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富水砂砾卵石地层泥水盾构始发施工技术1 工程概况某盾构隧道穿越地层主要为卵石地层，饱和，中密为主，含薄层细砂，卵石主要成份为花岗岩、闪长岩和石英岩，以亚圆形为主，分选性好。
直径20～200 mm卵石含量约占55%～80%，粒径一般以30～70 mm为主，部分粒径80～120 mm，含少量漂石，最大粒径达670 mm，卵石以弱风化为主。
充填物以砂、中砂为主，含量约10%～35%。
1.1 始发段地质始发隧道穿越地层从上向下为1.9 m细砂层、1.4 m稍密卵石层、2.3 m密实卵石层以及0.4 m粉砂层。
始发线路位于曲线为R=3000 m的上坡，平面直线，埋深7.7 m。
1.2 水文地质本工程地下水主要为第四系松散堆积砂砾卵石层孔隙潜水，富水性较好，透水性强，且潜水具有交替循环强烈，水位恢复迅速的特点。
地下水位3.8～6.8 m，丰水期地下水位正常埋深约3 m，历史最高水位2 m，水位年变幅约为1～2.5 m。
1.3 始发段情况盾构井围护结构采用Φ12001400人工挖孔钢筋混凝土灌注桩为围护结构；盾构隧道开挖范围内的5根围护桩桩体采用Φ25 mm的玻璃纤维筋代替钢筋。
2 泥水盾构始发施工技术2.1 盾构始发概述一般的盾构始发主要内容包括：端头加固、安装盾构机始发基座、盾构机就位、组装、洞门凿除及洞门延伸、安装洞门密封帘布橡胶板、安装反力架、拼装负环管片、盾构机试运转，盾构机加压贯入作业面和试掘进等。
2.2 泥水盾构始发施工技术概述在富水卵石地层中采用泥水盾构施工，该地层在失水的情况下有很好的骨架效应，稳定性好，结合维护井玻璃纤维筋的可切削性，综合考虑了泥水平衡盾构掘进必须要密闭保压才能出碴的施工特性，特制定以下辅助始发方案：端头降水、地面混凝土保压盖板、延长洞门保压直接切削玻璃纤维筋桩掘进的始发施工技术。
2.2.1 端头降水根据地质条件、周边环境以及车站开挖后现场实际情况，始发前对端头进行降水固结土体，降水深度为隧道以下1米，降水后利用观测井观察降水效果。
盾构穿越全断面砂层及钙质结核区关键施工技术李铁军【摘要】随着盾构技术的日益成熟,盾构区间施工时,遇到地层也越来越多样.本文重点探讨了在盾构区间施工中,为了穿越全断面砂层及钙质结核区,制定一整套客观科学的技术措施.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2015(034)016【总页数】3页(P115-117)【关键词】地铁隧道;盾构法;砂层;钙质结核;施工技术【作者】李铁军【作者单位】郑州市轨道交通有限公司,郑州450000【正文语种】中文【中图分类】TU74砂石地层及钙质结核层是一种典型的力学不稳定地层，盾构在砂层及钙质结核区掘进时土体塑流性差，刀盘及螺旋输送机磨损严重，开挖面土压平衡不易保持，容易崩塌。
盾构如何安全、快速地穿越全断面砂层及钙质结核区一直是地铁盾构法施工的重点和难点。
本文针对郑州地铁盾构施工区间，重点研究全断面砂层及钙质结核区地层中盾构的推力、扭矩、沉降等相关参数，通过研究膨润土与聚合物在全断面砂层中作用，并在施工前开展详细的试验，总结出相对科学的参数，为后续施工提供了经验指导。
1.1 工程概况郑州地铁一号线碧沙岗站～郑州大学站盾构区间左线长度为1198.039m，右线长度1199.468m，线间距为13m，平面最小曲线半径为320m，纵断面设0.5%～2.75%的“V”字型纵坡，隧道顶埋深9.6m～16.3m，中间设1处联络通道。
盾构隧道区间由郑州大学站西端头以330m小半径始发向西北方向延伸至碧沙岗站过站，经由碧沙岗车站西端头始发沿建设西路向西延伸进入桐柏路车站。
