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关于地铁盾构在上软下硬地质条件下施工技术的研究卢杨艺摘要：为了缓解城市日益紧张的交通压力，轨道交通已成为一种有效的交通方式。
地铁盾构穿越上软下硬地层施工是地铁隧道施工不可避免的一大难题，因此在这一前提下只有掌握好必要的施工关键技术，才能够促进施工的顺利进行。
本文主要探析地铁盾构穿越上软下硬地层施工的关键技术。
关键词：地铁盾构；上软下硬；地质条件；施工技术1.地铁盾构施工技术概述地铁盾构是城市地铁施工中一种重要的施工技术，是在地面下暗挖隧洞的一种施工方法。
盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧道轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。
该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力和地下水压以及将地下水挡在外面。
挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。
虽然地铁盾构在当前的隧道施工中有着十分优越的性能，但是当进行地铁盾构施工的过程中，但是遇到上软下硬等特殊地质时该如何开展施工呢？本文针对上软下硬地质下的地铁盾构施工展开论述。
2.地铁盾构在上软下硬地层地质条件下的施工技术上软下硬地层是一种特殊的地质，既有软岩地层的不稳定性，又具有硬岩的强度，因此，以下对地铁盾构在这类地层施工时应该注意的施工技术进行简要分析：2.1调查施工补勘和地面施工环境做好补勘和地面施工环境调查工作是盾构在上软下硬地质条件下施工的第一步。
施工人员在做好补勘和地面施工环境调查过程中应该对工程地区的气象条件进行细致的了解，并将其作为工程勘察和主要内容的收集分类的关键；其次，应在分析不同地层分布的前提下对于当地的地下水类型进行细致的分析，然后在此基础上详细研究当地的植被生长情况。
2.2地铁施工中盾构机掘进技术2.2.1调整盾构机姿态，在盾构机靠近上软下硬地层前，需将盾构机掘进参数和盾构机姿态调整好。
2.2.2在工作时需保证盾构机运转良好，尽量避免或减少盾构机发生故障的次数，以免造成时间拖延，降低工作效率。
典型上软下硬地层盾构施工技术研究摘要：文章以某工程为例，分析其典型上软地下硬地层的特点，重点介绍在此地层中进行盾构掘进施工中所采用的掘进技术措施，并针对掘进过程中容易出现的问题提出了相应的处理和预防措施，以供参考。
关键词：典型上软下硬地层；盾构施工技术1引言在目前我国城市规模扩大以及人口增多的同时，为了缓解城市交通拥堵状况，我国加大了对城市轨道交通工程的建设力度。
针对其中的地铁工程等地下轨道交通工程建设来说，规模较大的地下隧道工程施工通常会应用盾构施工方法。
而且目前的地下隧道盾构施工中也比较容易遇到上软下硬的经典地层情况，但是针对此地层情况相应的施工技术却比较少见。
为了实现此典型地层中盾构施工技术水平的提高，就需要针对其中掘进过程中的问题来进行相应的处理。
2工程和地质概况分析以某工程为例，其全线长1345m，结构形式为单线单洞结构，本区间隧道最大线路纵坡为26.5‰，最小纵坡为5.0‰，竖曲线半径均为10000m，隧道顶部最大埋深为37m，最小埋深为11m。
在本工程地段的岩土为素填土、软土、残积土和风化岩。
