南昌地铁泥水盾构穿越赣江浅覆盖透水层施工关键技术研究

王明胜

（中铁隧道集团有限公司，河南洛阳 471009）

南昌地铁泥水盾构穿越赣江浅覆盖透水层施工关键技术研究

王明胜

（中铁隧道集团有限公司，河南洛阳 471009）

结合南昌市轨道交通1号线一期工程秋水广场站—中山西路站区间隧道工程，对泥水盾构穿越赣江浅覆盖透水层时易出现的掌子面失稳、刀盘结泥饼、掘进姿态难控制等工程难题展开针对性研究。首先，从泥浆参数选择、切口水压计算、掘进控制技术3个方面对开挖面稳定控制技术进行分析；其次，在统计分析刀盘结泥饼现象及原因的基础上，提出严控泥浆指标等针对性的防控措施；最后，对NFM-07、S367这2台泥水盾构掘进前100环（第165～265环）的掘进参数进行统计分析，进而得出了泥水盾构在浅覆盖透水层掘进时的盾构主要控制参数，以期为类似工程施工提供参考。

南昌地铁；轨道交通过江隧道；泥水盾构；浅覆盖透水层；开挖面稳定；结泥饼

0 引言

盾构法以其施工速度快、对周围环境影响小、施工安全性高、质量优良等优势，在城市地铁隧道修建中扮演着越来越重要的角色。特别是泥水平衡盾构，近年来一直是穿越江、海、湖泊等水下隧道建设的首选施工方法，如武汉长江隧道、上海复兴东路过江隧道、杭州庆春路过江隧道、狮子洋隧道、南京长江隧道等。针对泥水盾构穿江越海所面对的工程难题，学者们已展开了相关研究，并取得了一定的研究成果，如：邢慧堂［1］根据南京长江隧道超浅覆土段工程地质概况，进行了

盾构施工风险分析，在对泥水压力、泥浆参数计算设定的基础上，制定了严密的施工方案，加强了施工过程信息化管理，确保了安全快速地通过该地段，并填补了国内同类型地质条件下超大型盾构江中超浅覆土安全穿越的施工空白；李光耀［2］总结了狮子洋隧道泥水盾构穿越上软下硬地层施工技术，从刀盘刀具配置、掘进参数、姿态控制、同步注浆等方面提出了在大直径泥水盾构穿越上软下硬地层施工中应注意的主要方面；王建华等［3］、杨志永［4］、石文广等［5］、严华明［6］、杨成龙［7］分别针对上海轨道交通11号线、北京铁路地下直径线、杭州地铁1号线、上海市人民路越江隧道及上海轨道交通16号线等工程在盾构超浅覆土工况下的施工技术，开展了相关研究工作。关于泥水盾构穿越浅覆土与透水层的施工控制技术，虽然国内外已经取得一些施工经验，但由于各工程的地质条件不同、盾构选型差异等原因，使泥水盾构在穿越浅覆盖透水层施工控制技术方面的研究还有待进一步完善。

南昌市轨道交通1号线一期工程秋水广场站—中山西路站区间隧道，是南昌市首个下穿赣江的地铁工程，具有周围地质条件复杂、河床底隧道覆土厚度浅、水压大、地层透水性强等特点，在泥水盾构施工过程中易出现开挖舱掌子面失稳、掘进姿态难控制、刀盘易结泥饼等现象。因此，有必要针对这些典型技术难题进行深入研究，以确保本工程顺利完成。

1 工程概况

南昌市轨道交通1号线一期工程秋水广场站—中山西路站区间隧道下穿秋水广场、赣江，经中山西路后与东端的中山西路站相连接。隧道区间长度为1 855 m，其中，下穿赣江河床的长度为1 245 m。隧道最小平面曲线半径360 m，最大纵坡为28‰，覆土厚度5.4～21.5 m。盾构隧道管片外径6.0 m，内径5.4 m。