1.2 地质情况郑州地铁一号线碧沙岗站～郑州大学站盾构区间地层从上到下主要有：1-1层（Q4ml）杂填土；2-4层（Q4al）粉土，3-1层（Q3al）粉土，3-2层（Q3al）粉土，3-3层（Q3al）粉砂，4-1层（Q3al+pl）粉土，4-5-2层（Q3al+pl）粉土，4-5-3层（Q3al+pl）粉土，4-6-1层（Q3al+pl）粉土，5-1层（Q2al+ pl）粉质粘土，5-2层（Q2al+pl）粉质粘土，6-1-1层（Q2al+ pl）粉质粘土，6-1-1层（Q2al+pl）粉质粘土。
砂卵石地层盾构施工技术摘要：砂卵石地层盾构施工风险较大，长距离穿越砂卵石地层，往往会产生刀盘刀具磨损严重，同时如出土量控制、背后注浆控制不当，会引起地面沉降，甚至塌陷等问题。
本文在北京地铁16号线某区间施工中采取了控制排土量、紧凑衔接各工序、及时同步注浆与二次补浆等控制措施，大大减小了土体沉降量，保证了施工安全。
关键词：砂卵石地层；盾构隧道施工1工程介绍北京地铁16号线苏州街站后停车线～苏州桥站区间为叠落区间，盾构机从苏州桥站北端始发，至苏州街站后施工横通道接收。
区间右线841.35米，左线长度841.484米。
右线埋深范围为13.6m~28.4m，左线埋深范围为21.6m~38m。
盾构穿越地层由上而下揭示的地层分别为：杂填土层、砂质粉土层、粉质粘土层、粉细砂层、卵石层、粉质粘土层。
盾构区间主要穿越卵石圆砾⑤层、粉质粘土⑥层、卵石圆砾⑦层。
卵石⑤层一般粒径10-30mm，最大粒径不小于300mm，粒径大于20mm的含量大于55%；卵石⑦层最大粒径不小于350mm，一般粒径15～25mm。
砂卵石在该区间的盾构掘进整个长度及断面范围内中占了约1/2，由于地层物理力学性质的特殊性，并且存在承压含水层，导致盾构在掘进过程中容易产生以下问题。
1)砂卵石地层具有相对较高的压缩模量及较大的内摩擦角，盾构在掘进过程中容易出现推力大、推进速度缓慢，进而引起盾壳及刀盘、刀具磨损，影响盾构施工的安全。
2)承压含水层中的盾构施工，由于地层含水量高，容易出现螺旋机喷涌，危及地面及周边环境安全。
2盾构设计上的调整2．1盾构壳体采用阶梯型原盾构壳体采用直筒型设计，即盾构的刀盘、切口环、支承环及盾尾的外直径相同。
此时盾壳及刀盘与周边的土体全面接触。
根据砂卵石层特点，盾构掘进的摩擦阻力明显增大。
为了减少盾壳与周边砂土的摩擦力，特将盾壳由原直筒型改造成前大后小的阶梯型，从而可将盾构穿越砂卵石的总推力控制在22000～35000kN,比原直筒型盾壳减少约30%。
土压平衡盾构在砂卵石地层中穿越城市河流施工关键技术李振东
【期刊名称】《隧道建设》
【年(卷),期】2012(032)006
【摘要】北京地铁10号线二期工程（公主坟站一西钓鱼台站区间和西钓鱼台站一慈寿寺站区间）盾构区间在砂卵石地层长距离下穿昆玉河，为了摸索出一套适合土压平衡盾构砂卵石地层下穿城市河流的施工方法，通过在穿河之前设置试验段优化施工参数，穿越期间有效控制土仓压力、盾构推进速度、螺旋输送机出土速度，调整注浆压力、注浆量和盾尾油脂用量，及时进行同步注浆和二次补浆等技术措施，盾构成功穿越河流并解决了螺旋输送机喷涌、被卡等重大风险，保证了河堤变形在产权单位要求的范围内，为今后类似工程积累了施工经验。
【总页数】6页(P854-859)
【作者】李振东
【作者单位】北京市轨道交通管理有限公司,北京100031
【正文语种】中文
【中图分类】U455
【相关文献】
1.土压平衡盾构在砂卵石地层长距离穿越河流施工关键技术 [J], 于跟社;王大海;郑鹏武
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4.大直径土压平衡盾构在成都富水砂卵石
地层施工的关键技术 [J], 张英明;郭宏浩;李腾飞;罗良乾
5.富水砂卵石地层土压平衡盾构施工关键技术 [J], 章龙管;杨书江;郭家庆
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洛阳地铁2号线牡市区间盾构下穿开元湖施工技术摘要：牡丹大道站～市民之家站区间起于牡丹大道站，出站后，沿兴洛西街敷设，区间左、右线间距为9m～16.64m，在距离市民之家站东端头接收。
