主要为中风化花岗岩，其单轴抗压强度局部达到115MPa。

硬岩段施工，刀具与掌子面摩擦产生的热量大，温度高。

盾构机穿越上软下硬地层专项施工方案一、前言随着城市化进程的加快，盾构机在城市地下工程中的应用越来越广泛。

但是在施工过程中，盾构机穿越上软下硬地层会面临诸多挑战，需要制定专项施工方案以确保施工顺利进行。

本文将针对盾构机穿越上软下硬地层的特点，提出相应的专项施工方案。

二、地层特点分析1. 上软地层特点：•地质条件复杂，地层松软，易发生泥水涌入。

•地下水位较高，地面建筑物密集，施工空间受限。

2. 下硬地层特点：•地层坚硬，抗压强度高，隧道掘进难度大。

•地下水位较低，地质构造较稳定，但存在地下水涌入的风险。

三、施工方案设计1. 地质勘察与预测在开工前，必须对穿越地层进行详细的地质勘察，确定地质构造、地下水情况等，以提前预测可能遇到的问题，有针对性地制定应对方案。

2. 工程参数优化针对上软下硬地层的特点，必须对盾构机的工程参数进行优化设计，如刀盘类型、刀具配置、推进速度等，以确保穿越过程中的稳定性和效率。

3. 泥水处理措施为避免泥水涌入引发事故，需要制定有效的泥水处理措施，利用泥浆处理设备进行实时处理，保持隧道内部清洁，确保施工正常进行。

4. 质量监控与安全防护设立专门的质量监控团队，针对不同地质条件制定相应的施工指导措施，及时发现并处理施工中可能出现的质量问题。

同时，严格执行安全防护措施，保障施工人员的安全。

四、施工过程管理1. 定期会商与协调施工过程中，需要定期召开工程会商，对施工进度、质量、安全等进行全面评估，及时调整施工方案，确保施工顺利进行。

2. 施工数据记录与分析对施工过程中的数据进行记录与分析，包括地质情况、推进速度、刀盘磨损情况等，为未来类似工程提供经验借鉴。

五、总结与展望盾构机穿越上软下硬地层是一项复杂的工程，需要综合考虑地质、工程参数、施工管理等多个方面因素。

通过本文提出的专项施工方案，可以有效应对这一挑战，确保工程顺利完成。

同时，随着科技的不断发展，盾构机技术也将不断创新，提高施工效率和安全性，为城市地下工程的发展贡献力量。

盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术随着城市化进程的加速和交通运输需求的增加，铁路交通在城市中的地位也日益重要。

由于城市地下空间的复杂性，铁路建设往往受到地质条件的限制，特别是在软土地质和复杂地层条件下的铁路建设更是面临着巨大的挑战。

在这种情况下，盾构技术成为了一种重要的施工方法，能够有效地解决软土和复杂地层条件下的铁路建设问题。

本文将重点介绍盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术。

一、地质条件分析上软下硬泥岩地质条件下穿运营铁路的施工，首先需要对地质条件进行深入分析。

在此种地质条件下，地面通常是软土地基，而下方是硬质泥岩地层。

这种地质条件给盾构施工带来了很大的困难。

软土地基对盾构机的稳定性和掘进速度都会产生影响，而硬质泥岩的特性也会增加盾构机的掘进难度。

地质勘察部门需要根据工程的具体情况，全面了解地质情况，包括软土地基的含水量、泥岩地层的岩性、硬度、裂隙情况等，以便为后期的盾构施工提供准确的地质数据支撑。

只有充分了解地质条件，才能有效地确定盾构施工的方案和工艺。

二、盾构施工方案设计在掌握了准确的地质条件后，接下来需要对盾构施工方案进行设计。

对于上软下硬泥岩地质条件下穿运营铁路的施工，盾构机的选型和顶管的设计尤为重要。

1. 盾构机的选型在软土和泥岩地层下穿铁路的施工中，盾构机的选型至关重要。

因为软土地基的承载能力较低，所以需要选择能够适应软土地基的盾构机。

由于硬质泥岩地层的存在，盾构机也需要具备一定的硬岩掘进能力。

这就需要选择一款能够兼顾软土和硬岩掘进的盾构机。

2. 顶管的设计由于上软下硬泥岩地质条件的存在，顶管的设计也需要特别注意。

软土地基会对顶管的稳定性产生一定的影响，因此需要设计更加稳固的顶管结构。

与此硬质泥岩地层的存在也需要顶管具备足够的抗压和抗磨能力。

在顶管的材料和结构设计上需要进行精心设计。

三、过程控制在盾构施工的过程中，需要进行严格的过程控制，以确保施工的顺利进行。

上软下硬地层穿越既有铁路桥盾构施工风险控制技术发布时间：2023-01-11T01:35:37.897Z 来源：《城镇建设》2022年第16期第8月作者：贾小飞[导读] 盾构在上软下硬的地层掘进时，地质上下岩层强度相差较大，如平衡压力控制不好，盾构掘进过程中会引起刀盘切削的上部土体则容易进入土舱内；下部硬岩则掘进困难，容易导致盾构机容易上翘、刀盘刀具破损过大等问题。