1.1 工程地质

南昌市轨道交通1号线一期工程秋水广场站—中山西路站区间隧道地层上部为人工填土、第四系全新统冲积层，下部为第三系新余群基岩。按其岩性及工程特性，自上而下依次划分为①2素填土、②2淤泥、②3细砂、②5粗砂、②6砾砂、②7圆砾、②8卵石、⑤1-1强风化泥质粉砂岩、⑤1-2中风化泥质粉砂岩、⑤1-3微风化泥质粉砂岩等。在盾构掘进影响范围内，始发段367.5 m以砂卵石为主，到达段317.5 m以砂卵石为主，渗透系数为10-1级别，合计685 m，占线路总长度的37%；中、微风化泥质粉砂岩长1 120 m，渗透系数为10-5级别，占总长度的60%；断层破碎带长50 m，渗透系数为10-4级别，占总长度的3%。

1.2 水文状况

场区地表水主要为赣江水源，目前，地表水位高程为15.50～19.60 m。拟建场地浅层地下水属于上层滞水、孔隙性潜水、微承压水，主要赋存于表层填土、砂土、砾砂和圆砾土层中。孔隙潜水主要赋存于表层填土以及第四系上更新统冲积层的砂砾石层中，孔隙微承压水主要赋存于第四系上更新统冲积层的砂砾石层中，承压水水头高度一般为2.50～5.20 m。基岩裂隙水主要赋存于场地第三系新余群泥质粉砂岩、砂砾岩岩层的裂隙中，由上部第四系松散层中的孔隙水或微承压水补给。

1.3 工程重难点

鉴于该区间隧道的工程特点以及周边环境的情况，工程的施工重难点主要体现在以下几个方面：

1）穿越浅覆盖透水层，工作面极易失稳。当盾构穿过赣江两端时，顶部位于砂砾层和卵石层中，和江水连通，水压大、覆盖层薄，且局部河道地段上部松散砂砾卵石层厚度较小，在施工中极易发生工作面失稳现象。

2）穿越上软下硬地层，盾构姿态难以控制。在盾构始发及接收时，上半断面位于砂砾卵石层中，下半断面位于强风化和中风化泥质粉砂岩层中，呈现典型的“上软下硬”现象，在盾构掘进过程中，整个刀盘受力不均，盾构姿态极难控制。

3）穿越泥质粉砂岩地层，刀盘易结泥饼。盾构区间中间段主要穿越泥质粉砂岩地层，泥质粉砂岩地层黏性土体颗粒含量大，刀盘容易出现结泥饼现象而造成刀盘、刀具磨损加剧，进而严重影响盾构掘进速度。

2 开挖面稳定控制技术

2.1 泥浆参数的选择

当泥水盾构正常掘进和遇到强透水复合地层时，泥浆1 m3配合比如表1所示。

表1 泥浆配合比Table 1 Mixing proportion of slurry

2.2 切口水压的计算

国内普遍使用的切口水压力理论公式是以水、土压力分算和朗肯土压力为基础，加上一个浮动压力来设定的［8］。一般情况下，泥水平衡盾构泥水舱的浮动压力设为20 kPa，其目的：一是为了使泥浆能够渗透到地层，尽快形成泥膜；二是考虑在施工中泥浆压力出现波动而给定的一种安全余度。这种压力设定方法在实际工程中已经得到了很好地验证。

2.3 舱内控制技术

2.3.1 气垫舱压力的设定

赣江实测水位线到隧道顶部约18 m左右，隧道最浅埋深为5.4 m左右，其他计算参数如表2所示。

表2 计算参数Table 2 Calculation parameters

为了保证泥水盾构安全快速穿越赣江浅覆土地段，气垫舱压力的设定应综合考虑切口水压的上限值、下限值和极限值，由于上限值与下限值相差范围较大，通常取两者的平均值作为参考；同时，为防止击穿地层，现场气垫舱压力的设定应略有降低，但气垫舱压力的设定值不应小于极限值，气垫舱压力的设定值如表3所示。

