郭松濤，楊喜鋒，孟慶軍，左 龍，楊 磊

(1.廣西南寧機(jī)場(chǎng)綜合交通樞紐建設(shè)有限公司，廣西 南寧 530048；2.中南大學(xué) 土木工程學(xué)院， 湖南 長(zhǎng)沙 410075；3.南寧軌道交通集團(tuán)有限責(zé)任公司， 廣西 南寧 530029；4.中鐵隧道股份有限公司，河南 鄭州 450001)

隨著我國(guó)城市軌道交通的快速發(fā)展[1]，盾構(gòu)法施工因其安全性高、對(duì)環(huán)境影響小以及工效高等優(yōu)勢(shì)在城市地鐵建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用[2-3]。與此同時(shí)，盾構(gòu)隧道建設(shè)過(guò)程中的不良地質(zhì)災(zāi)害控制已成為重要的研究課題，尤其是近些年就發(fā)生了數(shù)起盾構(gòu)穿越復(fù)合地層的工程事故，給盾構(gòu)隧道施工帶來(lái)嚴(yán)重危害，甚至造成重大經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡等。大量工程實(shí)踐表明，合理的盾構(gòu)選型設(shè)計(jì)是復(fù)合地層盾構(gòu)安全高效施工的關(guān)鍵。因此，開(kāi)展復(fù)合地層條件下地鐵盾構(gòu)選型具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義與工程應(yīng)用價(jià)值[4-6]。

目前，國(guó)內(nèi)外已有諸多學(xué)者圍繞砂卵石地層、軟硬不均地層、巖溶特殊地層等方面開(kāi)展了系列盾構(gòu)選型設(shè)計(jì)[7]。在砂卵石地層方面，張偉等[8]結(jié)合成都地區(qū)特殊水文地質(zhì)，從地層條件、沉降控制等角度出發(fā)，總結(jié)出了大直徑土壓平衡盾構(gòu)的合理掘進(jìn)參數(shù)；楊曉華[9]以蘭州地鐵軌道交通1號(hào)線某區(qū)間工程為背景，借助盾構(gòu)扭矩和推力的數(shù)學(xué)計(jì)算模型，對(duì)雙洞地鐵隧道盾構(gòu)進(jìn)行了選型研究；江華等[10]依托北京地鐵新機(jī)場(chǎng)線某盾構(gòu)區(qū)間工程，基于PFC數(shù)值模擬及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法，研究了刀盤(pán)、刀具參數(shù)對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)效率的影響。在軟硬不均地層方面，杜闖東[11]依托獅子洋隧道工程，對(duì)雙模盾構(gòu)和常壓刀盤(pán)的應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化研究；王凱等[12]依托南昌地鐵3號(hào)線，進(jìn)行了刀盤(pán)、刀具對(duì)上軟下硬地層的適應(yīng)性分析。在對(duì)巖溶特殊地層方面，譚慶洲[13]、蔣磊等[14]、侯凱文等[15]分別針對(duì)貴陽(yáng)、長(zhǎng)沙、南寧等地的盾構(gòu)工程，基于盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)分析開(kāi)展了盾構(gòu)設(shè)備選型及優(yōu)化設(shè)計(jì)，并通過(guò)工程應(yīng)用驗(yàn)證了其地層適應(yīng)性。硬巖地層易發(fā)生刀具磨損大、掘進(jìn)效率低、刀盤(pán)盾體易卡死等問(wèn)題[16]，韓坤成等[17]基于南京至句容城際軌道交通工程，提出調(diào)整刀盤(pán)開(kāi)口率、配置超挖刀等處理措施；賈瑞華等[18]以大東湖深隧工程為例，對(duì)盾構(gòu)設(shè)備進(jìn)行了選型研究。綜上可知，在盾構(gòu)選型方面學(xué)者們已取得了較為豐富的研究成果，但對(duì)于盾構(gòu)隧道連續(xù)穿越全斷面泥質(zhì)粉砂巖、全斷面灰?guī)r及軟硬不均黏土-灰?guī)r復(fù)合地層等特殊地質(zhì)的選型研究則鮮有報(bào)道。

