成都地铁4号线二期西延线7大全国罕见难点已全部克服
3月7日上午,成都地铁4号线二期西延线最后一道“屏障”破裂,实现全线实现贯通。
地铁4号线是成都轨道交通线网络中的东西向骨干线路,二期在一期基础上沿城市东西轴线延伸,全长20.9公里,分东西延线。其中,西延线位于成温邛发展走廊,长10.8公里,设8个站点,于2013年底开工建设。
目前,4号线西延线所有车站主体结构已封顶,附属设施建设全面铺开,完成总建设量的50%以上,接下来将进入车站装修、轨道铺轨及设备安装等后续工程阶段。按照计划最快将于明年开通试运营。
此次实现洞通的西延线地质具有大粒径、高强度、高富水、强透水以及无胶结漂卵石地层的特点,在全国乃至国际上都是极为罕见复杂地质,该地层下的盾构施工,安全风险极高,稍有不慎就极易造成地面坍塌、陷落,具体表现为7大难点:
(1)地层松散,无胶结,稍微控制不好,就会出现超方现象。一旦超方可迅速反应到地面,导致地面形成空洞,安全风险非常大。
(2)全线隧道正上方5km燃气管线(污水管,给水管等),属于特别重大风险源。
(3)下穿江安河(汛期)、二道河、毛家堰、凤溪河,由于漂卵石渗透性极强,随时都可能出现隧道与河流形成水流通道,引发透水事故,属于特别重大风险源。
(4)盾构机穿越300m小半径曲线(长400m),在大粒径、高强度、弱胶结、高富水、强透水层、漂卵石地层属于成都地铁首例。
(5)大漂石含量多的地质条件下无法建立真正的土压平衡施工。
(6)地质情况非常恶劣,漂卵石含量太多,盾构机掘进过程中,漂卵石对滚刀的冲击较大,容易造成滚刀脱落。
(7)大漂石含量多的地质条件下,某些地段细颗粒含量非常少,渣土改良效果差,刀盘表面耐磨层薄弱,很容易造成整个刀盘磨损。
建设者们在施工过程中,克服了各种难以想象的困难,不断通过技术创新、优化施工工艺、加强设备的改进,利用“推力脱困法”“渣土改良法”有效地解决了在松散漂卵石富水地质条件下盾构机快速脱困,连续掘进和漂卵石频繁卡刀盘的难题。
西延线的特殊地质结构给盾构施工照成了极大的困扰。其中特别是盾构机在汛期下穿约50多米宽江安河,被列为成都市地铁工程建设单项工程特别重大风险源控制。为确保盾构机顺利穿越江安河,技术人员对穿越过程中可能出现的喷涌、涌砂、刀盘被卡造成停机、河堤、河底坍塌、盾尾漏水等一系列潜在风险源进行了详细的分析、评估判断,并制定相应的应急措施。
与此同时,在盾构机穿越河堤前后范围内进行河堤段地层地表注浆预加固处理。通过反复灌浆;使注浆压力达到设计终压,确保在穿越江底时河堤坍塌造成安全事故。在穿越前,设置盾构下穿江安河掘进试验段,为实际穿越江安河摸索总结经验,掌握相关掘进的技术参数。
正是在这样的“保驾护航”中,两台盾构机在不到半个月时间,两次成功穿越江安河,在成都地铁建设过程中一举创下两个第一:第一次在成都地铁建设盾构过程中创造了在松散砂砾石富水地质条件下成功下穿河道的案例,第一次创造了成都地铁工程建设盾构一日掘进25环的记录。
洞通是地铁建设的第一个重要节点,之后是轨通、电通。预计2017年开通试运营。