城市富水砂卵石地层大断面泥水盾构工艺参数变化对施工成本的影响.pdf

城市富水砂卵石地层大断面泥水盾构工艺参数 变化对施工成本的影响 王　颖 （中铁隧道集团北京地下直径线项目部，北京 １０００４５） ［摘要］　以北京铁路地下直径线盾构隧道施工为例，介绍了不同工程地质及施工边界条件变化时的工艺参 数选择原则，并通过对工艺参数调整时的施工效率、机具材料消耗统计，分析了成本的差异及变化。 ［关键词］　盾构施工；工艺参数；经济分析 ［中图分类号］　Ｕ４５５　［文献标识码］　Ａ　［文章编号］　１００９－１７４２（２０１０）１２－０１０８－０５ 1　前言 3　泥水盾构掘进施工主要影响因素 北京站至北京西站地下直径线工程盾构法隧 根据工程情况，工程边界条件变化对施工的影 道穿越北京城市中心区，工程环境条件十分复杂、 响主要为： 沿线建（构）筑物众多，沉降控制标准要求极为严 １）在卵石、圆砾地层，由于空隙率较大，对泥浆 格。 隧道穿越地层东西两端差异大，文章仅就已经 的粘度和比重等指标要求较高，需要经常补充新鲜 掘进完成的１７００ｍ 隧道，对盾构施工过程中的人、 浆液，造成同步注浆和二次注浆量较大，同时刀盘 材、机消耗的影响进行分析。 刀具、泥水循环系统的泵、阀、管路、各类精密传感 器等损坏严重。 沙砾 ＋粘土地层由于细颗粒含量 2　工程概况 增加，泥浆比重上升较快，掘进困难的同时泥水分 盾构隧道总长５１７５ ｍ，采用一台气垫式泥水平 离困难，造成用电量增加等一系列问题，特别是城 衡盾构施工，盾构直径 １２．０４ ｍ。 已经掘进完成 市施工要求泥水无废浆排放，因而大大增加了工程 的１７００ｍ 隧道穿越的地层主要为卵石层、圆砾层， 施工难度。 局部为粉质粘土层、粉土层和粉质粘土层等土层， ２）埋深变化时，泥水压力的设置及掘进参数控 一般粒径为２０～６０ ｍｍ，大于２０ ｍｍ 的颗粒含量约 制原则也有不同。 浅埋地层下，泥水仓压力设定应 占总重的６５％。 实际揭露，盾构隧道穿越地层中存 适当低于理论计算值，盾构刀盘转速、掘进速度不 在矱６５０ ｍｍ 的大直径卵石，并且存在强度约３０ ＭＰａ 宜过快，以减少刀盘对地层的扰动，并要求经常加 的砂卵石胶结层。 水文地质主要为孔隙潜水和孔 入新拌制的高质量泥浆，以形成良好的泥膜，保证 隙承压水，地层渗透系数每天为５０～１５０ ｍ。 掌子面稳定，减少地面沉降。 中埋－深埋条件下， 工程沿线两侧地面建（构）筑物密集，煤气、热力、 泥浆向地层散失量增大，要经常补充高粘度新鲜浆 电力、污水等大型地下管线繁多。 下穿西便门桥、天宁 液，以保证掌子面形成良好泥膜。 寺桥、护城河和４号线宣武门站等建（构）筑物，近邻箭 ３）随着环境沉降控制标准的不断提高，重要风 楼、正阳门等重要文物。 与地铁２号线平行近４ ｋｍ，其 险部位除要采用超前注浆或其他地面措施外，必须 中最近投影距离１．７ｍ，深度差１５ｍ 左右。 对盾构掘进参数进行严格控制，确保掌子面泥膜的 ［收稿日期］　２０１０－１０－２７；修回日期　２０１０－１１－２９ ［作者简介］　王　颖（１９７６—），女，河南洛阳市人，工程师，主要从事施工经济性分析工作；Ｅ －ｍａｉｌ：ｗａｎｇｙｉｎ０９＠１６３．ｃｏｍ 108　中国工程科学 形成速度及质量、同步注浆压力和注浆量，及时进 4．1　工程段落划分 行二次注浆和二次加强注浆，也要加强监控量测，