田雙龍

摘 要：針對區(qū)間盾構(gòu)隧道在廣州地鐵復(fù)合地層中地質(zhì)條件復(fù)雜、地層物理性差異大（局部存在孤石群），在盾構(gòu)機(jī)的選擇上，并通過掘進(jìn)模式、添加劑使用、盾構(gòu)隧道軸線控制及同步注漿等施工技術(shù)的不斷優(yōu)化，順利完成預(yù)定目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：復(fù)合地層、盾構(gòu)機(jī)選型、掘進(jìn)模式、添加劑、軸線控制、注漿。

1 工程概況

1.1 工程簡介

知識城北站～馬頭莊站區(qū)間（以下簡稱“知～馬區(qū)間”）設(shè)計(jì)為雙線圓形盾構(gòu)隧道，右線起止里程為支YDK45+403.700～支YDK47+698.950，右線總長約2297.273m；左線起止里程為支ZDK45+403.700～支ZDK47+698.950，左線總長約2248.611m。線路最小曲線半徑為800m，盾構(gòu)段隧道覆土厚度為8.62～21.4m。線路設(shè)W形坡，最大坡度為21.009‰。

區(qū)間全程基本沿規(guī)劃的九龍大道敷設(shè)，出知識城北站之后向東南方向前進(jìn)經(jīng)過紅衛(wèi)村、路邊空地（主要是果林和水塘），采用800m曲線半徑繞過鳳尾小橋后回歸九龍大道，隨后全線沿九龍大道規(guī)劃紅線內(nèi)前行，經(jīng)過鳳尾村、新南村等村莊后到達(dá)馬頭莊站。

隧道內(nèi)徑5400 mm，外徑為6000mm，采用C50P12預(yù)制鋼筋混凝土管片襯砌，寬度1500mm，每環(huán)管片采用“3+2+1”（3塊標(biāo)準(zhǔn)塊、2塊鄰接塊和1塊封頂塊）型式、錯(cuò)縫拼裝，彎曲螺栓連接，環(huán)與環(huán)間以10根縱向螺栓相連，塊與塊之間以12根環(huán)向螺栓緊密相連，接縫處設(shè)密封墊溝槽，采用三元乙丙橡膠彈性密封墊止水，管片背后注漿回填。

1.2 地質(zhì)情況

知～馬區(qū)間擬建場地為低丘、殘丘、山地地貌，其間分布有剝蝕殘丘、剝蝕臺地、山地及山間沖洪積平地。地勢起伏較大。第四系覆蓋層，殘、坡積土層分布廣泛且厚度較大，下伏基巖為燕山期花崗巖，風(fēng)化層厚度較大。隧道主要穿行于中粗砂層<3-2>、粉質(zhì)黏土層<4N-2>、殘積砂質(zhì)黏性土層<5H-2>、全風(fēng)化花崗巖<6H>、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖<7H>。以左線地質(zhì)為例，詳見圖1-1左線地質(zhì)縱剖面示意圖。

說明：<1-2>雜填土、素土，<3-1>粉細(xì)砂，<3-2>中粗砂，<4N-2>可塑狀粉質(zhì)粘土，<5H-2>硬塑狀砂質(zhì)粘土，<6H>白堊紀(jì)全風(fēng)化花崗巖，<7H>白堊紀(jì)強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，<8H>白堊紀(jì)中風(fēng)化花崗巖，<9G>白堊紀(jì)微風(fēng)化花崗巖孤石。

1.3 區(qū)間孤石概況

⑴原詳勘揭示孤石情況

原區(qū)間詳細(xì)勘察報(bào)告及補(bǔ)充巖土勘察報(bào)告揭示本區(qū)間存在4處孤石，孤石的層厚為0.8～3.4m，孤石的巖性為中風(fēng)化球狀孤石或微風(fēng)化球狀孤石，強(qiáng)度為102.8～104.3MPa。