在整个隧道工程区间中需要穿越55栋房屋，且经过施工前的取芯勘探结果表明，盾构掌子面上软下硬低层254m，占全线总长的18.9%。
3施工掘进技术措施3.1掘进前的准备在开展施工掘进之前需要对盾构机设备及其配套设备进行全面检查，及时处理其中存在的问题并开展试运行。
全面检查龙门吊、电瓶车以及地面砂浆站设备等并开展试运行。
盘点掘进材料并进行补充。
提前协调盾构机隧道轮廓线范围内需要加固的位置。
做好注浆设备、人员和材料的准备。
3.2掘进参数控制首先在脱困阶段，为了在恢复掘进之前对土仓内的积水进行治理并避免出现喷涌的问题，需要向土仓内进行5~6t干膨润土的倒入并进行均匀搅拌，然后再关闭仓门。
在掘进过程中使用千斤顶来进行同步掘进，如果在千斤顶的推力超过65000kN时仍不起效果，则需要改为铰接千斤顶来进行推进。
上软下硬复合地层盾构隧道变形特征研究何小辉;周纯择;王海波;王树英【摘要】南昌地铁上覆砂土下卧泥质粉砂岩地层为典型上软下硬复合地层.对此建立数值分析模型,研究上软下硬地层盾构隧道变形特征.研究结果表明,土层与岩层比例对隧道拱底隆起量影响小,表明拱底变形主要与基底岩体力学特性有关,跟土层与岩层比例关系不大;随着土层与岩层比例增大,拱顶变形增大,左右拱脚处洞壁向外挤压的趋势变小,隧道变形收敛轮廓的长轴逐渐减小.【期刊名称】《现代城市轨道交通》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】4页(P49-52)【关键词】地铁;盾构隧道;上软下硬地层;变形特征;数值模拟【作者】何小辉;周纯择;王海波;王树英【作者单位】南昌轨道交通集团有限公司,江西南昌 330038;南华大学规划基建处,湖南衡阳 421001;中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075;中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075【正文语种】中文【中图分类】U455.43盾构隧道常穿越上软下硬复合地层，上软下硬复合地层盾构隧道施工比均一地层的施工难度更大，若施工参数控制不得当，极易产生地层沉降过大、拱部失稳等一系列的不良后果。
盾构隧道施工引起的地表沉降与土层及岩层比例（土岩比）关系较大，该地层条件下盾构开挖后隧道断面变形收敛模式与均匀地层条件下变形收敛模式具有一定的差异，目前这个方向的研究尚未引起重视。
南昌地铁常穿越典型的上软下硬地层，多为上覆砂土下卧泥质粉砂岩。
为了探究南昌地铁典型上软下硬地层盾构隧道变形特征，本文采用 ABAQUS 软件对不同土岩比的上软下硬地层盾构隧道开挖进行模拟，提出了上软下硬地层条件下盾构隧道洞壁变形特征。
1 上软下硬地层隧道变形收敛模型及参数1.1 隧道概化模型建立以南昌地铁 1号线上软下硬地层工程为依托，选取一个典型的上软下硬地层盾构隧道概化模型。
地层从上到下依次为杂填土（厚度 8 m）、软土（厚度 9 m）、硬岩（至隧道拱底以下），隧道埋深（隧道中心位置）约为17 m，如图1所示。
盾构施工典型上软地层下硬掘进参数选择1 掘进措施在上软下硬复合地层施工，添加剂的选择是关键，在推进过程中设法保持上部软土的平衡是目标，为了盾构通过时避免出现沉降以及坍塌等现象，采取主要对策措施如下：1）加强盾构机维养保养，提高设备的完好率和利用率。
并且提前有预见性的开仓检查刀具磨损情况并及时更换，保证刀具的完好率。
