长株潭城际铁路浅埋高黏性上软下硬不良地层土压平衡盾构施工技术研究

刘　辉， 杨海林

(中铁隧道股份有限公司， 河南 郑州　450000)



长株潭城际铁路浅埋高黏性上软下硬不良地层土压平衡盾构施工技术研究

刘辉， 杨海林

(中铁隧道股份有限公司， 河南 郑州450000)

摘要：针对土压平衡盾构在高黏性与上软下硬地层中掘进施工容易出现的问题，依托长株潭城际铁路湘江隧道工程，对土压平衡盾构在浅埋高黏性上软下硬地层掘进施工技术进行研究探讨，通过改进盾构泡沫系统、改良盾构刀具配置、优化渣土改良等技术措施，较好地控制了地表沉降，确保盾构安全顺利掘进，通过了浅埋高黏性上软下硬地层。

关键词：长株潭城际铁路； 浅埋； 高黏性； 上软下硬地层； 土压平衡盾构

0引言

随着国家基础建设的大力发展，盾构法隧道施工以其高效率、高质量、对地表影响小等优点，在市政、铁路、轨道交通等隧道工程中得到了广泛应用。土压平衡盾构因具有占地小、对周边环境影响小等特点，在城区内施工有明显优势。对于土压平衡盾构[1]施工技术，国内外相关施工企业、专家等均进行了大量的研究。文献[2-4]对富水砂层中土压平衡盾构在施工过程中对土体的扰动、渣土的改良、掘进参数的选择等进行了探讨。文献[5-12]对土压平衡盾构的渣土改良技术进行了研究，总结了泡沫剂、膨润土浆液等添加剂在渣土改良中的作用；其中文献[12]通过工程实例，总结了不同类型的砂层中渣土改良技术，对添加剂的选择进行了分类及量化。文献[13-14]对上软下硬地层中土压平衡的掘进技术进行了研究；其中文献[14]通过南昌上软下硬地层施工实例，对该类型的地层中渣土改良技术进行了研究。

由于地质条件的多样性，加上城市施工所面临复杂的外部环境，如场地狭小、地下管线密布、周边构(建)筑物繁多等。土压平衡盾构施工除了需对不同的地质条件进行针对性分析研究，还需要从设备配置、施工工艺参数、渣土改良等诸多方面进行综合考虑。本文依托长沙—株洲—湘潭城际铁路湘江隧道项目，将对土压平衡盾构穿越浅埋高黏性上软下硬地层掘进施工技术进行研究，总结土压平衡盾构安全穿越此类地层的施工方法。

1工程概况

长株潭城际铁路湘江隧道进口—开福寺站区间，采用2台开挖直径为9.34 m的土压平衡盾构施工。盾构自进口明挖段始发，拟定始发段长度为300 m，始发设计纵坡为3%，洞顶埋深最小处为6.8 m，盾构始发50 m后便需穿越南湖大市场建筑群。洞身穿越地质主要为全至强风化泥质粉砂岩、砾岩，黏粉粒含量高，局部夹杂粉砂黏土层及粉细砂层、圆砾土层。始发段前150 m主要是上软下硬地层及高黏性土复合地层， 开挖断面顶部及上半断面1～2 m内为粗圆砾土及细圆砾土，该地层级配差，透水性强，下半断面为全至强风化砾岩，泥质胶结，岩体已风化呈黏塑性土状，遇水崩解；后续始发段掘进段主要穿越全至强风化砾岩。地质纵断面见图1。地质钻孔芯样见图2。

图1　地质纵断面图

(a)

(b)

本工程投入2台海瑞克公司设计制造的直径为9.34 m的土压平衡盾构，盾体长12 m，刀盘开口率为34%，共配置滚刀55把，超挖刀1把，边刮刀16把，切刀104把；共设有8路泡沫系统，上、中、下均匀分布，推进系统采用22组油缸，最大推力为70 000 kN。刀盘布置情况如图3所示。