关键词：洛阳地铁；盾构区间；技术总结1 前言牡市区间隧道穿湖段属于螺旋下降的隧道掘进，左线隧道从202环开始进入开元湖，穿越开元湖319米，至415环出开元湖；湖底距离隧道顶部最浅13.33米，最深14.97米；右线隧道从201环开始进入开元湖，穿越开元湖292米，至395环出开元湖；湖底距离隧道顶部最浅处13.2米，最深处15.8米。
隧道下穿开元湖左、右线间距为14.82m至16.21m。
牡市区间线路最大纵坡为26.069‰，隧道结构顶部最大覆土为18.3m，最小覆土10.4m。
2 开元湖设计概况洛阳开元湖南北位于开元大道与展览路之间，东西位于永泰街与长兴街之间，设计东西长576米，南北宽310米，湖深2.5米，占地面积约178560平方米；湖底采用50cm素土夯实后，再浇筑15cm厚C15素混凝土底板；湖岸挡墙采用C25钢筋混凝土结构，东、西、南三侧设有5级条石台阶，北侧为垂直混凝土挡土墙。
底板南北方向每6米设置1道伸缩缝，东西向每12米设置1道伸缩缝，沿伸缩缝中线设置1m宽的水工织物局部防水层。
3施工准备3.1开元湖与隧道关系牡市区间左线隧道从202环开始进入开元湖，穿越开元湖319米，从415环出开元湖；湖底距离隧道顶部最浅13.33米，最深14.97米；牡市区间右线隧道从201环开始进入开元湖，穿越开元湖292米，从395环出开元湖；湖底距离隧道顶部最浅处13.2米，最深处15.8米。
隧道下穿开元湖左、右线间距为14.82m至16.21m。
3.2盾构机参数投入牡市区间右线的763盾构机由中铁装备在S817盾构机的基础上进行改造而成，刀盘为新造，根据本工程区间隧道主要穿越地层为6-3卵石层，刀盘设计如下：新制刀盘采用驱动中心隔板封闭式，开挖直径φ6470mm，刀盘环梁外焊接2圈合金耐磨块。
盾构技术交流汇报材料模板盾构技术交流汇报材料模板一、背景介绍在现代城市建设和地下交通网络的发展过程中，盾构技术得到了广泛应用。
盾构技术作为一种高效、安全、环保的地下隧道建设方法，已经在我国许多城市的地铁、隧道等项目中得到了广泛应用。
本次汇报将对盾构技术进行详细介绍和交流。
二、盾构技术概述1. 盾构技术的定义与原理：盾构机是一种通过掌握土层的力学特征，实现地下隧道的开挖与支护的专用机械设备。
2. 盾构机的组成：盾构机主要由刀盘、推进机构、螺旋输送机、支撑系统和控制系统等组成。
3. 盾构机的分类与应用：盾构机根据不同的工程要求和地质条件，可以分为土压平衡盾构机、开式盾构机、混凝土压力管片盾构机等，广泛应用于地铁、隧道、水利工程等领域。
三、盾构技术的优势1. 高效快速：盾构技术可以实现快速的地下隧道施工，节省了大量的时间成本。
2. 安全可靠：盾构机操作过程中，可以通过实时监测地质情况和机器状态，从而保障施工的安全可靠。
3. 环保节能：盾构机在施工过程中避免了大量的爆破挖掘和大面积开挖，对周边环境的影响较小，节能环保。
四、盾构技术的应用案例1. 地铁工程：盾构技术在地铁工程中得到了广泛应用，例如北京地铁、上海地铁等。
2. 隧道建设：盾构技术可以用于隧道工程，例如长江隧道、黄河隧道等。
3. 水利工程：盾构技术也可以用于水利工程建设，例如江河调水工程。
五、盾构技术的挑战与发展趋势1. 地质条件：地下工程的地质条件复杂多变，需要根据实际情况调整盾构机的参数和操作方法。
2. 技术创新：随着工程规模的不断扩大，盾构技术也需要不断创新，提高施工效率和质量。
3. 可持续发展：在盾构技术的应用过程中，需要更加注重环保和可持续发展，减少对地质和环境的影响。
六、总结与展望通过本次汇报，我们对盾构技术有了更加深入的了解。
盾构技术作为地下工程施工的主要方法之一，在城市建设和交通发展中起到了重要的作用。
未来，我们将继续关注盾构技术的发展动态，不断创新和优化，为城市建设和地下交通的提升做出更大的贡献。
