国内首个穿越黄河地铁隧道工程在兰州启动 [复制链接]

国内首个穿越*河地铁隧道工程在兰州启动

11月1日8时，正在修建中的兰州轨道交通1号线一期工程迎来了一个重要的里程碑时刻：泥水盾构机“金城5号”正式从迎门滩右线隧道始发。至此，国内首条穿越*河的地铁隧道工程——迎门滩至马滩区间盾构下穿*河正式实施。工程计划于2015年1月至3月盾构正式进入*河底部进行掘进作业，整个隧道位于*河河底下15.13米至22.45米。该工程意义重大，影响深远，也意味着兰州人的“地铁梦”又向前迈进了一步。

采用最先进的泥水加压技术

迎门滩站至马滩站区间位于安宁区银滩*河大桥南北两侧，右线长约1906米，左线长1908米，将采用盾构法施工。为了避开银滩*河大桥桥桩，本区间选择在银滩*河大桥上游约50米位置进行盾构下穿*河，其中左、右线下穿*河段长度均为404米。整个隧道位于*河河底下15.13米至22.45米。

此次盾构下穿*河，专门采用了直径6.48米、长96米、总重达500多吨的泥水盾构机。该盾构机采用目前世界上最先进的泥水加压技术，计划于明年1月至3月盾构正式进入*河底部进行掘进作业。如果进展顺利，该隧道工程将在10个月内完成。中铁第一勘察设计院穿*隧道总体设计负责人王飞向介绍道，整个掘进过程高度自动化，始发井内只需2名操作司机以及几名辅助工人进行工作，每个月的平均掘进速度可以达到200米左右，每天平均掘进速度可以达到10米左右。

工程建设条件国内罕见

“此次迎门滩至马滩区间盾构下穿*河是目前国内第一条穿越*河的地铁隧道工程，如此高难度的工程建设条件在国内十分罕见，更面临着许多技术难题。”据项目负责人介绍，由于*河水量丰富，河床以下地层基本以砂卵石为主，渗透系数较大，盾构掘进过程中，可能存在局部土体失稳或涌砂涌水问题；部分地段岩层较硬，可能存在较大粒径飘石，从而造成盾构刀盘受损；特殊地层仓内作业时存在土体塌陷，有毒有害气体会对作业人员造成伤害等。

据介绍，为了应对盾构穿越*河过程中各类技术难题，兰州市轨道交通公司与施工单位专门制定了专项应对措施。针对地层中可能存在大于粒径500毫米的飘石，施工单位将采用面板式刀盘，并设置滚刀，可将螺旋输送机送不出去的大卵石切碎以便排出；在隧道施工过程中，还将加强内部通风，防止有毒有害气体侵入，并加强监测，发现问题及时采取有效措施。

工程将两次穿越*河

其实，地铁穿越*河只是兰州轨道交通1号线一期工程遇到的难题之一，还有盾构穿越砂卵石地层、湿陷性*土地层、地下水防腐处理等，是兰州轨道交通建设中遇到的“四大技术难题”。目前，已经进行有针对性的研究，制定了相应的解决方案。

在此次建设中，轨道交通将两次穿越*河，分别在奥体中心～世纪大道和迎门滩～马滩区间，下穿*河隧道分别为317米和404米。这是国内首次穿越*河的地铁修建工程，主要存在的施工难点有：两穿*河区段水文地质条件复杂，可能出现涌水、涌砂、隧洞内渗漏水、高水压下盾尾密封失效、隧洞上浮难题；管片拼装及管片接缝、进出洞圈密封等部位的防渗处理；地层软硬不均，对刀具磨损大；长距离掘进存在刀具磨损及换刀作业等技术难点。

针对这些难点，建设方提出了技术解决方案。根据工程地质条件特点，两穿*河段施工法将采用泥水平衡盾构法。

盾构将穿越砂卵石地层

在轨道交通1号线修建中，盾构区间大部分在卵石层中掘进通过。据介绍，卵石层具有渗透系数大，透水性强，围岩稳定性差，最大粒径可达30～60厘米，承载力特征值达到650KPA，且分布无规律，局部地段有胶结，这些都对轨道交通建设产生影响。针对兰州砂卵石地层特征，工程建设将结合国内盾构法在相似地层成功施工的案例，从盾构选型、土体改良、刀盘和刀具配置以及盾构推进参数的选定等方面进行认真分析研究，最终确定各项控制参数的最优组合。

据悉，湿陷性*土层是轨道交通工程建设遇到的又一个难点。在东部市场～东岗区段，地面以下9米至13米为自重湿陷性*土场地，湿陷等级为Ⅲ级(严重)，局部Ⅳ级(很严重)，对工程修建影响较大。针对这些问题，建设方提出技术方案，对于地基湿陷等级为Ⅲ级，局部Ⅳ级的，当结构底板下失陷性土层小于2米时，采用2灰土换填来处理，当结构底板下失陷性土层大于2米时，采用灰土挤密桩措施处理。