68.4% 见洞率!芳白城际白夏区间盾构始发,双模盾构机攻克岩溶 "无人区"
近日,随着盾构机刀盘轰鸣转动,芳村至白云机场城际铁路白夏盾构井至夏茅站区间右线盾构顺利始发,标志着该区间隧道施工取得关键节点突破。这条穿越岩溶强发育区的盾构区间,将以先进的双模盾构机和智能化系统,攻克复杂地质带来的施工难题。
白夏区间全长 713.7 米,隧道埋深 20.23 米至 25.90 米,线路地处岩溶强发育区,溶土洞见洞率高达 68.4%,最大溶洞洞高 35 米,灰岩上覆砂层最大厚度达 17.8 米。713.7 米的区间长度虽然不算很长,但地质条件的复杂性却极为罕见。68.4% 的溶土洞见洞率,意味着在钻探过程中,超过三分之二的钻孔都遇到了溶洞或土洞,岩溶发育程度之高令人震惊。35 米的最大溶洞洞高,相当于 10 多层楼的高度,如此巨大的溶洞给盾构施工带来了极大的不确定性。17.8 米的灰岩上覆砂层厚度,则意味着盾构机在穿越灰岩之前,要先穿过厚层砂层,施工风险进一步加大。
空洞、软土、硬岩、富水地层无序交错,盾构机需连续穿越风化深槽、富水砂层、上软下硬、灰岩与砂岩大面积交错等多重地质组合,复杂的地质条件使得风险贯穿施工掘进全程。岩溶强发育区的地质条件就像一个 "迷宫",空洞、软土、硬岩、富水地层无序交错,盾构机在掘进过程中随时可能遇到意想不到的地质情况。风化深槽是灰岩被风化侵蚀形成的深槽,填充着软弱物质;富水砂层则容易发生涌水、涌砂;上软下硬地层则使盾构机刀盘受力不均,姿态难以控制。这些多重地质组合的连续穿越,使得风险贯穿施工掘进的全过程,对施工技术和管理提出了极高要求。
同时,区间上方建筑连片密集、楼体间距狭小,掘进过程不可控因素进一步增多,施工管控难度再度攀升。白夏区间位于广州市区,上方建筑密集,楼体间距狭小,盾构施工引起的地层沉降可能对周边建筑造成影响。因此,必须严格控制地表沉降,确保周边建筑的安全。这进一步增加了施工管控的难度。
针对该超高风险岩溶复合地层重难点,广州地铁联合地铁设计、铁一院监理、中国建筑芳白城际总承包部、中建二局等参建单位,先后多次组织业内专家评审,并经过数据优化迭代,形成覆盖全面、可落地的系统化管控体系,涵盖风险预判、掘进施工及应急处置等环节。多家单位的联合攻关和多次专家评审,确保了施工方案的科学性和可行性。系统化管控体系覆盖了从风险预判到掘进施工再到应急处置的全过程,形成了闭环管理。风险预判阶段通过超前地质预报探明前方地质;掘进施工阶段通过精细化控制确保施工安全;应急处置阶段则制定了完善的应急预案,确保突发情况能够及时处置。
为适配复杂工况,项目采用 8.8 米泥水 / 土压平衡双模盾构机,全套搭载 HSP 超前地质预报、智能自动保压、超前同步注浆等智能化核心系统,实现隐蔽地质提前探测、掘进参数动态智能调控、高危地段实时加固,从而提前处置岩溶地层风险、有效控制掘进沉降超标、降低设备易损等核心难题,为高风险隧道掘进筑牢全方位技术屏障。8.8 米的泥水 / 土压平衡双模盾构机,可以根据地质条件在泥水模式和土压模式之间自由切换,适应不同地层的施工需求。HSP 超前地质预报系统可以提前探测前方的地质情况,特别是溶洞的位置和大小;智能自动保压系统可以自动维持土仓压力的稳定,减少地层扰动;超前同步注浆系统则可以在盾构掘进的同时进行注浆加固,及时填充溶洞和控制沉降。这些智能化核心系统的综合应用,为高风险隧道掘进提供了全方位的技术保障。
芳白城际铁路是广州城际铁路网络的重要组成部分,连接芳村与白云机场,对完善广州轨道交通网络、促进区域经济社会发展具有重要意义。白夏区间右线盾构的顺利始发,标志着芳白城际建设进入了加速阶段。随着盾构机的稳步掘进,这条穿越岩溶强发育区的隧道将被逐步攻克,为芳白城际的按期建成通车奠定坚实基础。
参考来源:金羊网
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