表3 气垫舱压力设定值Table 3 Pressure in air cushion chamberMPa

2.3.2 液位控制

气垫舱液位的上升与下降，造成掌子面压力随之波动，对掌子面的稳定性产生一定影响，也客观反映出开挖舱内泥渣的堆积情况。根据对气垫舱液位升降趋势的观察分析，当液位的升降趋势较大时，要及时调节进浆流量、出浆流量、掘进速度等参数，使液位的变化趋势稳定，而液位的稳定需要通过调节进浆和排浆的流量差来实现，进、排浆流量的调节，要通过调整进浆泵和排浆泵的转速来实现。

2.3.3 进、排浆流量及压力的控制

泥浆循环的目的是携带渣土。为避免渣土沉淀，泥浆必须具备一定的流速，对于不同的地质，其要求的流速是不同的，与渣土的比重、泥浆的黏度有关［9］。当盾构穿越赣江浅覆盖透水层时，需要快速通过，为了保证盾构掘进顺利进行，进、排浆流量应根据泥水舱内液位以及盾构掘进速度来调整，必须保证进、排浆流量。掘进速度应控制在5～12 mm/min，进、排浆流量高峰值分别控制在650 m3/h和750 m3/h左右。当盾构掘进速度较高时，单位时间内切削下来的石碴量较多，此时，应选择与之相适应的进、排浆流量，以将石碴排出；反之，当盾构掘进速度较低时，可适当减小进、排浆流量［10-11］。根据之前盾构掘进的施工经验，进、排浆流量及压力的控制参数如表4所示。在操作时尽量保持进、排浆流量的平衡。

表4 进、排浆量及压力的控制参数Table 4 Slurry flow rate and slurry pressure

2.3.4 吸浆口防堵控制

吸浆口堵塞是泥水盾构施工过程中经常遇到的现象，本工程在施工过程中主要从2方面采取了应对措施，并且取得了良好的应用效果。一方面通过张开、闭合吸浆口处的碎石机鄂板，对吸浆口处的大块碴土或堆积物起到搅拌作用，以保证排碴顺畅；另一方面可通过单独开启气垫舱下部排浆口处的进浆管，增加冲刷量或循环时间来将排浆口处的堆积物清理干净。

3 泥饼防治控制技术

针对盾构掘进过程中的泥饼防治与掘进参数控制技术问题，国内外已进行了大量的研究［12-14］，并得到了一些防治泥饼的施工控制技术，同时，确定了一些典型地质条件下盾构的具体掘进参数。但是，在目前城市地铁施工中，大多数采用土压平衡盾构，其所确定的相关掘进参数对本工程采用的泥水平衡盾构并不适用；另一方面，本工程遇到的地质情况与已有研究成果差异较大，尚无相关经验可供借鉴。因此，研究盾构刀盘泥饼的防治技术对本工程意义重大。

3.1 盾构刀盘结泥饼现象

在秋水广场站—中山西路站泥水盾构掘出加固体后，盾构区间前200 m左右以砂、卵石为主，随后上部为砂、卵石层，下部为泥质粉砂岩，到最后进入全断面泥质粉砂岩层。在盾构的掘进过程中，盾构总推力一直从1 200 kN逐步增加到1 800 kN，盾构的扭矩从开始的1 100 kN·m逐步增加到2 800 kN·m。在掘进至156环后，推力与扭矩大幅度增大，掘进速度明显降低，平均速度仅有6 mm/min，贯入度减少至4～6 mm。针对以上掘进参数异常的情况，经分析及咨询，认为是刀盘结泥饼引起，经专业人员带压进舱检查后发现，在刀盘面板辐板与辐条之间、刀箱内、牛腿位置结满了泥饼，从而可以判断是刀盘结泥饼导致刀盘扭矩加大、掘进速度降低（见图1）。

