盾構(gòu)隧道施工技術(shù)及工程質(zhì)量安全控制

1、盾構(gòu)隧道施工技術(shù)及工程質(zhì)量安全控制傅德明目錄1、 盾構(gòu)法隧道技術(shù)發(fā)展概述1.1 盾構(gòu)法隧道基本 概念及發(fā)展歷史1.2 我國盾構(gòu)法隧道技術(shù)的應(yīng)用和現(xiàn)狀2、 盾構(gòu)掘進機類型及地層適應(yīng)性2.1 盾構(gòu)掘進機的構(gòu)造及分類2.2 土壓盾構(gòu)及適應(yīng)地層2.3 泥水盾構(gòu)及適應(yīng)地層2.4 復(fù)合盾構(gòu)及適應(yīng)地層3、 盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)和管片制作技術(shù)3.1 盾構(gòu)隧道襯砌分類和特點3.2 高精度混凝土管片制作和質(zhì)量控制4、 盾構(gòu)進出洞技術(shù)及安全4盾構(gòu)進出洞口的地基加固方法和質(zhì)量控制4.2大直徑大深度盾 構(gòu)進出洞風(fēng)險控制5、 盾構(gòu)掘進施工技術(shù)及工程質(zhì)量控制5.1 盾構(gòu)開挖面穩(wěn)定和工作參數(shù)優(yōu)化5.2 盾構(gòu)在復(fù)雜地層條件下的施工

2、及技術(shù)措施5.3 盾構(gòu)糾偏和姿態(tài)控制5.4 管片拼裝和隧道工程質(zhì)量控制6、 盾構(gòu)穿越建筑物及保護技術(shù)6.1 盾構(gòu)掘進施工對地層的影響及沉降控制6.2 盾構(gòu)隧道施工監(jiān) 測技術(shù)6.3 盾構(gòu)穿越建筑物及保護技術(shù)6.4 盾構(gòu)下穿運營地鐵隧道施工及監(jiān)護7、 盾構(gòu)隧道工程事故實例分析&盾構(gòu)隧道工程技術(shù)新發(fā)展上海申通地鐵集 團有限公司 傅德明2008-10中央徵Lid*衿'盾構(gòu)運希沖 動力的瑪不添加材/k器 g站電血*天呻印iw田植臺,1、 盾構(gòu)法隧道技術(shù)發(fā)展概述1.1 盾構(gòu)法隧道基本概念及發(fā)展歷史盾構(gòu)是一個橫斷面外形與隧道橫斷面外形相同、尺寸稍大，內(nèi)藏挖土、排土機具，自身設(shè)有保護外殼的暗挖

3、隧道的機械。以盾構(gòu)為核心的一整套完成的隧道施工方法稱為盾構(gòu)工法，概況如圖 1所示。盾構(gòu)法施工的優(yōu)點：場地作業(yè)少，隱蔽 性好，因噪音、振動引起的環(huán)境影響 ??；隧道施工的費用和技術(shù)難度基本不受覆土深淺的影響，適宜于建造覆土深的隧道；穿越河底或海底時，隧道施工不影響航道，也完全不受氣候的影響；穿越地面建筑群和地下管線密集區(qū)時，周圍可不受施工影響；自動化程度高、勞動強度低、施工速度較快。用水儲水添加材節(jié)后汨入裝置 處理沮七儂構(gòu)i號或滯轉(zhuǎn)送機I（,2號履帶傳謠機圖1盾構(gòu)工法概念圖盾構(gòu)工法的設(shè)想19世紀初產(chǎn)生于英國，1818年Brunel觀察了小蟲腐蝕木 船底板成洞的經(jīng)過，從而得到啟示在此基礎(chǔ)上提出了盾構(gòu)

4、工法，取得了專利，并于1823年擬定了穿越倫敦泰晤士河 道路隧道的計劃。工程于1825年動工， 隧道長458m,隧道斷面為11.4mx 6.8m。工程因地層發(fā)生了 5次涌水事故，致 使工程被迫中止。 Brunel總結(jié)了失敗的教訓(xùn)對 盾構(gòu)做了 7年的改進，后于 1834年工程再次開 工，又經(jīng)過7年的經(jīng)心施工，終于在1841年貫通隧道。1869年建造橫貫泰晤士河上的第二條隧道，首次采用圓形隧道，外徑 2.18m,長402m 。1887年南倫敦鐵道隧道施工中使用了盾構(gòu)和氣壓組合工法獲 得成功。19世紀末到20世紀中葉盾構(gòu)工法相繼傳 入美國、法國、德國、日本、蘇聯(lián) 等國，并得以不同程度的發(fā)展。20世紀