鑒于此，本文以南寧機(jī)場(chǎng)引入線吳圩機(jī)場(chǎng)站-盾構(gòu)始發(fā)井區(qū)間工程為依托，結(jié)合沿線復(fù)雜地質(zhì)水文特征，開(kāi)展盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)分析，在此基礎(chǔ)上對(duì)盾構(gòu)設(shè)備進(jìn)行針對(duì)性的選型設(shè)計(jì)，以期為類(lèi)似工程盾構(gòu)選型提供參考。

1 工程概況

南寧國(guó)際空港綜合交通樞紐城市軌道交通機(jī)場(chǎng)線引入機(jī)場(chǎng)隧道工程吳圩機(jī)場(chǎng)站-盾構(gòu)始發(fā)井區(qū)間線路由吳圩機(jī)場(chǎng)站后東北方向開(kāi)始，與新建南崇鐵路線近似平行敷設(shè)至機(jī)場(chǎng)第二高速立交橋后到達(dá)盾構(gòu)始發(fā)井，施工線路概況如圖1所示。區(qū)間左右線為分修的兩單線隧道，埋深處于9.7 m～38.2 m范圍，線間距為14.0 m～22.4 m，其中區(qū)間左線起止里程為ZDK11+091.533—ZDK14+046.213，隧道總長(zhǎng)2 954.860 m，右線起止里程為YDK11+091.617—YDK14+045.042，隧道總長(zhǎng)2 953.425 m。隧道最小曲線半徑為2 000 m，線路最大坡度約6‰，盾構(gòu)管片內(nèi)徑和厚度分別為6.00 m、0.35 m。該工程穿越建(構(gòu))筑物數(shù)量較多、類(lèi)型多樣，尤其涉及南崇鐵路隧道的變形控制，對(duì)施工沉降控制要求較高。

1.1 地質(zhì)特征

區(qū)間盾構(gòu)穿越地層主要為全斷面泥質(zhì)粉砂巖、全斷面白云質(zhì)灰?guī)r夾灰?guī)r及軟硬不均黏土-灰?guī)r復(fù)合地層，隧道左、右線地質(zhì)剖面圖分別如圖2和圖3所示。

圖1 施工線路概況圖

圖3 隧道右線地質(zhì)剖面圖

場(chǎng)區(qū)DK11+091—DK12+685段為可溶性巖白云質(zhì)灰?guī)r夾灰?guī)r地段，巖溶大多強(qiáng)烈發(fā)育，屬易塌陷區(qū)段。地勘資料顯示，該段巖溶鉆孔見(jiàn)洞率為44.3%，溶洞以水平發(fā)育的中小型無(wú)充填溶洞為主，溶洞連通性較好，充填物以軟塑狀或流塑狀黏土為主。典型溶洞發(fā)育情況統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 典型溶洞發(fā)育情況

1.2 水文特征

工程范圍內(nèi)地下水主要分為上層滯水、基巖裂隙水、巖溶水三種類(lèi)型。其中上層滯水主要賦存于素填土、黏土中，水量較為貧乏，水位埋深處于0.2 m～3.0 m范圍；基巖裂隙水賦存于泥質(zhì)粉砂巖的淺部風(fēng)化裂隙中，巖層滲透性較差，屬極弱富水區(qū)，水位埋深處于3.1 m～14.6 m范圍；巖溶水賦存于白云質(zhì)灰?guī)r夾灰?guī)r的溶洞、溶隙、溶孔及其溶蝕破碎帶中，具有承壓性，水位能在土、巖界面上下波動(dòng)，地下水補(bǔ)給來(lái)源較為充足，水量較為豐富，水位埋深在0.3 m～23.5 m范圍。

2 盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)分析

2.1 盾構(gòu)施工主要風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)

根據(jù)工程項(xiàng)目地質(zhì)勘察報(bào)告，盾構(gòu)主要穿越的地層主要為：①粉質(zhì)黏土;②泥質(zhì)粉砂巖;③溶洞;④中風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r。盾構(gòu)在掘進(jìn)過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn)主要有穿越全斷面軟土地層風(fēng)險(xiǎn)、穿越巖溶地層風(fēng)險(xiǎn)、穿越黏土-灰?guī)r軟硬不均復(fù)合地層風(fēng)險(xiǎn)、穿越斷層破碎帶風(fēng)險(xiǎn)以及盾構(gòu)設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)，具體見(jiàn)表2。