贾小飞广州轨道交通建设监理有限公司广东广州 510010摘要：盾构在上软下硬的地层掘进时，地质上下岩层强度相差较大，如平衡压力控制不好，盾构掘进过程中会引起刀盘切削的上部土体则容易进入土舱内；下部硬岩则掘进困难，容易导致盾构机容易上翘、刀盘刀具破损过大等问题。

施工过程中，主要控制盾构姿态、速掘进度及盾构机平衡压力，采用一定的预处理措施，使盾构机在防止刀盘刀具破坏的同时，避免盾构机姿态不平衡失控而超限。

关键词：沉降；地面坍塌；盾构姿态；管片错台；停机；换刀1、工程概况北山道站~盐田食街站区间是深圳地铁8号线二期工程第2段区间工程，区间隧道Z（Y）DK54+005.000~Z（Y）DK54+020.000侧穿平盐铁路，其中区间左线隧道距2#桥墩基础水平距离为5.364m,竖向距离为7.462m，区间右线隧道距离3#桥墩基础水平距离为0.270m，竖向距离为7.730m。

平盐铁路桥为1990年左右建设，为1孔16m+2孔20m+1孔16m低高度钢筋混凝土梁桥。

主体结构桥台顶帽为200号钢筋混凝土，墩台帽梁为250号钢筋混凝土，桥台托盘（包括台身高40cm）为200号混凝土，桥台台身为150号混凝土，桥台耳墙为200号钢筋混凝土，双柱墩为200号钢筋混凝土，墩台基础为150号混凝土明挖基础。

区间采用２台土压平衡盾构机，左、右线分别为铁建重工φ6440（开挖直径）盾构机和中交天和机械设备制造有限公司φ6500（开挖直径）盾构机进行施工。

2台盾构刀盘针对本工程的地质条件需具有以下特征：本盾构刀盘材质采用Q345B钢板，中间支撑结构，刀盘受力更为均匀，保证刀盘具有较高的强度和刚度。

盾构机过上软下硬地层对地面建筑物影响及保护措施摘要：随着社会的发展，我国水利交通采矿以及城市地下工程等领域发展迅速，科技进步使人们对施工的要求越来越高，盾构施工产生的安全隐患逐渐显现。

本文就针对盾构机过上软下硬地层的施工，阐述盾构施工对周围建筑物的安全影响，并对该施工方法中产生的建筑物安全问题提出处理措施，希望能为工程技术人员提供有益参考。

关键词：盾构施工；建筑物；安全影响；措施1 上软下硬地层特点上软下硬地层主要是指盾构在掘进的过程中上半部或者大半部分都处于花岗岩、混合岩全风化层及残积土层或者砂层、淤泥层以及软塑状黏土层中，而下半部分则处于花岗岩、混合岩、灰岩以及含砾砂岩等岩层中，由于硬岩地层和软弱地层的地质特性不一，盾构掘进的过程中往往很难两者兼顾，对施工的顺利进行造成了很大的困扰。

上软下硬地层中的软弱层主要是花岗岩、混合岩的风化层或者是残积土层或者是砂层、淤泥层以及黏土层，其构成成分比较复杂，具有以下2个特性：①成分构造不够均匀，土层的强度不一致，风化层、残积层在遇到水的时候容易出现崩解、软化现象，导致土层的强度降低；②风化层和残积层颗粒具有鲜明的“两头大，中间小”的特点，地层颗粒主要是直径＞0.5 mm 的粗颗粒和＜0.075 mm 的细微颗粒组成，并且这些颗粒以长石、石英等颗粒类型为主，而处于 0.075～0.5 mm 之间的颗粒成分则比较小，这种情况下，盾构在掘进中一旦水压力较大，就会出现管涌、流土等现象。

2 盾构机过上软下硬地层对地面建筑物的安全影响地表建筑物通常是砖混结构，一旦地层的扰动过大，那么就会使得建筑物的基础和结构出现破坏，进而导致建筑物的沉降或者开裂。

盾构在穿越上软下硬地层时首先要考虑的就是建筑物安全风险，详细了解建筑物的主要结构形式和桩基的承载能力，然后再选择合适的方法来降低风险，例如，盾构机在通过之前就预先埋好注浆管，在通过之后再根据建筑物的沉降变化情况来实施跟踪注浆，进而控制建筑物的沉降程度。