图3　盾构刀盘设计图

2前期施工准备及施工情况

2.1施工方法的选择

1)建筑物保护加固措施。考虑到建筑物的安全，盾构下穿房屋前预先采用WSS工法对房屋基础进行预注浆加固。根据监控量测情况，地表采用跟踪注浆措施补偿地层损失。

2)掘进模式的选择。考虑到盾构始发段埋深小且上部地层较为松散，采取全土压模式掘进。

3)渣土改良的方式。以泡沫剂加水改良为主，根据掘进情况局部再增添膨润土进行改良。

4)同步注浆及二次注浆。同步注浆采用水泥砂浆，初凝时间为4～6 h，每5—8环采用水泥-水玻璃双液浆进行封闭，同时采用水泥浆进行二次补充注浆。

2.2施工过程中出现的情况

在盾构掘进至端头加固区后，逐渐建立土压并采用全土压模式，盾构通过加固区进入高黏性土及上软下硬地层后，盾构掘进出现异常(分别选取了22—25环掘进异常情况下的参数，见表1)，在掘进至26环时，对地表进行了加固，并对开舱进行了检查。在掘进过程中主要几种异常情况见表1。

表1　掘进异常参数

1)渣土和易性较差，渣温持续快速升高，渣土容易板结(主要是面板上及刀盘开口处)。

2)土舱及刀盘面板上的加水孔、泡沫注入孔等容易堵塞。

3)掘进参数波动较大，尤其是扭矩与推力在单环内的波动达到30%～40%，刀具磨损严重。

4)单位出渣量不均衡，单元段内(理论上每掘进一定距离出渣一矿斗车)出渣量有一定偏差。

掌子面地质情况见图4，糊刀渣样见图5。

3异常情况分析

3.1客观环境

盾构穿越上软下硬黏性地层，埋深较小，掘进模式采用全土压模式，舱内堆满渣土，加之岩层崩解后黏度较高，在掘进过程中刀盘扭矩易达到极限，掘进速度难以提升，刀盘长时间在满舱高黏性渣土中转动，极易导致渣温升高，渣土固结堵塞刀盘刀孔、开口，导致刀盘结泥饼严重，刀具异常磨损。

图4　掌子面地质情况

图5　糊刀渣样

3.2机械设备

由于土舱内为满舱渣土，泡沫系统打入阻力大，在单泵多管路系统下，极易造成个别管路堵塞，且难以及时发现堵塞管路的位置并进行疏通，导致添加剂不均衡影响渣土改良的效果。中心区域的刀具布置对高黏性土地层不适应，渣土容易粘聚在中心刀附近板结，掘进不畅。

3.3主观因素

渣土改良效果不佳是导致掘进不畅最主要的原因之一。渣土的流动性、和易性差，不利于螺旋输送机的排土，从而导致刀盘扭矩、推力过大，渣土在刀盘上板结形成泥饼，对掘进施工产生了不良的影响。

4方案对策

4.1设备系统的改造

4.1.1泡沫系统改造

盾构原泡沫系统为“单泵多管”系统，经常出现泡沫管堵塞现象，而且很难排查哪个管道泡沫孔被堵塞，即便发现因泵的压力不足，也难以疏通。针对这种情况拟将原泡沫系统改造为“单管单泵”系统，保证每一路泡沫管的注入压力。

4.1.2刀具配置调整

从开舱情况来看，中心刀区域渣土板结最为严重，在刀具选型与配置方面，主要对开口面积小的中心区刀具进行了更换，拟将2把中心双刃滚刀、3把低刀位单刃滚刀更换为 “羊角刀”，以增大中心区的开口面积，提高渣土自掌子面向土舱内的流动效率。

4.1.3刀盘加水设施改造

泥质砂岩吸水率高，经刀盘削落并在土舱中搅拌之后，体积膨胀系数较大。为增大渣土改良效果，拟在盾构前体面板中心区靠近旋转接头位置增加了一路直径为50 mm的高压加水管路，最大压力可达1.7 MPa。高压管路不仅能用于渣土改良加水，还可以直冲刀盘背部，对刀盘有冲刷作用。

4.2渣土改良添加剂进行跟踪试验

4.2.1对泡沫剂发泡效果进行检验

泡沫剂发泡效果是影响渣土改良的因素之一。为保证渣土改良的效果，拟选择几种泡沫剂对发泡效果进行试验，采用发泡效果最好的泡沫剂对渣土进行改良。

4.2.2渣土改良添加剂进行跟踪试验

参考其他项目的施工经验及专家经验[5-9]，拟对土舱内渣土分别进行添加剂改良试验。

1)单一膨润土作为渣土改良剂试验。

2)单一泡沫剂渣土改良试验[9，11]。

3)泡沫剂+膨润土双重改良试验[6]。

4)分散剂浸泡刀盘剥除泥饼试验。

根据结果选取最适合目前地层的方案进行渣土改良。

5方案实施效果及分析

5.1泡沫系统改造

5.1.1方案实施

弃用了原盾构的“单泵多管路”系统，采用“单管单泵”系统，每一条泡沫管路均对应一台泡沫注入泵，每个管路单独压力可达1 MPa。改造后的泡沫系统如图6所示。

图6　改造后的泡沫系统

5.1.2实施效果及分析

采用单管单泵系统后，由于每根泡沫管路的注入压力及流量均得到保证，即便出现泡沫孔堵塞，也能很方便地从注入泵压力变化判断堵塞管路和位置，并通过增加泵的注入压力对管路进行疏通。通过泡沫注入系统的改造，泡沫注入孔被堵塞的情况得到了控制，泡沫注入的均匀性也大大提高，有利提升了渣土的改良效果。