⑵補(bǔ)勘揭示孤石情況

為更好了解區(qū)間孤石分布、大小及巖性情況，按照廣州地鐵軌道公司《孤石補(bǔ)勘管理辦法》進(jìn)行布孔，對孤石出現(xiàn)可能性很大區(qū)域按10m間隔布置，對孤石出現(xiàn)可能性較大的區(qū)域按20m間隔布置，均為一般性鉆孔，鉆孔編號為：B001～B300，當(dāng)有鉆孔揭露孤石時(shí)，以該孔為中心往小里程方向和大里程反向沿隧道中心各5米處布置一加密孔，加密孔編號以該孔編號為主號（以**-1和**-2形式進(jìn)行編號），**-1為小里程方向加密孔，**-2為大里程方向加密孔。孤石邊界探測以揭露孤石的鉆孔為中心在隧道中線和垂直隧道中線上2米處各布置鉆孔2個(gè)，當(dāng)揭露孤石時(shí)外擴(kuò)2m繼續(xù)加密探邊，未揭露孤石時(shí)內(nèi)縮1米探邊為止。本次共補(bǔ)勘共計(jì)揭示孤石62處，所揭露單個(gè)孤石幾何形狀不規(guī)則，厚度0.10～4.50m，而且孤石多呈群狀分布；孤石強(qiáng)度為33～104.3MPa，孤石巖性為中風(fēng)化及微風(fēng)化，具體情況如圖1-1所示，孤石巖芯如圖1-2所示。

2 盾構(gòu)機(jī)選型

投入本標(biāo)段知識城北～馬頭莊區(qū)間掘進(jìn)的是兩臺海瑞克土壓平衡盾構(gòu)機(jī)S585和S586。該兩臺盾構(gòu)機(jī)是德國海瑞克公司生產(chǎn)，出廠編號分別為S585和S586的土壓平衡盾構(gòu)機(jī)，曾在2013年完成東莞R2線【鴻福路～西平盾構(gòu)區(qū)間】施工2306標(biāo)的隧道工程（以下簡稱2306標(biāo)）、2014年完成深圳地鐵7號線7302標(biāo)安托山～農(nóng)林盾構(gòu)區(qū)間。

2013年01月和2012年12月兩臺盾構(gòu)機(jī)投入東莞R2線【鴻福路～西平盾構(gòu)區(qū)間】施工2306標(biāo)的隧道工程左右線的盾構(gòu)施工，其中左線盾構(gòu)施工為1239.318m，右線為1377.83m，每臺盾構(gòu)機(jī)完成掘進(jìn)任務(wù)分別為826環(huán)、919環(huán)，推進(jìn)時(shí)間S585為1239h，S586為1379h。

2014年3月和2014年4月兩臺盾構(gòu)機(jī)投入深圳地鐵7號線7302標(biāo)安托山～農(nóng)林盾構(gòu)區(qū)間左右線的盾構(gòu)施工，其中左線盾構(gòu)施工為1629.709m，右線為1652.777m。其中左右線各有兩段礦山法開挖初支盾構(gòu)拼裝管片施工，分別長152m、782m、185m、859m。每臺盾構(gòu)機(jī)實(shí)際完成掘進(jìn)任務(wù)分別為464環(huán)、406環(huán)，推進(jìn)時(shí)間S585為696h，S586為609h。

S585、S586累計(jì)推進(jìn)時(shí)間分別為1935h、1988h。工程合計(jì)僅為原主軸承設(shè)計(jì)壽命的19.4%、19.9%。

S-585/586盾構(gòu)機(jī)為土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)，依據(jù)廣東地區(qū)復(fù)合地層資料專門設(shè)計(jì)，其主要參數(shù)滿足廣東地區(qū)掘進(jìn)、換刀等相關(guān)要求。

⑴盾構(gòu)機(jī)額定扭矩大于4470KN.m，額定推力39910KN。

⑵盾構(gòu)機(jī)刀盤有雙刃滾刀4把，單刃滾刀32把，刮刀64把，8把鏟刀、開口率28%。

⑶螺旋輸送機(jī)配備了2道防水閘門。

⑷土壓倉內(nèi)裝有5個(gè)土壓計(jì)。

⑸泡沫注入系統(tǒng)1個(gè)，泡沫發(fā)生器4個(gè)。

⑹盾構(gòu)密封刷3道，密封刷為知名品牌。

⑺盾構(gòu)機(jī)切削外徑與管片外徑之間的距離為140mm。

⑻各區(qū)域推進(jìn)千斤頂最大可伸長量為2000mm。

3 花崗巖球狀孤石體中盾構(gòu)掘進(jìn)施工技術(shù)

