成都砂卵石地层基坑设计与施工思考
成都地铁3号线富水砂卵石地层盾构机选型探讨与建议(全文)
地铁3号线富水砂卵石地层盾构机选型探讨与建议XX：前言地铁3号线由ZG股份有限公司采取BT模式组织实施，其中一期工程线路全长20.359km，全为地下线，设17座车站和17.5个区间，平均站间距1.227km，车站全为地下车站。
区间隧道线路环境及设计条件复杂，特别地段主要有2次下穿既有铁路、7次下穿市政河流、10次下穿市政立交、2次下穿市政隧道工程及多次穿越市政房屋建筑等复杂环境。
区间隧道主要穿越（2-6）卵石土层，线路南段及中段部分地段穿越（4-3）含卵石粘土层，北段部分地段穿越（5-1）全风化泥岩、不良地质弱膨胀性泥岩，裂隙发育。
地下孔隙水主要附存与砂卵石土层中，属强透水层，富水性好。
盾构区间根据工筹，共计安排14台盾构机组织施工。
鉴于地铁3号线盾构穿越富水砂卵石、泥岩、泥岩与砂卵石混合地层等特别而复杂的工程水文地质，针对性地分析了施工现场存在的主要风险因素，在借鉴地铁1、2号线和类似地层盾构施工经验和教训的基础上，对地铁3号线BT项目的盾构选型配置提出探讨意见和建议，供盾构选型参考。
富水砂卵石地质主要特点（1）盾构区间隧道穿越地层地质情况复杂，主要为砂卵石、泥岩以及砂卵石和泥岩的混合地层；（2）砂卵石地层卵石含量高达50~85%，卵石成分主要为中等风化的岩浆岩与变质岩，卵石和漂石单轴抗压强度高，部分达55～165MP，卵石粒径以20~80mm为主，局部80~120mm，区域内发现含有粒径超过500mm的高强度漂石。
卵石级配差，细颗粒含量少；（3）全风化、强风化、中风化泥岩等属于膨胀（土）岩，具有遇水软化、崩解；（4）地下水基本赋存于砂卵石层中，含水层总厚度19.2~23.8m，渗透系数12.53~27.4 m/d，枯水期地下水位埋深3~5 m，丰水期2~4 m。
水位均位于隧道顶板以上，属强透水层，富水性好。
地铁盾构施工的主要重难点复杂地层盾构施工主要重难点有：（1）砂卵石地层掘进土仓建压掘进对主驱动扭矩要求高；（2）砂卵石地层掘进刀盘、刀具和螺旋机磨损快；（3）砂卵石地层施工中换刀困难；（4）渣良要求高，地表沉降操纵难；（5）强透水地层可能会发生喷涌；（6）在复合地层易结泥饼；（7）砂卵石地层小曲线施工盾构转向困难等。
成都富水砂卵石地层盾构施工通过构筑物地面沉降控制措施探讨
成都富水砂卵石地层盾构施工通过构筑物地面沉降控制措施探讨摘要：本文通过成都地铁4号线盾构施工中的两个实例，探讨了成都地区地下水位高、卵石含量丰富的特殊地质情况下，盾构通过构筑物的技术和管理控制措施；盾构施工过程中，通过精心组织、严格把控，最终盾构施工安全顺利的通过了上述构筑物，取得了良好的经济和社会效益。
关键词：地面沉降；监理管控一、工程概述成都地铁4号线一期工程土建监理2标负责5站5区间2个施工标的监理任务。
二、监理措施项目监理工作开展以来，监理部认真贯彻公司“强化控制，有利协调，精心监理，确保质量”的监理工作方针，积极开展项目监理工作。
针对成都地铁富水砂卵石地层盾构施工特殊性及地面沉降控制难的特点，监理部提出了“认识到位、监控及时、反应迅速”的12字现场工作方针，从盾构施工各环节对地面沉降控制采取了相关的措施。
1、监理准备工作1）盾构始发前，监理部组织全体监理人员进行安全、技术交底。
2）督促施工单位做好沿线地质补勘及建（构）筑物、管线调查及安全鉴定工作并制定有针对性的保护方案。
3）监理全过程参与重大危险源调查、辨识、方案评审等工作。
2、地面沉降监理措施1）盾构始发、到达前督促施工单位对端头进行加固，加固范围为始发端长度8m，接受端长度6m，加固的深度要达隧道底以下2m，加固的宽度要比隧道开挖外围线各宽3m，也就是要保证加固体能将盾构机主体和至少1环管片全都包起来。
在盾构机始发或到达时，对最前或最后6环管片及时进行二次反复补注浆，堵住端墙与管片之间可能出现的涌水通道。
对进出洞加固范围内不同深度土体采用钻芯取样检测的方式加以验证，监理人员对施工单位钻芯取样过程进行见证，确保取样工作的真实性。
2）盾构机掘进中的超挖、姿态不良、土仓压力波动、喷涌流土、密封渗漏、注浆不足等，都会导致隧道上方的土体过量沉降和失水，引起地面过大的沉陷而损坏建（构）筑物。
3）盾构在成都富水砂卵石地层中掘进，严格控制出渣量是控制地面沉降的关键。
成都砂卵石地层施工技术总结(2)
其中D为管片外径，L为管片宽度，K为出渣的松散系数。
在实际施工过程中盾构机推进每环的出土量控制在
95%~100%之间是比较理想的，结合渣土重量双控。
（3）每环的注降量q及注降压力p
以理论计算为依据结合实际施工情况，严格控制每一环的
注浆量和注浆压力。
三、掘进参数选择
盾尾
中国中铁隧道集团
盾尾注浆管 浆液注 入范围
盾构机技术参数
面板式 26%-35％ 中心双刃滚刀+单刃滚刀+宽刮刀+周边刮刀 3m 螺旋输送机(轴式)+皮带 700-800mm 240-290mm 2000KVA 34210kn 80mm/min 5200kn.