5、6080年代盾構(gòu)隧道技術(shù)繼續(xù)發(fā)展完善 。1960年英國倫敦開始使用 滾筒式挖掘機； 1964年日本埼玉隧道中最先使用泥水盾構(gòu)；1969年日本在東 京首次實施泥水加壓盾構(gòu)施工；1972年日本開發(fā)土壓盾構(gòu)成功；1975年日本推 出泥土加壓盾構(gòu)；1978年日本開發(fā)高濃度泥水盾構(gòu)；1981年日本開發(fā)氣泡盾構(gòu)； 1982年日本開發(fā)ECL工法成功；1988年日本開發(fā)泥水式雙圓盾構(gòu)工法成功。1990年2003年 ，英法兩國共同建造的英吉利海峽隧道（長 48km采用 小8.8m的土壓盾構(gòu)工法于1993年竣工；日本東京灣隧道（長 9. 2km）采用8臺 小14.14m泥水盾構(gòu)于1996年竣工；丹麥斯多貝爾特海峽

6、隧道（長 7.9km）采 用4 8.5m 土壓盾構(gòu)工法于1996年竣工；德國易北河第4條隧道采用復(fù)合盾構(gòu)（小14.2m）于2003年竣工；荷蘭格累恩哈特隧道（小14.87m泥水式）于 2004年竣工。從斷面形狀方面講出現(xiàn)了矩形、馬蹄形、橢圓形、多圓形等多種異圓斷面盾構(gòu)；從功能上講出現(xiàn)了球體盾構(gòu)、母子盾構(gòu)、擴徑盾構(gòu)、變徑盾構(gòu)、分岔 盾 構(gòu)、 途中更換刀具盾構(gòu)、障礙物直接切除盾構(gòu)等特種盾構(gòu)；從盾構(gòu)機的掘削方式上看出現(xiàn)了搖動、擺動掘削方式的盾構(gòu)，打破了以往的傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)掘削方式。施工設(shè)備出現(xiàn)了管片供給、運送、組裝自動化裝置；盾構(gòu)機掘進中的方向、 姿態(tài)自動控制系統(tǒng)；施工信息化、自動化的管理系統(tǒng)及施工故障

7、自診斷系統(tǒng)。1.2 我國隧道掘進機技術(shù)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀50年代，東北阜新 煤礦首次采用直徑2.6m手掘式盾構(gòu)施工巷道。1957年， 北京市政工程局采用2臺直徑2.0m和2.6m手掘式盾構(gòu)進行城市下水道施工。1963年，上海結(jié)合 軟土地層對盾構(gòu)掘進機、預(yù)制鋼混凝土襯砌、隧道掘進施工參數(shù)，隧道接縫防水進行了系統(tǒng)的試驗研究。研制了 1臺直徑4.2m的手掘 式盾構(gòu)進行淺埋和深埋隧道掘進試驗，隧道掘進長度68m。1966年，上海打浦路越江道路隧道工程1322m主隧道采用由上海隧道工 程 設(shè)地院設(shè)計、江南造船廠制造的我國第一臺直徑10.2m超大型網(wǎng)格格擠壓盾構(gòu)掘進機施工，輔以氣壓穩(wěn)定開挖面，在黃浦江底順利

8、掘進隧道。1987年上海隧道工 程公司研制成功了我國第一臺 64.35m加泥式土壓平衡 盾構(gòu)掘進機，用于市南站過江電纜隧道工程。1990年，上海地鐵1號線工程全線開工，18km區(qū)間隧道采用7臺由法國FCB公司、上海隧道工程公司、上 海 隧道工程設(shè)計院、上海船廠聯(lián)合制造的小6.34m 土壓平衡盾構(gòu)掘進機。1996年，上海延安東路隧道南線工程1300m圓形主隧道采用從日本引進 的 小11.22m泥水加壓平衡盾構(gòu)掘進機施工。1996年，廣州地鐵1號線8.8km區(qū)間隧道由日本青木建設(shè)施工，采用 2臺小6.14m泥水加壓平衡盾構(gòu)和1臺66.14m 土壓平衡盾構(gòu)。2001年以來，廣州地鐵2號線、南京地鐵1

