狄曉紅，譚順輝

(中鐵隧道裝備制造有限公司，鄭州 450016)

0 引言

近些年來，隨著國內(nèi)基礎(chǔ)建設(shè)的大規(guī)模開展，盾構(gòu)施工技術(shù)由于其具有快速、安全和工廠化施工的特點(diǎn)，在基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域，尤其是城市軌道交通建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。進(jìn)入2011年，全國有28個(gè)城市在建設(shè)地鐵，盾構(gòu)應(yīng)用市場前景良好［1］。但中國地域遼闊，東西南北的工程地質(zhì)和水文條件各不相同，在這些不同地層中進(jìn)行盾構(gòu)施工，遇到的施工情況極其復(fù)雜，不僅要采用不同的盾構(gòu)，而且要采取各種不同的施工措施。國內(nèi)建設(shè)者們由于進(jìn)入市場時(shí)間不同，采用盾構(gòu)施工的經(jīng)驗(yàn)也不一樣。由于盾構(gòu)施工還具有高投入、高風(fēng)險(xiǎn)和投資回收慢的特點(diǎn)，造成大家對盾構(gòu)施工的理解和觀念上的差異較大，有的過高估計(jì)了其風(fēng)險(xiǎn)而持謹(jǐn)慎態(tài)度，有的寄希望于包打天下的盾構(gòu)，也有的理解存在片面性，在盾構(gòu)應(yīng)用中因施工技術(shù)措施單一而發(fā)生不少事故。本文主要從國內(nèi)各典型城市不同土壓平衡盾構(gòu)施工的具體情況出發(fā)，闡述了在不同地質(zhì)條件下，采用的盾構(gòu)及施工技術(shù)也不同。

1 盾構(gòu)發(fā)展簡況

1.1 國外發(fā)展簡況

1825年英國人馬克·布魯諾爾發(fā)明 Brunel盾構(gòu)，1846年由意大利人Maus發(fā)明硬巖掘進(jìn)機(jī)。到目前為止，國外盾構(gòu)研發(fā)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，主要經(jīng)歷了4個(gè)發(fā)展階段:1)以Brunel盾構(gòu)為代表的手掘式第1代盾構(gòu);2)以機(jī)械式、氣壓式盾構(gòu)為代表的第2代盾構(gòu);3)以閉胸式盾構(gòu)(泥水加壓平衡式、土壓平衡式)為代表的第3代盾構(gòu);4)以大直徑、大推力、大扭矩、高智能化、多樣化為特色的第4代盾構(gòu)，這也是國外盾構(gòu)技術(shù)的最新特色。

1.2 國內(nèi)發(fā)展簡況

我國盾構(gòu)的開發(fā)與應(yīng)用始于1953年，東北阜新煤礦用手掘式盾構(gòu)修建了直徑2.6m的疏水巷道。1962年2月，上海城建局研制出1臺直徑4.16 m的手掘式普通敞胸盾構(gòu)用于當(dāng)?shù)剀浲恋貙邮┕ぁ?966年5月，中國第1條水底公路隧道——上海打浦路越江公路隧道工程主隧道采用由上海隧道工程設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)、江南造船廠制造的直徑10.22m網(wǎng)格擠壓盾構(gòu)施工，輔以氣壓穩(wěn)定開挖面，在水深為16 m的黃浦江底順利掘進(jìn)隧道，掘進(jìn)總長度1 322 m，打浦路隧道于1970年年底建成通車。1986年，中鐵隧道集團(tuán)研制出半斷面插刀盾構(gòu)，并成功用于修建北京地鐵復(fù)興門折返線，半斷面插刀盾構(gòu)將“盾構(gòu)法”與“淺埋暗挖法”緊密結(jié)合，取消了小導(dǎo)管超前注漿，在盾構(gòu)殼體和尾板的保護(hù)下，進(jìn)行地鐵隧道上半斷面的開挖。20世紀(jì)60～80年代，在長三角上海地域使用網(wǎng)格式盾構(gòu)的居多。直到1990年，上海地鐵1號線工程全線開工，18 km區(qū)間隧道引進(jìn)了7臺由法國FCB公司制造的6.34 m土壓平衡盾構(gòu)，中國開始了土壓平衡盾構(gòu)施工的時(shí)代［2］。

