问题——城市轨道交通建设向深部与复杂区段延伸,施工风险随之上升。
青岛地铁6号线二期红辛区间位于滨海地带,水文地质条件多变,需穿越富水砂层与构造破碎带等不良地层,同时下穿河流并邻近主干道及建筑群。
此类条件下,盾构掘进面稳定性与地层扰动控制难度显著增大,易诱发突涌、地表沉降与周边结构物变形等安全隐患,对施工组织、设备能力和风险管控提出更高要求。
原因——风险集中在“水”和“砂”的耦合效应,以及地层不均一带来的参数波动。
滨海富水砂层孔隙水丰富、渗透性强,掘进过程中一旦掌子面压力控制不当,容易出现失稳、流砂与喷涌;构造破碎带则可能导致围岩完整性差、可塑性与强度突变,进而引起刀盘扭矩、推进阻力和出渣状态频繁变化。
加之需下穿河流与临近建(构)筑物,允许变形空间更小,施工必须在安全、质量、进度之间实现更精细的平衡。
影响——复杂区间的顺利贯通,直接关系线路成网效能与城市运行安全。
作为青岛轨道交通网络的重要组成部分,6号线二期推进将进一步完善西海岸新区交通骨架,提高通勤效率与公共交通吸引力。
更重要的是,在复杂地质与周边敏感环境下实现安全掘进,为城市地下空间开发提供了工程示范:一方面验证了在多变地层中对掘进面压力、渣土改良与沉降控制的系统方法;另一方面积累了设备适配、参数区间、风险预警等关键数据,为后续同类型工程的方案比选与成本测算提供依据。
对策——以装备创新牵引工法升级,以全过程管控降低不确定性。
施工团队联合相关单位,引入并应用国内首台“土压+微泥水”双模盾构机,核心在于可根据地层状态在“土压平衡”和“微泥水平衡”两种模式间灵活切换:当地层以可塑性较好的土体为主时,采用土压平衡有利于稳住掌子面并保持出渣连续;当遭遇富水砂层、渗透性增强等情形时,转入微泥水模式,通过更稳定的压力传递与渣土输送体系,提高对突涌与坍塌风险的抑制能力。
围绕设备能力释放,项目管理方同步强化质量目标与过程控制,实施关键参数实时监测、风险点分级管控和应急预案演练;在外部环境方面,注重与周边社区沟通协调,优化施工时序与交通组织,降低施工扰动对居民生活与城市运行的影响。
综合来看,“装备+管理+协同”的组合拳,使复杂地层条件下的安全与效率得到兼顾,并在节约投资、形成技术成果等方面释放综合效益。
前景——双模盾构的成功应用,折射出我国地下工程从“能建”向“善建、智建”迭代的趋势。
随着城市更新、轨道交通加密与跨江跨海工程增多,类似富水砂层、破碎带与敏感环境叠加的工况将更常见。
此次实践表明,通过设备多模式适配与参数精细化控制,可提升工程应对不确定性的能力。
下一步,可在标准化层面进一步沉淀:形成适用于滨海富水地层的模式切换判据、施工参数推荐区间与监测预警指标体系;在推广层面,结合不同城市地质条件开展分级适配与应用评估,推动关键工法和核心部件持续优化,提高国产高端盾构装备的工程覆盖面与可靠性。
青岛地铁6号线的成功实践,既是技术创新的生动注脚,也是中国基建智慧与韧性的缩影。
未来,随着更多高难度工程的落地,以双模盾构为代表的前沿技术将持续赋能城市发展,为构建安全、高效的地下交通网络提供坚实支撑。
这一案例也启示我们:唯有以科技为矛、以协作为盾,方能攻克发展路上的“硬骨头”。