盾構(gòu)機(jī)施工中的風(fēng)險(xiǎn)分析.ppt

3、盾構(gòu)隧道施工風(fēng)險(xiǎn)與規(guī)避對策,3.1盾構(gòu)隧道施工風(fēng)險(xiǎn)研究的必要性,隧道與地下工程與其他工程項(xiàng)目相比，由于具有隱蔽性、復(fù)雜性和不確定性等突出的特點(diǎn)，風(fēng)險(xiǎn)大，無論是設(shè)計(jì)、施工、決策都會遇到很多困難和障礙。尤其是在城市繁華或周圍環(huán)境復(fù)雜的地帶，隧道與地下工程的施工和運(yùn)營要涉及到過多的拆遷、對周圍環(huán)境及管線的影響，如果決策考慮不周，在其規(guī)劃、設(shè)計(jì)施工和運(yùn)營中均會對社會和國家造成不必要的重大的損失和不可估量的社會負(fù)面影響。,3.2盾構(gòu)隧道施工風(fēng)險(xiǎn)與規(guī)避對策,盾構(gòu)隧道安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測方法與評價(jià)，是指安全風(fēng)險(xiǎn)管理中的風(fēng)險(xiǎn)識別與風(fēng)險(xiǎn)評估和評價(jià)，將盾構(gòu)隧道施工中存在的物理危險(xiǎn)因素、人為危險(xiǎn)因素、心理危險(xiǎn)因素及危險(xiǎn)事故判定識別出來。在盾構(gòu)隧道施工中對安全的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識別，通常是根據(jù)施工的設(shè)計(jì)中提到的安全風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目，以往隧道施工中出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目、運(yùn)用先進(jìn)的儀器設(shè)備超前探測出的風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目。盾構(gòu)隧道施工風(fēng)險(xiǎn)主要有下述十一個(gè)方面。,3.2.1地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性風(fēng)險(xiǎn)及對策,地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性風(fēng)險(xiǎn) 地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性風(fēng)險(xiǎn)對策,3.2.1.1地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性風(fēng)險(xiǎn),由于地質(zhì)勘探的局限性，盾構(gòu)掘進(jìn)過程中遇到未預(yù)測到的不良地質(zhì)和地下障礙物的風(fēng)險(xiǎn)較大。 例如：在深圳地鐵一期工程2B標(biāo)段盾構(gòu)工程(福民站一會展中心站)右線區(qū)間盾構(gòu)推進(jìn)過程中，就出現(xiàn)了因地質(zhì)勘探不準(zhǔn)而造成盾構(gòu)機(jī)不能正常掘進(jìn)，刀具及刀盤磨損嚴(yán)重，甚至釀成安全事故。因此，施工前地質(zhì)勘探力求精細(xì)，施工中應(yīng)通過地質(zhì)補(bǔ)勘以及超前地質(zhì)預(yù)報(bào)等手段對隧道工作面前方地層進(jìn)一步探明。,2006年1月4日上午，廣州市黃埔區(qū)大沙地東路地鐵五號線大文區(qū)間盾構(gòu)施工路面發(fā)生沉陷，沉陷區(qū)域直徑約6 m，深度為60 cm。發(fā)生下陷的路面位于該項(xiàng)目部西側(cè)圍墻根下，水泥路面從四周朝路心凹陷，中心處下沉半米多深，路面的圍墻受牽引后，墻壁出現(xiàn)大量裂痕。專家現(xiàn)場分析認(rèn)為：該地段為地質(zhì)條件極為復(fù)雜的斷裂帶，且上部為回填砂土層，沉陷處地下水豐富。