上軟下硬地層中盾構法隧道施工技術

我國國土資源面積廣,各地區地質條件各不相同。在長三角地區,盾構隧道主要穿越軟粘土地層,而在珠江三角地區,盾構主要穿越上軟下硬的殘積土復合地層。以深圳地鐵一期工程為例,包括東西1號線和4號線,全長21.4km,其中約有19km分布花崗巖風化殘積土。

盾構穿越上軟下硬地層是盾構隧道施工中重點與難點,本文重點從盾構施工參數和渣土改良技術角度,探討盾構在軟硬不均地層中掘進的關鍵控制技術。

1、花崗巖殘積土的工程物理特性

花崗巖的主要礦物成分為石英、長石及少量的黑云母、角閃石?；◢弾r殘積土中的長石、云母、角閃石已完全風化,只有石英礦物殘留成石英角礫。從殘積土的顆粒組成來看,是由細粒土和粗粒土混雜而成, 缺乏中間顆粒的混合土,具有砂土和粘性土的性質。

從深圳地鐵一期工程沿線花崗巖殘積土的分布來看,礫質粘性土大約占了80%~ 85%,砂質粘性土約占15%,粘性土只占不到3%。殘積土顆粒組成如圖1所示,可以看出顆粒呈中間小,兩端大的特征。深圳地鐵一期工程花崗巖殘積土的直剪強度值凝聚力c平均為23.6kPa、內摩擦角U平均為26b,具有較高的抗剪強度,它既有粘性土的特點(c值較高) ,又有砂土的特點(U角較大)。殘積土顆粒成分不均,直接決定了盾構施工參數和渣土改良技術應用的復雜性。

殘積土標貫值隨深度變化規律

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