青島地鐵土壓平衡盾構碎石土改良方法研究

冀海峰 劉衛景 趙國梁 牛宇哲 肖鳳春 江玉生 楊星

（1.青島市地鐵四號線有限公司，山東青島 266045；2.中國礦業大學（北京）力學與土木工程學院，北京 100083）

0 引言

青島地處我國黃海北部沿海地帶，區域地層條件復雜，為城市地鐵隧道的建設帶來了諸多難題。目前，青島地鐵區間隧道建設主要采用盾構法或TBM法施工，而盾構掘進過程中時常會遇到碎石土這一青島地區的典型地層，一方面大粒徑石子含量較多，顆粒間隙較大，在富水地層中易造成噴涌，另一方面又因為其顆粒級配較差，含有一定的砂土導致刀盤磨損嚴重，開挖效率降低。針對這一種地質情況，需要進行相應的土體改良以保證土壓平衡，減輕盾構刀盤磨損，提高掘進效率。

土體改良效果主要受改良劑種類和土體類型的影響。當前的研究主要針對砂土、黏土、卵石這些典型土體的改良，對于富水砂層的改良，徐琳琳等[1]采用鉑金環法和羅氏泡沫儀法測定了泡沫的表面張力和發泡能力等參數，提出了最佳發泡劑濃度并預測了砂土的改良效果。邱 龑等[2]采用電鏡掃描的方法對改良土的細觀結構進行研究，并結合實測數據提出了外摻膨潤土的改良方法，確定了其最佳配比。在考慮改良土對刀盤磨損性及出渣流塑性方面，劉 飛等[3]結合實測數據并進行大型滲透試驗研究了改良后渣土對刀盤扭矩的影響，確定了泡沫的最佳改良方案。胡長明等[4]對比研究了不同膨潤土配比條件下渣土改良效果，確定了膨潤土的最優膨化濃度，并提出了膨潤土泥漿注入指標的最佳改良方法。……