砂卵石地层盾构施工诱发振动环境影响试验研究陶连金;郭飞;黄俊;李积栋;安军海【摘要】针对北京西部地区砂卵石地层埋深浅、粒径大、分布广，盾构施工产生的振动易传至地表对环境产生影响等，对北京地铁某区间进行现场振动测试。
通过埋设地层、地面及隧道内测点进行时间－空间同步监测，获取测试区间盾构每环掘进时的振动数据，分析振动频域特性及空间衰减规律，并对地表振动环境影响进行评价。
研究表明，砂卵石地层盾构施工振动主要为刀盘刀具切割土体产生的振动，机械振动及运输车辆产生的振动对地表影响较小。
刀盘附近振动主频分布于30 Hz 以上，而横断面地表远离刀盘40 m 处衰减至20 Hz 以下。
测点振幅大小与刀盘、测点间相对位置有关，地表振幅大小依次为刀盘前方测点、刀盘两侧测点、刀盘后方测点，刀盘处地表振级达80 dB，远离刀盘20～30 m 时衰减至60 dB 以下。
【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2015(000)016【总页数】6页(P213-218)【关键词】砂卵石地层;盾构施工;振动;现场试验;衰减规律;频域【作者】陶连金;郭飞;黄俊;李积栋;安军海【作者单位】北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点试验室，北京100124;北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点试验室，北京 100124;中建三局人防与地下空间设计院，武汉 430071;北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点试验室，北京 100124;北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点试验室，北京 100124【正文语种】中文【中图分类】U455.43第一作者陶连金男，博士,教授，博士生导师，1964年1月生Field tests for environment vibration induced by shield tunneling in sand g ravel layerKey words:sand gravel layer; shield construction; vibration; field-test; attenuation law; frequency domain城市轨道交通已成为缓解拥挤、改善出行方式及环境的最佳选择。
报告人：马栋目录一前言二施工关键技术三施工案例四结束语截至2019年6月，我国大陆地区共有37个城市开通城市轨道交通，运营线路总长度6126.82公里。
盾构法是目前轨道交通建设领域常用的工法，盾构机如何在砂卵石地层安全快速施工，是我们面临的一个难题。
砂卵石地层工程地质特点目前在我国盾构施工中遇到砂卵石地层较多的城市主要有：北京、成都、兰州、沈阳等。
城市卵石粒径卵石含量水位埋深渗透系数漂石粒径漂石含量北京20~60mm50%~70%22m200m/d200~600mm15%~45%成都20~200mm80%2~5m25m/d200~1000mm34%兰州20~50mm55%~70%13～18.7m60m/d400~500mm漂石较少沈阳20~45mm5~20% 4.5~10m100m/d150mm几乎无漂石砂卵石层的典型结构砂卵石地层一般具有透水性强，级配差，扰动后易失稳等特性。
某城市砂卵石层的漂石砂卵石地层工程地质特点某城市砂卵石层的级配曲线mm%砂卵石地层施工技术难题换刀作业风险高沉降控制难刀盘、螺旋机(泥浆环流系统)易卡停渣土不易改良设备磨损严重1、沉降控制困难盾构施工地表沉降的5个阶段第一阶段：盾构机到达前第二阶段：盾构机掘进时第三阶段：盾体通过时第四阶段：管片脱出盾尾时第五阶段：后期沉降盾构机在砂卵石地层施工，沉降主要发生在：⚫通过后，滞后沉降⚫盾构机掘进时，土体超挖出现垮塌2、刀盘、螺旋机(泥浆环流系统)易卡停盾构机在砂卵石地层中掘进，刀盘扭矩大，正常掘进时在3000～5000Kn·m 之间，当遇到较大漂石、掌子面失稳垮塌时，极易发生刀盘卡停。