中国中铁隧道集团
三、掘进参数选择
三、掘进参数选择
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盾构施工的关键就是如何根据盾构机掘进的地质条件及
制在20mm以内，在350m半径曲线上一般控制在60mm以内， 见表4。当铰接油缸行程差超出范围时，及时通过安装转弯环 （调节安装点位）或调节盾构机掘进姿态来进行调整。
掘进地段参数
砂卵石地层正常掘进段（半径段）
铰接油缸行程差（mm）
≤60
三、掘进参数选择
3.5土仓压力的设定
盾构机在掘进施工中土仓压力 的设定值，应根据盾构埋深、 所在位置的土层状况以及监测 数据进行不断的调整才能达到 最佳，在本段砂卵石地层中掘 进中土仓压力详见表5
一、工程概况
一、工程概况
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1、工程简介 成都地铁4号线一期工程土建4标【苏坡立交站～清江路口站～成温立交
站～草堂路站】区间隧道起于苏坡立交站东端，止于草堂路站西端。如图1所 示。
一、工程概况
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成都富水卵石地层地铁明挖基坑设计介绍
成都富水卵石地层地铁明挖基坑设计介绍摘要：以成都地铁3号线武侯立交站设计为例，介绍成都地铁富水卵石地层明挖车站基坑设计情况，对理论计算与实际情况进行对比和分析。
关键词：地铁；富水卵石土；基坑设计；理论计算1 引言成都地区属于岷江冲、洪积扇状平原地貌，地势西、北高，东、南低，海拔490～ 520m。
由于岷江冲积、洪积作用，成都地区地层表现出典型的河流冲积层特征，区域内地层单元较为一致，覆土主要为人工填土、粉质粘土、砂土、卵石土，下伏泥岩。
卵石土在成都东郊和南郊，地下埋深4～12m，厚3～20m，为上更新统下段和中、下更新统，粒径一般4～12cm，并含有少量漂石（粒径大于20 cm），结构中密至密实，强度较高。
市区卵石层普遍有砂或砂夹卵石透镜体分布，一般有1～2层，多者可达4～5层，层厚一般几十厘米，厚者也可达一、二米。
成都地区地下水十分发育，地下水位高，一般埋深3 ～5m，砂卵石属强透水层，渗透系数K=15～30m/s，地下水流速较大。
本文以武侯立交站为例介绍成都富水卵石地层明挖基坑设计。
2 工程概况武侯立交站位于武侯大道与聚龙路交叉口西南侧，沿武侯大道大致呈西南、东北向置。
车站北侧为彩虹股份有限公司、八益电动车4S店及申蓉汽车市场，南侧有沃尔建材市场、万茂置业有限公司在建的万茂大夏及华宇楠苑。
车站为11米岛式车站，采用单柱双跨地下二层现浇框架结构，标准段宽19.7m，车站主体基坑深度约17.48m。
图1 武侯立交地铁站平面、地质剖面2 工程地质概况本站位于位于岷江水系I级阶地之上，本车站地层主要为第四系全新统人工填筑土、全新统冲积层粉质黏土、稍密卵石土、上更新统冰水沉积、冲积层中密、密实卵石土。
基坑底部位于密实卵石土。
沿线地下水位埋深约5.8～11.2m。
3 围护结构的选取根据成都市深基坑工程经验，砂卵石属强透水层，在有效控制出砂率的前提下，采用坑外降水可有效控制地下水位，可保证周边建构筑物不出现较大变形。
成都富水砂卵石地层土压盾构施工引起地层变形规律研究
成都富水砂卵石地层土压盾构施工引起地层变形规律研究
目前,地铁隧道主要采用土压平衡盾构法施工,不可避免的引起地层损失而导致地表沉降,在不同的土体中盾构施工地表沉降的规律不尽相同,且大多数研究成果针对粘性土地层,对于富水砂卵石地层的土压平衡盾构施工引起地表沉降的问题研究较少,卵石土内聚力低、松散性、强度高等性质造成砂卵石地层的特殊性,地层的滞后沉降非常明显,甚至引发施工地面突然塌陷的事故,对施工和监测造成了较大的影响,需要针对成都富水砂卵石地层,系统的分析土压平衡盾构施工引起的地层变形规律,为现场盾构施工提供借鉴。