20世紀(jì)90年代末期，中國開始大量引進(jìn)國外盾構(gòu)，日本、德國、美國和加拿大等國家的廠家相繼進(jìn)入中國市場，并在中國建設(shè)者的大力推動(dòng)下，盾構(gòu)施工技術(shù)得到長足發(fā)展，一些國內(nèi)廠家也逐步發(fā)展起來，目前國內(nèi)約有30余家不同形式的盾構(gòu)制造企業(yè)。盾構(gòu)施工技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用正在向更多的領(lǐng)域(鐵路、公路、水利、石油、核電和城市地下空間縱深)推廣［3］。

2 盾構(gòu)的主要特點(diǎn)

眾所周知，盾構(gòu)施工原理主要是依靠一個(gè)在鋼制殼體保護(hù)下的液壓驅(qū)動(dòng)或電驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)的開挖裝置來切削巖土，該裝置又在液壓推進(jìn)油缸的作用下不斷向前行進(jìn)，達(dá)到在一定行程內(nèi)連續(xù)切削渣土的目的。一個(gè)行程完成后通過自身配帶的輔助設(shè)備系統(tǒng)，對隧道進(jìn)行管片襯砌、軌管線延伸和材料準(zhǔn)備等工作。然后再進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)的掘進(jìn)施工?，F(xiàn)階段的盾構(gòu)設(shè)備本身集成了機(jī)械、電子電氣、液壓、流體、軟件和程序控制等先進(jìn)工業(yè)技術(shù)，完全類似一個(gè)地下機(jī)器人，專門用于各種斷面(圓形、矩形為主)掘進(jìn)和襯砌施工一體化的地下隧道工程。

1)具有安全施工的特點(diǎn)。盾構(gòu)技術(shù)的發(fā)展，使作業(yè)人員完全脫離與掌子面(地層)的直接接觸，全是在鋼盾殼的保護(hù)范圍內(nèi)作業(yè)。只要刀盤前方的泥土壓力平衡控制得當(dāng)、管片同步注漿緊跟，不用擔(dān)心地層的坍塌、突泥突水的工程風(fēng)險(xiǎn)。

2)具有快速施工的特點(diǎn)。由于這類盾構(gòu)具有循環(huán)掘進(jìn)施工的功能，在地層沒有特殊變化的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)快速施工，正常情況下，常規(guī)地鐵盾構(gòu)的施工速度能夠達(dá)到10～25 m/d，甚至更快，與同類地層相比，其平均施工速度是應(yīng)用鉆爆法或其他開挖工法的1～3倍。

3)具有工廠化流水線作業(yè)的特點(diǎn)。在作業(yè)人員的操控下，盾構(gòu)的掘進(jìn)、管片安裝、同步注漿、渣土運(yùn)輸、材料供應(yīng)和風(fēng)水電以及軌道延伸都是流水線、全自動(dòng)或半自動(dòng)機(jī)械化作業(yè)，可以做到有條不紊、規(guī)范有序。

3 土壓平衡盾構(gòu)在不同地層的應(yīng)用

3.1 重慶地鐵砂巖地層

3.1.1 地質(zhì)水文情況

盾構(gòu)穿越地層以砂質(zhì)泥巖和砂巖居多。其中，砂質(zhì)泥巖石英含量占54% ～80%，天然抗壓強(qiáng)度為20～26 MPa，屬軟巖—較軟巖，巖體完整性系數(shù)0.63～0.68，巖體較完整。砂巖石英含量占54% ～71%，巖石天然抗壓強(qiáng)度為40～48 MPa，屬較硬巖，巖石完整系數(shù)0.63～0.72，巖體較完整。地下水主要存于不發(fā)育裂隙中，水量較少。地質(zhì)樣品如圖1所示。