2）采用土压平衡模式掘进。
单纯采用较大土压力是一种理想方法，但因为下部为中风化岩层，会产生结泥饼的负面效应，而采用欠土压和辅助气压方法建立土压平衡掘进，容易造成气体泡沫冒出地面。
因此，采用土压平衡模式，在保证泡沫基本功能的前提下减小泡沫的注入量和发泡倍率。
泡沫溶液的组成参考：泡沫添加剂原液4%，水96%；发泡倍率4-6倍。
3）重视盾构掘进基础数据的异常反馈。
如推进速度、推力、扭矩、土舱压力增大、油温升高、出土闸门喷涌、渣土的含水量变化、渣样的判断、实际出渣量与理论出渣量的比较等等，认真分析异常原因，采取果断的技术措施，以免贻误最佳的处理时机。
4）严格控制掘进施工出土量。
出土量宜每环控制在58-62m3左右，最多不能超过65m3,视渣土中水量多少。
若出现出渣过多，而推进行程不够时，应停止螺旋机出土，继续掘进达到拼管片为止。
在下一环开始掘进时需要憋土保压，土压大小视刀盘扭距而定。
停机前也要憋土保压，以防止掌子面坍塌。
5）密切注意工程地质和地表沉降变化的情况。
根据地表沉降参数与推进参数总结出适应该地层掘进参数和注浆参数。
收集必要的掘进参数和地层信息，以信息反演地层结构。
及时调整推进参数，减少对地层的扰动，控制地面沉降。
6）优化壁后注浆配合比参数。
调整同步注浆配合比，加入适量早强剂，使浆液凝胶时间缩短到5h左右，使同步注浆尽快发挥其止水作用，防止管片背后水力通道的形成，可以有效防止或减小喷涌的发生，阻止管片上浮。
同时，及时进行二次双液止水环注浆，对管片背后进行堵水。
2盾构掘进参数控制3 施工总结1）在上软下硬地层，泡沫管于中心加水会出现经常堵塞，需要及时疏通，防止扭矩及渣温上升较快。
盾构穿越上软下硬地层的施工技术要点分析摘要：近年来，随着我国城市化进程的不断加快，城市人口快速增长，给交通带来了较大的压力，地铁工程的建设可以有效的缓解交通压力，为人们提供便捷的出行条件，因此对于地铁工程建设，对其质量水平提出了较高的要求，在具体的地铁建设过程中，可以采用盾构法，这主要是因为盾构法可以应对多种复杂的施工环境，获得良好的掘进效果。
所以本文在此进一步探讨了盾构穿越上软下硬地层施工技术要点，进而促进盾构掘进水平的提升。
关键词：盾构；上软下硬地层；施工技术要点盾构穿越上软下硬地层施工的进行是为了能够有效地缓解我国大型城市长期存在的交通拥堵和交通困难的情况，因此在这一前提下只有掌握好必要的施工技术要点，才能够促进施工的顺利进行。
一、上软下硬地层特点在上软下硬地层施工过程中，还应加强对其特点的了解，一般情况下，上软下硬地层上半部分为软弱层，主要包括淤泥层、混合岩全风化层、砂层等，下半部分主要为硬岩岩层，主要包括含砾砂岩、花岗岩以及灰岩等。
由于上软下硬地层特质存在较大差异，这样在一定程度上，提高了盾构掘进的施工难度。
上半部分软弱层成分较为复杂，在盾构掘进过程中，应加强对软弱层特性进行分析，具体主要包括以下两点：一是软弱层中各个土层，其强度存在差异，对于软弱层中的残积层以及风化层，遇水易软化易崩解，二是残积层以及风化层主要由粗颗粒和细颗粒组成，并且具有“两头大，中间小”的特点，粗颗粒的直径大于0.5mm，细颗粒直径小于0.075mm，在地层颗粒中直径的0.075mm-0.5mm之间的颗粒，只占地层颗粒中很少一部分，这样容易造成盾构掘进喷涌情况的产生。
二、盾构穿越上软下硬地层施工技术要点分析1.做好补勘和地面施工环境调查盾构穿越施工技术应用的第一步就是做好补勘和地面施工环境调查。