3.1 孤石處理

考慮因素：孤石處理方法將根據(jù)孤石的大小、位置、形狀、周邊環(huán)境以及是否探明等因素確定。主要采取盾構(gòu)機(jī)直接掘進(jìn)通過和地表鉆孔深孔爆破兩種方式進(jìn)行處理，輔以開倉清理孤石的方式

⑴盾構(gòu)機(jī)直接掘進(jìn)法：對于孤石裂隙發(fā)育、強(qiáng)度不大、孤石尺寸大小小于30cm的孤石采用盾構(gòu)機(jī)直接掘進(jìn)，不需要提前預(yù)處理。

⑵地表引孔爆破法：選擇在地面采用鉆深孔控制爆破預(yù)處理的方式，以避免和減小洞內(nèi)處理空間限制和安全風(fēng)險(xiǎn)。

3.1.1試爆

孤石爆破處理試爆點(diǎn)選擇在區(qū)間左線ZDK47+432.62至ZDK47+463.627區(qū)段，區(qū)段長為31.4m，寬為6m。采用地質(zhì)鉆機(jī)引孔，鉆孔的孔距a、排距b均為0.5m，為了確定孤石的形狀、體積大小，以探明孤石孔為中心采取向外擴(kuò)展的方式進(jìn)行鉆孔，確保整個(gè)孤石被包絡(luò)在鉆孔中。布孔形式采用梅花樁形，孤石爆破布孔平面如圖4-1所示：

3.1.2效果檢查

基巖處理后的爆破質(zhì)量通過地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔取芯進(jìn)行驗(yàn)證，以抽取出的完整巖芯單向長度≤30cm為合格。本次試爆后選擇在兩個(gè)爆破區(qū)域之間未爆破區(qū)域及爆破區(qū)內(nèi)進(jìn)行取芯，具體取芯點(diǎn)位置如圖4-3所示。

通過孤石試爆區(qū)域爆破效果檢查，孤石爆破處理間距為500*500mm梅花型布置滿足盾構(gòu)掘進(jìn)的需求，孤石爆破二區(qū)、三區(qū)孤石處理的孔距暫時(shí)按照500*500mm梅花型布設(shè)。最后再通過盾構(gòu)掘進(jìn)過程揭示孤石大小及難易程度進(jìn)一步確定爆破處理的各項(xiàng)參數(shù)（包括孔距、孔深、裝藥形式及炸藥用量）。

3.2 盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)模式及土壓設(shè)定

隧道主要穿越于中粗砂層<3-2>、粉質(zhì)黏土層<4N-2>、殘積砂質(zhì)黏性土層<5H-2>、全風(fēng)化花崗巖<6H>、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖<7H>；局部穿越8G、9G孤石群；為典型的上軟下硬地層。因此選擇適合本工程的土壓平衡是本區(qū)間盾構(gòu)掘進(jìn)施工重難點(diǎn)。

土壓的是定有采用主動(dòng)土壓力和靜止土壓力的方法，但基本的思路：作為上限值，以控制地表沉降為目的易采取靜止土壓力；作為下限值，可以允許出現(xiàn)少量的地表沉降，但以確保掌子面穩(wěn)定為目的易采取主動(dòng)土壓力。

土壓力的設(shè)定有受到多個(gè)因數(shù)的影響，其中包括隧道的覆土厚度、地層情況、地下水位、地面建（構(gòu)）筑以及地形的影響，通常采取經(jīng)驗(yàn)公式：

3.3 添加劑的使用

盾構(gòu)機(jī)是針對特定施工環(huán)境的施工設(shè)備，對于巖層掘進(jìn)使用硬巖掘進(jìn)機(jī)（刀具全部使用滾刀，無刮刀）是合理的選擇；在軟土地層掘進(jìn)使用全刮刀配置的軟土盾構(gòu)機(jī)也是十分合理。由于復(fù)合地層在地質(zhì)上的多變性，在目前經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平條件下無法實(shí)現(xiàn)不同配置的盾構(gòu)機(jī)在同一施工線路上使用。在選擇復(fù)合式盾構(gòu)機(jī)使用于復(fù)合地層的同時(shí)，如何更好的適應(yīng)地質(zhì)條件的變化是盾構(gòu)機(jī)選型過程重點(diǎn)解決的問題，而其中使用添加劑是最合理、最簡單的方法之一。

