高 栋：富水复合地层中土压平衡盾构掘进参数控制 79
土仓 压 力较 低 时 ，地下 水 进 入 土 仓 ，渣 土 离 析 ，易造
成螺 旋 机 喷 涌 ，刀 盘 注 入 聚 合 物 可 有 效 控 制 喷 涌 ，
需根 据 实际情 况 确定 注入 量 与聚合 物 的浓度 。
4．3 富水 上 软下 硬地 层 的渣土 改 良
盾 构掘 进 到 上 软 下 硬 地 层 区 段 ，在 泥 岩 厚 度
1．5m 以下 时 ，采用 刀盘 2路 膨 润 土 +4路 泡 沫 的添
加剂 注入 方法 ，根 据 渣 土 的 流 塑性 可在 土 仓 注 人 适
量泡 沫 或 增 压 水 ，掘 进 土 压 力 1．5 ～1．6bar(≥
1．4bar)，掘 进参 数稳 定 正 常 。在 土 压力 降至 1．0～
1．2bar时 ，渣 土离 析 ，螺旋 机 出 口背 压 0．4～0．7bar，
土压 力 低 至 1．0bar时 ，螺 旋 机 出 口背 压 在 0．6～
1．0bar波 动 ，喷涌 较 严 重 ，出渣 不 易控 制 ，地 面 沉 降
较 大 ，土压 力 提 高 到 1．5bar出 渣 正 常 ，随 着 泥 岩 的
增 加停 止 膨润 土 注入 ，刀盘 注入 6路 泡沫 ，根 据情 况
土仓 适量 加水 ，掘 进到 300—305环 时 ，推 力 由1 150
— 1 260t(11 500～12 600kN)增力Ⅱ至0 1 780～2 000t
(17 800—20 000kN)，推 进 速 度 由 30—40mm／min
降低 到 10～20mm／min，扭 矩 由 3 300～3 770kN·m
增 加 到3 800～4 270kN·m且 波 动较 大 ，根 据 掘 进 参
数 及 现场 情 况 确 认 ，判 断 土仓 底 部 、刀 盘 面 板 结 泥
饼 较 为严 重 ，主要 原 因 为地 层 中黏 性 颗 粒 的增 多 及
欠 压 掘进 导致 水 土离 析 ，土仓 底 部 离 析 的渣 土 积 聚
导 致 推力增 加 ，土 仓 泥 饼 、刀 盘 面 板 、背 部 泥 饼 导 致
刀 盘扭 矩 增加 。启 用 增 压 水 冲洗 系 统 ，减 小 刀 盘 中
心 部 位泡 沫流 量 ，刀盘 面板 中心 开 启 2路 中心 冲 洗
喷头 (设计 4路 ，根 据 需 要 确 定 开 启 数 量 )，开 启 1
个 隔 板 固定喷 头 冲洗 刀 盘 中心 背 部 ，根 据 掘 进 参 数
可开启 1～2路 土 仓 底 部 冲 洗 点 ，具 体 开 启 喷 头 数
量 、冲洗点 位根 据 出渣情 况 确定 ，设 计 喷头 流 量 1～
2m ／h，具 体流 量与 喷 头开 孔 数 量 相关 ，增 压 泵 流 量
8m ／h，满 足 冲洗 需 要 。
5 结语
盾 构在 富水 复合 地 层 掘 进 ，渣 土 的改 良 因地 质
情况 而 异 。在富 水 砂砾 地 层 刀 盘 外 周 注 入 膨 润 土 、
其余 部位 注 入 泡 沫 ，根 据 地 层 的 含 水 量 ，膨 润 土浆
液水 土 比 6：1～4：1间调 整 ，泡 沫 原 液 浓 度 3％ ～
4％ ，其膨 胀 比砂层 为 8～10、黏 性土 体为 10～12(膨
胀 倍数 因泡沫 质 量 而异 ，以试 验 为 主 )，以 土压 平 衡
模式 掘进 ，土 压不 宜 比计算 值低 0．2bar，可根 据实 际
地质 情况 及 掘 进 参 数 选 用 70％ 仓 位 的气 压 模 式 掘
进 ，土压平 衡 模 式 利 于 控 制 喷 涌 ，聚合 物 注 人 刀 盘
外 周 (浓度 0．5％ ～1％ )有 良好 的抑 制喷 涌作用 。
针 对 黏性 颗粒 较 多 的地 层 ，采 用 同 步射 流 冲洗
刀盘 面板 、刀盘 背 部 、土 仓 底 部 ，该 系 统 在 泥 岩地 层
中 ，在 控 制泥饼 的同 时 可起 到 加 水 辅 助 渣 土 改 良的
作 用 ，具有 良好 的效果 ，加水 量 以实 际情况 确定 。
参考文献：
[1] 冯欢欢，陈馈．南昌地铁2号线隧道施工难点及盾构适应性
分析[J]．施工技术，2016，45(9)：98-101．
[2] 王柳善．富水卵漂石地层土压平衡盾构施工参数研究[J]．华
东交通大学学报，2015(6)：14-19．
[3] 杨志勇，乐贵平，江玉生，等．北京地区典型地层土压平衡盾
构渣土
深圳国际会展中心项目为25台塔式起重机安装“黑匣子”防碰撞（论文）.pdf
