由地铁X号线盾构隧道进出洞问题引出的几点思考.pdfVIP

六、隧道施工控制与变形分析 由地铁X号线盾构隧道进出洞 ， 问题引出的几点思考 宋敏生 (上海市工程建设咨询监理公司 上海200433) 摘要盾构隧道进出洞问题看似简单，许多人对此不像对待盾构掘进那样重视，可实际上盾构进 出洞时发生问题的情况并不鲜见，上海X号线XB标段下行线进出洞时都发生了问题就是一例。进出 洞之所以发生问题，一是可能方案选择上考虑不周；二是可能施工操作时出了偏差；三是地质条件复杂、 出现了不可预见情况等等，不管是哪种情况，进出洞发生问题，都可能延误工期、造成经济损失或社会影 响。有鉴于此，笔者以地铁x号线进出洞为例，分析了事情发生的原因，引出了关于进出洞问题四点思 考与建议。与诸位行家们共同探讨。 关键词盾构隧道 出洞进洞掘进参数后靠结构冷冻法 1 引言 1．1隧道出洞时盾构机与后靠结构发生情况 2007年7月，上海地铁X号线XB标穿越黄浦江段开始出洞，其区间盾构隧道下行线开始穿墙出 洞。里程为K20+720。此时，盾构机(嘶340mm×8581mm)早已安装就位，出洞前的～切准备工作也 已就绪。但就在刚刚开始出掘进时发生了问题：盾构机顺时针旋转7。多，导致负环管片(一5一一9环) 右下角处明显碎裂；盾尾密封在3～9点的大半个圆圈范围内(如果把盾构机当成一个时钟，面向掘进 方向，在3～9点范围内，即左右及下半部范围内)因盾构机与管片相对旋转而受挫损坏。 1．2盾构进洞时接收井发生大量涌水涌泥 整整半年之后，2008年1月，同一根盾构隧道到达浦东风井外墙边，里程为K21+840，进洞施工方 案为冻结法加固，此时，人工冻结时间已达34天，据悉，土体冻结温度一10℃左右。但在盾构进洞前又 强制解冻，方可拔出冷冻管以备盾构机穿越。当盾构机穿越已解冻土层到达封板前仅18em时，又一次 发生了问题：洞口处大量泥砂从已被凿开的探孔中随高压水流涌进接收井(风井)内，预计土方量达100 多立方米。施工单位当即向风井内回填土方3600m3、灌水2000m3，以稳住流砂，停工等待处理。经测 量，盾构隧道下沉61mill。施工单位采取了内外注浆加固与隧道整体性内加固等措施，以确保隧道工程 的安全。 1．3盾构进出洞问题值得关注 同一工程同一条隧道，其进出洞都发生了问题，说明了盾构进出洞技术还不能讲已完全过关。进出 洞问题并非像人们所想象的那么简单，许多人可能对此并不像重视盾构掘进那样重视进出洞，从而进行 深入研究并找到解决这些问题的有效办法。何况地下工程具有的特殊性、复杂性、不可预见性等特点， 稍有不慎就有可能发生意外。由此而造成的工期延误、经济损失与不良社会影响就不言而喻了。 234 由地铁x号线盾构隧道进出洞问题引出的几点思考 在这种情况下，笔者认为有必要对盾构隧道进出洞问题进行再认识，有必要呼吁设计、施工等有关 单位都来重视这一问题。大家知道，盾构隧道(包括顶管)每一个段区间都要进洞、出洞，都存在进出洞 的问题与风险。别处姑且不论，仅x号线Xh标就有进出洞12次之多，上海地铁其他标段，连同大直径 顶管工程的进出洞就更多了，因次，进出洞问题普遍存在。解决这一问题实具普遍意义，不仅对上海，就 是对地质与环境条件相近的其他地区也有一定的借鉴价值。 2原因分析 2．1出洞时 2007年7月x号线XB标下行线出洞时发生问题后，有关方面对此进行了原因分析。有人认为盾 构机“遇见了大石头等不明障碍物”，也有人认为是“盾构刀盘遇到了未割除的钢筋”等等，不一而足。 但这些观点并不为包括笔者在内的大多数知情者所认同。以笔者之见，X号线XB标下行线出洞时之 所以发生那样的问题，分析下来主要有以下两个原因： 第一，实际施工参数不当，切削转速过快，掘进顶力过大。 据出洞施工方案所述，出洞时设定的掘进顶力F=1 进速度为1．0c∥IIlin，但实际参数是多少尚不得而知。不过，从其施工后果来看恐怕与此有较大出入。 我们只能从已有结果来分析判断。其设定或实际采用的施工参数可能与正确的参数值存在一定的差 异。比如： (1)掘进推力。按常规，刚刚出洞时由于洞外土体已经加固，其q。一0．5-0．8MPa，能够自立，土压 力很小，勿需按常规土压设定掘进参数。设定的掘进推力1200t显然偏大，此时推力的大小完全取决于 掘进速度。本工程施组中设定的掘进速度为1．Ocm