施工技术
CONSTＲUCTIONTECHNOLOGY2018
年 12 月
第
47 卷增刊
岩石地层盾构施工技术研究
江泽礼 1，王江卡 2
(1． 中铁一局集团有限公司 ，陕西西安 710054 ;2． 中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司 ，江苏无锡 214192 )
［摘要 ］岩石地层盾构施工利用滚动刀具在岩面上滚动产生的冲击压力和剪切力 ，压碎和碾碎岩石的破岩方法 ，刀
刃滚动切入岩体
，切入区产生裂纹 ，而轨迹相邻的两滚刀间裂纹达到相接或相近到一定程度 ，岩 石 崩 裂 破 碎 ，破 岩
能力由垂直力和滚动力组成
。
［关键词 ］岩石地层 ;盾构 ;冲击力 ;剪切力
［中图分类号 ］U459 ［文献标识码 ］A ［文章编号 ］1002-8498 (2018 )S2-1494-04
StudyonShieldConstructionTechnologyinLithostratigraphy
JIANGZeli 1，WANGJiangka 2
(1．TheFirstEngineeringBureauCＲEC ，Xi’an，Shaanxi 710054 ，China ;2．UrbanＲailTransitEngineering
Co．
，Ltd．ofChinaＲailwayFirstGroupCo． ，Ltd． ，Wuxi ，Jiangsu 214192 ，China )
Abstract :Ｒockstratumshieldconstructionusesimpactpressureandshearforceproducedbyrollingcutterrollingonrock
surface
，rockbreakingmethodofcrushingandcrushingrock ，cuttingedgerollingintorockmass ，cracksoccurinthecut-
inarea
，andthecracksbetweentwohobsadjacenttothetrackreachacertaindegree ，rockbreakingandfragmentation ，
rockbreakingabilityfrom ，andverticalforceandrollingforce．
Keywords :lithostratigraphy ;shield ;impactforce ;shearforce
［作者简介 ］江泽礼 ，工程师 ［收稿日期 ］2018-12-06
0 引言
全断面硬岩 中 采 用 敞 开 模 式 掘 进 ，按 高 转 速 、低
扭矩原则选取 参 数
，提高纯掘进速度 。 但 在 裂 隙 较 为
发育的岩层及岩层交界处掘进时
，应适当降低转速和
推进速度
，以防刀盘因扭矩发生较大波动而卡在围岩
当中
［1］。
1 工程简介
青岛 地 铁 某 区 间 右 线 长 1355．550m ，左 线 长
1369．091m 。平面线间距为 14～15m ，线 路 设 有 1个 曲
线段
，曲线半径为 500m 。区间纵断面整体呈 V字形 ，最
大纵向坡度为
18‰ ，竖曲线半径为 3000 ，5000m ;区 间
结构 覆 土
9．0～16．6m ，隧 道 断 面 为 圆 形 结 构 ，内 径
5．4m ，外径 6．0m ，采用盾构法施工 ，投入 2台 复 合 式 土
压平衡盾构机
。隧道区间地层如图 1所示 。
图 1 隧道区间地层
区间主要穿 越 岩 层 为 粉 质 黏 土 、中 粗 砂 、强 风 化
安山岩
、中等风化安山岩 、微风化安山岩 。其中中等风
化安山岩单轴抗压强度最大值为
28．55MPa ，微风化安山岩单轴抗压 强 度 最 大 值 为
84．89MPa 。 区 间 局 部 穿
越粗砾砂和粉质粘土
，隧道围岩分 级 为 Ⅲ-Ⅵ 级。 区 间
沿线所属地貌均为冲洪积平原地貌
，地 下 水 主 要 赋 存
在第四系松散砂土层及基岩的裂隙中
。
2 存在问题
1)盾构始发 /接 收 为 施 工 II级 风 险 ，施 工 控 制 不
当易产生盾 构 下 沉
、叩 头 、洞 门 坍 塌 、涌 泥 、涌 砂 等 现
象
。
2)地层纵向起伏大 ，微风化起伏多处凸起上软下
硬明显
，掘进工效低 ，换刀频繁 。
3)隧道地层 区 段 间 变 化 大 ，掘 进 模 式 随 之 变 化 ，
掘进参数不断调整 ，适应地层掘进 ，施工控制不当容易
产生地面下沉
。
3 原因分析
1)盾构始发接收端头覆土深 9．5～10．7m ，端 头
区隧洞顶部为富水砂层
，地质条件较差 ，且地下水位较
高
，盾构机进出洞时施工风险大 ，可能产生突然涌水涌
砂
［2］，大幅度地面沉陷 ，出现下沉 、抬头等现象 。
2)区间洞身穿越粉质黏土 、粗砂 ～砾砂和强风化
安山
(岩手可瓣 碎 )、中
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