3.1.2 工程重難點(diǎn)

1)盾構(gòu)在砂質(zhì)硬巖中長距離掘進(jìn)，地層中黏性顆粒少。

2)掘進(jìn)振動(dòng)大，對刀盤結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、刀具設(shè)計(jì)要求高。

3)石英含量高，要求刀盤刀具、螺旋機(jī)耐磨性好。

3.1.3 采取的設(shè)計(jì)對策和施工技術(shù)措施

1)根據(jù)盾構(gòu)要分別在硬巖和軟巖中掘進(jìn)的情況，結(jié)合以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)［4］，刀盤設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)強(qiáng)化的面板式復(fù)合刀盤，開口率28%;分2種變頻電驅(qū)，在砂巖地層居多的標(biāo)段為1 200 kW，泥巖地層居多的標(biāo)段為660 kW;均配置重型滾刀、重型切刀和重型刮刀，滿足硬巖掘進(jìn)的要求。

2)刀盤及刀具、螺旋機(jī)各個(gè)與巖碴接觸的表面，采用耐磨設(shè)計(jì)措施，以減緩磨損速率。

3)螺旋機(jī)具有可維修設(shè)計(jì)，考慮高石英含量地層和硬巖出碴的施工工況，螺旋機(jī)的磨損無法避免，盡管采取耐磨設(shè)計(jì)，也只能是減慢磨損的速率。故設(shè)計(jì)螺旋機(jī)具備洞內(nèi)檢查維修的功能。

4)盾構(gòu)具備土壓平衡掘進(jìn)模式、氣壓模式掘進(jìn)和敞開模式功能，而且轉(zhuǎn)換簡便，屬于復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)。

5)設(shè)計(jì)功能儲備足夠的輔助保障系統(tǒng)、同步注漿系統(tǒng)、渣土改良系統(tǒng)、油脂潤滑系統(tǒng)、管片機(jī)安裝系統(tǒng)和出碴運(yùn)輸系統(tǒng)等，滿足盾構(gòu)的快速掘進(jìn)要求。

6)在具體施工中多數(shù)地段采取氣壓模式掘進(jìn)，部分地段采取敞開模式和土壓平衡掘進(jìn)模式。前2種模式既降低了推進(jìn)阻力，又加快了渣土在刀盤土倉和螺旋機(jī)中的流動(dòng)速度，提高掘進(jìn)效率。

7)為減少設(shè)備磨損或加快渣土流動(dòng)，在砂巖地層加入適量膨潤土泥漿和泡沫劑來改良渣土，在泥巖中以泡沫為主來改良渣土。

8)在硬巖地段，采取刀盤高轉(zhuǎn)速、低貫入度的參數(shù)掘進(jìn)，以減少振動(dòng)，防止刀具異常損壞。

9)加強(qiáng)硬巖掘進(jìn)地段的刀具管理，實(shí)行定期和定掘進(jìn)長度刀具檢查制度，每次批量換刀和掘進(jìn)15～20 m進(jìn)行刀具(尤其是滾刀)的檢查并處理。

該項(xiàng)目所用盾構(gòu)全貌和其掘進(jìn)的作業(yè)面狀況如圖2和圖3所示。

圖2 盾構(gòu)全貌Fig.2 EPB shield machine

3.1.4 取得的效果

自2010年9月中旬起，4個(gè)月內(nèi)陸續(xù)投入9臺，其中最高日掘進(jìn)33m，最高月掘進(jìn)598m，截至2011年底，累計(jì)施工約22 km。盾構(gòu)施工效果良好，盾構(gòu)各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。