為保證安全和確保工程質(zhì)量，采用了盾構(gòu)法進(jìn)行施工，因施工中盾構(gòu)機(jī)擾動(dòng)了地層，地下水流失而引起路面局部沉陷。,3.2.1.2地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性風(fēng)險(xiǎn)對策,工程施工前，通過補(bǔ)充地質(zhì)鉆孔和回聲測深儀，進(jìn)一步查清隧道的地質(zhì)條件和覆土厚度，為盾構(gòu)機(jī)選型、盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)的選取及制定相應(yīng)的輔助措施提供第一手準(zhǔn)確資料。 盾構(gòu)機(jī)本身具有超前地質(zhì)鉆機(jī)及超聲波等超前地質(zhì)探測裝置，在施工中進(jìn)一步對工作面前方地層 進(jìn)行探明，以便早發(fā)現(xiàn)、早處理。,3.2.2盾構(gòu)機(jī)適應(yīng)性和可靠性風(fēng)險(xiǎn)及對策,盾構(gòu)機(jī)適應(yīng)性和可靠性風(fēng)險(xiǎn) 盾構(gòu)機(jī)適應(yīng)性和可靠性(即盾構(gòu)選型)風(fēng)險(xiǎn)對策,3.2.2.1盾構(gòu)機(jī)適應(yīng)性和可靠性風(fēng)險(xiǎn),盾構(gòu)機(jī)的選擇及其施工的可靠性，包括保持開挖面的穩(wěn)定、切削刀盤的種類、出土方式、主軸的扭矩、推進(jìn)能力以及最為關(guān)鍵的盾構(gòu)機(jī)械的密封性能等方面， 均應(yīng)緊密結(jié)合工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等條件認(rèn)真研究，對選用的盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行詳細(xì)的比較。盾構(gòu)機(jī)選用正確與否關(guān)系到工程成敗。,例如：上海合流污水治理91標(biāo)排放口隧道發(fā)生的左線隧道斷裂、沉陷事故，除了全斷面流砂和局部沼氣包突然釋放等原因之外，選用的小刀盤攪削拖板式前進(jìn)盾構(gòu)機(jī)機(jī)型不對，也是其中的主要原因。,3.2.2.2盾構(gòu)機(jī)適應(yīng)性和可靠性(即盾構(gòu)選型)風(fēng)險(xiǎn)對策,要認(rèn)真研究工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，根據(jù)擬建工程特點(diǎn)，明確工程施工對盾構(gòu)機(jī)性能和功能的要求，盾構(gòu)機(jī)必須有應(yīng)付突發(fā)事故的設(shè)備配置。 保證盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)不出現(xiàn)無法現(xiàn)場維修更換的機(jī)械故障，要求盾構(gòu)機(jī)主要部件原材料性能優(yōu)良，無損傷。大軸承在長時(shí)間擠壓力和扭轉(zhuǎn)力矩負(fù)荷的作用下，應(yīng)基本不變形、無磨損。,配置耐磨性的盤刀和滾刀，防止砂礫復(fù)雜地質(zhì)條件下刀具快速磨損，刀具易于在常壓或局部氣壓下更換。盾構(gòu)機(jī)必須具有滿足人員帶壓進(jìn)倉的保壓裝置。 測定工作面水土壓力傳感器及超前地震波探測系統(tǒng)，元件要可靠，能經(jīng)受振動(dòng)、潮濕、污染等惡劣條件而不損失其性能。地震探測系統(tǒng)隨時(shí)向盾構(gòu)機(jī)操作者提供切土刀盤前方2030Ill實(shí)時(shí)三維反射圖像，超聲波可以自動(dòng)檢測顯示碎石渣，金屬廢棄物對切土刀盤和盾殼的磨損。 視工程具體情況盾構(gòu)機(jī)必須配備多功能超前鉆機(jī)，可實(shí)現(xiàn)全斷面帷幕注漿。,因此，要求盾構(gòu)大軸承使用周期超過15 000 h，液壓推進(jìn)系統(tǒng)品質(zhì)優(yōu)良，應(yīng)具有如下性質(zhì)：不可壓縮性；足夠的黏性；物理化學(xué)性能穩(wěn)定；可防銹防腐蝕；潤滑性能良好；密封性能好；可將水、灰塵等不溶性不純物分離；千斤頂重量輕，耐壓性能好，易于維護(hù)更換。