北京地下直径线大直径盾构隧道技术研究-中国工程科学.PDF

北京地下直径线大直径盾构隧道技术研究 索晓明， 张继清， 杨毅秋 （铁道第三勘察设计院，天津 ３００２５２） ［摘要］　以北京地下直径线双线大直径（矱１１．６ｍ）盾构隧道的设计技术研究为背景，重点介绍了该盾构隧 道的盾构选型、盾构管片结构计算、管片结构设计、管片防水设计等技术，并对该盾构隧道施工的设计要求做 了简单叙述，对今后类似工程具有一定参考价值。 ［关键词］　铁路隧道；大直径盾构；管片设计 ［中图分类号］　Ｕ４５５　［文献标识码］　Ａ　［文章编号］　１００９－１７４２（２０１０）１２－００１１－０７ 段地下水为层间潜水，水位高程为２１．３９～２４．９２ ｍ 1　前言 （水位埋深为２３．１０～２５．６０ｍ）；渗透系数K ＝１５０ ｍ／ｄ， ３ 1．1　盾构隧道概况 涌水量 Q ＝３７２００ ｍ ／ｄ。 北京地下直径线前三门隧道为单洞双线隧道， 2　盾构选型 全长７２３０ ｍ，其中盾构段隧道长５１７５ ｍ。 盾构隧道平、纵断面受沿途地面建筑、市政工 2．1　选型原则 程、道路、地下管线、既有地铁附属结构、在建的地 １）选用与地质条件匹配的盾构机型。 铁线、护城河等的影响与限制，导致隧道埋深较深， ２）选择对周围环境影响小的机型。 平曲线较多。 隧道共设７ 处平曲线，隧道埋深为 ３）盾构机的性能应能满足工程掘进的施工长 ２２．１５～４２．１４ ｍ（覆土厚度为 １０．５５～３０．５４ｍ），盾 度和线形的要求。 构段隧道最大纵坡为１％，最小纵坡为０．３％，竖曲 ４）选择盾构机的掘进能力可与后续设备、始发 线半径为１００００ ｍ。 场地等施工设备匹配的机型。 1．2　盾构机介绍 ５）选择可以辅以合理的辅助工法的盾构机型。 盾构机采用复合式泥水加压平衡盾构，盾构刀 以上原则中以能绝对保证掘削面稳定、确保施 盘外径为 矱１２．０４ ｍ ，盾体长 １０．３１５ ｍ，含刀盘约 工安全的机型为主。 １１ ｍ，总长约５７ ｍ。 2．2　北京地下直径线盾构隧道的主要技术特点 1．3　地质条件 １）盾构隧道洞身大部分处于卵石层中，隧道埋 盾构隧道洞身穿越地层西段以卵石层为主，向 深较深，洞身基本上处于潜水－承压水中。 东粉粒逐渐变细，东端以粉砂、粉粘土为主。 其中 ２）隧道断面为圆形，内径为矱１０．５ ｍ。 粉砂、中砂、砾砂结构松散，易软化、变形，产生坍塌。 ３）环境复杂（地面周边环境：隧道南侧的板式 东段主要为层间潜水，水位高程为 ２０．９６～ 高层、老火车站均距隧道较近；地下环境：地下管线 ２８．１２ ｍ（水位埋深为 １６．４１～２３．４０ ｍ）；含水层的 较多，隧道与正在运营的环线地铁车站及区间的附 渗透系数K ＝１５０ ｍ／ｄ，涌水量Q ＝１４９００ ｍ３／ｄ。 西 属结构距离均很近，隧道距离文物较近）。 ［收稿日期］　２０１０－８－１０ ［作者简介］　索晓明（１９６２—），男，黑龙江延寿县人，教授级高级工程师，主要从事隧道及地下工程方面的施工及研究工作； Ｅ －ｍａｉｌ：ｓｕｏｘｉａｏｍｉｎｇ＠ｔｓｄｉｇ．ｃｏｍ