高富水复合砂层盾构隧道渗透破坏原因分析.pdf

第20卷第1期地下空间与程学报Vol.20

2024年2月ChineseJournalofUndergroundSpaceandEngineeringFeb.2024

高富水复合砂层盾构隧道渗透破坏原因分析

黄辉，潘泓2.3，陈乔松4,蔡磊2.3,骆冠勇2.3

亚热带建筑科学国家重点实验室，广州510640；4.广州轨道交通建设监理有限公司，广州510010）

摘要：特殊的地层条件及水力条件是事故发生的关键因素。本文通过砂土流失模型试验，

发现单一砂层、复合砂层的渗流破坏特征存在显著不同。单一砂层和“上粗下细”复合砂层的

侵蚀空洞呈漏斗形，而“上细下粗”复合砂层的侵蚀空洞呈碗形。当渗流出口处于粗细交界面

时，上细下粗的复合砂层，使大部分的水头损失消耗在上部的细砂层中。相同条件下，“上细

下粗”复合砂层中的渗流破坏最为强烈。广东某地铁区间突发涌水涌砂导致地面塌。事发

地为珠三角河网地带，盾构机处于由下层中粗砂和上粉细砂组合而成的复合砂层中，同时邻近

河涌强供水，两种结合极易发生涌水涌砂，引发周围地层砂水快速流失，造成上覆土层的大面

积塌陷。试验结果与现场现象相吻合，揭示了高富水复合砂层中容易导致事故的地层和水力

方面原因及上述多种因素组合致灾的机理。在类似工程勘察设计阶段，需重视复合砂层的识

别，并做好盾构的“密封”措施，防止渗流出口的出现

关键词：复合砂层；地下结构；流土；渗流破坏；空洞

中图分类号：TU443文献标识码：A

AnalysisofSeepageFailureinWater-RichCompositeSand

LayerCausedbyShieldTunneling

2,3

HuangHui,PanHong?,3,ChenQiaosong,CaiLei23,LuoGuanyong?

(1.GuangzhouMetroGroupCo.,Ltd,Guangzhou510330,P.R.China;

2.SchoolofCivilEngineeringandTransportation,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,P.R.China;

3.TheStateKeyLaboratoryofSubtropicalBuildingScience,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,

P.R.China;4.GuangzhouRailTransitConstructionSupervisionCo.,Ltd,Guangzhou510010,P.R.China)

Abstract:In2018,asuddeninfluxofwaterandsandinasectionofFoshanMetroLine2causedthe

groundtocollapse.Specialformationconditionsandhydraulicconditionsarethekeyfactorsfortheaccident.Through

asandlossmodeltest,itisfoundthattheseepageerosionofsinglesandlayerandcompositesandlayeris

significantlydifferent.Theerosioncavityofsinglesandlayerisfunnel-shaped,andthat