,3.2.3盾構(gòu)進(jìn)出洞施工風(fēng)險(xiǎn)及對策,盾構(gòu)進(jìn)出洞施工風(fēng)險(xiǎn) 盾構(gòu)進(jìn)出洞施工風(fēng)險(xiǎn)對策,3.2.3.1盾構(gòu)進(jìn)出洞施工風(fēng)險(xiǎn),國內(nèi)盾構(gòu)施工經(jīng)驗(yàn)表明：盾構(gòu)進(jìn)出洞安全是盾構(gòu)法隧道施工的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。目前國內(nèi)盾構(gòu)法隧道多起事故均發(fā)生在盾構(gòu)進(jìn)出洞上，主要包括：盾構(gòu)進(jìn)出洞端頭地層的加固方案、加固范圍等，盾構(gòu)進(jìn)出洞盾構(gòu)姿態(tài)的控制、良好的土壓或泥水平衡的盡快建立等。選擇合理可靠的端頭地層加固方案、良好可靠的密封止水裝置對盾構(gòu)安全進(jìn)出洞至關(guān)重要。,上海延安東路南線隧道出洞段覆土為6 m，采用深層攪拌樁加固，盾構(gòu)出洞后發(fā)生嚴(yán)重泥水冒漿和加固土體堵塞泥水管道現(xiàn)象，引起掘進(jìn)施工困難，土體嚴(yán)重坍方，拖延施工期。南京地鐵一期工程、深圳地鐵一期工程等都先后發(fā)生盾構(gòu)進(jìn)出洞地面塌陷或盾構(gòu)上浮的事故。廣州地鐵四號線大學(xué)城專線某盾構(gòu)區(qū)間，因端頭地層加固缺陷，導(dǎo)致盾構(gòu)出洞時(shí)工作面出現(xiàn)大面積坍方，影響工期近1個(gè)月。,3.2.3.2盾構(gòu)進(jìn)出洞施工風(fēng)險(xiǎn)對策,認(rèn)真研究盾構(gòu)進(jìn)出洞端頭地層條件，借鑒類似工程盾構(gòu)端頭地層加固經(jīng)驗(yàn)，制定出安全可靠的地層加固方案。根據(jù)有關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)，盾機(jī)進(jìn)出洞端頭地層加固長度宜不小于盾構(gòu)機(jī)的長度。 洞口打開前，必須對地層的加固效果進(jìn)行檢驗(yàn)，只有符合規(guī)定后才能打開。,在進(jìn)行始發(fā)臺、反力架和首環(huán)負(fù)環(huán)管片的定位時(shí)，要嚴(yán)格控制始發(fā)臺、反力架和負(fù)環(huán)的安裝精度，確保盾構(gòu)始發(fā)姿態(tài)與設(shè)計(jì)線路基本重合。 第一環(huán)負(fù)環(huán)管片定位時(shí)，管片的后端面應(yīng)與線 路中線垂直，負(fù)環(huán)管片軸線與線路的切線重合。 出洞前應(yīng)在基座軌道上涂抹油脂，減少盾構(gòu)推進(jìn)阻力；在刀頭和簾布橡膠板上涂抹油脂，避免推進(jìn)時(shí)刀頭損壞洞門簾布橡膠板。,在始發(fā)階段，由于盾構(gòu)機(jī)推力較小、地層較軟， 而盾構(gòu)始發(fā)基座相對不會沉降變形，要特別注意防止盾構(gòu)機(jī)低頭。由于盾構(gòu)與地層間無摩擦力，盾構(gòu)易旋轉(zhuǎn)，宜加強(qiáng)盾構(gòu)姿態(tài)測量，如發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)有較大轉(zhuǎn)角，可以采用刀盤正反轉(zhuǎn)的措施進(jìn)行調(diào)整。始發(fā)掘進(jìn)速度宜緩慢，盡量減少對土體的擾動(dòng)。 在始發(fā)階段由于設(shè)備處于磨合階段，要注意推力、扭矩的控制，同時(shí)也要注意各部位油脂的有效使用。掘進(jìn)總推力應(yīng)控制在反力架承受能力以下，同時(shí)確保在此推力下刀具切入地層所產(chǎn)生的扭矩小于始發(fā)臺提供的反扭矩。