表2 主要風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)別及分析

2.2 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估

作業(yè)條件危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)法(LEC)是一種對(duì)操作人員在具有潛在危險(xiǎn)性環(huán)境中作業(yè)時(shí)的危險(xiǎn)性的半定量評(píng)價(jià)方法[19～20]。該方法認(rèn)為影響危險(xiǎn)性的主要因素有3個(gè)：發(fā)生事故或危險(xiǎn)事件的可能性(L)、人員暴露于這種危險(xiǎn)環(huán)境的情況(E)、事故一旦發(fā)生可能產(chǎn)生的后果(C)，通過(guò)給不同因素的不同等級(jí)分別確定不同的分值，再通過(guò)三個(gè)分值的乘積結(jié)果(D)來(lái)評(píng)價(jià)危險(xiǎn)性的程度大小。具體如公式(1)表示：

D=L×E×C

(1)

本工程不良地質(zhì)種類(lèi)較多且分布復(fù)雜，為做好風(fēng)險(xiǎn)管控措施，減少事故發(fā)生，現(xiàn)對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn)采用LEC法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估，對(duì)盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行賦值并進(jìn)行計(jì)算，評(píng)價(jià)結(jié)果如表3所示。

表3 盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)LEC評(píng)價(jià)表

由盾構(gòu)施工主要潛在風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估結(jié)果可知，盾構(gòu)穿越巖溶地層風(fēng)險(xiǎn)與穿越黏土-灰?guī)r軟硬不均復(fù)合地層風(fēng)險(xiǎn)均達(dá)到Ⅳ級(jí)，存在高度危險(xiǎn)；穿越全斷面灰?guī)r地層風(fēng)險(xiǎn)和穿越斷層破碎帶風(fēng)險(xiǎn)均達(dá)到Ⅲ級(jí)，存在中高風(fēng)險(xiǎn)；穿越全斷面軟土地層風(fēng)險(xiǎn)和盾構(gòu)設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)達(dá)到Ⅱ級(jí)，存在一般風(fēng)險(xiǎn)。為確保盾構(gòu)能夠在復(fù)合地層條件下順利穿越巖溶發(fā)育區(qū)，有必要對(duì)盾構(gòu)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行合理選型，提升盾構(gòu)對(duì)地層的適應(yīng)性，從而降低施工風(fēng)險(xiǎn)。

3 盾構(gòu)選型針對(duì)性設(shè)計(jì)

3.1 總 述

本區(qū)間隧道左、右線均采用土壓平衡盾構(gòu)，開(kāi)挖直徑為6.98 m，主機(jī)和整機(jī)的總長(zhǎng)分別為9.50 m和100.00 m，主要技術(shù)參數(shù)如表4所示。

表4 盾構(gòu)主要技術(shù)參數(shù)

3.2 刀盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與刀具配置

結(jié)合本區(qū)間盾構(gòu)施工的重難點(diǎn)，應(yīng)綜合考慮刀盤(pán)刀具的設(shè)計(jì)、布置，使盾構(gòu)能夠完成不同地質(zhì)條件下的隧道掘進(jìn)工作。

(1) 刀盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。如圖4所示為盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)，刀盤(pán)的整體開(kāi)口率為36%，中心區(qū)域開(kāi)口率為38%，并采用6主梁+6副梁的結(jié)構(gòu)形式，此結(jié)構(gòu)形式具有較強(qiáng)的剛度和強(qiáng)度，能夠兼顧在黏土、砂層等軟土地層和上軟下硬、基巖突起、風(fēng)化巖等復(fù)合地層的使用。

圖4 盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)

針對(duì)硬巖地層刀盤(pán)磨損加劇的特點(diǎn)，在刀盤(pán)正面貼焊12 mm厚碳化鉻耐磨復(fù)合鋼板，周邊焊接特質(zhì)的復(fù)合耐磨保護(hù)板，大圓環(huán)焊接16把保護(hù)刀+高鉻高錳鋼板+一整圈合金耐磨塊，刀盤(pán)面板及周?chē)呑钜啄p處，復(fù)以耐磨鋼板或交叉堆焊硬質(zhì)合金。

