泥水盾构过江工程江底塌方风险的应对及处理.pdfVIP

第43卷第2期 现代隧道技术 V01．43No．2 Modem 2006年4月 TunnellingTechnology Apr．2006 文章编号：1009—6582(2006)02一∞49一05 泥水盾构过江工程江底塌方风险的应对及处理 黄威然 竺维彬 (广州地铁设计院，广州510405)(广州地铁建设总部，广州510385) 摘要泥水盾构过江工程的重大挑战之一是江底塌方的处理，正确地分析坍方的原因和采取有效的措施是 应对风险的关键。文章结合工程实例对江底坍方的应对及处理进行了分析研究。 关键词江底隧道泥水盾构塌方处理 中图分类号：U459．5；U458．3文献标识码：A 泥水盾构过江工程是盾构工程中的重大挑 不及时，将造成盾构机被淹没。 战，本文结合一次典型工程实例的原因分析和事 2江底塌方案例概况 故处理过程，对泥水盾构过江工程风险的控制进 行探讨。 广州地铁三号线沥～大区间隧道工程(包括 左、右隧道)，采用两台泥水加压平衡盾构机施工， 1 泥水盾构过江工程的重大风险分析 隧道内径为西5400，管片厚度为300mm，盾构机直 1．1开挖面丧失稳定 径为啪260，刀盘直径为加280。盾构自南向北推 进，穿越宽312m的三枝香水道，江底隧道最小覆土 大多数江底隧道顶部覆土层薄，且为淤泥、淤泥 厚度仅为7．4m，最大也只为8．6m，只是略大于一 质土和沙层等稳定性很差的软弱地层，一旦泥水仓 倍盾构直径。河水深度在涨潮时为6．5m，在退潮 的泥水压力不稳定，刀盘前方及』∈上部的软弱土层 时为4．7m。掘进断面大部分为上软下硬地层，隧 被扰动，便会造成失稳。严重的塌方将引起河床上 道围岩的地层描述如表l所示，物理力学指标见表 的杂物随坍塌的土体进入泥土仓内，若杂物尺寸大 2，岩石(中风化岩层)的抗压强度为7．O～8．3MPa。 于排浆管直径，会发生堵塞，不排除杂物盾构就难以 左线隧道地质剖面如图1所示。 继续掘进，为排除杂物要不停地进行正逆冲洗，泥水 右线盾构机于2004年7月安全穿越三枝香水 仓压力频繁波动，容易引起新的坍方，这是泥水盾构 的最大风险。如果无法通过泥水循环将杂物排出， 刚刚进入江面时(切口74l环，以下环号皆为切口 必须进仓作业才可彻底清理，而江底进仓风险极大。 m×8 环)发生塌方事故，范围约8 m，同时造成河堤 1．2盾构机刀具磨损严重 下陷，整个事故处理至9月21日基本结束(表3)。 若刀具磨损严重，必须在江中停机换刀，同样需 要进仓作业。虽然可以考虑采用气压法进行换刀， 3塌方