岩溶地层中的盾构隧道施工.docx

岩溶地层中的盾构隧道施工 纲要:研究目的:岩溶地层中采用盾构法施工在国内尚属首次。盾构掘进中可能发生盾构机栽头、塌陷,地层大量失水、坍塌，严重差别沉降而致隧道结构损坏等事故。对溶洞的空间散布、大小及充填情况,溶洞办理,盾构掘进技术举措3个方面进行深入研究，并组织精心设计、精心施工，以保证施工及营运安全。 研究方法:采用多种勘查手段剖析岩溶地层，充分着重盾构机及盾构施工的特点，比选、优化设计施工方案. 研究结果：顺利达成岩溶段盾构隧道施工，考证了勘查及加固方案,填补了国内的空白。 研究结论：综合运用多种探测方法对探明溶洞的散布很有收效;根据盾构施工特点拟订地层加固方案并有效实施以及对盾构机设计进行针对性的改良并采取相 应的掘进技术举措都是适宜的。 重点词:广州地铁；岩溶地层;盾构施工 广州轨交通5号线草暖公园—小北站区间,在F1、F2两断裂带间地石炭系灰岩地层149.105m(YCK7+903。505—YCK8+052。610）范围内,详勘阶段有7个钻孔揭露存在溶洞。 但由于钻探孔间距（约20～40m）过大，未能完整揭露溶洞的大小、散布及充填物的物理力学性质。 经对草暖公园—小北站区间整体地质与环境的综合剖析,确定其区间隧道（埋深22.86~24.30m)采用土压平衡盾构施工，而在岩溶地层中采用盾 构法施工在国内外尚属首次。盾构掘进中可能发生盾构机栽头、塌陷,地层大量失水、坍塌，严重差别沉降而致隧道结构损坏等事故。 为保证施工及营运安全，对溶洞的空间散布、大小及充填情况，溶洞办理,盾构掘进技术举措3个方面进行深入研究,并组织精心设计、精心施工。 运用多种勘查方法，探明溶洞情况 根据当前可行的勘察手段，为确实探明溶洞的散布与填充状况,制定以钻探为主、多种方法综合运用的探测方案。即:高密度电阻率法地面物探 (总体探查溶洞散布情况）加密钻孔（直观掌握溶洞及充填物状况）电磁波深孔CT（在钻孔间加密剖切面勘查，判断边界）综合判断后联合注浆孔布置补孔探 测. 1。1高密度电阻率法物探 对YCK7+880~YCK8+035范围内纵向进行探测，共设计物探剖面 6条, 剖面长均为177m(详见 图2)。每条剖面均有2个基点控制. 勘探的结果表示,本区地下有4处岩溶发育区（见图1)。据其成就将勘探范围区分为5个地区单元进一步深入勘探. 1。2补充钻孔勘探 在勘探地区内,分别在距离左右线隧道外侧3m处、区间隧道中线上和左右两隧道中间地点布置5列、25排钻孔。每一排钻孔的间距约为5m，布孔124个（其中技术孔37个）,合计钻孔长度4109m。(见图2)。因隧道底板埋深22。86～24.30m,位于左右线区间隧道中心线地点的2列钻孔设计深度原则为35m，此外3列钻孔设计深度原则为30m,有溶洞的钻孔要钻至溶洞底下2～3m。 1.2。1在钻探施工过程中［1］,正确、详尽记录异样现象（如缩孔、坍孔、漏水、冒水、掉钻及碰到洞窟等)及其发生的地点和严重程度，描绘溶洞空间大小、散布等. 1.2.2把探到有溶洞的钻孔作为技术孔，采取土样37件、岩样22件、水样2件、标贯试验111次、测量地下水位248次,并抽水实验估算溶洞水流量。 编制了详尽的勘报告，作纵剖面图5个、横剖面图24个、 投影图2个（隧道顶3m至隧道顶，隧道底至隧道底5m），并作平切面图7个 (分别为隧道上3m，隧道顶、中、底，隧道下1m、3m、5m）。 1.3电磁波深孔CT物探 CT相邻孔对间距5m，共27对，孔深35m，各C钻孔的终孔高程一般应基本一致,若在预定终孔深度处为溶洞时,钻孔深入溶洞地板3m,孔径不小 于75mm。 CT剖面与地铁隧道中心线呈约70°斜交,使隧道的勘探剖面间距加密为2.5m左右。实测工作中在岩溶发育异样复杂地段另增加了5条CT剖面,故实际共达成CT剖面27条,发射孔与接收孔的间距26.1m定点发射点数5个,各探孔内的动点观察间距为1.0m，出现的异样特点加密定点发射点距与点数,实 测探测点11137个。 2列的孔,并进行孔间 为尽可能利用钻探孔，在每个地区单元内应先钻外侧 跨孔CT物探,尔后按一般钻孔的次序进行. 采用跨孔电磁波透视对隐伏岩溶进行探测，填补了勘探钻孔网点稀罕的不足，经过CT资料剖析,即自上而下可分为土层软土CT异样带、浅部岩溶CT异样带和较深部岩溶CT异样,岩溶发育拥有竖向分带差别.较深部岩溶异样带拥有异样强、规模大、呈“串珠状”竖向散布等特点。 1。4探测成就综合剖析判断 经过对钻探、高密度电阻率、深孔CT物探勘探成就的综合研究剖析，较深入地掌握了溶洞及充填情况。 溶洞散布 探明的溶洞散布在左线（ZCK7+928-ZCK8+019）91m、右线 YCK7+920-YCK8+025）105m的区间内。溶洞散布主要特点如下： 1。4。1.1溶洞规模大但散布较