施工人员在做好补勘和地面施工环境调查过程中，首先应当对于工程地区的气象条件有着细致的了解，并且将其作为工程勘察和主要内容的收集分类的关键；其次，应当在分析了地层分布的成因的前提下对于当地的地下水类型进行细致的分析，然后在此基础上详细研究当地的植被生长情况；最后，应当对于岩土参数进行测量，并且根据高实用性的基本原则，在复杂地质条件下的调查工作中，对于速度测试和静态检测在内的环境调查技术进行灵活的应用，就可以带来良好的效果。
地铁建设中上软下硬地层盾构法施工技术研究摘要：伴随着国内城市的迅速发展扩大，地铁修建规模也持续扩大，工程施工工艺水平逐步上升，其中的盾构法就是一项至关重要的作业方式，其具备便捷、安全、可靠等优点，被广泛应用于各地区的地铁建设中。
本篇文章具体探究了盾构穿过上软下硬地层施工的关键技术，期望能由此增强我国的地铁修建水准。
关键词：盾构；上软下硬地层；施工关键技术近些年来，伴随着国内城镇化进程的持续变快，城镇人口迅速增长，给城市交通产生了很大的负担，地铁工程项目的建设能够合理有效地减轻城市交通负担，极大限度满足了大家方便、快捷的出行需求，因而对地铁建设工程施工的品质、水准都提出了较高的规定和要求。
在现实的工程建设过程中，地铁建设可以使用盾构法，其能够满足各种复杂的作业环境，获得较好的掘进效果。
本文就盾构穿越上软下硬地层施工关键技术展开了深入地探究，从而推动盾构掘进水准的提高。
一、上软下硬地层特性在上软下硬地层作业环节中，还应增强对其特征的掌握，通常条件下，上软下硬地层的上半部分是软弱层，具体包含淤泥层以及砂层和混合岩全风化层等，下半部分主要是包括了砾砂岩、花岗石以及石灰岩在内的硬岩层。
因为上软下硬地层间的特征有着很大差距，所以导致在一定程度上，增加了盾构掘进的作业难度系数。
上半部分软弱层组成成分比较繁杂，在盾构掘进环节中，应对软弱层的特征开展深入分析，具体包含两个方面：一个是软弱层中的每个土壤层，其强度有着差距，相对于软弱层中的残积层还有风化层，如果碰到水都较易变软并出现崩解，二是残积层还有风化层具体是由粗、细颗粒构成，而且有着“两头大，中间小”的特征，粗颗粒物的直径超过0.5毫米，细颗粒物的直径则小于0.075毫米，在地层颗粒物中，直径为0.075毫米－0.5毫米的颗粒物是很少的，如此一来，很容易造成盾构掘进喷涌问题的出现。
二、上软下硬地层盾构作业施工的难点1、建构（筑）物会存在的风险在盾构掘进全过程中，假如地层扰动太大，甚至出现超排状况，便会对地面建筑设施形成不良影响，造成其地基沉降或是裂开等现象的发生，从而产生严重的不良影响。
上软下硬段盾构掘进参数总结此处选择下行线在上软下硬段掘进中二种地层形式进行分析，一种为掌子面在砂砾石与泥质粉砂岩中的比例介于2:1~1:1之间的地层中，另一种为掌子面在砂砾石与泥质粉砂岩中的比例为小于1:1地层中。
1盾构推力总推力是评价土压平衡盾构工作性能的重要指标，在掘进过程中一般是动态变化的，不同地层条件下会表现出不同的变化规律。
图3-1 盾构推力变化情况盾构推力统计情况通过对前200环主要地层的盾构总推力统计分析可以看出：随着砾砂层比例的减少和泥质粉砂岩比例的增加，总推力呈现很明显的上升的趋势，且从50环开始，总推力都在16000KN附近波动，且波动较小；从150环开始，总推力都在18000KN附近波动，且波动较小。
2刀盘扭矩土压平衡盾构的刀盘扭矩是保证盾构正常推进的关键参数之一。