針對(duì)刀盤(pán)易結(jié)泥餅的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)刀盤(pán)中心開(kāi)口率為38%，開(kāi)口位置在盤(pán)面上均勻布置，有利于防止泥餅的產(chǎn)生；在刀盤(pán)正面布置8個(gè)泡沫口+2個(gè)膨潤(rùn)土口，中心區(qū)域布置了4路單泵改良劑注入口，進(jìn)行渣土改良，并采用中心隔板固定設(shè)計(jì)，配置中心固定攪拌棒及高壓水沖刷通道，使固定攪拌棒隨著刀盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的渣土形成相對(duì)運(yùn)動(dòng)，對(duì)渣土進(jìn)行攪拌，進(jìn)而不易形成泥餅；配置4路土倉(cāng)高壓水沖刷系統(tǒng)，對(duì)壓力流量實(shí)時(shí)監(jiān)控，進(jìn)行持續(xù)的高壓水沖刷，以提高土倉(cāng)中心渣土流動(dòng)性。

針對(duì)本區(qū)間隧道地質(zhì)情況，進(jìn)行刀盤(pán)土倉(cāng)可視化設(shè)計(jì)，利用土倉(cāng)可視化系統(tǒng)集成,將圖像信號(hào)傳輸至上位機(jī),配合內(nèi)循環(huán)水冷卻、高壓水沖洗、工業(yè)空氣風(fēng)干等,可全方位觀察土倉(cāng)內(nèi)結(jié)泥餅情況及作業(yè)人員安全情況。

(2) 刀具配置。表5為盾構(gòu)機(jī)刀具統(tǒng)計(jì)。各類(lèi)刀具的配置可適應(yīng)盾構(gòu)區(qū)間隧道的復(fù)雜地質(zhì)情況。其中，邊緣刮刀起到輔助超挖刀開(kāi)挖的作用，并在超挖刀回縮時(shí)保護(hù)超挖刀，超挖刀縮到底時(shí)刀刃距離邊刮刀的距離為30 mm，同時(shí)進(jìn)一步增強(qiáng)了超挖刀外周板的耐磨性，以保護(hù)刀轂。

在掘進(jìn)施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)隧道地質(zhì)條件，選擇性地增加不同類(lèi)型刀具的切削高差，以保證刀具切削強(qiáng)度的富余量，并根據(jù)地層變化，可將先行刀調(diào)整為滾刀或撕裂刀。

表5 刀具統(tǒng)計(jì)

3.3 盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)與驅(qū)動(dòng)配置

(1) 推進(jìn)配置：盾構(gòu)機(jī)配備了32根推進(jìn)油缸，每根推力為1 500 kN，合計(jì)推力為50 600 kN。推進(jìn)系統(tǒng)共分為四個(gè)區(qū)域進(jìn)行控制，其中，上端、下端、左端和右端4根推進(jìn)油缸采用內(nèi)置行程傳感器。

(2) 驅(qū)動(dòng)配置：驅(qū)動(dòng)部分采用7組變頻驅(qū)動(dòng)電機(jī)，總功率為1 400 kW，工作扭矩為8 855 kN/m，脫困扭矩可達(dá)10 625 kN/m。另外，刀盤(pán)轉(zhuǎn)速可調(diào)，正反轉(zhuǎn)可自由選擇，以保證盾構(gòu)機(jī)正常掘進(jìn)。

3.4 盾構(gòu)鉸接系統(tǒng)

盾構(gòu)鉸接系統(tǒng)布置14根鉸接油缸，并采用被動(dòng)鉸接型式，可實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)左右1.50、上下1.00的姿態(tài)調(diào)整，對(duì)應(yīng)的自小轉(zhuǎn)彎半徑約為160 m，滿足區(qū)間隧道轉(zhuǎn)彎半徑的要求。另外，盾構(gòu)的彎曲角度可根據(jù)鉸接油缸的行程進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)掘進(jìn)推力過(guò)大時(shí)先采取釋放鉸接方式讓前盾往前推進(jìn)，然后回收鉸接油缸拖動(dòng)盾尾前進(jìn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)脫困。