使用添加劑的主要作用：改善渣土的和易性；起到潤滑作用，降低刀盤、刀具、螺旋機(jī)的磨損；防止硬質(zhì)粘土層渣土附于刀盤及土倉，避免在高溫下形成泥餅；減小刀盤與與開挖面之間的摩擦，降低盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)是刀盤的扭矩。

在施工過程中膨潤土、聚合物、發(fā)泡劑等是極為典型的添加劑，本工程主要使用發(fā)泡劑作為添加劑。

3.4 渣土管理

在盾構(gòu)施工中碴土的管理也是一個(gè)重要的內(nèi)容，特別是在軟硬不均和全段面土層中掘進(jìn)時(shí)更應(yīng)該對做好碴土管理工作。碴土管理包括碴土改良、出碴量控制、碴土性狀鑒別等內(nèi)容。

3.4.1碴土改良

國內(nèi)外的盾構(gòu)施工經(jīng)驗(yàn)，在盾構(gòu)施工中尤其在復(fù)雜地層盾構(gòu)施工中，進(jìn)行碴土改良是保證盾構(gòu)施工安全、順利、快速施工的一項(xiàng)不可缺少的重要技術(shù)手段。

⑴碴土改良的方法與添加劑

碴土改良就是通過盾構(gòu)機(jī)配置的專用裝置向刀盤面、土倉或螺旋輸送機(jī)內(nèi)注入泡沫或膨潤土，利用刀盤的旋轉(zhuǎn)攪拌、土倉攪拌裝置攪拌或螺旋輸送機(jī)旋轉(zhuǎn)攪拌使添加劑與土碴混合，其主要目的就是要使盾構(gòu)切削下來的碴土具有好的流塑性、合適的稠度、較低的透水性和較小的摩阻力，以滿足在不同地質(zhì)條件下采用不同掘進(jìn)模式掘進(jìn)時(shí)都可達(dá)到理想的工作狀況。

⑵碴土改良的主要技術(shù)措施

全、強(qiáng)、中風(fēng)化紅層和混合花崗巖的掘進(jìn)中，擬采取分別向刀盤面和土倉內(nèi)注入泡沫的方法進(jìn)行碴土改良，必要時(shí)可向螺旋輸送機(jī)內(nèi)注入泡沫。同時(shí)，采用滾刀與齒刀混合破巖削土或全齒刀削土、增大刀盤開口率等方法來防止泥餅形成。泡沫的注入量為每環(huán)35～50L左右。

在其它含水地層采用土壓平衡模式掘進(jìn)時(shí)，擬向刀盤面、土倉內(nèi)注入泡沫劑，并減少排碴量，以利于螺旋輸送機(jī)形成土塞效應(yīng)，涌水較大時(shí)，注入高分子聚合物防止噴涌。

3.4.2防泥餅措施

盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)易在刀盤，特別是刀盤的中心部位產(chǎn)生泥餅。施工中擬采取的主要技術(shù)措施為：

⑴加強(qiáng)盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)的地質(zhì)預(yù)測和泥土管理，特別是在粘性土中掘進(jìn)時(shí)，要更加密切注意開挖面的地質(zhì)情況和刀盤的工作狀態(tài)。

⑵刀盤前部中心部位布置有數(shù)個(gè)泡沫注入孔，在這種地層掘進(jìn)時(shí)可以適量增加泡沫的注入量和選擇比較大的泡沫加入比例，減小碴土的黏附性，降低泥餅產(chǎn)生的幾率。

⑶為防止結(jié)泥餅，盡可能將土壓平衡掘進(jìn)模式改為采用土倉頂部（1/5～1/6倉位）加氣的欠土壓平衡模式掘進(jìn)

