【摘要】結(jié)合廣州市軌道交通三號(hào)線[天~華]區(qū)間盾構(gòu)工程為實(shí)例，闡述了海瑞克土壓平衡盾構(gòu)機(jī)在地鐵盾構(gòu)隧道施工中的主要內(nèi)容，并針對(duì)施工中遇到的一些具體問(wèn)題提出了解決辦法。
　　【關(guān)鍵詞】地鐵 盾構(gòu) 隧道
　　1、工程概況
　　廣州市軌道交通三號(hào)線[天~華]區(qū)間盾構(gòu)工程分為兩個(gè)區(qū)間（天河客運(yùn)站~五山站區(qū)間以及五山站~華師站區(qū)間），主要由兩條圓形盾構(gòu)隧道為主組成，雙線長(zhǎng)6259.615m。隧道標(biāo)稱內(nèi)徑為5400mm；埋深為11~28m；平面最小曲線半徑為350m；最小豎曲線半徑為3000 m；坡度為19‰；最小坡度為3‰。
　　五區(qū)間隧道主要是在殘積層和全風(fēng)化層中穿過(guò)，頂?shù)装宀町惒淮螅�在中部偶見夾有球狀微風(fēng)化巖石。近五山段頂板出現(xiàn)少量砂層。隧道洞身天然單軸抗壓強(qiáng)度值為153.40MPa。
　　五華區(qū)間隧道主要是在強(qiáng)風(fēng)化層中穿過(guò)，頂?shù)装鍘r土分層有一定差異，存在上軟下硬或有夾層現(xiàn)象。中部為瘦狗嶺斷層破碎帶，以北均為花崗巖、花崗片麻巖帶或風(fēng)化層，以南為白堊系紅層巖系�？拷�華師站段隧道全斷面在微風(fēng)化層中穿過(guò)。地表地形地貌變化也比較大。白堊系紅層隧道上方發(fā)育有較長(zhǎng)段含水砂層。
　　2、盾構(gòu)掘進(jìn)
　　2.1刀具配置
　　地質(zhì)情況對(duì)刀具配置起決定作用，隧道圍巖為I、II類(按《地下鐵道、輕軌交通巖土工程勘察規(guī)范》中隧道圍巖分類)時(shí)，一般采用刮刀(俗稱羊角刀)，而對(duì)于III~VI類圍巖則使用盤形滾刀效果較好。盤形滾刀又有單刃和雙刃之分，單刃滾刀適合較硬巖或強(qiáng)度不均勻的圍巖，而雙刃滾刀適合一般硬巖及強(qiáng)度均勻的圍巖。針對(duì)本工程的地質(zhì)情況，均配置單刃盤形滾刀。
　　2.2掘進(jìn)參數(shù)控制
　　(1)、控制刀盤扭矩。根據(jù)保護(hù)刀具、降低刀具磨損的要求，必須將刀盤扭矩控制在某一容許范圍內(nèi)，而控制扭矩的主要依靠以下方法：
　　◆ 減小推力：這是最簡(jiǎn)單、有效的方法，但同時(shí)也會(huì)降低掘進(jìn)速度。
　　◆ 減小刀具的貫入度：即在保持掘進(jìn)速度基本不變的情況下，提高刀盤轉(zhuǎn)速，一般達(dá)2.5~3r/m左右。當(dāng)開挖面為全斷面硬巖時(shí)，減小刀具貫入度，能顯著降低刀盤扭矩。但刀盤高轉(zhuǎn)速不適用有孤石的圍巖，因?yàn)楣率�很容易造成刀具崩裂�?
　　◆ 向開挖面、土倉(cāng)內(nèi)加入土質(zhì)改良劑：
　　常見的土質(zhì)改良劑及適用地層
膨潤(rùn)土
適用砂~砂礫地層

發(fā)泡劑
適用粘土~粗砂地層

高吸水性樹脂
適用固結(jié)粘土~砂礫地層

　　其中發(fā)泡劑較為常用。
　　另外，在全斷面硬巖或孤石地層，可以向開挖面、土倉(cāng)內(nèi)加入冷卻水，以降低刀盤、刀具的溫度來(lái)保護(hù)刀具。
　　(2)、保持適當(dāng)?shù)耐翂�。若隧道圍巖能夠自立，則可以采取空倉(cāng)掘進(jìn)的模式；若隧道圍巖無(wú)法自立，為了保持開挖面的穩(wěn)定，則必須保持適當(dāng)?shù)耐翂阂苑�(wěn)定開挖面，控制地面沉降。土壓過(guò)低，則可能出現(xiàn)超挖；土壓過(guò)高，則有效推力降低，掘進(jìn)速度降低，且地面可能隆起，造成后期沉降較大。土壓的確定與隧道埋深、地質(zhì)情況、地面建筑物情況有很大關(guān)系，可以采用庫(kù)侖或朗肯等理論估算。在實(shí)際施工中，也可以根據(jù)出土量的情況來(lái)確定適當(dāng)?shù)耐翂骸Ｔ诒竟こ叹蜻M(jìn)過(guò)程中一般保持1.5~2.0bar的土壓。
　　(3)、在刀盤扭矩、土壓、出土量滿足要求的情況下，盡可能加大推力，以提高掘進(jìn)速度(80mm/min以上)，加快工程進(jìn)度。而在掘進(jìn)速度較快的情況下，則要注意控制好盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)、保持土壓穩(wěn)定、同步注漿量。