3.5 螺旋輸送機(jī)

螺旋輸送機(jī)安裝在前盾的底部，采用對(duì)止水性更為有利的有軸螺旋機(jī)。針對(duì)螺旋輸送機(jī)磨損問(wèn)題，在螺旋葉片外圓焊接高鉻合金塊，以提高葉片的耐磨性；在筒體內(nèi)部焊接耐磨復(fù)合鋼板，以提高筒體的耐磨性；在螺旋機(jī)上設(shè)計(jì)5個(gè)觀察窗，確保螺旋機(jī)正常運(yùn)行，并方便檢修。為防止螺旋輸送機(jī)發(fā)生噴涌，將螺旋機(jī)出渣閘門(mén)設(shè)置為雙閘門(mén)，在施工時(shí)交替開(kāi)啟閘門(mén)，并根據(jù)掘進(jìn)速度在主控室控制閘門(mén)的開(kāi)啟度，以形成良好的排土止水效果；在筒體外壁設(shè)置渣土改良劑和高分子聚和物注入接口，并配備泡沫、膨潤(rùn)土系統(tǒng)，以緩解噴渣壓力；設(shè)置保壓泵接口，通過(guò)連接泥漿泵或泥漿管以降低噴渣壓力。

3.6 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)與注漿系統(tǒng)

(1) 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)。采用地震勘探技術(shù)進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，預(yù)測(cè)隧道工作面前方的地質(zhì)情況，并對(duì)軟弱帶、破碎帶、斷層和空洞等不良地質(zhì)體的位置和規(guī)模進(jìn)行判斷。

(2) 注漿系統(tǒng)?；诙軜?gòu)施工中“保頭護(hù)尾勤注漿”的原則，借助雷達(dá)檢測(cè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)盾構(gòu)壁后注漿厚度的檢測(cè)。在盾體布置了8個(gè)超前注漿管，前盾布置了7個(gè)水平超前注漿孔，中心回轉(zhuǎn)接頭置有編碼器+機(jī)械刻盤(pán)，能夠?qū)崟r(shí)定位并顯示刀盤(pán)開(kāi)口位置，便于超前鉆機(jī)定位。

4 工程應(yīng)用效果評(píng)價(jià)

選取穿越地質(zhì)條件復(fù)雜、工程質(zhì)量控制要求高、具有代表性的巖溶發(fā)育區(qū)段內(nèi)試驗(yàn)段作為盾構(gòu)的地質(zhì)適應(yīng)性評(píng)價(jià)區(qū)段，主要通過(guò)對(duì)掘進(jìn)參數(shù)(總推力、扭矩、掘進(jìn)速度等)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，進(jìn)而評(píng)價(jià)本工程盾構(gòu)的地質(zhì)適應(yīng)性。

4.1 掘進(jìn)參數(shù)監(jiān)測(cè)情況

該區(qū)段對(duì)應(yīng)的管片環(huán)號(hào)范圍為第900環(huán)～1 000環(huán)，盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的實(shí)測(cè)推力在5 685 kN～14 145 kN之間，推進(jìn)系統(tǒng)的最大推力為50 600 kN，具體如圖5所示；盾構(gòu)掘進(jìn)速度在6.20 mm/min～21.56 mm/min之間，盾構(gòu)掘進(jìn)最大速度為70 mm/min，具體如圖6所示；盾構(gòu)機(jī)的實(shí)測(cè)刀盤(pán)扭矩在1 065 kN·m～2 237 kN·m之間，額定扭矩為8 825 kN·m，具體如圖7所示。

