砂土液化可能性判别工作，确定可能引起涌水、涌砂和隧道渗漏的敏感地层区划
 

2.3 砂卵石类地层
这类地层的特点是几乎没有细颗粒，硬矿物含量高，渗透系数大，自稳定

性差。大多选用泥水平衡式盾构机掘进，但出于对场地条件和施工成本的考虑，
也有选用土压平衡式盾构机掘进，重点是做好盾构机刀盘的结构设计、刀具选型
布置、渣土改良装置设计以及排渣系统的设计，施工过程中做好渣土改良和同步
注浆，防止刀盘和螺旋输送机卡死、刀盘刀具快速磨损以及地层失稳的问题出现
 

这类地层的勘察重点在于查明卵石、漂石的粒径分布以及胶结情况，一般用

钻探的手段比较难查清尺寸较大的漂石，应该结合区域地质条件，岩土的成因
以及已有地质资料进行分析判断。粒径尺寸直接影响盾构机刀盘的开口率，排渣
系统的尺寸。砂卵石地层的粒径分布和赋水情况也是泥浆浓度选择（泥水平衡盾
构机）和渣土改良剂掺入比设定（土压平衡盾构机）的重要依据。

 

2.4 复合地层
复合地层是针对盾构法而提出的一个概念，它是一种在三维方向上，围岩

主要由岩土力学、工程地质和水文地质等特征相差较大的几种地层的组合。复合
地层盾构法施工面临的最大问题是

“上软下硬”带来的一系列问题：盾构机姿态

难控制、易喷涌、刀具快速磨损（滚刀偏磨）和地面变形大甚至塌陷。

 

因此，对于此类地层首先要查明以下几种界面和层面：（

1）上软下硬的硬

地层层面，不同程度的岩石风化界面；（

2）砂土地层和风化岩层界面；（3）

软土层和风化岩层界面。

 

对于岩石地层，要查明岩石的类型、风化程度、硬矿物含量、完整性系数和岩

体质量，这些地质特征直接影响盾构机设计和施工参数的设定。

 

2.5 不良地质条件勘察
对于盾构法而言，不良的地质条件主要有：膨胀性岩土、土洞、岩溶、断层破

碎带、孤石、球状风化体和有害气体。这些不良地质条件容易导致严重的工程地质
问题，甚至造成重大事故，要通过专项勘察查明，并分析其对盾构法施工可能
造成的影响。

 

3．水文地质条件勘察要点
地下水位和地下水类型影响盾构机密封系统的设计，特别是盾尾密封刷的

设计，施工过程中密封油脂的压力设定、注浆压力的设定、土仓内压力设定、渣土
改良剂浓度和掺入比的选择也与地下水位有直接的关系。因此，勘察时必须查明
地下水类型、水质、埋藏条件、相关土层的渗透性和承压水头等地下含水层的分布
边界条件、补给条件及地下水的活动特征。并分析饱和砂土地层中可能导致砂土
液化、涌水涌沙和地面塌陷等工程地质问题。

 

盾构穿越地表水体时，应调查地表水与地表水之间的水力联系，分析地表

水体对盾构法施工可能造成的危害。

 

4．岩土试验要点
与其它工法相比，盾构法施工隧道岩土试验成果有着更为广泛的用途，盾

构设备选型、设计、施工和岩土工程问题分析都需要相关的岩土参数。

 

盾构设备选型设计所需的岩土试验成果有：地下水位、孔隙水压力、渗透系

数、土的粘聚力、内摩擦角、标贯击数、颗粒分布曲线、岩石风化程度、岩石单轴抗
压强度、岩石抗拉强度、岩石

RQD、完整性系数、岩石结构构造和矿物成分。