本文摘要：1月10日獲悉，歷經(jīng)四個月的艱苦奮戰(zhàn)，長沙地鐵3號線一期工程阜埠河站至靈官渡站區(qū)間，泥水平衡盾構(gòu)成功穿越過湘江巖溶發(fā)育地段，這意味著長沙地鐵已成功攻克3號線一期工程施工難度最大、風(fēng)險最大的控制性難點，取得了階段性勝利，也為3號線開通運(yùn)營奠定了堅實的基礎(chǔ)。

長沙地鐵3號線一期工程阜埠河站～靈官渡站區(qū)間（以下簡稱阜～靈區(qū)間）線路總長2.65公里，盾構(gòu)施工需穿越湘江、溶洞發(fā)育區(qū)。溶洞發(fā)育地段總長323米，其中橘子洲上長度為180米，湘江內(nèi)長度142米，該溶洞發(fā)育區(qū)溶洞見洞率高，地質(zhì)復(fù)雜，且與湘江水存在水力聯(lián)系，存在極大的安全風(fēng)險。

為此，長沙地鐵多次組織施工、設(shè)計、監(jiān)理等單位開展科技攻關(guān)，多次邀請國內(nèi)知名專家召開論證會，通過反復(fù)研究，確定了水上鋼平臺施工方案，將溶洞處理由水上施工化為“陸地”施工等系列方案，有效解決了淺溶洞區(qū)鋼管樁如何打設(shè)的技術(shù)難題。在參建各方的共同努力下，1月5日阜靈區(qū)間雙線安全穿越湘江溶洞加固區(qū)。

2017年1月21日，備受矚目的全國首臺穿越湘江的地鐵泥水盾構(gòu)機(jī)“湘盾一號”在靈官渡站勝利始發(fā)，開啟穿越湘江的壯舉！

2017年4月21日，長沙地鐵3號線一期工程第二臺泥水盾構(gòu)機(jī)“湘盾二號”在靈官渡站順利掘進(jìn)，再次打響穿越湘江攻堅戰(zhàn)！

長沙地鐵為何首次在3號線采用泥水盾構(gòu)機(jī)？

阜～靈區(qū)間施工難度極大、風(fēng)險極高，具有很強(qiáng)的挑戰(zhàn)性，該區(qū)間位于湘江之下，該區(qū)間地層復(fù)雜、地下水豐富、存在溶洞發(fā)育區(qū)、巖層破碎帶，且溶洞水與湘江水系聯(lián)通，具有高承壓水地層特性，過江風(fēng)險極大。

在土壓平衡與泥水盾構(gòu)的選型上，主要取決于刀盤扭矩控制和地面沉降控制。由于泥水盾構(gòu)對土倉壓力控制方面具有更高的準(zhǔn)確性，帶壓泥水能夠保持開挖面地層穩(wěn)定，無需特殊土體改良措施，適應(yīng)高水壓、長距離、大埋深底層。同時，刀盤扭矩小，采用泥漿泵泵送形式出渣，不需要渣車，洞內(nèi)施工環(huán)境好，出渣和掘進(jìn)效率高等特點。因此，長沙地鐵首次在該區(qū)間采用泥水平衡式盾構(gòu)掘進(jìn)湘江地鐵隧道。

風(fēng)險源——多

工程區(qū)間線路較長，盾構(gòu)施工下穿湘江中路、湘江東岸大堤、湘江、橘子洲頭、巖溶發(fā)育區(qū)、巖層破碎帶、湘江西岸大堤、岳麓教科新村等眾多風(fēng)險源，盾構(gòu)施工過程中，必須嚴(yán)格控制施工參數(shù)，確保周邊環(huán)境及施工安全可控。

標(biāo)準(zhǔn)要求——高

區(qū)間下穿橘子洲國家5A級風(fēng)景區(qū)和湘江東西河汊（二級水源保護(hù)區(qū)）。其中橘子洲梅園和湘江西河汊均有溶洞發(fā)育，溶洞發(fā)育地段總長323米，其中地面長度為180米，江內(nèi)長度142米。溶洞處理需在景區(qū)及西河汊區(qū)內(nèi)組織施工，環(huán)保、水保、窗口形象等要求極高，社會影響較大。

技術(shù)工藝——新

作為長沙首條采用泥水盾構(gòu)機(jī)穿越湘江地鐵隧道，無類似工程經(jīng)驗可借鑒，該工程又是一個全新課題，在技術(shù)和工藝上面臨一系列全新的挑戰(zhàn)。

地質(zhì)復(fù)雜——險

由于本段盾構(gòu)隧道主要穿越砂巖、泥質(zhì)灰?guī)r、細(xì)砂巖、中風(fēng)化灰?guī)r等軟硬不均地層等，易造成盾構(gòu)機(jī)刀盤扭矩大，消耗嚴(yán)重。盾構(gòu)隧道穿越斷裂帶，且區(qū)間內(nèi)存在巖溶發(fā)育，隧道洞身、隧道頂板之上，隧道底板之下均有溶洞分布，對盾構(gòu)掘進(jìn)影響較大，必須采取有效措施預(yù)防突水及盾構(gòu)機(jī)塌落等風(fēng)險。

工程線路——長

區(qū)間下穿湘江長度約1.6公里，下穿區(qū)段地層變化大，埋深大，水頭壓力高，如何防止盾構(gòu)機(jī)下穿湘江過程中出現(xiàn)冒頂、主軸承密封擊穿、隧道進(jìn)水等事故，成為施工面臨的重大課題。

3號線一期工程全長約36.5公里，起至坪塘站，止于龍角路站，共設(shè)車站25座。其中阜埠河站至靈官渡站區(qū)間隧道全長約2650米。該區(qū)間是長沙地鐵史上首次采用泥水平衡盾構(gòu)施工的區(qū)間，也是長沙乃至全國首個長距離水下溶洞區(qū)盾構(gòu)施工的區(qū)間。此次盾構(gòu)成功穿越溶洞區(qū)填補(bǔ)了長沙地鐵泥水平衡盾構(gòu)機(jī)使用的空白，對今后相同條件下的盾構(gòu)施工技術(shù)管控具有重要意義，也為類似水下溶洞區(qū)的加固和泥水平衡盾構(gòu)機(jī)的使用提供了寶貴堅實的工程經(jīng)驗。