圖3 掌子面狀況Fig.3 Tunnel face

3.2 北京砂礫石地層

3.2.1 地質(zhì)水文情況

盾構(gòu)區(qū)間隧道穿越的地層主要為卵石圓礫⑤層和卵石⑦層。卵礫石層較厚，卵石地層中經(jīng)常夾雜大粒徑的漂石，且卵石、漂石以堅(jiān)硬巖為主，卵石粒徑一般為20～80 mm，最大粒徑為600 mm。隧道頂板覆土厚度10～15 m，在穿河段覆土厚度約為7 m。地下水類型為潛水，水位一般為11.47～28.0 m，透水性很好。

3.2.2 工程重難點(diǎn)

1)破巖困難。由于盾構(gòu)多數(shù)在砂礫石、圓礫石地層中掘進(jìn)，地層密實(shí)，還有大粒徑卵石，掌子面地層切削面不規(guī)則，掘進(jìn)時(shí)這些密實(shí)地層和卵石不易被盾構(gòu)刀具破裂，對刀盤刀具沖擊大。

2)排渣困難。大粒徑的卵石在刀盤開口、土倉內(nèi)部、或者螺旋機(jī)出渣入口處堆積，造成巖碴流動(dòng)和出碴困難。

3)砂礫石地層在掘進(jìn)擾動(dòng)后容易出現(xiàn)崩塌，導(dǎo)致卡刀盤情況，要求盾構(gòu)的驅(qū)動(dòng)功率強(qiáng)大。

4)渣土改良系統(tǒng)配備要求高。

5)地面沉降控制要求高。項(xiàng)目地處北京城市繁華地段，地面地下建(構(gòu))筑物眾多，不允許地表沉降異常。

工程地層如圖4所示。

3.2.3 采取的設(shè)計(jì)對策和施工技術(shù)措施

基于這種特殊地質(zhì)情況，結(jié)合北京地區(qū)以及國內(nèi)類似工程以往盾構(gòu)施工對策和經(jīng)驗(yàn)［5－7］，該項(xiàng)目采用土壓平衡盾構(gòu)。其總體設(shè)計(jì)思路是:盾構(gòu)破巖排渣以排為主，排破結(jié)合，刀盤刀具滿足破巖要求;設(shè)備驅(qū)動(dòng)扭矩、推進(jìn)能力具有必要的儲備?？傮w施工對策是如何降低卵石地層掘進(jìn)中刀盤的扭矩和卵石地層對刀盤刀具的磨損［8］。

3.2.3.1 設(shè)計(jì)措施

1)采用輻條加小面板式刀盤，既保證刀盤的剛度和強(qiáng)度，又具有一定開口率(38%)。

2)設(shè)計(jì)采用重型滾刀、切刀刀具，其強(qiáng)度高，耐磨性好，滿足掘進(jìn)密實(shí)性砂礫石地層要求。

3)刀盤中心采用較大開口設(shè)計(jì)以及直徑800 mm的無軸式螺旋機(jī)排渣設(shè)計(jì)，可滿足排除粒徑500 mm×600 mm的卵石需求。

4)刀盤驅(qū)動(dòng)采用變頻電驅(qū)，功率660 kW，脫困扭矩可達(dá)6 800 kN·m，具備必要的功率儲備。

5)設(shè)計(jì)采用的渣土改良系統(tǒng)具備供應(yīng)膨潤土泥漿(16 m3/h)和泡沫劑(150 L/min)的能力。

6)為防止盾殼被卡，設(shè)計(jì)配置盾殼膨潤土注入系統(tǒng)，根據(jù)需要可以向盾殼表面注入潤滑用膨潤土，以降低地層對盾殼的包裹阻力。

7)螺旋機(jī)設(shè)計(jì)有3道閘門，加上人員艙保壓系統(tǒng)、最快以80 mm/min速度的推進(jìn)系統(tǒng)，以及人性化、可操作性強(qiáng)的掘進(jìn)操控系統(tǒng)，確保掘進(jìn)中掌子面的渣土壓力平衡，以保證地層穩(wěn)定的需要。