9、號線、深圳地鐵1號線、北京 地鐵5號線、天津地鐵1號線先后從德國、日本引進 14臺66.14m6.34的士 壓盾構(gòu)和復(fù)合型土壓盾構(gòu)，掘進地鐵隧道50km 0盾構(gòu)法隧道已經(jīng)成為我國城市地鐵隧道的主要施工方法。2003年，上海地鐵8號線首次采用雙圓隧道新技術(shù)，從日本引進 2臺6 6520X W11120雙圓型土壓盾構(gòu)，掘進黃興品&站一一開魯路站 2.6km區(qū)間隧 道。2004年，天津地鐵1號線采用2臺德國海瑞克？6.20m 土壓平衡盾構(gòu)掘進區(qū) 間隧道。2006年，沈陽地鐵1號線砂礫地層采用盾構(gòu)法掘進區(qū)間隧道。成都地鐵1號線砂卵地層采構(gòu)法掘進區(qū)間隧道。2007年，西安地鐵2號線濕現(xiàn)性黃土地層

10、采用盾構(gòu)法掘進區(qū)間隧道。2008年，武漢地鐵2號線、杭州地鐵1號線、蘇州地鐵1號線也采用盾構(gòu) 法掘進區(qū)間隧道。今年，在全國12個城市地鐵隧道工程 中有200余臺盾構(gòu)掘進機施工約300 公里區(qū)間隧道。2005年，上海上中路隧道引進1臺14.89m超大直徑泥水盾構(gòu)掘 進2條 長1250m的4來4去雙層道路隧道。2006年9月，二來二去的 武漢長江越江隧道工程 2條長2338m11.2m的圓 形主隧道采用2臺m11.5泥水加壓盾構(gòu)掘進施工。2006年9月，三來三去的上海長江口越江隧道 2條長7.9k m的圓形主隧道 采用2臺15.44m泥水加壓盾構(gòu)掘進施工，為目前世界上最大斷面的盾構(gòu)隧道。2007年

11、11月,三來三去的南京長江隧道2條長3.9k m的圓形主隧道采用2臺14.9m泥水盾構(gòu)掘進施工。2、 盾構(gòu)掘進機類型及地層適應(yīng)性2.1 盾構(gòu)掘進機的構(gòu)造及分類按挖掘土體的方式，盾構(gòu)可分手掘式盾構(gòu)、半機械式盾構(gòu)及機械式盾構(gòu)三 種。手掘式盾構(gòu)：即掘削和出土均靠人工操作進行的方式。 半機械盾構(gòu)：即大部分掘削和出土作業(yè)由機械裝置完成，但另一部分仍靠人工完成。 機械式盾構(gòu)：即掘削和出土等作業(yè)均由機械裝備完成。按掘削面的擋土形式，盾構(gòu)可分為開放式、部分開放式、封閉式三種。 開放式：即掘削面敞開，并可直接看到掘削面的掘削方式。 部分開放式：即掘削面不完全敞開，而是部分敞開的掘削方式。 封閉式：即掘削面封閉不

12、能直接看到掘削面，而是靠各種裝置間接地 掌握掘削面的方式。按加壓穩(wěn)定掘削面的形式，盾構(gòu)可分為壓氣式、泥水加壓式，削土加壓式，加水式，加泥式，泥漿式六種。按盾構(gòu)切削斷面形狀，盾構(gòu)可分為圓形、非圓形兩大類。圓形又可分為單 圓形、半圓形、雙圓搭接形、三圓搭接形。非圓形又分為馬蹄形、矩形（長 方 形、正方形、凹、凸矩形）、#0形（縱向橢圓形、橫向橢圓形）。2.2 土壓盾構(gòu)及適應(yīng)地層土壓平衡盾構(gòu)依靠大刀盤旋轉(zhuǎn)切削開挖面土體，土砂切削后進入刀盤后的密封土艙，并通過土艙下部的螺旋輸送機把土砂送至盾構(gòu)機后部，見圖 1所示。 通過調(diào)整刀盤轉(zhuǎn)速、推進速度、螺旋機轉(zhuǎn)速來調(diào)整切削土量和出土量并保持土艙壓力，使之與開挖