圖5 實(shí)測(cè)推力與設(shè)備最大推力對(duì)比

圖6 實(shí)測(cè)推進(jìn)速度與最大推進(jìn)速度對(duì)比

圖7 實(shí)測(cè)扭矩與額定扭矩對(duì)比

對(duì)盾構(gòu)機(jī)施工實(shí)測(cè)參數(shù)方面進(jìn)行分析，盾構(gòu)在巖溶區(qū)段掘進(jìn)時(shí)的頂推力和刀盤(pán)扭矩參數(shù)變化相對(duì)平穩(wěn)，并沒(méi)有出現(xiàn)明顯的參數(shù)變化現(xiàn)象。盾構(gòu)機(jī)在巖溶區(qū)段掘進(jìn)時(shí)的頂推力為選型配置值的11.2%～27.9%，刀盤(pán)扭矩為選型配置值的12.1%～25.3%，均具有較大的安全余量。盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)從950環(huán)至1 000環(huán)的總推力在逐漸上升，掘進(jìn)速度逐漸下降，具體如圖5、圖6所示。由此可知，盾構(gòu)機(jī)的總推力在一定程度上可以反映出盾構(gòu)掘進(jìn)情況，即頂推力處于上升階段時(shí)盾構(gòu)掘進(jìn)較為困難，進(jìn)而導(dǎo)致盾構(gòu)掘進(jìn)速度緩慢。此外，由于所選區(qū)段為高強(qiáng)度灰?guī)r地層，盾構(gòu)機(jī)故盾構(gòu)掘進(jìn)速度較緩，但參數(shù)未出現(xiàn)明顯激增驟減情況?？傮w而言，在本工程中，盾構(gòu)機(jī)配置的各項(xiàng)掘進(jìn)參數(shù)較為安全，盾構(gòu)機(jī)在灰?guī)r地層中的適應(yīng)性較好。

4.2 地表及管片沉降監(jiān)測(cè)情況

如圖8所示，對(duì)地表及管片沉降數(shù)據(jù)方面進(jìn)行分析，地表累計(jì)沉降量在101 d時(shí)達(dá)到峰值3.57 mm，且后續(xù)沉降曲線趨向于平穩(wěn)；左、右線管片沉降量分別在92 d、96 d時(shí)達(dá)到峰值5.14 mm、5.02 mm，后續(xù)沉降曲線均趨向于平穩(wěn)。以上數(shù)據(jù)分析表明，地表沉降及管片累計(jì)沉降量均在安全可控范圍內(nèi)。

圖8 地表及管片累計(jì)沉降量

5 結(jié) 論

(1) 盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)分析表明：盾構(gòu)穿越巖溶地層和黏土-灰?guī)r軟硬不均復(fù)合地層風(fēng)險(xiǎn)均達(dá)到Ⅳ級(jí)，存在高度危險(xiǎn)；穿越全斷面灰?guī)r地層和斷層破碎帶風(fēng)險(xiǎn)均達(dá)到Ⅲ級(jí)，存在中高風(fēng)險(xiǎn)，施工前應(yīng)提出有針對(duì)性的盾構(gòu)選型方案。

(2) 針對(duì)南寧復(fù)合地層，對(duì)盾構(gòu)進(jìn)行了針對(duì)性選型設(shè)計(jì)：針對(duì)刀盤(pán)易結(jié)泥餅的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)刀盤(pán)中心開(kāi)口率為38%；針對(duì)盾構(gòu)脫困問(wèn)題，配備32根推進(jìn)油缸及7組變頻驅(qū)動(dòng)電機(jī)；針對(duì)盾構(gòu)姿態(tài)控制，選用被動(dòng)鉸接型式系統(tǒng)；針對(duì)螺機(jī)磨損和噴涌問(wèn)題，選用高鉻合金塊和軸式螺旋輸送機(jī)；為保障盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)判斷與及時(shí)處理，配置超前地質(zhì)預(yù)報(bào)與盾體超前注漿系統(tǒng)。

(3) 工程應(yīng)用效果表明，盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)參數(shù)配置較安全、地質(zhì)適應(yīng)性較強(qiáng)，掘進(jìn)過(guò)程中的頂推力等參數(shù)變化相對(duì)平穩(wěn)，地表沉降及管片沉降均在安全可控范圍內(nèi)，說(shuō)明上述針對(duì)南寧地區(qū)復(fù)合地層的盾構(gòu)選型設(shè)計(jì)有效保證了盾構(gòu)正常掘進(jìn)及安全施工。研究成果可為南寧類(lèi)似工程施工提供借鑒。