3.2.3.2 施工技術(shù)措施

1)采用合適的掘進(jìn)參數(shù)，選擇適當(dāng)?shù)牡侗P轉(zhuǎn)速(1.5～3 r/min)和略低的推進(jìn)速度(5～25 mm/min)，以達(dá)到破除密實(shí)地層和大粒徑卵石的目的。

2)采用以膨潤土泥漿為主、泡沫劑為輔的渣土改良工藝，應(yīng)對砂礫石地層的掘進(jìn)工況，在地層中含水量低時(shí)，還相機(jī)加大泥漿輸入量(10～15 m3/環(huán))，以保持良好的渣土流塑性和減小渣土對刀盤刀具的磨損，以及對刀盤旋轉(zhuǎn)的阻力，即控制好刀盤扭矩。

3)加強(qiáng)刀具的檢查管理工作，在地層穩(wěn)定情況下50～80 m或者地層不穩(wěn)定情況下100～160 m檢查一次刀盤，掘進(jìn)過程中嚴(yán)密監(jiān)視渣土排放情況，監(jiān)控有無刀具異物流出。

4)加強(qiáng)出土量的控制，確保實(shí)際出土量與掘進(jìn)長度產(chǎn)生的渣土量相符。

5)加強(qiáng)同步注漿管理，確保注漿量和注漿壓力，必要時(shí)增加二次注漿，以保證地層的穩(wěn)定。

6)加強(qiáng)地面沉降監(jiān)控量測，隨時(shí)指導(dǎo)掘進(jìn)施工。

3.2.4 取得的效果

該項(xiàng)目自開工以來，掘進(jìn)較為順利，累計(jì)施工2746.8 m，盾構(gòu)掘進(jìn)破巖排渣順利，刀盤刀具磨損正常，地層穩(wěn)定較好。只是由于地層大粒徑卵石量比勘探資料預(yù)計(jì)得多，地層的密實(shí)程度也比預(yù)期得大，設(shè)備刀盤旋轉(zhuǎn)力矩富余量不多，今后需要類似地層項(xiàng)目在總體驅(qū)動(dòng)能力上再提高些。

3.3 西安黃土地層

3.3.1 地質(zhì)水文情況

地質(zhì)主要為古土壤、老黃土、粉質(zhì)黏土、細(xì)砂、中砂和粗砂，土體密實(shí)。盾構(gòu)隧道通過斷面以老黃土、粉質(zhì)黏土、中細(xì)沙和粗砂為主，局部地段存在砂礫石、圓礫石，礫石粒徑為0.1～40 mm，缺黏性顆粒。隧道線路多數(shù)地層中缺水，水位線一般在隧道斷面底板以下［9］。地質(zhì)土樣見圖5。

圖5 土樣(粗砂、砂礫石)Fig.5 Soil sample

3.3.2 工程重難點(diǎn)

1)地層可掘性相對較差。由于屬于失水性砂礫土地層，以小粒徑砂礫石為主，若不用滾刀來切削，一般的切刀又切不動(dòng)。

2)地層和易性差。對刀盤驅(qū)動(dòng)扭矩要求高，對渣土改良系統(tǒng)要求多。

3.3.3 采取的主要設(shè)計(jì)對策和施工技術(shù)措施

1)結(jié)合砂卵石地層刀盤設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)［10］，如圖6所示，設(shè)計(jì)采用輻條式加小面板刀盤，并采用大開口率(約46%)，以撕裂刀和重型切刀為切削刀具。

2)采用660 kW的變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)刀盤旋轉(zhuǎn)，能力足夠。

3)渣土改良系統(tǒng)配備泡沫系統(tǒng)、膨潤土系統(tǒng)和加水系統(tǒng)，在降低刀盤旋轉(zhuǎn)阻力矩的同時(shí)，滿足不同地層的要求。