刀盘卡停落石箱格栅堵塞切口、刀具破坏，刀盘、螺旋机卡停等问题；容易造成刀盘卡停、泥浆环流系统阻塞泥水盾构土压盾构3、设备磨损严重盾构机在砂卵石地层中掘进，卵石强度大，对刀盘、刀具、螺旋输送机/泥浆环流系统具有较大冲击和磨损。
螺旋机叶轮破损刮刀磨损滚刀磨损泥浆管磨损4、渣土不易改良由于砂卵石地层具有卵石含量高、级配单一、渗透系数大等特点，盾构机掘进中经常出现出土流动性较差、螺旋机易喷涌等问题。
富水砂卵石地层盾构施工掘进技术浅析吴恒生（中国电建集团铁路建设有限公司，北京100044）摘要：随着城市轨道交通的高速发展，盾构法以其环保、安全、快速、影响小等优势在城市轨道交通建设过程中被广泛使用。
洛阳地铁项目位于洛河一级阶地，局部隧道位于富水砂卵石地层中，在富水砂卵石地层的施工过程中遇到地下水位高，地层含水量丰富以及稳定性差等问题。
由此本文通过对洛阳地铁某区间两台盾构施工实践进行分析，从而探索盾构施工新技术，为类似工程提供借鉴。
关键词：洛阳地铁；盾构隧道；富水砂卵石地层；施工掘进技术中图分类号：U455.43文献标识码：A文章编号：1673-6478（2020）06-0151-05Brief Analysis of Shield Tunneling Technology in Water-rich Sand and Pebble StratumWU Hengsheng（Power China Railway Construction Co.，Ltd.，Beijing 100044，China ）Abstract ：With the rapid development of urban rail transit ，shield tunneling has been widely used in the construction of ur-ban rail transit with its advantages of environmental protection ，safety ，speed ，and low impact.The Luoyang Metro Project is located on the first terrace of Luohe River.Some tunnels are located in the water-rich sand and pebble stratum.During the construction of the water-rich sand and pebble stratum ，problems such as high groundwater level ，rich stratum water con-tent and poor stability were encountered.Therefore ，this article analyzes the construction practice of two shields in a certain section of Luoyang Metro ，so as to explore new shield construction techniques and provide reference for similar projects.Key words ：Luoyang metro ；shield tunnel ；water-rich sand and pebble formation ；construction tunneling technology0引言随着我国各城市经济的飞速发展，城市轨道交通在不断兴起，逐渐成为一线城市的标准设施。