3.4.3出碴量、性狀鑒別與碴溫的控制

通過調(diào)節(jié)掘進(jìn)速度和螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制出碴量，防止由于過量出渣而出現(xiàn)隧道冒頂。在施工中隨時(shí)對碴土溫度、碴土砂石的含量判斷所掘地層的巖性。碴溫的控制是指通過對碴土溫度的感知了解刀具的工作環(huán)境，同時(shí)指導(dǎo)碴土改良，對刀具進(jìn)行保護(hù)。

3.5 隧道軸線控制及管片糾偏

盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)控制由自動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，根據(jù)自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)在電腦屏幕上顯示的數(shù)據(jù)，通過合理分配各區(qū)千斤頂?shù)耐屏Γㄖ饕獮橛傻男谐蹋﹣碚{(diào)節(jié)盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)；如果盾構(gòu)機(jī)向左偏則需要提高左側(cè)千斤頂分區(qū)的推力，如果盾構(gòu)機(jī)向下偏則需要提高下部千斤頂分區(qū)的推力；反之亦然。

3.5.1盾構(gòu)姿態(tài)控制

盾構(gòu)機(jī)在一般地層掘進(jìn)過程中，盾構(gòu)機(jī)方向偏差控制在±50mm以內(nèi)，線路曲線半徑越小控制難度較大。在臺的控制主要受到設(shè)備性能好壞、地質(zhì)條件和操作手的經(jīng)驗(yàn)等方面的影響。在單一地層（盾構(gòu)斷面內(nèi)地層性質(zhì)相近）中，保持盾構(gòu)姿態(tài)符合設(shè)計(jì)軸線要求相對比較容易，姿態(tài)糾偏相對難度也較小。

當(dāng)盾構(gòu)機(jī)在復(fù)合地層（具體表現(xiàn)為斷面內(nèi)地層性質(zhì)相差較大，上軟、下硬）掘進(jìn)時(shí)，盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)控制變得比較困難，極易產(chǎn)生盾構(gòu)機(jī)垂直或水平方向上到的過量“蛇行”。并且，由于管片糾偏跟不上盾構(gòu)姿態(tài)偏移量，造成盾尾單邊間隙過小，嚴(yán)重的可能造成刮片錯(cuò)臺或開裂。在該類地層中，盾構(gòu)刀盤面地質(zhì)條件比較惡劣、軟硬不均、刀盤受力不均，姿態(tài)控制的難度極具增大，在施工中要求做到以下幾點(diǎn)：

⑴在掘進(jìn)過程中時(shí)刻觀察測量系統(tǒng)提供的盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)值（高程偏差、水平偏差、滾動(dòng)角），結(jié)合千斤頂和交接千斤頂?shù)男谐滩畈粩嗾{(diào)整各分區(qū)千斤頂?shù)亩ㄍ屏?，保證盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)在可控范圍之內(nèi)。

⑵注重管片的糾偏，在復(fù)核地層施工中地層的變化比較大，盾構(gòu)姿態(tài)跟隨地層的變化可能發(fā)生突變。地質(zhì)情況突變引起的姿態(tài)的偏差很難通過千斤頂推力的分布來進(jìn)行控制，因此需要通過管片不斷的糾偏保證千斤頂?shù)男谐滩顫M足盾構(gòu)姿態(tài)控制的需求。

⑶兼顧千斤頂?shù)男谐?，千斤頂行程差的產(chǎn)生主要由于盾構(gòu)機(jī)尾部姿態(tài)與管片姿態(tài)不匹配造成的，盾構(gòu)姿態(tài)變形過大、管片糾偏工作跟不上在臺變化造成的，一般通過盾構(gòu)姿態(tài)控制及配合管片糾偏，將 千斤頂行程差控制在30mm以內(nèi)為宜。

3.5.2管片糾偏

盾構(gòu)機(jī)各區(qū)域全部配置同長千斤頂，可保證管片拼裝可360°全旋轉(zhuǎn)拼裝，采用全旋轉(zhuǎn)管片進(jìn)行施工，利用管片的楔形量旋轉(zhuǎn)拼裝達(dá)到傳統(tǒng)貼片糾偏效果，控制隧道軸線。全旋轉(zhuǎn)管片隧道施工主要有以下優(yōu)點(diǎn)：⑴無需使用貼片進(jìn)行糾偏，是的隧道曲線過度比較平緩、平滑，管片拼裝精度比較高；⑵整個(gè)隧道的防滲防漏以及受力狀況更加好；⑶施工中盾構(gòu)姿態(tài)變化較大時(shí)可以避免管片的損傷及隧道的錯(cuò)臺量。