图1 结泥饼现象Fig.1 Mucks stuck to the cutter head

3.2 原因分析

从地质条件、盾构选型以及施工条件等方面着手，对刀盘结泥饼的原因分析如下。

3.2.1 地质条件

秋水广场站—中山西路站泥水盾构区间隧道洞身所处的地层主要为强、中风化和微风化泥质粉砂岩，节理裂隙发育，遇水软化，失水崩裂，上覆为江底的松散砂层，与赣江有直接的水力联系，在刀具的切削、刀盘的挤压和泥水盾构环流系统冲刷等因素的共同作用下变为碎屑和泥粉，结合泥水盾构施工原理的特性，岩块和土块内的黏土矿物遇水（或泥浆）软化并吸收水分膨胀，在泥水舱内不断搅拌变成泥团，这些碎屑粉末、黏土颗粒和泥团是形成泥饼的基础材料。通过对泥质粉砂岩土样（1＃为风化，2＃为块状）进行检测，得出矿物含量如表5所示。

表5 矿物含量测试结果Table 5 Mineral contents of muddy silty sandstone%

由表5可知，绿泥石与伊利石总含量为27%～28%。绿泥石是碎屑储集岩中较常见的黏土矿物之一，伊利石是一种富钾的硅酸盐云母类黏土矿物，根据以往经验，当土或岩中黏土矿物含量超过25%时，随着其含量的增加，在相同的设备和施工工艺条件下，泥饼形成的可能性将增加。

3.2.2 系统设计缺陷

泥水平衡盾构系统设计缺陷是导致泥饼产生的另一个主要因素，主要表现为刀盘中心区开口率不足、刀盘中刀具的数量和布置形式不合理、刀具高差层次不明显、刀具破岩能力不足、泥水环流系统泥浆冲刷压力不足等。根据施工过程中多次开舱检查结果可知，产生泥饼的位置主要集中在刀盘牛腿中心和中心刀具位置，由此分析其主要原因是泥水环流系统进浆管泥浆冲刷压力不足和刀盘中心开口率过小。

3.2.3 施工过程控制不当

在施工过程中，盾构操控人员的操作和预判是泥饼产生的一个不容忽视的重要因素，总结归纳主要有以下几点：

1）循环泥浆物理性能不合理导致沉渣冲刷、搅拌不到位，积渣过多。在实际操作过程中，由于对掘进地层的认知不足、现场物理性能检测试验频率缩减以及没有认真分析泥水分离系统的出渣等原因，未及时调整泥浆的黏度、密度和含砂率等参数，导致泥水舱内渣土无法及时排出而推积，密实度和泥浆物理性能指标越来越高，最终形成泥饼。

2）盾构施工参数控制缺乏预控性。泥水平衡盾构操控主要包括盾构推进系统和泥水环流系统（包括进、排泥浆流量和压力，泥浆物理性能，气舱液位高度等）2部分；因此，相对于土压平衡盾构而言，泥水盾构施工参数控制略显复杂，对中央控制室操作司机要求更高。操作司机如果不能根据施工地质变化、出渣情况和设备故障等预控盾构施工掘进参数，一方面会使盾构长时间带“病”施工，大大降低设备使用寿命；另一方面将无法有效规避潜在的施工风险。

3.3 防治“泥饼”控制技术

3.3.1 严控泥浆指标

根据各种泥浆参数下的盾构掘进参数，确定泥质粉砂岩地层盾构掘进泥浆指标。通过长时间各项参数总结对比，确定控制泥浆的各种性能指标（泥浆比重、黏度），在施工过程中要对其进行严格控制。

1）在掘进过程中，严格控制泥浆的各种性能指标，包括黏度、密度和析水率等。根据中、强风化岩和黏土地层岩土特性，通过对隧道洞身地层的抽芯土样进行实验，选取参数适合的低黏度、低密度、低失水性的泥浆。

2）泥浆指标应控制为密度1.05～1.10 g/cm3，黏度18～20 s。在掘进初期，往泥浆内添加润滑剂可以有效降低岩石粉末和土层中的黏土附着在刀盘或已经形成的泥饼上的概率，并且可以化解初步形成的泥饼。

