盾构施工接收端头地层依次为： 素填土（ 厚 0. 5 m ） 、 粉 土夹粉质黏土（ 厚 4 m） 、 粉细砂夹粉土（ 厚 11. 1 m ） 、 粉细砂 （ 厚 29. 2 m） 。接收井围护结构采用 1 000 mm 的地下连续墙 施工， 深度为 55 m， 围护尺寸为 10. 4 m×21. 4 m。 竖井为净 17 m× 6 m 空 的 矩 形 结 构， 二 衬 厚 度 为 1 200 mm， 中间设 置 1 000 mm 的中隔墙。 接收端头加固采用三重管高压旋喷桩， 单轴抗压强度不 低于 1. 5 MPa， 桩径 800 mm， 加固深度 11 m， 成孔深度 32 m， 加固范围 17. 3 m×8. 5 m， 共布置旋喷孔 30 排， 靠近竖井 6 排 旋喷孔排距 500 mm， 剩余 24 排旋喷孔排距 600 mm。旋喷桩 以靠近为目标， 从右到左依次排序， 第 1 ～ 4 排每排 20 根桩， 剩余的 26 排 每 排 18 根 桩， 加 固 区 域 旋 喷 桩 共 548 根， 见 1 。 图
图2
有关施工工序和方法示意
3. 1
准备工作 3. 2
（ 7 ） 同步向竖井内灌水 29. 4 m， 使水面和竖井面齐平。 方案实施步骤 第一步， 盾构机向前推进 40 cm 后停止排碴， 通过盾构 推力向前推进 16 环， 盾尾处于二衬混凝土边 。 再拼装 1 环 管片， 向前推进 80 cm 后停止作业。盾构机停止拼装管片后 及时施作拉紧装置。 17 环管片拼装完成后， 第二步， 利用接收洞门预埋的环 向注浆管从接收井地面向洞口处注浆 。 首先注水泥浆， 再注 双液浆。 第三步， 接收井洞口段注浆完成后， 再由隧道内盾尾位 。 置全断面注双液浆和聚氨酯封堵 第四步， 注浆完成后， 分阶段抽排接收井内水， 使水位要 低于地下水位。 第五步， 如果竖井内水位不再升高， 表明井外渗水通道 全部封堵， 可以开始排碴。 第六步， 砂清除后， 再观测洞门口， 如发现小的渗流通 道， 应继续注入聚氨酯封堵， 并采用砖砌体封堵洞门与管片
【中图分类号】 U455. 43
1
工程基本情况
2
接收井端头设计施工情况
“十一五 ” 川气东送管道工程是国家 重点工程。 安庆长 江盾构穿越隧道作为全线的控制性工程， 隧道全长 2 770 m， 是川气东送管道工程穿越长江隧道中最长的隧道 。 该盾构 隧道穿越的围岩地层结构主要为含砾中粗砂， 少部分为中等 。 风化的泥质砂岩和粉细砂 隧道以上覆粉细砂、 粉土、 粉黏 土等地层。 隧道设计为圆形断面， 内径 2 440 mm， 采用泥水加压平 衡式盾构机施工， 保持泥水舱内和掌子面间泥水平衡是其掘 进的基本要求。在盾构掘进过程中， 采用管片背填双液同步 注浆方式来填充管片与围岩的间隙， 以提高结构稳定性， 达 到加强隧道防水性能的目的 。隧道施工始发井深度 13 m， 净 空 17 m ×8 m， 明挖基坑施工， 采用 SMW 工法桩围护结构。 2008 年 11 月顺利贯通。 工程于 2007 年 2 月开工，
· 施工技术与测量技术 ·
穿越粉细砂地层的盾构隧道设计及施工的要点
何光洪
（ 中铁二院工程集团有限责任公司咨询监理公司 ， 四川成都 610031 ）
【摘 要】 盾构施工是国内 近 年 引进 和发 展 的 一种 隧 道 施 工新技术， 由 于 运 用不 甚 成 熟， 时有 事 故 发
生。以川气东送管道工程安庆长江江底盾构穿越接收 井 的 设 计 和 施 工实 践 为 例， 对该工程在国内首次采用 ， 水土压力平衡原理模拟掘进成功接收成因机理进行了 分 析 总 结 以 期 为 今 后 类 似 地 层中 盾 构 隧 道 设 计 施 工 提供借鉴与参考。 【关键词】 盾构隧道； 接收井； 施工技术 【文献标识码】 B
图1
接收井盾构到达部位地层加固布置
接收井完工后， 通过对加固体分别进行地面钻孔抽芯及 洞门口钻孔取芯进行检查， 发现桩体（ 29 m ） 完整性较好， 地 下连续墙（ 洞门以内 2. 5 m） 处只有少量的水滴， 无线流水现 象， 达到设计要求。 钻孔取芯完成后， 及时对取芯孔旋喷水 泥浆进行封堵。 在盾构进入接收井加固体对盾构机刀盘进行卸压时， 压
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四川建筑
第 32工技术与测量技术 ·
此现象， 说明加固体与刀盘间还存在通道， 可能给施工安全 带来威协， 工程暂停施工。 根据可能出现原因分析， 采取了 如下补救措施。 （ 1 ） 对盾尾注双液浆进行封堵； （ 2 ） 在洞门口沿连续墙加固高压旋喷桩 2 排并注双液 浆， 压力控制在 0. 15 ～ 0. 25 MPa。 （ 3 ） 在盾尾距离盾构机中线两边各 2. 4 m 沿前进方向和 垂直于前 进 方 向 钻 孔 注 双 液 浆， 压 力 控 制 在 0. 15 ～ 0. 25 MPa。两个方向钻孔呈梅花形布置， 共 2 排。 （ 4 ） 在洞门口下部进行钻眼注浆， 封堵洞口下部缝隙， 防 止盾构贯通后从接收井洞口下部流水流沙 。 通过上述措施处理后， 盾构机刀盘压力仍未见下降， 说 明这些措施没有发挥作用 。
3
盾构机成功接收方案
鉴于以上情况， 为确保盾构安全出洞， 避免在隧道贯通
时出现涌水涌砂的现象， 业主邀请有关专家共同论证， 决定 施工中向竖井内回灌水和砂， 以保持井内外水压平衡， 并模 拟盾构在长江下继续掘进， 直到盾构机尾部全部进入接收 井， 通过水位变化观察注浆效果， 从而判定是否成功接收 。 施工单位为此制定慎密的施工技术保障方案及预案， 精 心组织， 使本案盾构成功接收， 成为国内第一个使用该技术 的成功案 例。 其 总 体 施 工 准 备、 有 关 施 工 工 序、 方法详见 图 2。
至 0. 05 MPa 后关闭降压阀， 舱内 力从 0. 255 MPa 开始降压， 4 min 0. 05 MPa ， 压力历时 后回升至 且从刀盘仓内排出的水 夹带少量粉细砂， 而在正常情况下， 刀盘仓应无压力。 出现
［ 2012－05－21 定稿日期］ ［ 作者简介］ 何光洪（ 1973 ～ ） ， 工程师。