以成都地铁在建的3、7号线盾构区间隧道为背景,针对富水砂卵石地层,通过大量现场实测数据的统计分析、分类对比,回归拟合、数值模拟计算以及修正经验公式参数的方法,结合成都地铁现场盾构施工经验,研究了盾构参数对于地表沉降的影响规律,提出了盾构参数的合理取值范围;探讨了地层条件对于地表沉降的影响,得出其中主要影响因素内摩擦角对地表沉降的影响规律;并分别从隧道上方分层沉降、横断面地表沉降、纵断面地表沉降研究分析了地层变形沉降规律,得出了成都砂卵石地层盾构施工的地表沉降主要分布范围内,提出砂卵石地层地表沉降的控制值为
20mm,地层变形的主要影响区域为隧道中线左右12m,盾构施工时隧道上方土体的破坏过程和形式,总结出地表沉降趋势预测的经验公式,验证了该公式适用于成都富水砂卵石地层的合理性,修正了 O’Reilly&New沉降槽宽度计算公式,使其适用于成都砂卵石地层土压平衡盾构施工沉降槽宽度的计算,系统全面的总结了砂卵石地层土压平衡盾构施工引起的地层变形规律。
成都砂卵石泥岩复合地层盾构掘进常见问题及处理措施探讨
Engineering Equipment and Materials | 工程设备与材料 |·107·2019年第10期成都砂卵石泥岩复合地层盾构掘进常见问题及处理措施探讨黄 彭（中铁城市投资发展集团有限公司，四川 成都 610000）摘 要：目前成都地铁建设正处于井喷式发展阶段，在建及尚未运营的盾构区间有近100条，分布于成都市不同区域，而其中很大部分会涉及到复合地层，盾构在砂卵石泥岩复合地层中掘进存在参数多变、沉降、结饼等诸多风险。
关键词：复合地层；盾构适应性；地面沉降；刀盘结泥饼中图分类号：U455.43 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2019）10-0107-02作者简介：黄彭（1983—），男，工程师，研究方向：工程管理。
成都市复合地层复杂多样，最常见的为盾构刀盘上部为砂卵石，下部为泥岩地质。
砂卵石地层富水、渗漏系数大、卵石间松散程度不一；泥岩地质为板块状，总体强度较高，局部遇水易出现软化。
对于岩土性质存在差异，控制参数不同的地质，盾构掘进过程中需在总结经验的基础上加以应用。
文章以成都地铁穿越砂卵石泥岩复合地层为例，通过对这一特殊地质条件下常见问题及原因分析，提出实施过程中的相应措施，为后续工程提供相应经验及参考。
1 成都复合地层基本情况成都地区主要为岷江冲击平原，上部有人工填土层及黏粉土。
中部砂卵石呈褐灰色、浅灰色，含量介于40%～85%，粒径主要分布在20～180mm ，磨圆度较好，分选性较差，卵石间为细颗粒填充且分布不均，多数为中密、密实地层。
下部泥岩为白垩系中统灌口组（K2），以中风化、强风化为主，抗压强度1.5～5MPa ，软化系数为0.2左右。
该复合地层中盾体断面多在砂卵石及泥岩地层中掘进。
2 盾构机适应性优化调整盾构刀盘设置要在综合分析工程地质条件的基础上确定刀具类型及布置，成都市岷江冲击平原，地质中下层以卵石类土为主，考虑到经济性普遍使用偏重于卵石类设计的土压平衡盾构，对于出现的复合地层，需对盾构机进行适度改造。
《高富水砂卵石地层地铁基坑侧壁渗漏治理方案探讨》
《高富水砂卵石地层地铁基坑侧壁渗漏治理方案探讨》摘要：以成都地铁某明挖区间深基坑施工过程中的侧壁渗漏成功治理实例，通过分析渗漏原因，比选治理方案，最终取得较好的效果，为相似地层的地铁深基坑侧壁渗漏治理提供借鉴和参考。
关键词：高富水；砂卵石；深基坑；渗漏治理0引言随着成都地铁的加速成网，越来越多的地下工程开始施工，采用围护桩+内支撑的明挖法因施工工序简单、工期可控、风险较低而被广泛应用。
