文档介绍：1 北京地层地铁盾构选型摘要: 对泥水盾构与土压盾构的优缺点进行了分析比较, 根据北京地区的地质特点指出了适合北京各种地层的盾构类型及盾构选型的注意事项, 以促进北京的地铁建设。关键词: 地铁, 盾构, 选型, 地层 1 概述近年来, 北京地铁建设异军突起。由于大部分地铁线路都要求在 2008 年奥运会举行前通车, 使得北京地铁的施工方法由以前的明挖法、浅埋暗挖法向盾构法转变。盾构工法属暗挖法, 其主要优点有: 对环境影响小、地表占地面积少, 施工进度快、安全性高, 适用地层范围宽等。根据工程需求( 隧道尺寸、长度、覆盖土厚度、地层状况、环境条件需求等) 选定盾构机类型( 具体构造、稳定掘削面的方式、施工方式等等) 的工作, 简称盾构选型[1] 。地铁隧道施工前要根据本地区地层的具体特点选择相应的盾构类型, 使之在施工中能绝对保证掘削面稳定, 确保施工进度与施工安全。 2 泥水盾构与土压盾构的优缺点比较[2] 2 泥水盾构的优缺点 泥水盾构的优点 1) 对地层的扰动小、沉降小。由于泥水盾构利用泥水压对抗掘削地层的地下水压、土压, 同时泥水渗入地层形成不透水泥膜, 所以掘削土体对地层的扰动小, 故地表沉降小。另需要化学注浆加固的部位的注入量小, 故利于成本降低及减少环境污染。 2) 适于高地下水压, 江底、河底、海底隧道施工。上述场合下, 泥水盾构可选用面板型刀盘, 所以增加了掘削的稳定性, 加上泥水压对抗地下水压的作用, 故掘削面的稳定性最可靠。 3) 适于大直径化。由于泥水渗入地层的浸泡作用, 致使掘削地层不同程度有些松软, 故盾构的刀盘掘削扭矩小, 所以同样扭矩驱动设备的情况下, 泥水盾构的直径可以做得大。目前最大直径的盾构( 直径为 14m~15m) 均为泥水盾构, 已有直径 的泥水盾构通过市中心的施工实例问世。 4) 适于高速化施工。除组装管片期间停止掘进外, 其他工序均可连续施工。 5) 适用土质范围宽。适用的土质范围为软粘土层、滞水细砂层、砂砾层、漂砾层、固结淤泥层及含甲烷气体的特殊地层等等。最适于在洪积层砂性土中掘进。 6) 掘进中盾构机体的摆动小。由于泥水的浸泡作用, 地层对刀盘的掘削阻力小, 故盾构机的水平、竖直摆动小。 泥水盾构的缺点 1) 成本高。由于设置泥水管理系统、泥水处理系统, 致使工 3 序、设备复杂, 成本高。 2) 排土效率低。由于通过泥水运出掘削土砂, 故出土效率不高。 3) 地表施工占地面积大并影响交通、市容。由于泥水配制系统、泥水处理(3 次处理) 系统的存在, 致使地表占地面积大增。有时受施工现场条件限制,无法满足该占地需求。征地费用大, 影响交通、市容。 4) 不适于在硬粘土层中掘进。在粘度大的硬粘土层中掘进时, 易出现粘土粘附面板、槽口及出土管道, 致使刀盘空转、槽口及出土管道堵塞, 导致地层隆起、沉降。 5) 不适于在松散卵石层中掘进。对松散的卵石层( 孔隙率大、孔隙有效直径大) 而言, 因无法形成泥膜, 泥水损失量大, 致使泥水压低且不稳定, 即掘削面不稳定。 土压盾构的优缺点 土压盾构的优点 1) 成本低。因土压盾构工法无需象泥水盾构那样的泥水处理系统, 故设备少、现场占地面积小、成本低。 2) 出土效率高。因排出的是泥土, 故排土效