,3.2.4開挖面失穩(wěn)及對策,開挖面失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn) 開挖面失穩(wěn)對策,3.2.4.1開挖面失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn),開挖面失穩(wěn)可能造成開挖面失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)因素是開挖中前方遭遇流沙或發(fā)生管涌，盾構(gòu)機(jī)將發(fā)生磕頭或突沉；開挖中前方地層出現(xiàn)空洞，導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)軸線偏移、沉陷以及隧道塌方冒頂；盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)過程中，出現(xiàn)超淺覆土，則導(dǎo)致冒頂；盾構(gòu)推進(jìn)中突然遇到涌水，導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)正面發(fā)生大面積塌方；由于泥漿性能較差，不能保證開挖面土體穩(wěn)定，致使地表產(chǎn)生過大變形。,3.2.4.2開挖面失穩(wěn)對策,控制推進(jìn)速度和泥渣排土量及新鮮泥漿補(bǔ)給量。 超淺覆土段，一旦出現(xiàn)冒頂、冒漿隨時(shí)開啟氣壓平衡系統(tǒng)。 利用探測裝置進(jìn)行土體崩塌檢查。為保證開挖面的穩(wěn)定，施工中要利用安裝在盾構(gòu)頂部的探測裝置定期進(jìn)行檢查，判斷盾構(gòu)前上方的土體有無松動(dòng)。 一般要求檢查頻率為23次d，并做好探測記錄。,地表沉降與信息反饋。地表沉降是反映盾構(gòu) 正面穩(wěn)定的一個(gè)方面，跟蹤測量因盾構(gòu)掘進(jìn)而引起的 地表沉降情況。一般每天需對盾構(gòu)前l(fā)O20 m、盾構(gòu)后3050 m軸線區(qū)域內(nèi)的各沉降點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測。開挖面不穩(wěn)定而產(chǎn)生的地表沉降往往發(fā)生在盾構(gòu)切口前方，這時(shí)應(yīng)檢查泥水質(zhì)量及切口水壓。 開挖面水壓信號檢查。在檢查開挖面水壓時(shí)， 應(yīng)注意檢查開挖面水壓信號傳感器，有時(shí)會因管路堵 塞而影響正常的數(shù)據(jù)采集。,3.2.5盾尾密封失效及對策,盾尾密封失效 盾尾密封失效對策,3.2.5.1盾尾密封失效,盾尾密封主要是防止地下水、泥水和壁后注漿漿液滲入盾殼后部，確保開挖面的穩(wěn)定和盾構(gòu)的正常掘進(jìn)。由于盾尾密封裝置隨盾構(gòu)機(jī)移動(dòng)而向前滑動(dòng)，當(dāng)其配置不合理或受力后被磨損和撕拉損壞時(shí)，就會使密封失效，隧道涌水涌泥，從而造成開挖面失穩(wěn)引起嚴(yán)重后果，因此，盾尾密封裝置的耐久性、密封性能以及能安全方便地更換是盾構(gòu)施工中一個(gè)特殊而重要的問 題。,3.2.5.2盾尾密封失效對策,經(jīng)常向密封刷注油脂。 避免同步注漿漿液對鋼絲刷的損害。 具備氣壓保護(hù)下更換維修盾尾密封系統(tǒng)。 管片應(yīng)居中拼裝，以防盾構(gòu)與管片之間建筑空隙一邊過分增大、一邊過分減少，從而可能降低盾尾密封效果。 嚴(yán)格按地下工程防水施工驗(yàn)收規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求施工。,及時(shí)對接縫嵌縫，封堵手孔。 針對漏水、滲水、漏泥漿部位集中壓注盾尾油脂。 配制初凝時(shí)間較短的雙液漿進(jìn)行壁后注漿，壓漿部位在盾尾后510環(huán)。 對發(fā)生漏水、滲水、漏泥漿部位進(jìn)行注漿堵漏達(dá)到允許標(biāo)準(zhǔn)，防止由此引起不均勻沉降。,3.2.6軟硬不均且差異性較大地層施工及對策,軟硬不均且差異性較大地層施工 軟硬不均且差異性較大地層施工對策,3.2.6.1軟硬不均且差異性較大地層施工,開挖斷面地層均一性差，對盾構(gòu)掘進(jìn)方向的控制、 掘進(jìn)速度及盾構(gòu)刀具的合理配置有一定的難度，從而使盾構(gòu)在該地層掘進(jìn)產(chǎn)生一定的風(fēng)險(xiǎn)。 