图3-2 刀盘扭矩统计盾构刀盘扭矩在掘进过程中也是动态变化的，通过对前200环的统计分析结果可以看出：与总推力变化规律相似，随着砾砂层比例的减少和泥质粉砂岩比例的增加，刀盘扭矩也呈现很明显的上升的趋势，从50环至120环盾构所处地层变化不大，此时的刀盘扭矩在3000 KN﹒m附近浮动且较为稳定。
从121环至200环的刀盘扭矩在3000 KN﹒m附近浮动但变化值比较大。
比较两种地层中刀盘扭矩数据的标准差可知，前50环的离散性较大。
3土仓压力土仓压力，是土压平衡盾构原理应用的重要参数体现，其大小直接影响到掌子面前方土压是否能够平衡，土体发生何种破坏。
它是控制地层损失、减小地层变形的主要手段。
（1）理论土压力计算选取下行线47环管片附近的地层作为计算的对象。
该段掘进区域内的地层主要有细砂、圆粒、强风化泥质粉砂岩和中风化泥质粉砂岩。
地下水位表面距隧道顶部距离约为6.2m左右。
首先根据中子区间的线路纵断面图以及地质勘查报告可确定该里程处的土层分布以及其地层参数，见表1。
表1 地层计算参数表地层厚度H（m）隧道直径D（m）侧压力系数K内摩擦角（°）重度（N/m³）杂填土 1.9 6.28 19400 粉质粘土 5.7 6.28 20 19400 细砂8 6.28 0.33 36 9300 圆砾 2.7 6.28 0.36 40 10000 强风化泥质粉砂岩1 6.28 12000 中分化泥质粉砂岩0.5 6.28 12500图3-3 下行线47环附近地层剖面图上覆土重理论计算简图见图4-4，计算公式如下：z h （1） x K h（2） 其中z σ为竖向应力；x σ为水平应力；K 为土体侧压力系数，/(1)K ；ν为岩土泊松比；γ为土体重度；H 为上覆土层厚度。
上软下硬复合地层地铁盾构隧道设计及施工研究作者：冯云波马斌来源：《科学与财富》2017年第27期摘要：盾构技术在地铁隧道建设中得到了广泛的应用，能够有效提高地铁项目建设效率与质量。
在盾构隧道施工中，上软下硬复合地层条件是常见的特殊地质条件，易产生不同程度的坍塌现象，因此，必须充分掌握工程实际地质情况，确保设计方案的科学性。
本文主要对上软下硬复合地层地铁盾构隧道的设计进行研究。
关键词：地铁；盾构隧道；上软下硬复合底层近年来，我国机动车保有量呈快速攀升状态，目前机动车数量已经达到2.9亿，为缓解城市交通的拥堵问题，地铁项目数量不断增多。
上软下硬地层系指岩层埋深较浅，且基岩完整性好，上覆土层的地基。
由于盾构隧道上软下硬的地层特性，决定了盾构隧道施工存在一定难度。
盾构法进行地铁工程施工建设，该施工技术不会对地面交通造成很大影响，可充分保护周边建筑物，能够适应复杂多变的环境，应用优势甚为明显。
一、上软下硬复合地层地铁盾构隧道设计探讨盾构穿越施工前期工作为整体施工奠定了基础，以下从合理优化施工参数、方案设计阶段、施工图纸设计阶段等方面出发，对上软下硬复合地层地铁盾构隧道设计进行分析。
1、盾构穿越施工需要以精确的施工参数作为施工的基础。
开始穿越地层之前，需结合沉降情况优化施工参数，归纳总结沉降规律，针对盾构穿越地层结构展开合理分析，旨在实现最佳施工成效的最大化获取，严格控制地面沉降，确保盾构能够平稳安全地穿越地层结构。
2、方案设计阶段。
盾构区间上软下硬底层普遍存在，在设计中不可避免的会遇到，方案设计阶段应尽可能避开该地层，具体可采用以下措施：第一，线路从平面上绕避上软下硬特殊地层。
第二，各专业设计人员密切协调和沟通，调整线路纵坡，避开大量的上软下硬地层，可采取调高（或调低）线路的手段，例如线路可由常规的V形坡改变为W形坡。