5.2刀具配置调整

5.2.1方案实施

在首次开舱过程中，将刀盘中心区刀具进行了更换，将2把中心双刃滚刀、3把低刀位单刃滚刀更换为“羊角刀”。

5.2.2实施效果及分析

虽然对中心区域的刀具进行了更换，增加了刀盘的开口率，但相对于整个面板来说增加的程度有限。虽然一定程度改善了中心区域渣土固结的现象，但对缓解刀盘面板上渣土固结情况效果一般，对今后刀盘设计可以给予指导意义。

5.3对泡沫剂效果进行检验

5.3.1方案实施

通过泡沫发生器试验、注入舱内试验搅拌改良渣土，对3种不同品牌的泡沫剂进行了对比试验。

1)对泡沫剂发泡效果比选试验。按照泡沫剂原液∶水=1∶12，泡沫设定发泡率为9%，均取3种品牌泡沫剂发泡后的泡沫20 L，做静置试验，对其泡沫消散持续时间进行统计，每经过1 h记录其体积变化，持续时间最长的为最优。泡沫剂发泡后静置消散统计如表2所示。

表2泡沫剂发泡后静置消散统计

Table 2Dissipating comparison and contrast among different foaming agents

品牌剩余比例/%1h2h3h4h5hA80602000B90703000C9575503010

2)搅拌渣土改良实验。在开舱条件下， 3种品牌泡沫剂分别取20 L，泡沫剂原液∶水=1∶12，泡沫设定发泡率为9%，注入土舱与渣土搅拌混合，测定其坍落度，观察其流动性。渣土坍落度实验如表3所示。

表3　渣土坍落度实验

5.3.2实施效果及分析

通过2个比对试验，不同泡沫剂发生的泡沫消散时间差距很大，对渣土流动性也有一定的影响，选择合适的泡沫剂对渣土改良的效果影响很大，通过上述的2个实验，在后续的掘进当中，采用了消散持续时间长的泡沫剂进行渣土改良，不但改善渣土的流塑性及对渣土的包裹性，通过泡沫剂的润滑作用还降低了刀盘、螺旋输送机扭矩及千斤顶的推力，减轻了刀具磨损，有效地降低了渣温，防止渣土的板结也有明显的效果，在后续施工中选取了C品牌的泡沫剂对渣土进行了改良。

5.4渣土改良添加剂的跟踪试验

5.4.1方案实施

渣土改良添加剂的选择对渣土改良的效果起到了决定性的作用，为了改善盾构在该地层的掘进需要，对改良剂进行试验，挑选适合该地层掘进需要的改良剂。

根据原定方案，分别采用膨润土浆液、泡沫剂、泡沫剂+膨润土浆液、分散剂进行渣土改良，并对试验效果进行跟踪。

5.4.2选用膨润土添加剂进行试验

膨润土浆液细滑，浆液分子易进入渣土块空隙，对黏性固结块进行分解，改善渣块的密实性和流塑性，以达到渣土改良的目的。

5.4.2.1膨润土膨化试验

选用膨润土前，分别选取钠基与钙基2种膨润土进行膨化试验，对其黏稠度进行对比选用，选取钠基、钙基浓度分别为1∶10进行黏稠度对比试验，选定膨化效果好的膨润土进行后续试验，具体情况见图7。根据上述试验结果，选取纳基膨润土不同浓度进行对比试验，选择合适的浓度进行调配膨润土浆液，具体情况见图8。通过试验可以发现1∶10纳基膨润土的膨化效果较好。

图7　相同浓度钠基钙基膨润土黏度变化曲线

Fig. 7Viscidity variation of sodium-based bentonite and calcium-based bentonite with same concentration

图8　不同浓度泥浆纳基膨润土黏度变化曲线

Fig. 8Viscidity variation of sodium-based bentonite and calcium-based bentonite with different concentrations