掘進(jìn)中地層的多變性嚴(yán)重地影響機(jī)器的掘進(jìn)速度和刀頭的壽命。推力沿每環(huán)的變化，可以看到由土層到風(fēng)化巖層變化時(shí)，推力在發(fā)生巨大瞬間變化。,韓國 Busan地鐵在Sooyoung河下掘進(jìn)，遇到盾構(gòu)上半部介質(zhì)為粉質(zhì)黏土、砂，下半部為風(fēng)化巖石的混合地層。從測試的總推力看，在完全土層中幾乎在10 MN左右，而在混合的地層中推力在20MN左右，幾乎增加了1倍。 由于地層介質(zhì)的變化，使得刀頭每間隔一定距離由于高度磨損變平需要更換。磨損的刀盤會引起機(jī)頭 (cutterhead)因扭矩的增加而停止。工程表明機(jī)頭由于刀盤磨損其扭矩由200左右增加到400，幾乎增加了1倍。在高硬度巖石中，特別是在混合介質(zhì)情況下， 刀頭(disk cutter)磨損更加嚴(yán)重甚至磨成平的。,研究表明：當(dāng)?shù)额^在瞬間載荷作用下可以達(dá)到平均載荷的l0倍左右，也許會產(chǎn)生“凍結(jié)承載”(frozen bearing)，引起停止旋轉(zhuǎn)。 深圳地鐵一期工程2B標(biāo)段盾構(gòu)工程(福民站一 會展中心站)右線區(qū)問盾構(gòu)推進(jìn)過程中，其地層上軟下硬，盾構(gòu)刀具磨損嚴(yán)重，先后9次開倉換刀，至盾構(gòu)到達(dá)接受井后，刀盤已嚴(yán)重磨損，無法修復(fù)。,3.2.6.2軟硬不均且差異性較大地層施工對策,對工作面前方地層情況進(jìn)行探測，及時(shí)了解前方巖層分布情況，從而設(shè)置合理的盾構(gòu)推進(jìn)方案。 通過對復(fù)合式盾構(gòu)機(jī)滾刀、齒刀互換組合不同的刀具配置形式，以滿足該地層的掘進(jìn)要求。 根據(jù)地質(zhì)勘察資料及所收集的掘進(jìn)參數(shù)，選擇合理的掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行施工。,對應(yīng)于圍巖軟硬部位控制盾構(gòu)機(jī)各組油缸推力，采用硬巖區(qū)油缸推力大于軟巖區(qū)油缸推力進(jìn)行試推，同時(shí)測量相應(yīng)的偏轉(zhuǎn)量，以調(diào)整推進(jìn)油缸的油壓差，直到效果最佳。 針對軟硬地層差異調(diào)節(jié)同步注漿對應(yīng)的注漿 壓力，使管片獲得平衡的支撐，防止管片位移變形。 加強(qiáng)人工測量，檢核激光自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)，盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)控制及隧道線型控制；使盾構(gòu)機(jī)軸線、管片成型 軸線偏差控制在隧道設(shè)計(jì)軸線允許偏差范圍內(nèi)。,3.2.7較大的地層損失及不均勻沉降,較大的地層損失及不均勻沉降施工 較大的地層損失及不均勻沉降施工對策,3.2.7.1較大的地層損失及不均勻沉降施工,盾構(gòu)在粉質(zhì)黏土和粉細(xì)砂層等軟弱地層中掘進(jìn)， 由于對同步注漿壓力等參數(shù)控制不良或盾尾密封處理不當(dāng)就有可能產(chǎn)生較大的地層損失以及不均勻沉降。 例如：上海延安東路隧道南線隧道部分，開始時(shí)使用日方提供的漿液配合比配置漿液進(jìn)行注漿，由于漿液配比不合適，隧道軸線上方的地面沉降量相當(dāng)大，平均每環(huán)的當(dāng)前沉降量達(dá)到50 mm左右，最大的甚至超過100 mm。,3.2.7.2較大的地層損失及不均勻沉降施工對策,在盾構(gòu)機(jī)試掘進(jìn)段，通過信息化施工積累盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)參數(shù)，使盾構(gòu)機(jī)正常掘進(jìn)時(shí)掘進(jìn)參數(shù)達(dá)到最優(yōu)化，并通過信息反饋對盾構(gòu)泥水倉壓力進(jìn)行調(diào)整。 