3）在掘进过程中，渣土的溶解会引起泥浆黏度和比重的快速上升，导致循环泥浆渣土携带能力的严重下降，容易造成黏土团滞留在刀盘及土舱内。在盾构掘进的过程中，要及时进行泥浆指标的实验，必要时每5 min就需监测一次。根据泥浆变化情况，通过泥水处理系统调整循环泥浆或加注清水等方式，将不符合要求的高浓度泥浆稀释至控制指标范围内。

4）为提升泥质粉砂岩地层中的泥水分离效果，增设1台离心机，采用“筛分—旋流—沉淀—离心”4级泥水分离模式。

3.3.2 优化刀盘、刀具配置

在盾构组装阶段，对刀盘、刀具进行如下优化改造：

1）在盾构刀盘的周边焊3道耐磨条，并焊接大圆环保护刀，以充分保证刀盘在岩层掘进时的耐磨性能。优化刀具排列的设计只能减小刀盘和刀座结构磨损。

2）刀盘背面开口向内倾斜（见图2），比开口处为直角的结构更利于导入切削下来的渣土。

3）在泥质粉砂岩地层掘进时，为减小刀盘结泥饼、带压进舱检修刀具的概率，将中心双联滚刀更换为可换式撕裂刀，以增加刀盘中心开口率，同时，将4把边滚刀更换为耐磨性能更好的球齿滚刀，中心刀具配置宜采用可更换双刃撕裂刀。

4）在土舱的舱壁和刀盘的背后各设计有多条搅拌臂，以利于渣土搅拌流动，防止结泥饼。同时，刀盘的支撑结构宜采用4条呈放射状圆柱支撑臂，有利于渣土流动。

图2 刀盘背面开口形式对比Fig.2 Opening of cutter head

3.3.3 改造泥水环流系统

借用2台盾构原有的冲刷管路，通过增加冲刷泵，并减小冲刷管路的口径，以增加冲刷压力，达到更好的冲刷效果，从而避免刀盘形成泥饼、刀箱堵塞。通过带压进舱对NFM-07及海瑞克S367进行了改进，具体的改进方案为：

1）2台盾构在原有进浆泵基础上各增加1台55 kW的冲刷泵，以增加刀盘舱冲刷压力；在进浆管上加工一个DN150的接驳口，以供冲刷泵进浆，冲刷泵的出浆管分别接到盾构原有的刀盘冲刷管上。

2）将刀盘舱预留的DN80进浆孔改进成沿刀盘面板的半径方向5个直径为16 mm的冲刷小孔，这样可以对刀盘不同轨迹进行冲刷。

3）将海瑞克S367右侧刀盘舱DN80膨润土管路引至泥浆门两侧，对其进行单独冲刷，以确保排碴通畅，防止堵塞泥浆门。

4）将海瑞克S367中心的DN80（NFM-07中心DN100）冲刷管改进为中间1个、周边3个直径为25 mm的冲刷孔，以冲刷刀盘中心区域双联滚刀。

在对NFM-07盾构的冲刷系统改造完成并更换刀具恢复掘进后，总推力由1 800 kN降至1 200 kN，刀盘扭矩由2 800 kN·m降至2 000 kN·m，掘进速度由6 mm/min提高为14 mm/min。从冲刷系统改造后的掘进情况来看，盾构的推力、扭矩大幅度降低，加快了施工进度。

4 掘进参数控制与姿态调整

4.1 盾构掘进参数的控制

4.1.1 盾构掘进参数统计分析

对NFM-07、S367这2台泥水盾构掘进浅覆土段前100环（第165～265环）每环的盾构总推力、刀盘扭矩、刀盘转速以及盾构掘进速度平均值进行统计分析，可以得到泥水盾构总推力的变化规律，如图3所示。

图3 盾构掘进参数统计分析Fig.3 Statistics and analysis of shield boring parameters

根据图3及相关数据资料分析得出：

1）在强、中风化泥质粉砂岩地层中掘进时，刀盘结泥饼，掘进速度低，推力总体较大；在中、微风化泥质粉砂岩地层中，地质条件较好，刀具配置适宜，经刀盘冲刷系统改造，结泥饼现象消失，盾构掘进速度均一，推力可能较小。