根據(jù)盾構(gòu)機(jī)設(shè)備的她點(diǎn)，在穿越過程中管片糾偏應(yīng)進(jìn)來選擇全旋轉(zhuǎn)楔形管片的方式，在施工過程中加強(qiáng)管片選型控制，加強(qiáng)對管片進(jìn)行糾偏，并強(qiáng)調(diào)糾偏的及時(shí)性。

3.5.3管片上浮控制

復(fù)合地層掘進(jìn)時(shí)管片上浮是較為明顯，地下水系豐富、襯砌背后注漿不及時(shí)或注漿不到位而對管片的約束不到位是造成管片上浮的主要原因，控制措施主要如下：

⑴盾構(gòu)機(jī)在復(fù)合地層工況中掘進(jìn)，盾構(gòu)完全安全罩設(shè)計(jì)軸線掘進(jìn)并不能保證隧道符合設(shè)計(jì)軸線，控制重點(diǎn)應(yīng)該是成型隧道的軸線要能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求的精度。針對管片上浮難以避免的情況下，首先將盾構(gòu)掘進(jìn)的姿態(tài)調(diào)低，使盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)過程是的姿態(tài)低于設(shè)計(jì)軸線10～15mm（根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整），使得隧道最終穩(wěn)定后隧道軸線控制在要求范圍內(nèi)。

⑵改變同步注漿的配合比，增強(qiáng)漿液的24h強(qiáng)度，減少漿液流動(dòng)性。

⑶及時(shí)進(jìn)行二次注漿，注漿漿液盡量采用硬性漿液，以達(dá)到約束管片上浮的效果。

3.6 襯砌背后同步注漿及二次注漿

盾構(gòu)機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)，為滿足平面曲線和豎曲線掘進(jìn)的需要，管片的外徑和盾尾之間存在一定的空隙，隨著盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)，脫出盾尾的管片和土體之間出現(xiàn)空隙，如果不及時(shí)對其進(jìn)行處理，將極易引起地面的沉降，施工通常采取襯砌背后注漿的方式予以填充。

3.6.1注漿的分類

根據(jù)襯砌背后注漿方向的不同分為水平和垂直向注漿，水平襯砌背后注漿多采用盾構(gòu)機(jī)自帶的注漿系統(tǒng)，通過盾尾設(shè)置在盾尾的注漿管注出填充漿液，一般水平襯砌背后漿液采用單液漿。垂直襯砌背后注漿是通過管片上預(yù)留注漿孔注漿，注漿管垂直于管片表面壓注，漿液可采用單、雙液漿。

3.6.2同步注漿及二次注漿

同步注漿與盾構(gòu)掘進(jìn)同時(shí)進(jìn)行，通過同步注漿系統(tǒng)及盾尾的內(nèi)置注漿管，在盾構(gòu)向前推進(jìn)盾尾空隙形成的同時(shí)進(jìn)行，采用雙泵四管路（四注入點(diǎn)）對稱同時(shí)注漿。同步注漿注漿液配比為：水泥：砂：粉煤灰：膨潤土：水=1.00：5.56：1.66：0.17：1.73。

二次注漿是在同步注漿達(dá)不到預(yù)期效果時(shí)，對前期注漿進(jìn)行二次補(bǔ)充注漿，在注漿孔內(nèi)安裝逆止閥，注漿完成后，對注漿孔進(jìn)行清洗，確保后期可以反復(fù)使用。根據(jù)實(shí)際情況，二次注漿漿液采用水泥漿或雙液漿。

3.6.3孤石群及復(fù)合地層同步注漿的意義

⑴提高隧道的抗?jié)B性：注漿漿液凝固后，具有一定的強(qiáng)度及抗?jié)B能力，可作為隧道第一道防水措施，以提高隧道整體防水效果。

⑵控制地表不均勻沉降：同步注漿的主要目的是填充建筑空隙，避免由于建筑空隙的長期存在導(dǎo)致地表的沉降，以致引起地表坍塌。

⑶穩(wěn)固管片、防止管片上?。鹤{漿液凝固后具有一定的強(qiáng)度后與周圍圍巖可對管片產(chǎn)生一定約束力，防止管片由于建筑空隙的存在，在水力作用下發(fā)生上浮以及錯(cuò)臺等質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。