加強(qiáng)盾構(gòu)設(shè)備的保養(yǎng)與維修，避免盾構(gòu)發(fā)生故障。 嚴(yán)格盾構(gòu)糾偏量等姿態(tài)控制，使盾構(gòu)均衡勻速施工，減少泥水壓力波動(dòng)對地層的影響。,通過同步注漿及時(shí)充填盾尾建筑空隙，嚴(yán)格同步注漿量、注漿壓力和注漿質(zhì)量的控制，減少施工過程土體變形。 根據(jù)地表的變形情況和監(jiān)測結(jié)果及時(shí)通過管片預(yù)留注漿孔進(jìn)行二次注漿。 若地面沉降過大，二次注漿改為雙液漿。 做好盾尾油脂的壓注，確保盾尾密封效果。,制定監(jiān)控量測方案，施工中加強(qiáng)對周圍道路、 管線和臨近建筑物的監(jiān)測，并及時(shí)反饋信息，據(jù)此調(diào)整 和優(yōu)化施工技術(shù)參數(shù)，做到信息化施工。 事先在需要保護(hù)的關(guān)鍵建筑物四周布置跟蹤注漿監(jiān)測孔，盾構(gòu)穿越時(shí)根據(jù)監(jiān)控量測結(jié)果，必要時(shí)通 過跟蹤注漿孑L進(jìn)行跟蹤注漿。,3.2.8開挖面有障礙物及對策,開挖面有障礙物 開挖面有障礙物的施工對策,3.2.8.1開挖面有障礙物,由于地下工程地質(zhì)條件的復(fù)雜性以及地質(zhì)勘探的局限性，隧道穿越的地層不可能一一查明，盾構(gòu)推進(jìn)工作面前方可能會出現(xiàn)各類障礙物，如廢棄鋼筋混凝土樁、舊橋臺、人防工事等，造成盾構(gòu)機(jī)較大破損甚至無法正常推進(jìn)。 例如：南京地鐵一期工程TA15標(biāo)盾構(gòu)許府巷一 玄武門區(qū)問在推進(jìn)過程中，發(fā)現(xiàn)了未經(jīng)探明的廢棄的房屋基礎(chǔ)樁，對盾構(gòu)機(jī)刀具造成一定的損害。,3.2.8.2開挖面有障礙物的施工對策,對開挖面前方20m實(shí)行超聲波障礙物探測，及時(shí)查出大石塊、廢樁等；附設(shè)從密封艙隔板中向工作面延伸的鉆機(jī)，對障礙物破除。 設(shè)氣壓進(jìn)出閘門，局部氣壓下進(jìn)入密封艙排 障，對刀盤維修。 設(shè)置石塊破碎機(jī)，將塊石破碎到粒徑10 mm以 下，以便泥漿泵排出。渣土分離排放系統(tǒng)滿足泥水處 理及環(huán)保要求。,3.2.9隧道上浮及對策,隧道上浮 防止隧道上浮對策,3.2.9.1隧道上浮,泥水盾構(gòu)在建立泥水壓力開始正常掘進(jìn)時(shí)，具有一定壓力的泥水會從開挖面沿著盾殼竄至盾尾，甚至竄到已建成的隧道襯砌外。實(shí)際施工發(fā)現(xiàn)，泥水會從開挖面沿著盾殼竄至盾尾后約30m處，已建成的隧道就會處于泥水的包裹中而產(chǎn)生上浮的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)，漿液參數(shù)及配比的適應(yīng)與否，也會是盾構(gòu)隧道產(chǎn)生上浮的風(fēng)險(xiǎn)。,上海延安東路隧道南線隧道部分，開始時(shí)使用日方提供的漿液配合比配置漿液進(jìn)行注漿，雖然每環(huán)壁后注漿量為建筑空隙的100一250，已建隧道的軸線上浮量達(dá)到80lnm，后經(jīng)對漿液配比進(jìn)行調(diào)整，隧道才不再上?。簧虾４筮B路隧道為防止隧道上浮，曾每隔10 ITI在隧道外周利用雙液漿打環(huán)箍；南京地鐵一期工程某盾構(gòu)隧道也曾因注漿而使隧道不同程度的有3 5 em的上浮。,3.2.9.2防止隧道上浮對策,施工期間嚴(yán)格控制隧道軸線，使盾構(gòu)盡量沿著設(shè)計(jì)軸線推進(jìn)，每環(huán)均勻糾偏，減少對土體的擾動(dòng)。 同步注漿采用水硬性漿，注入量一般為盾構(gòu)和管片外徑之間建筑空隙的200250，實(shí)際注入量要根據(jù)施工過程中地表沉降觀測的監(jiān)測資料進(jìn)行調(diào)整，同步注漿的注入速度必須與盾構(gòu)的實(shí)際掘進(jìn)速度相匹配，避免注入過多導(dǎo)致漿液前竄或地面隆起，或注入量過少導(dǎo)致泥水后竄，隧道上浮甚至地面產(chǎn)生沉降。