兰州地铁1号线下穿黄河段盾构管片选型研究.pdfVIP

土建工 程 兰 州 地 铁 1号 线 下 穿 黄 河 段 盾 构 管 片 选 型 研 究 ■　戴志仁 近年来，随着国内各大城市地铁项 目的陆续兴建，地 在奥体中心—世纪大道区间与迎门滩—马滩区间，盾 下工程的建设步伐取得了令世界瞩目的成就 ，如重庆轨道 构隧道两次下穿黄河 ，成为全线 的控制性工程 ，黄河水深 交通6号线开创了TBM 施工国内城市轨道交通的先例[1]，西 一般1 ～3 m ，最深处可达4 m 。区间地表一般分布人工填 安地铁2号线成功实现 了在黄土地区修筑城市轨道交通[2]， 土，其下为第 四系全新统的冲积黄土状土、卵石，第 四系 以及直径达 15 .43 m 的上海长江 隧道工程[3]等 。一个又一 下更新统卵石 。地下水主要赋存于卵石层中，属孔隙性潜 个复杂的技术难题得到了有效的解决 ，如高压、富水条件 水，渗透系数约6 0 m /d 。下穿黄河段，区间隧道走形于 下的盾构掘进技术[4] ，软土地区盾尾建筑空隙的有效充填 卵石土地层，围岩类别Ⅳ～ Ⅴ级 。以迎 门滩—马滩区间为 技术[5] ，地裂缝地段的管片结构设计与防水设计技术[6]， 例，涉及 的地层条件见表1。 以及地形复杂地 区大埋深竖井 的设计与施工技术等 。然 而，在弱胶结、渗透系数大、地下水压力大 的卵石土地层 2 管片荷载模式研究 中施工兰州地铁 1号线下穿黄河段 ，在 国内尚属首例 ，一 根据 以往设计经验 ，参考国外的地铁设计方法[7] ，对 些相应 的技术难题也涌现出来 ，如盾构管片 的选型问题。 于盾构隧道上方的土压力，各国一般采用全覆土柱或太沙 基松弛土压力，也有地 区采用 隧道上方2D （隧道外经） 1 工程概况 土柱高度进行隧道上方土压力计算。 兰州地铁 1 号线西起西 固区石 岗北侧环行西路 ，穿 2. 1 土拱效应对衬砌土压力的影响分析 行于黄河两岸冲积 的漫滩及一 、二级阶地 ，线路全长约 现有研究[8- 10]表明，对于软土地层或浅埋隧道，衬砌 34 k m ，共设2 4座车站，全长约26 .53 k m ，最大站 间距 周围的土压力和上覆土压力接近 ；而对于砂土或卵石土地 2 32 0 m ，最小站 间距822 m ，平均站间距1 3 56 m 。 层条件下的深埋隧道 ，衬砌周围的土压力却明显小于上覆 表1 地层物理力学性质 天然密度ρ/ 基床系数/ 土层 - 3 变形模量E 0 /M P a 泊松比μ K0 C - 1 厚度/ m （g ·cm ） （M Pa ·m ） 填土 （1- 1 ） 16.0 5 0.3 4 0.5 2 22 20 2 0 2 .60 黄土状土 （2- 1 ） 1.74 8 0.3 3 0.4 3 20 25 4 5 2 .80 卵石土 2 4 0 0.