花岗岩与孤石地层盾构开仓换刀技术研究

董小军

(中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江 杭州 310014)

摘　要：　针对花岗岩与孤石地层中盾构开仓换刀作业风险高、技术复杂且缺乏系统性工艺总结的工程难题，以深圳市某水库水质保障工程盾构段为依托，结合工程地质详勘资料与16次带压开仓、8次常压开仓的现场施工数据，系统地研究了复杂硬岩地层中盾构开仓换刀的关键技术与管理体系。研究重点包括：①提出了以马氏黏度40～50 s、泥膜泄漏量不超过10%的膨润土泥膜构建技术，以及气压波动控制在±0.01 MPa以内的精确控制为核心的带压开仓工艺。②建立了涵盖8类检查项目的刀具磨损判定依据，并制定了“从中心向外围”的标准化更换流程。③制定了分级加压速率不超过10 kPa/min与阶段减压相结合的作业程序。④构建了分步排渣与气压补偿相结合的作业空间构建技术。⑤建立了三级应急组织体系与12项专项应急预案。工程实践结果表明：运用该技术体系后，单把刀具平均更换时间(每组3人)较类似地质标段更换同类型盾构刀具缩短15 min;膨润土用量节约15%～20%，刀具成本降低约10%;施工全过程无人员伤亡与设备事故，泥膜泄漏量及气压波动均严格控制在标准范围之内。该研究成果形成了涵盖“泥膜构建—气压控制—空间构建—刀具更换—加压减压—应急保障”的全流程技术体系，可为类似复杂地层中的盾构开仓换刀作业提供可借鉴的技术方案与实践依据。

关键词：　花岗岩地层; 孤石地层; 盾构开仓换刀; 带压开仓; 气压控制; 空间构建

引文格式： 董小军. 花岗岩与孤石地层盾构开仓换刀技术研究[J]. 市政技术，2026，44(7)：245-251. (Dong Xiaojun. Research on cutter replacement technology for shield tunneling in granite and boulder strata[J]. Journal of Municipal Technology，2026，44(7)：245-251.)