国内盾构施工一般以土压平衡盾构和泥水平衡盾构为主,在水量大的地层中使用泥水平衡盾构,可以减少喷涌现象,更占优势,而土压平衡盾构更适用于软硬不均地层的施工。复合式土压平衡盾构具有三种施工模式:土压平衡模式、半敞开模式和全敞开模式。这三种模式可以根据地层条件实时进行切换,具有良好的适应性。岩溶发育区遭遇“上软下硬地层”时,应选择泥水平衡盾构;但在花岗岩质的“上软下硬地层”中,宜选用土压平衡盾构。
在软硬互层中掘进,开挖下部硬岩时较困难,施工速度慢,需较大的土仓压力来维持开挖面的稳定,建议采用大功率的刀盘扭矩;采用由辐条和面板共同组成的辐板式复合刀盘结构,刀盘材料应具有较高的耐磨性能,开口率控制在28%~35%,提高渣土的排出率,并配有一定数量的改良剂注入口;刀具配置应以滚刀、切刀与刮刀合理搭配,并具有一定的破岩能力,适当减小滚刀间距,可进一步提高刀盘破岩能力。在施工过程中,应对刀具“勤检查”“勤更换”,尤其要加强周边刀具的检查和更换。
当盾构在单一连续地层中掘进时,刀盘受力均匀,施工参数选取简便,盾构姿态容易调整。然而,当盾构机在复合地层中掘进,特别是在上软下硬地层中施工时,盾构姿态难以控制,容易产生“磕头”现象,盾构纠偏也更为困难,对已拼装完成的管片也会产生不利影响。(www.xing528.com)
盾构在软硬互层中施工,为控制盾构机的顺利掘进可采取以下技术保障措施:① 首先应根据岩土勘察报告探明地层分布情况,明确软硬互层的分布形态及范围;② 根据软硬互层的实际分布情况,合理选择千斤顶的数量及分布形式,根据施工情况及时调整千斤顶压力;③ 及时对刀具进行检查更换,重视渣土的改良情况,确保渣土的顺利输出并建立土仓压力,及时对盾构姿态进行调整,保证隧道轴线满足设计要求。
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