盾构隧道穿越河流施工控制技术
：随着城市化建设步伐的加快，轨道交通建设的紧迫性也在增i=r
加。

城市地铁工程盾构法施工对各种地形的适应性也在施工中日益突显，如
何把对环境的影响减小到最低限度，便成为了盾构施工中的核心问题。

自
天津地铁开工以来，盾构法施工在穿越海河过程中尚无成熟的经验。

本文
结合某区间隧道成功下穿海河为例来探讨穿越过程中盾构施工技术措施控
制，以促进盾构穿越河流施工技术进一步发展。

1. 工程简述
天津地铁3 号线某区间右线全长630.945 米，区间右线采用一台© 6340日本小松复合式土压平衡盾构机施工，装配式钢筋
混凝土管片衬砌，管片环宽1.2m。

盾构机从A站大里程盾构井
始发，穿越海河右岸张自忠路下沉隧道、海河、天津站前广场，之后下穿天津站铁路股道群，最终到达天津站后广场小里程盾构接收井。

隧道埋深21.1〜25.0m,最大坡度为30%0,主要穿越粉质粘土、粉土、粘土、粉砂。

2. 地质情况
2.1 工程水文地质
从地质资料看，盾构穿越海河水域的土层为⑦1 粉质粘土、⑦2粉土、⑦4粉砂。

根据勘测结果隧道范围内主要为微承压水，该层以⑥1粉质粘土为隔水顶板，⑦2 粉土、⑦4粉砂为主要含
水地层。

⑦1粉质粘土介于硬塑〜软塑之间，弱透水，承载能力为160MPa 便于盾构掘进。

⑦2粉土中密〜密实，弱透水，承载能力为170MPa便于盾构掘进。

⑦4粉土密实，中等透水，承载能力为220MPa。

2.2盾构穿越海河概述
区间在右线DK13+807.99〜DK13+902.998处盾构将穿越海
河；海河宽约98m深约2.5〜6.0m,河底距离隧道顶部距离为
12.6m，平面位于817米圆曲线上，纵坡由2%0变为28%。

在此
段隧道处在⑦4 粉砂层中易引起盾构机螺旋机喷涌和盾尾漏水漏砂。

3. 盾构穿越海河施工技术控制措施
3.1土压设定
盾构在切入海河前后由于覆土有一个突变，因此在盾构掘进前根据覆土深度的变化，必须对平衡压力设定的差值有一个理论上的认识，在盾构穿越护堤墙前后，及时对设定平衡压力进行调整，根据计算土压暂定为
0.22MPa。

3.2推进速度
在穿越海河的过程中，为了保证护堤墙的安全，因此盾构推进速度不宜过快，以3〜5cm/min 为宜，避免由于推进速度过快造成对土体的过分挤压，从而导致护堤墙发生位移和倾斜。

盾构推进过程速度保持稳定，确保盾构均衡、匀速地穿越，减少盾构推进对前方土体造成的扰动，减少对护堤墙的影响。

3.3土体改良
由于此段隧道处在⑦4 粉砂土层中，水分易流失，为确保盾构的正常出土，在盾构的刀盘正面压注泡沫或膨润土来改善开挖面土体的和易性，从而降低刀盘扭矩保证盾构穿越时有均衡的推进速度。

同时改良土仓内的土体，有助于螺旋机顺利出土。

加泡沫或膨润土时必须严格控制注入量和压力，避免土体在过多的泡沫或膨润土量和较高的压力下形成定向贯通的介质裂缝，造成渗水通道，严重影响到隧道的安全状况。

压注泡沫剂与土体的体积比关系暂定为
0.175 。

3.4同步注浆
一般情况下，每环的压浆量一般为建筑空隙的100%〜150% （3m3，在盾构穿越海河过程中，同步注浆量不宜过大。

同步
注浆配比如下（每方）：
水泥（kg）细砂（kg）膨润土（kg）粉煤灰（kg）水（kg）
165 779 56 341 413
水泥采用P.O.42.5 ，投料顺序按砂、水、膨润土、水泥、
粉煤灰依次进行，搅拌时间（投料完毕后）控制在 3 分钟左右。

初凝时间：二次补强注浆采用双液浆。

浆液配合比如下表：双液浆配合比
浆液名称水玻璃水灰比A、B 液混合体积比
双液浆35Be 0.8 〜1.0 1 : 1
注：水泥采用42.5# 普通硅酸盐水泥。

3.9.2 二次注浆控制措施及相关参数
a 开孔点位开孔位置为5 点、6 点、7 点、9 点、10 点、2 点、3点方向。

为保证注浆效果，打孔深度不应低于50cn。

（间
隔2 环注一孔）。

注浆顺序下方点位（5点、6点、7点）—拱顶点位（9点、
10 点、2 点、3 点）。

注浆压力注浆压力小于0.5Mpa。

注浆量注浆量为每个孔注入水泥液浆1m3,并根据实际注
浆压力控制注浆量。

3.10 警戒值
3.10.1护堤沉降警戒值
a推进时护堤单次最大隆起值w 3mm；
b推进时护堤单次最大沉降值w 3mm。

3.10.2河床沉降警戒值
a推进时河床单次最大隆起值W3 mm；
b推进时河床单次最大沉降值w 3mm。

3.11 隧道防水
3.11.1 施工过程中保证螺旋输送机必须有良好的密封性。

3.11.2同步注浆浆液不能凝固盾尾密封刷，同时要经常及时向盾尾密封内注油脂，以保证盾尾密封能正常工作，防止失效漏水。

3.11.3管片安装时严格控制环面平整度，K 块插入时止水条
表面涂减摩剂，保证止水条的安装质量。

3.11.4掘进过程中控制管片开裂。

在推进时，充分保证推进千斤顶撑靴的球形连接铰接自如，以保证靴板与管片面充分密贴，避免管片环面局部应力集中；拼装管片时，环面平整度严格保证，避免因此造成环面局部应力集中开裂；避免因过急过大急纠偏造成管片开裂。

4. 结束语
盾构穿越大型河流等特殊地段作为盾构施工过程中的重点，
其施工技术控制措施的合理性影响到盾构隧道的安全性及时效
性，将是盾构隧道施工发展最主要研究方向。

本文中所探讨的施
工技术控制措施确保了该盾构隧道在施工过程中的安全性、快速性，为以后类似工程的施工提供了参考依照。