13、面水土壓力保持平衡。臺噎漫案法人工自土壓平衡原理圖土壓平衡盾構(gòu)適用于各種粘性地層、砂性地層、砂礫土層。對于風(fēng)化巖地層、軟土與軟巖的混合地層，可采用復(fù)合型的土壓平衡盾構(gòu)。在砂性、砂礫 、 軟巖地層采用土壓盾構(gòu)掘進施工，應(yīng)在土艙、螺旋機內(nèi)以及刀盤上注入潤滑泥漿或泡沫，以改良土砂的塑流性能。土壓平衡盾構(gòu)掘進機I步擊機FJ可搜'由曲P.I刀盤 中心管三排滾柱軸承驅(qū)動馬達人行閘門較接糾偏推進油缸糾偏油缸拼裝機 整圓機構(gòu)螺旋 輸送機皮帶輸送機中心腺刀復(fù)合型土壓盾構(gòu)2.3泥水盾構(gòu)及適應(yīng)地層iMi. . * ." '1 一 詈一-' i. 1-i盤形滾刀切割刀在盾構(gòu)內(nèi)設(shè)一道密

14、封隔艙板，在泥水艙內(nèi)充以壓力泥漿支護開挖面土層， 平衡開挖面土層水、土壓，形成不透水泥膜，泥土經(jīng)刀盤切削攪拌和攪拌機攪拌后，形成厚泥漿，用管道向地面處理場排送。泥水加壓盾構(gòu)適用土層范圍很廣，從軟弱粘土、砂土到砂礫層都可適用。泥水加壓式盾構(gòu)適用于沖積形成砂礫、砂、粉砂、粘土層、弱固結(jié)的互層地 基 以及含水率高開挖面不穩(wěn)定的地層；洪積形成的砂礫、砂、粉砂、粘土層以 及 含水很高固結(jié)松散易于發(fā)生涌水破壞的地層，是一種適用于多種土質(zhì)條件的 盾 構(gòu)型式。但是對于難以維持開挖面穩(wěn)定性的高透水性地基、礫石在基，有時 也 要考慮采用輔助施工方法。3、 盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)和管片制作技術(shù)3.1 盾構(gòu)隧道襯砌分類和特

15、點按襯砌材料分：.鑄鐵管片.鋼管片.鋼筋混凝土管片（RC管片）復(fù)合管片按施工方法分：.拼裝式管片.壓注混凝土襯砌 .二次襯砌鋼筋碎管片分類1 .箱型管片2 .平板型管片管片寬度:0.7M2.0M 管片厚度:0.040.06D管片分塊：410塊3 .2高精度混凝土管片制作和質(zhì)量控制管片生產(chǎn)常采用工廠化流水作業(yè)，管片生產(chǎn)需具備材料及產(chǎn)品堆場、鋼筋 籠生產(chǎn)車間、攪拌站（點）、試驗室、管片澆搗車間、鍋爐房（或蒸汽熱網(wǎng)）、管 片水中養(yǎng)護池、管片抗?jié)B試驗臺架、管片精度測試臺。3.2.1 鋼筋籠生產(chǎn)鋼筋籠必須采用電焊焊接成形，主筋節(jié)點間采用E50型焊條或采用焊縫強度與鋼筋相當(dāng)?shù)暮笚l，構(gòu)造筋間或構(gòu)造筋與主筋間

16、可采用結(jié)E43型焊條。焊點不得有損傷主筋的“吃肉”現(xiàn)象。除節(jié)點外，任何鋼筋的長度方向均不得采用焊接。鋼筋籠應(yīng)按先成片（由焊接臺生產(chǎn)）后成籠（由焊接臺車生產(chǎn)）的生產(chǎn)順序 作流水作業(yè)。鋼籠網(wǎng)片圓弧方向的定位精度應(yīng)控制在 0.5mm以內(nèi)；焊接臺車的控制限位 板應(yīng)嚴格按鋼模尺寸制作；鋼筋籠的整體制作精度必須控制在2mmz內(nèi)；整個生產(chǎn)過程中，鋼筋籠不得粘有任何油漬。3.2.2 管片澆搗管片澆搗宜采用插入式振搗器，若采用振動臺或附著式振搗器生產(chǎn)時，因 管片表面的氣泡直徑及氣泡量難以滿足要求。因此，應(yīng)采用插入式振搗器在鋼模側(cè)壁部進行復(fù)振。生產(chǎn)管片的混凝土坍落度應(yīng)控制在4cm以內(nèi)（外摻減水劑）0考慮到冬季施工