2）在强、中风化泥质粉砂岩地层中，刀盘扭矩总体偏大；在中、微风化泥质粉砂岩地层中较小。

3）在中、微风化泥质粉砂岩地层中，刀盘转速总体偏大；在强、中风化泥质粉砂岩地层较小。

4）在中、微风化泥质粉砂岩地层中，泥水盾构掘进速度较快；在强、中风化泥质粉砂岩地层中较小。泥水盾构在强、中风化泥质粉砂岩地层掘进时，在刀具切削和刀盘冲击作用下，岩块变成碎屑和粉末状，这些碎屑粉末状的黏土颗粒在刀盘周围形成泥饼，从而导致盾构掘进速度降低。

4.1.2 盾构掘进参数建议

通过对NFM-07、S367这2台泥水盾构掘进浅覆土段前100环盾构掘进参数的统计分析，得到泥水盾构顺利穿越浅覆土段的合理掘进参数建议值，如表6所示。

表6 泥水盾构合理掘进参数建议值Table 6 Proposed slurry shield boring parameters

4.2 盾构姿态控制与调整

4.2.1 盾构姿态控制

由于盾构表面与地层间的摩擦阻力不均匀、地层软硬不均、隧道曲线和坡度变化以及操作等因素的影响，盾构推进不可能完全按照设计的隧道轴线前进，会产生一定的偏差；开挖面上的泥水压力以及刀盘切削地层所引起的阻力不均匀，也会引起一定的偏差；在盾构推进过程中，不同部位推进千斤顶参数设定的偏差也易引起推进方向的偏差。当这种偏差超过一定限界时，就会使隧道衬砌侵限、盾尾间隙变小、管片局部受力恶化，并造成地层损失增大而使地表沉降加大。因此，在盾构施工中，必须采取有效技术措施控制掘进方向，及时有效地纠正掘进偏差。

1）利用盾构VMT导向系统和人工测量来完成盾构始发姿态测量。S367盾构配备了德国VMT公司的SLS-T导向系统，配置了导向、自动定位、掘进程序软件和显示器等，能够全天候在盾构主控室动态显示盾构当前位置与隧道设计轴线的偏差以及趋势。

2）采用分区操作盾构推进油缸控制盾构掘进方向。根据线路条件所做的分段轴线拟合控制计划、导向系统反映的盾构姿态信息，结合隧道地层情况，通过分区操作盾构的推进油缸来控制掘进方向。

4.2.2 盾构掘进姿态纠偏

在实际施工中，由于地质突变等原因导致盾构推进方向可能会偏离设计轴线；在软土地层中掘进时，由于地层提供的摩擦阻力过小，可能会产生盾体滚动角偏差；在线路变坡段或急弯段掘进时，有可能产生较大的竖向偏差。因此，在盾构施工过程中，应及时调整盾构掘进姿态，及时纠偏。具体体现在以下几个方面：

1）姿态调整。参照上述方法，分区操作推进油缸来调整盾构姿态，纠正偏差，将盾构的方向控制调整到符合要求的范围内。

2）滚动纠偏。当滚动超限时，盾构会自动报警，此时应采用盾构刀盘反转的方法纠正滚动偏差。允许滚动偏差≤1.5°，当其超过1.5°时盾构报警，提示操纵者应该切换刀盘旋转方向，进行反转纠偏。

3）竖直方向纠偏。控制盾构方向的主要因素是千斤顶的单侧推力，当盾构出现下俯时，可加大下侧千斤顶的推力；当盾构出现上仰时，可加大上侧千斤顶的推力来进行纠偏。

4）水平方向纠偏。与竖直方向纠偏的原理一样，左偏时应加大左侧千斤顶的推进压力，右偏时则应加大右侧千斤顶的推进压力。

5 结论与建议

针对泥水盾构穿越赣江浅覆盖透水层过程中出现的工程难题，本文充分结合工程地质条件，从控制开挖面稳定性、防治刀盘结泥饼及掘进参数控制等方面，展开了深入研究，并提出了具体的施工控制技术，得出主要研究结论如下：