第三，调整车站埋深，常规地铁标准车站采用地下2 层方案，工程实施困难区间两端车站可结合环境条件，比选地下1 层、地面 l 层车站和地下3层或4层车站方案，综合车站投资、区间工程实施难度、节省的投资以及后期运营的便利及成本的增减，确定合理的区间方案。
上软下硬地层盾构掘进姿态施工参数模糊控制研究
张爱军
【期刊名称】《铁道科学与工程学报》
【年(卷),期】2018(015)011
【摘要】盾构施工法在城市地铁施工中已经成为主要方法,盾构在掘进中的姿态控制是确保隧道施工质量的关键技术之一.上软下硬地层是一种开挖地铁隧道时遇到的复合特殊地层,上部土层或软岩具有不稳定性,而下部岩层又具有很高的强度,盾构施工时,盾构机有向软弱地层方向偏移的惯性,因此与均一地层相比,盾构在上软下硬地层掘进时姿态控制更需要关注.由于地质条件复杂,影响盾构掘进姿态的因素较多,盾构掘进姿态控制难度较大.依托某实际工程,运用BP神经网络模型对掘进速度、刀盘转速、刀盘扭矩、油缸总推力、上下油缸推力差以及土与岩在掘进面占比等施工参数对盾构隧道轴线偏移量的影响进行比较详细的研究,得出盾构施工参数对姿态控制的影响及其规律.
【总页数】8页(P2920-2927)
【作者】张爱军
【作者单位】中铁十二局集团有限公司,山西太原 030032
【正文语种】中文
【中图分类】TU452
【相关文献】
1.土压平衡盾构掘进上软下硬基岩凸起地层施工措施 [J], 彭勇
2.关于上软下硬复合地层地铁隧道施工的盾构姿态控制研究 [J], 韩林鹏
3.广东省基础工程公司"上软下硬复合地层地铁盾构掘进主要施工风险研究与控制"项目简介 [J],
4.裂隙水发育上软下硬地层盾构掘进施工技术 [J], 康林;王国正
5.上软下硬复合地层土压盾构掘进参数演化规律分析 [J], 李经纬
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南昌地铁典型上软下硬地层土压平衡盾构掘进参数控制研究
摘要：依托南昌地铁1号线五标工程，详细地分析了南昌典型上软下硬地层中土压平衡盾构的总推力、刀盘扭矩、土仓压力及推进速度4个关键掘进参数的变化，据此提出了在类似地层中掘进参数的控制范围，并结合现场沉降监测验证了掘进参数选取的合理性。
这对类似上软下硬地层的土压平衡盾构施工具有一定的参考价值。
关键词：上软下硬地层；土压平衡；掘进参数；控制
引言
21世纪是大力开发地下空间的世纪，土压平衡盾构在地铁修建中将得到越来越多的应用。
但土压平衡盾构一般主要应用于比较均一的软上、软岩地层或砂层及其互层，在比较均一的地层中采用盾构法施工,盾构掘进方式及掘进模式相对简单、掘进方向容易控制、掘进参数相对稳定,因此盾构施工技术也比较简单[1]。
而在上软下硬地层中,坚硬岩层仅在隧道开挖面下半部分出露,下部硬岩自稳性较好而上部软岩自稳性较差,软硬不均现象明显,局部存在不均匀风化夹层,给盾构施工造成了很大的闲难,施工过程中可能会出现很多问题。
如:盾构掘进姿态控制闲难、刀具偏磨严重、刀盘受力不均致使主轴承受损或主轴承密封被破坏、工况转换频繁造成较大地表变形等问题[2] [3]。
因此掘进参数的控制在上软下硬地层中显得尤其重要，直接关系到施工质量与安全。
南昌地铁1号线五标中山西路站～子固路站盾构区间（简称中~子区间）穿越的的上软下硬地层，上部分为富水细砂和砾砂地层，下部分为强分化及中风化泥质粉砂岩，地层存在明显的软硬不均现象。