洛阳轨道交通全断面富水卵石地层盾构施工应对措施探讨摘要：洛阳市轨道交通1号线周王城广场站-应天门站盾构区间是洛阳市第一条地铁线路，地质为全断面富水卵石层，在洛阳地区没有成功案例经验可以借鉴，与成都、北京、兰州等城市类似，但不尽相同，渗透系数更大，自稳性更差，盾构施工更加困难。
通过科学筹划，调整渣土改良、掘进参数、优化施工方案，最终在砂卵石地层下一次性完成掘进1219米，为项目减少2次刀具检查工作，工期缩短约3个月，节约了刀具检查更换成本约200万元，同时也为同行研究刀具在洛阳砂卵石地层下掘进的磨损分析、方案制定、施工管理积累了宝贵经验。
1、工程概况周王城广场站-应天门站盾构区间沿中州中路敷设，左右线长度均为1219m，隧道埋深9.96-24.2m，隧道设计V型坡，最深处为联络通道，盾构主要下穿③2层粉质黏土、③4-3层细砂、③9-3层卵石、③9-4层卵石等地层，区间管片外径6200mm，采用开挖直径6470mm的中铁装备盾构施工。
1.1水文地质情况结合地质详勘图，在施工过程中分析车站开挖样品，以及掘进取样筛分渣样，确认实际掘进的地层与地质图描述基本一致。
隧道断面内前200米主要为③4-3层细砂、③9-3层地层；中间200-1000米为③9-3层卵石、③9-4层卵石全断面卵石层，其中区间400?800米位置为③9-4全断面卵石层；1000米以后地层也主要为③4-3层细砂、③9-3层地层。
岩土特性密实，饱和。
漂石含量约为30%。
粒径2～8cm，最大粒径超过30cm。
卵石含量约为80%，充填物无黏性土和粉土。
区间地下水类型为孔隙潜水，含水层为卵石层及砂层，卵石③9-3、③9-4渗透系数为80m/d，③9-4内摩擦角、承载力特征值均大。
1.2卵石层施工面对难题砂卵石地层施工主要有以下几个困难。
（1）掘进时主驱动扭矩储备要大，对盾构机性能要求高。
（2）掘进时渣土塑流性、止水性差，土压平衡不易建立。
会造成卵石层固结或产生排土不畅，掘进困难。
洛阳盾构掘进技术思考一．工程概述洛阳地铁一号线2标06工区为三站三区间，区间采用盾构法施工，区间长度5300余米，分为三个区间：解周区间单线长度660米，埋深在23-26米，区间地下水在隧道底以下，区间断面地质为粉质粘土与粉土、砂土卵石层；周应区间单线长度1218米，埋深在16-29米，区间两端230米粉质粘土与砂土卵石层范围左右地下水在隧道底以下，中间段大粒径中密与高密纯砂卵石层地下水位在隧道顶部以上5-6米；应丽区间单线长度为780米，埋深在13-17米，区间断面地质为粉质粘土与粉土、砂土卵石层，地下水基本在隧道底以下（联络通道段隧底以上2米有水，长度在200米左右）。
区间施工地下水为季节性变化，变幅在2米左右，地下水无整个区间走向为沿着中州中路下自西南到东北方向。
区间上方为洛阳市主干道中州中路，地面以下各种电力、污水、自来水、热力、光缆管线错综复杂，埋深较浅基本都在2-5米之间，下穿有人防、电力管沟、人行天桥基础等，地面车流量与人流量较大为繁华区段。
二．分类地层掘进技术措施总结该段区间施工地质分类主要为四大类：粉质粘土与粉土层（拱顶基本都是粉质粘土，个别为粉砂层）、砂土卵石层（拱顶基本都是粉黏土层）、砂土卵石层与砂卵石层交界段、富水全断面大粒径砂卵石层（拱顶基本是砂卵石层），接下来进行分别讨论：1.粉质粘土与粉土层：因为区间埋深较浅以及在枯水期施工，大多数该地层为无水土质，有一定的自稳性，在该区间施工时的掘进参数为：土压可以设定在理论土压的60%，主要是地层黏土粘性较大、地层无水、刀盘为复合带滚刀的小开口（35%）的结构形式，刀盘自重大开口小在黏土中掘进如按照理论土压进行保压掘进会导致刀盘扭矩大（能耗高）、易结泥饼糊刀堵塞刀盘面板以至于把盾构机推死，再加之断面地层与拱顶该地质有一定的自稳性，可以选择低土压、较合理的刀盘扭矩、低推力高速度的掘进，快速掘进、及时支护、及时注浆这个概念与实际操作。