1）泥水盾构在浅覆盖透水层正常掘进时，建议泥膜泥浆1 m3配合比为100 kg（膨润土）∶1 000 kg（水），黏度控制在16～20 s，比重控制在1.06～1.08；

2）气垫舱压力的设定应综合考虑切口水压的上限值、下限值和极限值，通常取上限值与下限值的平均值作为参考；

3）通过调节进浆流量、排浆流量、掘进速度等参数（其中，进、排浆流量最高峰值应分别控制在650 m3/h 和750 m3/h左右），确保液位在50%左右波动；

4）NFM-07号、S367号泥水盾构在浅覆土透水砂层中掘进的合理参数建议值为刀盘转速1.0～1.05 r/min和1.4～1.6 r/min，掘进速度5～10 mm/min和8～12 mm/min，总推力1 500～1 800 kN和1 100～1 400 kN，刀盘扭矩2 300～2 800 kN·m和1 900～2 200 kN·m；

5）在盾构施工过程中，应及时通过滚动纠偏、竖直方向纠偏、水平方向纠偏等措施，尽量确保盾构沿预期设计轴线推进。

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［12］ 李志军，翟志国，赵康林.泥水盾构刀盘结泥饼形成原因及防治技术［J］.地下空间与工程学报，2014，10（增刊2）：1866-1871.（LI Zhijun，ZHAI Zhiguo，ZHAO Kanglin.Causes of mud cake formation on cutter head of slurry shield and its control technology［J］.Chinese Journal of Underground Space and Engineering，2014，10 （S2）：1866-1871.（in Chinese））

［13］ 陈乔松，刘德智，杨军宁，等.泥水平衡盾构机刀盘泥饼形成机理及防治技术［J］.长沙铁道学院学报：社会科学版，2011，12（2）：214-215.（CHEN Qiaosong，LIU Dezhi，YANG Junning，et al.Causes of mud cake formation on cutter head of slurry shield and its control technology［J］.Journal of Changsha Railway University：Social Science，2011，12（2）：214-215.（in Chinese））

［14］ 严辉.盾构隧道施工中刀盘泥饼的形成机理和防治措施［J］.现代隧道技术，2007，44（4）：24-27，35.（YAN Hui.Mechanism of the formation and the prevention of clay cakes in shield tunneling［J］.Modern Tunnelling Technology，2007，44（4）：24-27，35.（in Chinese））

Key Technologies for Slurry Shield Crossing Underneath Ganjiang River with Shallow Permeable Cover：Case Study on Line 1 of Nanchang Metro

WANG Mingsheng

（China Railway Tunnel Group Co.，Ltd.，Luoyang 471009，Henan，China）

During the construction of the running tunnel from Qiushui Square Station to Zhongshanxilu Station on Line 1 of Nanchang Metro，the slurry shield crosses Ganjiang river under shallow permeable cover，which may result in the instability of the excavation face，clogging of the cutter head and difficulty in controlling the shield attitude.In the paper，the control of the stability of the excavation face is analyzed in terms of selection of the slurry parameters，calculation of the water pressure at the cutting edge and control of the shield boring parameters；the clogging of the cutter head is analyzed and it is proposed that the parameters of the slurry should be strictly controlled so as to ensure smooth shield boring；the boring parameters of the first 100 rings（from Ring No.165 to Ring No.265）of NFM-07 shield and S367 shield are analyzed，and parameters are proposed for slurry shield boring under shallow permeable cover.

Nanchang Metro；river-crossing tunnel；slurry shield；shallow permeable cover；excavation face stability；clogging

10.3973/j.issn.1672-741X.2015.11.017

U 455.46

A

1672-741X（2015）11-1222-07

2015-06-26；

2015-10-12

王明胜（1976—），男，安徽舒城人，2013年毕业于南京理工大学，建筑与土木工程专业，硕士，高级工程师，从事科技创新的开发与管理工作。