对于此类典型的上软下硬地层中的掘进参数相关的研究还较少，如何在这种典型上软下硬地层中合理地控制其掘进参数是一个具有工程价值的课题。
邓彬，顾小芳[4]在深圳地铁2号线上软下硬地层中根据现场施工简单地提出了刀盘转速、掘进速度、刀盘扭矩及油缸推力的控制值。
李光耀[5]也对盾构穿越上软下硬地层时的刀盘转速、掘进速度、刀盘扭矩及推力提供了控制范围，并通过对刀盘扭矩与刀盘转速之间关系的分析提供了刀盘转速的控制范围。
但是这些研究主要是简单的提出在上软下硬地层中掘进参数的控制范围，并没有进行详细的数据分析。
本文依托于南昌地铁1号线五标土建工程，对其中~子区间下行线的一段典型上软下硬地层区段的总推力、刀盘扭矩、土仓压力及推进速度进行统计分析，提出了在类似的上软下硬地层中的这4个关键掘进参数的控制范围，并通过现场地表沉降监测验证了掘进参数控制范围的合理性，对今后类似工程具有一定的参考价值。
1 工程概况
南昌地铁1号线五标中~子区间从中山西路站开始沿中山西路自西向东前行，穿越抚河后进入中山路，最后到达子固路站。
同时根据勘察资料[6]，中～
子区间地层由人工填土、第四系全新统冲积层、第四系上更新统冲积层，下部为第三系新余群基岩。
按其岩性及其工程特性，自上而下依次划分为杂填土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土、粉土、细砂、粗砂、砾砂、砾砂、圆砾、卵石、泥质粉砂岩。
在穿越抚河以前，盾构穿越地层为典型的上软下硬地层，上部分为细砂及砾砂地层，下部分为强分化泥质粉砂岩及中分化泥质粉砂岩地层，其纵断面图如图1所示。
图1 中~子区间地质纵断面图[6]
该区间采用土压平衡盾构法推进，盾构直径为6.28m。
盾构始发后在过抚河前的典型上软下硬地层区段出现了掘进异常现象，针对这些异常现象，提取该区段的盾构掘进参数进行统计分析，并据此提出在该地层中几个关键掘进参数的控制范围。
2 主要掘进参数统计分析
2.1 总推力
总推力是评价土压平衡盾构工作性能的重要指标，在掘进过程中一般是动态变化的，不同地层条件下会表现出不同的变化规律。
将中~子区间下行线上软下硬地层段（前210环）总推力提取出来进行统计分析，其随盾构环数变化曲线图如图2所示，统计分析结果如表1所示。
图2 总推力变化曲线图
表1 总推力统计分析结果
通过对前210环的上软下硬地层的盾构总推力统计分析以及结合地质纵断面图可以看出：随着砾砂层比例的减少和泥质粉砂岩比例的增加，总推力呈现很明显的上升的趋势，但是总体变化不大。
通过统计数据，在南昌地区典型上软下硬地层区段，总推力的离散性相对较小，标准差为2256KN，主要分布在15000KN~18000KN之间，其分布曲线为左偏态，且随着掌子面地层中泥质粉砂岩比例增大，盾构的总推力增大。
2.2 刀盘扭矩
土压平衡盾构的刀盘扭矩是保证盾构正常推进的关键参数之一，特别是在这种典型的上软下硬地层中，刀盘扭矩能反映出当前盾构掘进的异常状态，当刀盘扭矩突然增大而推进速度又较小时，即存在结泥饼的可能性，而当刀盘扭矩较小时，又不利于姿态的控制。
将中~子区间下行线上软下硬地层段（前210环）刀盘扭矩提取出来进行统计分析，其随盾构环数变化曲线图如图3所示，统计分析结果如表2所示。
图3 刀盘扭矩变化曲线图
表2 刀盘扭矩统计分析结果
