以上原则中以能绝对保证掘削面稳定、确保施工安全的机型为最重要。为了选择合适的盾构机型,除应对土质条件、地下水条件进行勘查外,还应对占地环境作充分的勘察。下面针对北京地区的具体地层进行盾构机选型分析。

　　3.1 第四纪洪冲积粘土地层

　　因粘土的N值较大,含水率低、掘削面能够自立。此外,因抗剪力大,变形小,故无需挡土隔板。可选以下的机型:

　　1)全敞式盾构机。在掘削面可以长时间自立的情况下,宜采用手式盾构、半机械式盾构、机械式盾构工法,通常辅以压气工法。

　　2)封闭式盾构机。一般全线掘削面都是洪积粘土的情况非常少,很多情况是夹层中有含水砂层,这时应选用封闭式盾构机。

　　3.2 砂质土地层

　　就砂质土而言,一般情况下泥水盾构和土压盾构均可选用。

　　1) 泥水盾构。由于北京作为我国的首都及国际化的大都市,地面交通非常繁忙,施工场地很有限,故在繁华市区一般不易选用泥水盾构。因为泥水配制系统和泥水处理系统使地表占地面积大增,影响交通和市容。在北京郊区场地开阔,地面交通不太繁忙的情况下可考虑选用泥水盾构。另外当砂层稳定性差,隧道直径过大(在11m以上)时应优先考虑泥水盾构。2)土压盾构。由于北京地区砂层稳定性较好,加上交通量大对市容要求较高,并考虑到费用问题,一般情况下土压盾构是合理的选择。

　　3.3 砂砾及巨砾层

　　因这种地层的渗水系数大,故必须选择封闭式盾构。掘削这种地层与前面介绍过的几种地层不同,因其砾石粒径大,若不预先采取粉碎措施直接通过排土设备排出,易发生排土系统堵塞和磨耗过大两个新问题。

　　4 结语

　　由于近年来土压盾构技术的飞速发展,涌现出各种不同特点适用于各种土质的泥土盾构机,这就使土压盾构的施工占地面积小、适用土质范围宽、排出泥土处理容易、出土效率高、工期短、成本低等优点得以充分发挥。目前,土压盾构除大断面不易都市市区使用外,大有取代泥水盾构之势。深信不久的将来,土压盾构将全面取代泥水盾构。

　　根据以上分析,对于北京地区盾构的选型要经过充分论证并在工程实践中不断总结经验和教训,综合考虑施工安全、环境影响、工程造价、工期要求等各方面的因素,经过方案比较选取适合北京地区工程地质与水文地质特点的盾构机型,大力促进北京的地铁建设。

　　参考文献:

　　[1]张凤祥,朱合华,傅德明.盾构隧道[M].北京:人民交通出版社,2004.80-81.

　　[2]尹旅超,朱振宏,李玉珍,等.日本隧道盾构新技术[M].武汉:华中理工大学出版社,1999.72-73.

　　[3]张凤祥,傅德明,杨国祥,等.盾构隧道施工手册[M].北京:人民交通出版社,2005.54-55.

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