3.6.3孤石群及復(fù)合地層同步注漿施工的要點(diǎn)及注意事項(xiàng)

⑴地表翻漿、冒泡及塌陷：孤石爆破處理后，采用袖閥管對爆破松散體進(jìn)行加固，袖閥管間距按照1*1m梅花形布設(shè)，袖閥管深度與爆破孔同深，注漿壓力控制在10bar，注漿過程通過注漿壓力及注漿量進(jìn)行雙控，以確保注漿效果。防止盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過程中，出現(xiàn)地表翻漿、冒泡或者地面出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象。

⑵刀具磨損：盾構(gòu)機(jī)在孤石群中掘進(jìn)，刀具極易造成磨損。施工過程中，按照“勤開倉、勤檢查、勤更換”的原則對刀具進(jìn)行管理。

⑶在條件允許的情況下優(yōu)先選擇水平襯砌背后注漿模式，根據(jù)注漿效果合理選用垂直襯砌背后注漿模式，注漿過程中，加強(qiáng)注漿壓力及注漿量的控制，以確保注漿效果；并加強(qiáng)管片姿態(tài)的測量，摸清楚管片上浮的規(guī)律，制定有效的注漿參數(shù)，減小管片上浮造成的次生災(zāi)害。

⑷在孤石區(qū)及復(fù)合地層中，控制地表沉降的要點(diǎn)：合理控制盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)參數(shù)、加強(qiáng)同步注漿及二次注漿的管理、注漿漿液采用早期及后期強(qiáng)度較高的漿液，重視二次注漿的及時(shí)性、注漿與監(jiān)控做到信息化管理。

4 結(jié)論

本區(qū)間最大的特點(diǎn)是巖土復(fù)合地層的掘進(jìn)，在區(qū)間線路水平向、垂直向地質(zhì)變化大，局部存在孤石群，地質(zhì)性質(zhì)差異大是其最大的特點(diǎn)。工程前期所采用的特殊措施掘進(jìn)模式的變化、孤石群超前預(yù)處理、帶壓開倉刀具檢查及換刀、添加劑的使用等圍繞這一主題展開的。通過前期工程施工總結(jié)一些經(jīng)驗(yàn)，指導(dǎo)后續(xù)盾構(gòu)施工，但也發(fā)現(xiàn)存在許多不足，需在今后的工程實(shí)踐中進(jìn)行改進(jìn)。

⑴盾構(gòu)機(jī)選型及改造總體上相對比較成功，比較適合廣州地區(qū)孤石群及復(fù)合地層，為確保本工程工期奠定了基礎(chǔ)。

⑵孤石群及復(fù)合地層泡沫劑添加劑的使用效果比較明顯，并且有效保護(hù)好刀盤刀具、延長了其使用壽命。

⑶孤石群及復(fù)合地層中，孤石預(yù)處理及預(yù)處理后地層加固、襯砌背后同步注漿及二次注漿是控制周邊環(huán)境變化和保證管片成型質(zhì)量的重要手段。結(jié)合業(yè)主工期、工程所處周邊環(huán)境等情況，提前對孤石進(jìn)行處理，并按照設(shè)計(jì)方案對處理后的孤石所處地層進(jìn)行加固及爆破孔封堵；為加速盾構(gòu)掘進(jìn)速度及保護(hù)周邊環(huán)境，同步注漿及二次注漿宜采用初凝時(shí)間段、早期及后期強(qiáng)度的漿液（復(fù)合地層應(yīng)選擇雙液漿），選擇合理注漿方式及注漿時(shí)間。

⑷對孤石群處理后對刀盤的磨損認(rèn)識不足，導(dǎo)致在換刀點(diǎn)選擇上存在失誤，直接影響對刀具的檢查及更換的及時(shí)性。

參考文獻(xiàn)

[1]復(fù)合地層中的盾構(gòu)施工技術(shù)，竺維彬、鞠世健等著，中國科學(xué)技術(shù)出版社