对于成都地区特殊的高富水砂卵石地层在深基坑开挖过程中难免存在侧壁渗漏水，为保证基坑开挖的安全及防水的顺利施工，需要根据渗漏水的具体情况及水文地质情况采取合理的堵水，引排措施，确保侧壁顺平，干燥。
明挖结构防水层施工前，基面应坚实、平整、顺直、清洁、无点状漏水或线状流水现象。
本文依托成都地铁某深基坑侧壁渗漏实例，从砂卵石土工程特性及工程难点出发，分析渗漏原因，比选治理方案，最后通过现场施工及监测结果验证方案的有效性。
1 工程概况工程区间为明挖区间，区间总长782.146m，基坑宽14.4～21m（盾构段宽28.1m），基坑深3.86～19.3m（盾构段深21m），基坑地下水位2.5～4.2m。
区间位于川西成都平原岷江水系Ⅰ级阶地，地貌上属于岷江冲洪积扇状平原Ⅰ级阶地，为侵蚀～堆积地貌，地形开阔、平坦。
拟建场地均为第四系（Q）地层覆盖，地表多为人工填土（Q4ml）覆盖，其下为全新统冲积（Q4al）粉质黏土，上更新统冰水沉积、冲积（Q3fgl+al）砂土及卵石土。
地下水主要有两种类型：一是赋存于填土层的上层滞水，二是第四系砂卵石层的孔隙水。
基坑自上而下分别为人工填土、松散-稍密粉细砂、稍密卵石土、中密卵石土、密实卵石土。
坑底位于密实卵石土，采用钻孔灌注桩+内支撑的支护形式，砂卵石土地层厚度大，分布广，透水性强。
区间基坑降水工程采用坑外井管降水+坑内明排的方式。
2 侧壁渗漏水情况基坑侧壁桩间挂网锚喷支护，喷层厚度平均100mm，挂网钢筋采用Φ8@150X150mm，喷射混凝土等级C20，桩间土体设置Φ16加强横筋及竖筋，并在每根桩上植入钢筋Φ18，L=0.45m，加强横筋、桩上植筋的竖向间距为1m。
浅谈砂卵石地层中深基坑设计及施工方法
的截面进行计算 ，取其最不利者作 为整个基坑 的控制计 算截
减 戤 ㈣
式， 其土压力计算模 型如 图 ２ 所示 。 基 坑外侧主动土压力 与基坑 内侧 被动土压 力按 朗肯理论 计算 ， 计算公式如下。
主动土压力强度标准值 ： ＝ ｏ
二
２ ｃ 、 ／ 】 ｉ
关键词 ： 深基坑 ； 砂 卵石 ； 围护桩 ； 有限元
中图分类号 ： Ｔ Ｕ ４ ７ ３ ． ２ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ７ — ７ ３ ５ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ ９ ８ — ０ ３
１ 工 程 概 况
１ ． １车站结构概 况
２ ０ １ ３年第 ４期（ 总１ ９ ２期 ）
安
徽
建
筑
浅谈砂 卵石地层 中深基坑设计及施 工方法
Ｄｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ Ｄｅ ｅ ｐ Ｆ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｎ Ｓａ ｎ ｄ ｙ Ｃｏ ｂ ｂ ｌ ｅ Ｓｔ ｒ ａ ｔ ｕ ｍ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ Ｃｏｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ
２ ０ １ ３年第 ４期（ 总１ ９ ２期 ）
安
徽
建
筑
根据图 ３计算的内力对 围护桩进行 钢筋 配置 ， 其 围护桩钢
筋配置见表 ４ 。
３ 深 基 坑 施 工 方 法
３ ． １施 工 工艺 流 程 图
■■——■■ ＿＿ ＿ ＿ Ｉ
深基坑施工工序流程如图 ７所示。
３ ＿ ２围护桩施工工艺 施工前根据场地平 面布置采用推土机对场地进行 整平 ， 确
构采用 围护桩加钢支撑进行 防护 。 １ ． ２土层类别及参数