5.4.2.2实施效果及分析

添加膨润土作为渣土改良剂进行掘进试验，掘进速度下降明显，扭矩增大明显，渣温随之升高，膨润土膨化后黏度很大。虽然渣土中含有部分松散的卵石颗粒，但因渣土黏粒成分较高，本身就具备造浆能力，加入膨润土后，渣土黏度更高，扩散性和流动性都变得更差。总体来说，单独使用膨润土改良效果不佳。

5.4.3单独泡沫剂作为添加剂跟踪试验

5.4.3.1方案实施

选取5.3节试验中效果较好的C品牌泡沫剂结合改造后的泡沫注入系统对渣土进行改良试验，设定泡沫∶水=1∶12，发泡率为9%。

5.4.3.2实施效果及分析

在全土压模式下，渣土流塑状有明显改善，渣土的和易性较好，能实现连续出渣，扭矩较原掘进状态低，且在掘进过程中参数较为稳定未出现较为明显的波动(具体参数见表4)，便于盾构掘进操作，能实现平稳掘进施工。由于这种地层黏粒含量较高，渣土本身造浆能力比较强，渣土比较黏，本次试验利用泡沫剂的离散性，增强了渣土的流动性，又充分利用渣土本身黏粒产生的浆液稳定了土压，对松散地层的孔隙起到了填充与封闭的作用，较有效对渣土进行了改良，总体来说改良效果较好。

表4　48环掘进参数

5.4.4添加剂为泡沫剂加膨润土试验

5.4.4.1方案实施

盾构在全土压模式下，正常注入泡沫剂(设定泡沫∶水=1∶12，发泡率为9%)，同时注入膨润土浆液(浓度1∶10，膨化时间12 h)。

5.4.4.2实施效果及分析

出渣效果有所改善，出渣呈流塑状，掘进速度无明显上升，出渣连续稳定，渣温仍较高，约48 ℃，具体参数见表5。相对于单一泡沫剂作为添加剂，在稳定土压、改善出渣效果方面有所提升。泡沫剂改善刀盘前方掌子面切削下的渣土，膨润土浆液与泡沫剂混合也同时改良土舱内渣土，但在高黏性地层中对渣土改良效果与单独采用泡沫剂相对比渣土改良的效果无明显优势，从施工功效及经济角度考虑，添加泡沫剂加膨润土作为改良剂的方案不如仅添加泡沫剂的方案。

表5　52环掘进参数

5.4.5分散剂浸泡试验

5.4.5.1方案实施

在盾构停机过程中，向土舱注入分散剂溶液，利用分散剂溶液对结泥饼刀盘进行浸泡，通过分散剂分子作用，达到分解泥饼作用，分散剂∶水=1∶6(质量比)。在保持土舱上部压力为1.0的情况下，分4次加入，共加入7.8 m3分散剂溶液，浸泡12 h。

5.4.5.2实施效果及分析

分散剂浸泡后，恢复掘进，出渣不连续，容易出现喷渣的现象。扭矩、推力增大，速度减慢，具体参数见表6，掘进效果不理想。由于停机注入分散剂浸泡，分散剂作为溶液，大量地注入，舱内充满水溶液，喷渣成为必然现象。长时间浸泡，掌子面受到溶液侵蚀，风化更严重，易造成掌子面不稳定，反而增加了施工的难度。添加分散剂，功效很低，每次使用都需要浸泡12 h以上，在现场实用性不强，且对预防渣土板结及优化渣土改良的效果不明显，不适用在该种地层中使用。

表6　60环掘进参数

5.5几种添加剂方案对比分析

通过以上几种添加剂方案对比试验，泡沫剂加膨润土浆液方案及单独添加泡沫剂方案较适应这种高黏性上软下硬地层，无论是渣土的和易性、流动性均有明显的改善，对控制渣土温度升高及板结也有一定的效果。而且能有效地稳定土压力，对顶部松散地层的孔隙起到了填充和封闭的效果。相对于其他2种方案来说，效果较好。

其中添加泡沫剂加膨润土的方式对渣土进行改良相对于单一添加膨润土的方式，在对封闭上层松散地层的空隙及稳定土压方面的效果稍好，但是在高黏性地层本身的造浆能力较为突出的情况下，这种优势并不明显，因需要添加2种添加剂，对设备提出一定的要求，而且无论从经济角度还是施工工效来说，不如仅添加单一的泡沫剂的方式对渣土进行改良。在上部为松散土质的上软下硬地层，且地层黏粒含量不高的情况下，对解决全土压模式掘进的渣土改良提供了思路。

