盾构穿越大直径孤石群兼空洞地层掘进技术

方治纲/FANG Zhi-gang

（中铁三局集团第五工程有限公司，山西 晋中 030600）

地铁盾构在孤石群中掘进时，孤石在地层内会发生随机滚动，极易造成刀盘偏载，盾构姿态难以控制，在此条件下掘进，刀盘贯入度极低，掘进过程对周边土体扰动大，容易造成底层沉降超标，甚至危及周边建（构）物安全，同时在掘进过程中刀具容易发生崩刃、断轴及螺栓松动等现象，对盾构掘进施工影响极大。

1 工程概况

济南市轨道交通R2 线一期土建工程四标段宝华街站-长途汽车站区间，右线全长992.741m，左线全长998.042m，隧道埋深约9.6～12.3m。宝长区间共计穿越18 处建（构）筑物及1 处河道，首次在富水闪长岩地层中发现了超大直径孤石及大规模孤石群，最大孤石直径超过2.6m，在世界范围内实属罕见，短距离内地层变化剧烈，软硬不均、孤石群、孤石群伴空洞地层交替出现，威胁施工安全，施工难度非常大。

2 施工技术研究

1）研究应用了多种地球物理探测方法综合探测技术，在工程地质调查和钻孔地质分析的基础上，采用多种地球物理探测方法结果进行综合解译，实现对掘进面前方沿线空洞和孤石准确识别与成像，保证了孤石处理可提前进行。

2）研究应用了旋挖钻+潜孔锤接力法孤石处理技术，上部全、强风化闪长岩地层采用旋挖钻机成孔，下部极硬岩（最高强度达264MPa），采用潜孔锤钻机进行孤石置换作业，有效提高了成孔效率。

3）可提前发现盾构掘进范围内空洞，采用低强度混凝土进行填筑，有效降低了掘进过程中对刀盘及刀具的损耗。……