17、收水慢等因素，需作真空吸水時，在標(biāo)準真空度條件下的吸水時間宜控制在8min以內(nèi)。管片生 產(chǎn)采用插入式振搗，且坍落度為 3cm時的每立方米混凝振搗 時間宜控制在7min左右。輔以目測（條件下），確認已振搗密實。不宜過振，當(dāng)然也不能漏振。3.2.3 蒸汽養(yǎng)護管片宜采用蒸汽養(yǎng)護方式生產(chǎn)。蒸汽養(yǎng)護除需滿足一般蒸養(yǎng)操作規(guī)程外， 還應(yīng)注意以下幾點： 管片振搗結(jié)束后，宜靜養(yǎng)23h,然后實施蒸汽養(yǎng)護。 升溫速度宜控制在15C/h以內(nèi)。 降溫速率宜控制在10C/h以內(nèi)。 蒸養(yǎng)溫度宜控制在6080 C。車間溫度高于30c時，靜養(yǎng)階段的管片宜用養(yǎng)護罩保溫，使管片核心 部的溫度與外側(cè)溫度差縮小。 脫模時的管片溫度不宜

18、超過室溫10Co管片脫模強度必須高于設(shè)計強度的 50%管片從鋼模中脫模后，一般需在水中養(yǎng)護一周左右 （通常為一周），才能吊 出水池作露天養(yǎng)護，或者入庫養(yǎng)護。為了使不同生產(chǎn)日期的管片一目了然，在管片的端部應(yīng)注明生產(chǎn)日期及管片的型號。每天生產(chǎn)的管片每環(huán)至少應(yīng)隨機抽出一塊標(biāo)準塊作抗?jié)B試驗，抗?jié)B試驗的 水壓應(yīng)施加在實際工程的迎水面一側(cè)或者高水壓一側(cè)，水壓的施加要求為PzK=S（穩(wěn)壓 4h）P水=S+0.2MPa（穩(wěn)壓 2h）式中i抗?jié)B強度指標(biāo)；W通常取i=6 , 8, 10。3.2.4 管片精度測試及其保證體系管片精度是管片的產(chǎn)品精度，管片精度的測試標(biāo)準是：尺寸測量為面與面 的測量，弧長和弦長測量為面

19、與面交點的測量，通常管片的寬度可以通過直接量測而得，而弧長、弦長、直徑、孔距等常需拼裝成環(huán)后測試得出。為了保 證 管片各要素的測試精度，常需借助高精度測試平臺，把需測試的管片拼裝成環(huán)（三環(huán)以上并且須采用錯縫拼裝），然后在縫隙中用塞尺測得實際間隙，由最 大 間隙換算成管片的隨機正負公差值。管片的測試數(shù)量以每100環(huán)測試一環(huán)為 依據(jù)。為了保證每一塊生產(chǎn)的管片均能符合精度要求，質(zhì)檢人員堅持每天量測鋼 模的合模精度。通常、鋼模的隨機合模精度要求應(yīng)高于管片精度0.15mm當(dāng)單塊管片的公差要求為± 0.5mm時，則鋼模的公差應(yīng)為土 0.35mm常用的管片精 度要求為± 0.5mm 3.

20、2.5管片試拼裝管片試拼裝分精度測試拼裝與模擬拼裝二種，管片試拼裝必須在高精度平 臺上實施，完整圓的高精度平臺其加工費昂貴，通?？刹捎枚帱c可調(diào)式平臺代替之。可調(diào)式平臺的數(shù)量可根據(jù)圓環(huán)的直徑而定，以6m- 10m直徑的圓環(huán)為例，可調(diào)平臺的數(shù)量可控制在1018座為宜，有時也可按管片的分塊數(shù)來定，例如 6塊分割的圓環(huán)可取12個平臺。精度測試拼裝時的環(huán)向螺栓（M27M36成環(huán) 螺 栓）的預(yù)應(yīng)力擰緊力矩來控制，擰緊 力矩可控制在200250kN-m之內(nèi)?？v向 螺栓 （環(huán)間螺栓）的預(yù)應(yīng)力擰緊力矩可控制在150200kNm之間。模擬拼裝可在高精度平臺上實施，模擬拼裝為管片試生產(chǎn)后按隧道內(nèi)的實 際拼裝情況用工