6结论与建议

盾构在浅埋高黏性上软下硬地层掘进施工中存在最主要问题即克服全土压掘进下的刀盘结泥饼，以及刀盘结泥饼之后带来的渣温升高、扭矩变化、掘进速度等问题，通过本项目施工中采取的措施，在浅埋高黏性上软下硬地层有以下体会和建议。

6.1在盾构设计制造阶段

1)增大刀盘开口率，尤其是中心区域的开口率，有利于前方切削渣土直接流入土舱，同时减小刀盘中心区结泥饼概率。

2)改进盾构泡沫系统及加水设施，在刀盘搅拌臂上不仅设计有泡沫孔，还能加入高压水孔，可以直接改良刀盘掌子面切削土体，对切削下的土体直接改良，增加其流动性，减小其黏性，有利切削，又能使掌子面渣土改良后顺利流入土舱，减小结泥饼概率。

3)考虑全土压模式下刀盘前方渣土改良效果，刀盘面板前尽量多布泡沫孔或加水孔，使切削下来的渣土在进入土舱前，改良均匀，避免刀盘结泥饼。

4)在上软下硬地层采用全土压模式的情况下，要充分考虑刀盘驱动功率，以实现在全土压模式下提高掘进速度，加强土舱内渣土的置换，有效避免渣土在舱内长时间的搅拌发热。

6.2施工阶段

1)浅埋段高黏性地层施工主要以控制地表沉降为主，掘进模式采用全土压推进模式(满舱)。全土压掘进模式极易造成刀盘结泥饼，但通过有效的渣土改良，合理的出渣管理，虽不能彻底解决刀盘结泥饼问题，但是在保证建筑安全、控制地表沉降量方面不失为一种有效的方法。

2)高黏性上软下硬地层建议渣土改良采用泡沫剂+水进行改良。在开挖断面圆砾层、砂层分布较多，地层本身造浆能力不足的情况下采用泡沫剂+膨润土浆液+水改良，能有效地对渣土进行改良并能稳定土舱压力。

3)有计划地每施工一阶段即进行开舱清理刀盘作业，也是保证连续有效掘进的好措施。

4)在施工盾构隧道穿越的地层具有一定自稳性的情况下，掘进模式建议采用土压平衡模式(气压模式)进行掘进，此模式下主要还是加大渣土改良力度，需严格控制掘进速度，使其与渣土改良能力相匹配，保证渣土改良，减小刀盘结泥饼概率，保证盾构连续掘进施工。

6.3下一步研究的意义

上软下硬地层的盾构掘进施工由于区域地层的差异，施工方法及渣土改良的方式也需进行相应地调整，在后续的施工中还需要进一步探索、研究。

参考文献(References)：

[1]周文波.盾构法隧道施工技术及应用[M].北京： 中国建筑工业出版社，2004. (ZHOU Wenbo. Method of shield tunnel construction technology and its application [M].Beijing: China Building Industry Press, 2004.(in Chinese))

[2]杨志新.长距离富水砂层土压平衡盾构施工土体扰动研究[D].北京： 北京交通大学，2010.(YANG Zhixin. Study on influence of EPB shield tunneling in water-rich sandy strata[D]. Beijing: Beijing Jiaotong University, 2010. (in Chinese))

[3]王怀志.富水沙层土压平衡盾构施工关键技术研究[D].广州： 华南理工大学，2012.(WANG Huaizhi. Study on construction technologies for EPB shield boring in water-rich sandy strata[D]. Guangzhou: South China University of Technology, 2012. (in Chinese))

[4]张旭东.土压平衡盾构穿越富水砂层施工技术探讨[J].岩土工程学报，2009(9): 145-149.(ZHANG Xudong. Earth pressure balance shield across the water sand bed construction technology study [J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2009(9) : 145-149. (in Chinese))

[5]汪国锋.北京地铁十号线土压平衡盾构土体改良技术应用研究[J].现代隧道技术，2009，46(4): 73-77.(WANG Guofeng. Soil improvement technologies and implementation for EPB shield in Beijing Subway Line 10[J].Modern Tunnelling Technology, 2009, 46(4) : 73-77. (in Chinese))

[6]魏康林.土压平衡盾构施工中泡沫和膨润土改良土体的微观机理分析[J].现代隧道技术，2007，44(1): 73-77.(WEI Kanglin. Micro-mechanism analysis for the soil improvement by foam and bentonite in EPB shield tunneling[J]. Modern Tunnelling Technology, 2007, 44 (1) : 73-77. (in Chinese))