,為防止正面泥水后竄至盾尾，造成成環(huán)隧道上浮，應(yīng)每隔10m在隧道外周利用雙液漿打環(huán)箍，必要時(shí)采用聚氨酯漿液。 當(dāng)發(fā)現(xiàn)隧道上浮量較大，且波及范圍較遠(yuǎn)時(shí)應(yīng)立即采取對已建隧道進(jìn)行補(bǔ)壓漿措施，割斷泥水繼續(xù)流失的途徑。補(bǔ)壓漿要均勻，壓漿后漿液成環(huán)狀，補(bǔ)壓漿采用雙液漿與聚氨酯漿液相結(jié)合的注漿方法，注漿范圍為510環(huán)。,加強(qiáng)隧道縱向變形的監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測的結(jié)果進(jìn)行針對性的注漿糾正，如調(diào)整注漿部位及注漿量，配置快凝及提高早期強(qiáng)度的漿液。 為正確觀測隧道縱向變形，消除潮汐對隧道的影響，正確判斷隧道是否穩(wěn)定，采用連通管進(jìn)行縱向變形監(jiān)測。,3.2.10聯(lián)絡(luò)通道施工及對策,聯(lián)絡(luò)通道施工風(fēng)險(xiǎn) 聯(lián)絡(luò)通道施工風(fēng)險(xiǎn)對策,3.2.10.1聯(lián)絡(luò)通道施工風(fēng)險(xiǎn),聯(lián)絡(luò)通道施工隧道聯(lián)絡(luò)通道施工選擇合理的地層加固方案和施工方案，意義重大，稍有不慎，就有可能釀成嚴(yán)重后果。 上海軌道交通四號線聯(lián)絡(luò)通道事故有著深刻的教訓(xùn)。,2003年7月1日軌道交通4號線(浦東南路至南 浦大橋)區(qū)間隧道浦西聯(lián)絡(luò)通道發(fā)現(xiàn)滲水，隨后出現(xiàn)大量流沙涌入，致使地面發(fā)生沉降，引起隧道部分結(jié)構(gòu)損壞及周邊地區(qū)地面沉降，造成3幢樓房嚴(yán)重傾斜、下沉，直接經(jīng)濟(jì)損失約為15億元。由于報(bào)警及時(shí)，所有人員都已提前撤出，因而無人員傷亡。,3.2.10.2聯(lián)絡(luò)通道施工風(fēng)險(xiǎn)對策,根據(jù)聯(lián)絡(luò)通道所處地層的特性及水文地質(zhì)條件，宜采用凍結(jié)法或注漿法加固地層，在確保加固效果良好的前提下，打開管片進(jìn)行聯(lián)絡(luò)通道施工。 加強(qiáng)施工管理，嚴(yán)格按照凍結(jié)法或注漿加固地 層的程序進(jìn)行施工，在保證強(qiáng)度的情況下才能進(jìn)行開挖。,在旁通道兩側(cè)設(shè)置防護(hù)門，一旦出現(xiàn)管涌，及時(shí)用砂袋等進(jìn)行封堵，如封堵無效，封閉防護(hù)門，并對內(nèi)注水或注漿充填，避免更大事故的發(fā)生。 為減小凍脹對隧道及地層的影響，在對側(cè)隧道 管片內(nèi)側(cè)敷設(shè)冷凍管和保溫層，減小凍結(jié)孔與對側(cè)隧道管片的距離；并采用小開孔距、較低鹽水溫度、較大鹽水流量等措施，以加快凍結(jié)速度，并在適當(dāng)部位布設(shè)卸壓孔，以減小土層凍脹對隧道的影響。,通過測溫孔和泄壓孔，監(jiān)測凍土帷幕的形成過程和形成狀況，特別監(jiān)測凍土帷幕與對面隧道管片的膠結(jié)情況。 根據(jù)聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)孔施工的成功經(jīng)驗(yàn)，用金剛石取芯鉆開孔，跟管鉆進(jìn)法下凍結(jié)管。凍結(jié)孔開孔前，在布孔范圍內(nèi)打若干小孔徑鉆孔，探測地層穩(wěn)定情況； 如發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重漏水冒砂現(xiàn)象，先進(jìn)行水泥一水玻璃雙 液壁后注漿或采用化學(xué)漿液，以提高孔口附近地層穩(wěn)定性，然后再鉆進(jìn)凍結(jié)孔。