圖6 盾構(gòu)全貌Fig.6 EPB shield machine

3.3.4 實(shí)施效果

該項(xiàng)目選用的重型刀具能夠滿足切削砂礫石土層的需要，設(shè)備故障率低。由于在一開始對無水砂礫石地層掘進(jìn)和渣土改良作用認(rèn)識不足，僅用泡沫劑和水來改良地層，出現(xiàn)刀盤扭矩高達(dá)5 000 kN·m，推進(jìn)速度只有2～5mm/min，推進(jìn)力達(dá)到30 000kN，而且由于掘進(jìn)時(shí)間過長，主軸承齒輪油溫度、渣土溫度和螺旋機(jī)齒輪油溫度遠(yuǎn)高于平常，達(dá)60～70℃，每天只有1環(huán)的進(jìn)度，地面還不時(shí)出現(xiàn)異常沉降，基本無法掘進(jìn)，還曾一度認(rèn)為是盾構(gòu)設(shè)備本身驅(qū)動(dòng)能力和破巖能力不足造成。在采用膨潤土泥漿進(jìn)行渣土改良后，刀盤扭矩下降到3 300～4 500 kN·m，掘進(jìn)速度最高達(dá)到55 mm/min，每天6～8環(huán)的進(jìn)度，地面沉降在允許范圍內(nèi)。設(shè)備和渣土等各種溫度也趨于正常，掘進(jìn)施工變得順利起來。

該項(xiàng)目最大的收獲是，盾構(gòu)能夠滿足失水性黃土、沙土地層的掘進(jìn)。膨潤土泥漿改良地層是一種非常適合的施工技術(shù)措施。

3.4 大連鈣質(zhì)板巖地層

3.4.1 地質(zhì)水文情況

盾構(gòu)穿越的地層主要為風(fēng)化灰綠巖、碎裂巖和鈣質(zhì)板巖，以鈣質(zhì)板巖居多，其強(qiáng)度在70 MPa以下，能夠自穩(wěn)，巖體韌性高;地下水為孔隙水和基巖裂隙水，水量由弱富水到富水，水位高程為2.8～9.2m，最高水位在隧道斷面中部。

3.4.2 工程重難點(diǎn)

1)盾構(gòu)在一定長度內(nèi)要敞開式掘進(jìn)，對刀盤及刀具要求高。鈣質(zhì)板巖(見圖7)具有一定強(qiáng)度，具有自穩(wěn)性，盾構(gòu)掘進(jìn)在很大程度上類似于硬巖掘進(jìn)，雖然巖性偏軟，但掘進(jìn)中的振動(dòng)依舊會(huì)非常大，對刀具的損壞比較大。

2)要求刀盤刀具、螺旋機(jī)具有耐磨性。硬巖掘進(jìn)采用螺旋機(jī)出渣，會(huì)加快各表面的磨損，而且有一個(gè)出渣效率與磨損速率相匹配的設(shè)計(jì)問題。

3)地下水的影響大。由于存在反坡掘進(jìn)，若地下水過大，不僅掘進(jìn)困難，而且水流會(huì)造成碴土中僅有的一點(diǎn)細(xì)顆粒被沖走，留下來的碴土(大塊巖碴)會(huì)堆積在刀盤下半部分，不容易被輸送走，還會(huì)造成刀具損壞加劇，導(dǎo)致螺旋機(jī)卡軸。

4)有地層坍塌風(fēng)險(xiǎn)。若碎裂巖地段(見圖8)有過多地下水時(shí)，地層會(huì)很不穩(wěn)定，若掘進(jìn)控制不當(dāng)，地層有坍陷的可能。

3.4.3 采取的設(shè)計(jì)對策和施工技術(shù)措施

1)設(shè)計(jì)采用土壓平衡盾構(gòu)(見圖9)，采用復(fù)合刀盤，開口率約30%，配置滾刀、重型刮刀和切刀，刀盤采用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，功率為660 kW，直徑3 m主軸承。

