孤石发育地层城市轨道交通工程盾构施工研究（论文）.pdf

·27 · 在城市轨道交通工程施工中，盾构施工是其中一项重要 的施工内容，其直接影响着整体工程施工质量水平。而考虑 到孤石发育地层的特殊性，有必要明确孤石发育地层城市轨 道交通工程盾构施工风险，并探寻有效的施工风险应对路径， 从而有效排除施工风险，确保城市轨道交通工程盾构施工能 在特殊地层环境下实现顺利、安全施工，并具有较高的施工 质量。 1 工程概况 本文为说明孤石发育地层城市轨道交通工程盾构施工风 险，选择以某地区的地铁 11号线工程为例。该地铁线路属于 典型的城市快线，在区间隧道施工中选择使用盾构施工法， 但由于施工区域地下水系发达，地层为软弱的淤泥质地层， 加之所在施工区域位于全风化带，花岗岩风化不均下产生了 诸多孤石即花岗岩球状风化体。大量孤石分散分布在施工区 域内，其埋深较大且具有较高的单轴抗压强度，孤石强大的 吸水性能和极高的扰动敏感性，使得土体缺乏稳定性。孤石 发育地层为该城市轨道交通工程盾构施工带来了诸多施工 风险。 2 孤石发育地层城市轨道交通工程盾构施工风险分析 2.1 ࢁࠩפຢ 该工程在开挖盾构区间隧道时发现大量孤石，对盾构掘 进产生了一定阻碍影响。如果无法对孤石进行有效处理，则 在实际进行盾构掘进时，地层将会出现较大扰动，并由此出 现地表沉降不均的情况，从而直接影响整体施工安全及隧道内 外建筑物的安全。从施工风险角度看，受孤石发育地层的影响， 该工程在盾构掘进中极有可能出现的施工风险之一即盾构刀 具损坏。这主要是由于孤石和周围地层之间存在较大强度差， 完全依靠盾构刀具难以彻底破碎孤石，而盾构在不断推进的 过程中，刀盘逐渐向前滚动，受冲击影响可能出现盾构刀盘、 刀具崩脱或是彻底损坏的情况。与此同时，不断向前滚动的 刀盘也会使得孤石和周围地层之间的软硬度差距愈发增加， 受此影响盾构机刀盘难以实现均匀受力，进而极有可能出现 盾构姿态失控的情况。另外，盾构掘进中地层也容易受滚动 孤石的影响出现较大扰动，使得周围土体软化速度加快，最 终出现崩解现象，导致地层出现明显沉降不均，严重时甚至 会出现坍塌等危险事故，对施工人员及周围建筑的安全造成 较大威胁。 2.2 ࢗϽפຢ 该城市轨道交通工程在盾构穿越施工时，由于施工区域 内存在很多孤石，导致盾构机的刀具和刀盘均受到不同程度 的损坏。并且刀盘在向前滚动的过程中，部分孤石进入到土 仓当中，而其中少部分孤石因自身体积偏大无法直接由螺旋 输送机排出，使得工作人员需要频繁开仓将残留在土仓中的 孤石清除干净。受此影响，盾构施工进度延缓、施工效率减慢。 另外值得注意的是，在孤石发育地层的城市轨道交通工程盾 构施工过程中，孤石四周的地层相对软弱，缺乏良好的稳定性， 工作人员在频繁开仓清除土仓内孤石时，开挖面土体因稳定 性不足极有可能出现坍塌情况。而如果地层本身存在诸多孔 隙，施工人员在进行压气作业时，也比较容易出现漏气现象 使得土仓内气压偏低，进而导致盾构施工面临地表沉陷、土 体失稳坍塌的风险，其同样也会对施工人员的生命安全造成 巨大威胁。 2.3 ୣ൐פຢ 受孤石发育地层周围环境因素的影响，城市轨道交通工 程在盾构施工过程中，包括地下管线以及地面与四周建筑物 等均会产生相应的风险。以该工程为例，由于有纵横交错的 地下管线分布在地层沉降位置，盾构刀具在破碎孤石的过程 ［摘 要］ }传??
? ???? .??? ，R???剧? ? R5东??
冼 ?]Q?? 。???? ? ? ?? ，?{??B ，? + ? ?T??佳 e?仕7众? ，{? ?; ?  ??}m亦仕?g ，???亦??其 t东??
冼 ?]Q{r?]??0 ?g 。 ?， ? n ?]Q# H ，}"听{??B 东??
冼 ?]Q{r?]/(? 仕?]??仕n乔h，'?坤之?$?仕???% ??b??。 ［关键词］{??B ；东??
冼 ? ；{r?] ；?]?? ［中图分类号］TU 984 ；U 455.43 bbbbb ［文献标志码］B bbbbb［文章编号］1001–523X（2020）10–0027–02 Study on Risk of Shield Construction of Urban Rail Transit Engineering in Formation of Boulder Development Yu Jiang ［ Abstract ］With the rapid development of urban rail transit， various regions have launched various urban rail transit projects such as subway. However，due to the special stratum conditions in some areas， it belongs to the stratum with developed boulder，and the soil mass in this stratum generally lacks good stability. There is a huge strength difference between boulder and surrounding soil layer ，so it also greatly increases the risk and difficulty of shield construction of urban rail transit project. For this reason，this paper will combine with a specific project case， on the basis