盾构刀盘扭矩在掘进过程中也是动态变化的，通过对下行线刀盘扭矩的统计分析可以反映出：刀盘扭矩的变化与总推力变化规律相似，总体都保持一个比较稳定的趋势，其标准差仅为425 KN﹒m，分布曲线为左偏态，且主要分布在3000 KN﹒m~3200 KN﹒m之内。
2.3 土仓压力
土仓压力，是土压平衡盾构原理应用的重要参数体现，其大小直接影响到掌子面前方土压是否能够平衡，土体发生何种破坏，同时土仓压力也是控制地层损
失、减小地层变形的主要手段。
将中~子区间下行线上软下硬地层段（前210环）土仓压力提取出来进行统计分析，其随盾构环数变化曲线图如图4所示，统计分析结果如表3所示。
图4 土仓压力变化曲线图
表3 土仓压力统计分析结果
从对该段上软下硬地层的土仓压力的统计分析看来，始发之后土仓压力离散性比较大，直到100环才慢慢稳定下来，稳定后的土仓压力主要分布在0.8Bar~1.0Bar之间，分布呈左偏态。
结合图6的地表沉降监测结果来看，地表变化在100环区段较前100环区段更加明显，可见在此类上软下硬地层中，盾构的推进以控制土仓压力为主能更有效减少地层扰动。
2.4 推进速度
土压平衡盾构通过典型上软下硬地层，速度过快会影响同步注浆的效果且不利于盾构姿态的调整，合理设定掘进速度可以有效控制地表沉降，确保施工安全、进度及质量。
将中~子区间下行线上软下硬地层段（前210环）推进速度提取出来进行统计分析，其随盾构环数变化曲线图如图5所示，统计分析结果如表4所示。
图5 推进速度变化曲线图
表4 推进速度统计分析结果
通过对该段上软下硬地层掘进速度的分析，其变化比较明显地分为两个阶段，前80环未拆负环阶段速度保持在20 mm/min，而80环之后速度保持在30 mm/min左右，总体来说掘进参数的离散性较小，能保持稳定均匀。
这说明在地表没有建筑物等危险源的情况下，在此类上软下硬地层中推进速度控制在30 mm/min比较合理。
3 主要掘进参数的控制及合理性
通过对中~子区间下行线典型上软下硬区段总推力、刀盘扭矩、土仓压力以及推进速度的变化规律以及描述性统计分析，能明显的反映出上软下硬地层中主要掘进参数的控制范围：总推力控制在15000KN~18000KN之间，刀盘扭矩控制范围为3000 KN﹒m~3200 KN﹒m，土仓压力宜控制在0.8Bar~1.0Bar之间，推进速度控制在30 mm/min比较合理。
图6 累计地表沉降值变化曲线图
对盾构穿过南昌地铁1号线中~子区间下行线典型上软下硬地层之后的累计地表沉降值进行汇总，得出不同环数地表沉降累计值的变化曲线图。
从图6中累计沉降值可以看出，地表沉降能控制在规范的预警值范围（30mm）内，可见在该典型上软下硬地层区段采用上述掘进参数能较好地控制地层沉降，确保施工的安全，同时也说明上述掘进参数控制范围是合理的。
4 结论
南昌地区的典型上软下硬地层给地铁工程施工造成了很大的闲难,掘进参数的控制是其中的一个重要环节。
通过对几个主要掘进参数的统计分析，得出在该区段上软下硬地层中掘进参数的控制范围：总推力控制在15000KN~18000KN之间，刀盘扭矩控制范围为3000 KN﹒m~3200 KN﹒m，土仓压力宜控制在0.8Bar~1.0Bar之间，推进速度控制在30 mm/min比较合理。
通过现场监测表明地表沉降均在规范允许范围之内，验证了掘进参数控制范围的合理性。
这为今后类似的典型上软下硬地层中的土压平衡盾构施工提供了一定的借鉴意义。
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