[7]乔国刚，陶龙光，刘波,等.泡沫改良富水砂层工程性质的实验研究[J].现代隧道技术，2009，46(6)： 79-84.(QIAO Guogang,TAO Longguang,LIU Bo,et al. Study on engineering properties of foam-conditioned water-soaked sand strata[J]. Modern Tunnelling Technology, 2009,46(6) : 79-84. (in Chinese))

[8]魏康林.土压平衡式盾构施工中“理想状态土体”的探讨[J].城市轨道交通研究，2007(1)：67-70.(WEI Kanglin. On the “Ideal Soil” in the earth pressure balanced shield tunnelling[J].Urban Mass Transit, 2007(1)：67-70. (in Chinese))

[9]朱伟，郭涛，魏康林.盾构用气泡的性能及对开挖土体改良效果影响[J].地下空间与工程学报，2006，2(4): 571-577.(ZHU Wei,GUO Tao,WEI Kanglin. The performance of foams in shield tunneling method and its effect on the soil conditioning[J].Chinese Jounrnal of Underground Space and Engineering,2006,2(4): 571-577. (in Chinese))

[10]马连从.富水砂卵石地层盾构施工渣土改良研究[J].隧道建设，2010，30(4): 411-415.(MA Liancong. Study on ground conditioning for EPB shield in water-rich cobble ground[J]. Tunnel Construction, 2010，30(4): 411-415. (in Chinese))

[11]姜厚停，闫鑫，龚秋明.土压平衡盾构施工中泡沫改良圆砾地层试验研究[J].现代隧道技术，2008(增刊1): 187-190.(JIANG Houting,YAN Xin,GONG Qiuming. Earth pressure balance shield construction in the experimental study foam modified round gravel stratum[J]. Modern Tunnelling Technology,2008(S1): 187-190. (in Chinese))

[12]蔡辉.土压平衡盾构在砂层中掘进的渣土改良技术[J].隧道建设，2015,35(9): 928-934.(CAI Hui.Ground conditioning technology for EPB shield tunneling in sand strata [J].Tunnel Construction, 2015,35(9): 928-934.(in Chinese))

[13]付艳斌.上软下硬地层中盾构法隧道施工技术[J].交通科技与经济，2009(4): 80-81，84.(FU Yanbin. Construction techniques by shield tunneling method in upper-soft lower-hard ground [J].Technology & Economy in Areas of Communications, 2009(4): 80-81，84.(in Chinese))

[14]翟圣智，胡蒙达，叶明勇,等.南昌上软下硬地层土压平衡盾构渣土改良技术研究[J].铁道建筑，2014(8): 27-30.(ZHAI Shengzhi,HU Mengda,YE Mingyong, et al. Technologies for ground conditioning of EPB shield boring in upper-soft lower-hard ground[J]. Railway Engineering,2014(8): 27-30. (in Chinese))

Construction Technologies for EPB Shied Boring in Hard-soft Heterogeneous Ground with High Viscidity: A Case Study on A Shallow-covered Shield Tunnel on Changsha-Zhuzhou-Xiangtan Intercity Railway

LIU Hui, YANG Hailin

(ChinaRailwayEngineeringStockCo.,Ltd.,Zhengzhou450000,Henan,China)

Abstract:It is difficult for the earth pressure balance (EPB) shield tunneling in hard-soft heterogeneous ground with high viscidity. As a result, the construction technologies for EPB shield boring in hard-soft heterogeneous ground with high viscidity, such as improving the foaming system, improving the arrangement of cutting tools and improving the ground conditioning, are studied and then used. The results show that the ground surface settlement is brought under effective control and the safety of shield boring in hard-soft heterogeneous ground with high viscidity is guaranteed by using above-mentioned technologies.

Keywords:Changsha-Zhuzhou-Xiangtan Intercity Railway; shallow cover; high viscidity; hard-soft heterogeneous ground; EPB shield

中图分类号：U 455

文献标志码：B

文章编号：1672-741X(2016)02-0221-07

DOI:10.3973/j.issn.1672-741X.2016.02.015

作者简介：第一 刘辉(1982—)，男，湖南衡阳人，2004年毕业于福州大学，土木工程专业，本科，工程师，主要从事地下工程技术管理工作。E-mail: 21534643@qq.com。

收稿日期：2015-10-08; 修回日期: 2015-12-20