,加強(qiáng)凍結(jié)過程檢測。在凍土帷幕內(nèi)布置測溫孔和壓力釋放的觀測孔，以便正確判斷凍土帷幕是否交圈和測定凍土帷幕厚度。對側(cè)隧道管片附近土層的凍結(jié)情況將成為控制整個(gè)凍土帷幕安全的關(guān)鍵，為此，在對側(cè)隧道管片上沿凍土帷幕四周安裝測溫孑L，以全面監(jiān)測凍土帷幕的形成過程。,由于聯(lián)絡(luò)通道的開挖和支護(hù)施工時(shí)間很短，比凍土帷幕的化凍時(shí)間要短得多，根據(jù)礦山井筒凍結(jié)工 程實(shí)踐，偶然停凍對開挖安全不會產(chǎn)生大的影響；但是，為了進(jìn)一步提高施工安全性，還將采取以下措施： 選用可靠的凍結(jié)施工機(jī)械；安裝足夠的備用設(shè)備； 加強(qiáng)停凍時(shí)的凍土帷幕監(jiān)測；盡快施工襯砌，必要時(shí)用堆土法密閉開挖工作面。,在整個(gè)施工過程中，嚴(yán)密監(jiān)測隧道變形，確保隧道安全。在凍土帷幕關(guān)鍵部位，多布置測溫孔，監(jiān)測凍土帷幕的形成過程和形成狀況。 為盡快消除融沉對橫通道結(jié)構(gòu)影響，可利用凍結(jié)孔對稱間隔人工解凍，有序分批進(jìn)行，在解凍區(qū)進(jìn)行注漿。解凍和注漿過程中，不問斷檢測通道及地表變形情況。,3.2.11盾構(gòu)始發(fā)和接收井明挖基坑失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)及對策,明挖基坑失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn) 明挖基坑失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)對策,3.2.11.1明挖基坑失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn),基坑穩(wěn)定性破壞往往具有突發(fā)性、災(zāi)難性的特 點(diǎn)，且難以補(bǔ)救。基坑失穩(wěn)的主要形式有：整體失 穩(wěn)破壞、承載力不足導(dǎo)致的破壞、基底滑動(dòng)破壞、基 底潛蝕與管涌、滲流、支擋結(jié)構(gòu)破壞、被動(dòng)土壓區(qū)被 動(dòng)土壓力喪失等。在施工過程中發(fā)生事故的主要 原因有：一是施工方法不當(dāng)，二是施工質(zhì)量欠佳，三 是對施工風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)識不足。,3.2.11.2明挖基坑失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)對策,做好基坑降水降水施工應(yīng)遵循：圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工先行完成后再降水，降水隨開挖區(qū)域安排分區(qū)進(jìn)行，降深隨開挖深度分 段到位。 加強(qiáng)降水管理。井點(diǎn)的抽水工作安排專門班組負(fù)責(zé)，晝夜值班，確保降水工作的持續(xù)進(jìn)行。,土方開挖與支護(hù)措施 當(dāng)基坑開挖前的準(zhǔn)備工作已經(jīng)就緒，地下連續(xù)墻混凝土已經(jīng)達(dá)到要求強(qiáng)度，基坑土體加固，降水已經(jīng)達(dá)到預(yù)期效果，基坑才可正式按照施工設(shè)計(jì)開挖。 在開挖過程中嚴(yán)格按照“時(shí)空效應(yīng)”理論，掌握好 “分層、分步、對稱、平衡、限時(shí)”5個(gè)要點(diǎn)，遵循“豎向分層、縱向分區(qū)分段、先支后挖”的施工原則。,鋼管橫撐的設(shè)置時(shí)間必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)工況條件掌握，土方開挖時(shí)應(yīng)分段分層，嚴(yán)格控制安裝橫撐所需的基坑開挖深度。 所有支撐連接處，均應(yīng)墊緊貼密，防止鋼管支撐偏心受壓。 端頭斜撐處鋼圍囹及斜撐