太原地鐵2號線盾構隧道采用土壓平衡盾構施工方式,盾構區(qū)間按照設計需要下穿湖泊穿越富水粉細砂層。為了保證盾構施工安全平穩(wěn)通過,合理控制土壓平衡盾構下穿湖泊的風險源,對風險產(chǎn)生的機理和如何控制風險進行了研究。分析了盾構穿越富水粉細砂層主要風險:含水地層盾構螺旋機噴涌機理,盾構通過后盾尾空隙沉降較大原因,盾尾密封失效風險。針對風險控制提出包括調(diào)整渣土改良參數(shù),優(yōu)化同步注漿配比,對盾構機尾刷改造等措施。工程實踐表明,在富水粉細砂層中掘進,將高分子聚合物濃度創(chuàng)新性地提高到10/1 000,可以有效控制螺旋機噴涌,降低盾構下穿湖泊時湖底坍塌、湖水倒灌風險;通過將第三道盾尾刷由鋼絲尾刷改造為鋼板尾刷,有效減小了盾尾刷磨損導致盾尾密封失效風險;優(yōu)化盾構掘進過程中同步注漿漿液的配比,使其凝固時間由6 h變?yōu)? h,有效控制了盾構通過后的盾尾空隙沉降過大風險,最終湖底監(jiān)測點測得累計沉降25.33 mm,取得了較好的施工效果。 

【文章來源】：科學技術與工程. 2020,20(18)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

盾構下穿迎澤湖平面圖

湖底地層由上而下為雜填土、黏質(zhì)粉土、粉質(zhì)黏土、中砂、粉細砂。盾構左線隧道頂距離湖底16.9～18.2 m,其中湖底雜填土厚度9.56～11.2 m。盾構右線隧道頂距離湖底13.5～17.67 m,其中湖底雜填土厚度7.67～11.8 m。盾構左線下穿湖體長度約185 m,盾構右線下穿湖體長度約459 m,隧道頂部有大范圍液化黏質(zhì)粉土層存在,盾構穿越期間造成的擾動極易在湖底形成滲漏通道,造成冒頂、噴涌、湖底塌陷等事故的發(fā)生。雙大區(qū)間左線地質(zhì)剖面圖如圖2所示。2 工程風險分析及控制

土壓平衡盾構機在盾構掘進機中部設有密封擋板,又稱承壓板。它與刀盤、盾體之間形成密封土壓力倉。刀盤旋轉(zhuǎn)掘削下來的土體,經(jīng)過刀盤開口進入密封土倉壓力室后,經(jīng)螺旋輸送機運到皮帶輸送機上,然后輸送到停在軌道的渣車上。盾構機通過盾構千斤頂推進油缸給土倉壓力室加壓,以平衡開挖面水土壓力,從而保持開挖面的穩(wěn)定。圖3為土壓平衡盾構機原理示意圖。2.1.2 噴涌風險

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3017646