2)刀盤面板、刀具和螺旋機(jī)都有耐磨設(shè)計(jì)，能夠滿足一定施工長度的不維修的要求。

3)盾構(gòu)設(shè)計(jì)配有膨潤土和泡沫等渣土改良系統(tǒng)。

4)掘進(jìn)過程中若出現(xiàn)地下水以排為主。由于鈣質(zhì)板巖地層相對完整性好，即使出現(xiàn)地下水也能夠自穩(wěn)。此時(shí)地下水通過盾構(gòu)土艙隔板設(shè)計(jì)的排水閥可以自動(dòng)排到前盾下部區(qū)域，然后通過水泵抽走。在碎裂巖地段，若有地下水，地層又不穩(wěn)定時(shí)，則采取土壓平衡模式掘進(jìn)，以勻速快速通過為原則。同時(shí)注意控制好土艙壓力和出渣土速度的平衡，以保證掘進(jìn)順利進(jìn)行。

5)在地下水小的鈣質(zhì)板巖段掘進(jìn)時(shí)，可向刀盤前后和土艙內(nèi)輸入一定的膨潤土泥漿來改良板巖巖碴，以減少其對盾構(gòu)的磨損，提高出碴效率。

鈣質(zhì)板巖地段的巖碴如圖10所示，都是塊狀巖碴。

3.4.4 項(xiàng)目實(shí)施情況

該類型盾構(gòu)2臺分別于2011年3月初和9月初始發(fā)掘進(jìn)，項(xiàng)目累計(jì)掘進(jìn)1 636m左右，總體施工順利。第1臺盾構(gòu)在穩(wěn)定性好的輝綠巖和板巖中掘進(jìn)，實(shí)際地質(zhì)與預(yù)測的相近，期間也遇到過水量豐富和水壓大的問題，在采取以排為主的施工措施后，施工順利進(jìn)行。第2臺盾構(gòu)在始發(fā)后即遇到大水量和高硬度的鈣質(zhì)板巖段，實(shí)際地質(zhì)變化較大，地質(zhì)完整性好，強(qiáng)度在50 MPa以上，出現(xiàn)了部分刮刀與切刀的合金塊剝落現(xiàn)象，在不斷的停機(jī)排水過程中，排出的地下水把巖碴中的細(xì)顆粒也同時(shí)帶走，造成粗顆粒居多的巖碴不利于輸送，出碴輸送效果不好，螺旋機(jī)葉片和筒體內(nèi)壁磨損速度加快，出現(xiàn)合金塊掉落的現(xiàn)象，在采用整體耐磨鋼條取代合金塊后該問題得以解決。

4 結(jié)論與討論

在上述4種典型地層中采用盾構(gòu)施工，都取得了良好的效果。由于工程地質(zhì)及水文條件的不同，設(shè)計(jì)采用的盾構(gòu)類型其設(shè)備系統(tǒng)配置也不同;即使在同一工程項(xiàng)目中，對不同的地質(zhì)情況，同一臺盾構(gòu)掘進(jìn)施工中采取的掘進(jìn)參數(shù)和施工技術(shù)措施也不一樣，必須適應(yīng)地質(zhì)條件的變化，采用合適的掘進(jìn)參數(shù)和施工措施，才能保證掘進(jìn)施工的順利進(jìn)行。

隨著國內(nèi)機(jī)械、液壓、流體、電子和集成技術(shù)的不斷發(fā)展，盾構(gòu)技術(shù)將日益成熟，盾構(gòu)設(shè)備研制技術(shù)將得到更大的提高，如果同一種類型盾構(gòu)能夠一機(jī)多用，一機(jī)不同地域、不同地層使用，這樣可以大大提高其使用效率，減少資源配置和投資浪費(fèi)。具有復(fù)雜地質(zhì)適應(yīng)性的復(fù)合盾構(gòu)將會(huì)被越來越重視，前景也越來越廣闊。

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