21、藝拼裝，縫間常接實際情況粘貼有橡膠條和襯墊材料。模擬 拼 裝時的預(yù)應(yīng)力擰緊力矩為：環(huán)向螺栓 （M2入M36）250350kN m（涂減摩劑），縱 向螺栓的預(yù)應(yīng)力可適當(dāng)減小。4、盾構(gòu)進出洞技術(shù)及安全盾構(gòu)機的始發(fā)系指在始發(fā)豎井內(nèi)利用臨時組裝的管片、反力臺架等設(shè)備， 使盾構(gòu)機離開臺架經(jīng)井壁上的進發(fā)口沿指定路線推進的一系列作業(yè)。盾構(gòu)機的到達系指盾構(gòu)機從豎井外側(cè)掘進進入豎井內(nèi)臺架上的一系列作業(yè)盾構(gòu)進發(fā)和到達作業(yè)是盾構(gòu)機掘進施工中最容易產(chǎn)生事故的兩道工序。4. 1盾構(gòu)的始發(fā)與到達根據(jù)拆除臨時擋土墻方法和防止掘削面地層坍塌方法的不同，進發(fā)工法有 以下幾種類型見下圖和下表。注漿加固地層法（掘削面自穩(wěn)法 高壓噴

22、射加固法水泥土攪拌樁始發(fā)工法 <凍結(jié)法NOMST工法【直接掘削法，1 EW工法第1類方法采取加固措施使掘削地層自穩(wěn)，隨后將盾構(gòu)機貫入加固過的自 穩(wěn)地層中掘進。加固方法中采用較多的當(dāng)屬注漿加固法、高層噴射法、凍結(jié) 法。NOMST工法和EW工法是可以用盾構(gòu)刀具直接掘削進發(fā)的工法。NIMST工法的特點是始發(fā)口墻體材料特殊，可用刀具直接掘削，但不損破刀具。進 發(fā)作 業(yè)簡單，無需輔助工法，安全性可靠性好；EW工法的原理是盾構(gòu)進發(fā)前，通過電蝕手段把擋土墻中的芯材工字鋼腐蝕掉。給盾構(gòu)直接進發(fā)掘削帶來方便，優(yōu)點與NOMST工法相同。圖盾構(gòu)進發(fā)工法進發(fā)作業(yè)可以單獨選用表 13.1中的任何一種工法，也可選用

23、其組合法江.具 體選用哪種工法，取決于地質(zhì)、地下水、復(fù)蓋層、盾構(gòu)直徑、盾構(gòu)機型、施工環(huán) 境等因素。同時還應(yīng)考慮安全性、施工性、成本、進度等要求。4. 1. 1進發(fā)設(shè)備盾構(gòu)機進發(fā)的設(shè)備，包括進發(fā)座臺、反力座、 臨時拼裝管環(huán)、入口及密封圈墊。進發(fā)座臺的任務(wù)是可在其上組裝盾構(gòu)機和支 承組裝好的盾構(gòu)機，并且可使盾構(gòu)機處于理想的 預(yù)定進發(fā)位置（高度、方向）上，且可確保盾構(gòu) 機的進發(fā)掘進穩(wěn)定。所以要求座臺的結(jié)構(gòu)合理（可以確保組裝作業(yè)的施工性）；樹牛剛度好、強度高、不易損壞（承托幾百噸 重的盾構(gòu)機）；三豎井底板固定要牢靠、晃動變位?。ù_保盾構(gòu)機位置穩(wěn)定、確 保推進和軸線始終與設(shè)計軸線重合）。盾構(gòu)座臺有如下三

24、種形式：鋼筋混凝土盾構(gòu)座臺有現(xiàn)澆式和預(yù)制件拼接式兩種，具優(yōu)點是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、抗壓性能好。鋼結(jié)構(gòu)座臺有現(xiàn)場拼接式和平底整體安裝式兩種。具優(yōu)點是加工周期短、適應(yīng)性強鋼筋混凝土與鋼結(jié)構(gòu)組合座臺這種座臺聚集了和兩種座臺的優(yōu)點，使用較多。預(yù)制混制混凝土基座鋼結(jié)構(gòu)平底整體基座通常進發(fā)座臺用工字鋼和鋼軌等材料裝配制作。反力設(shè)備由反力座和臨時拼裝管環(huán)構(gòu)成。通常由管片運進和排土空間等條件確定其形狀 ，由正式管片襯砌 的起始位置確定臨時拼裝管環(huán)、反力座的位置、反力設(shè)備針對必須的推力應(yīng)具有足夠的強度及推進時基本無變形的剛度。通常用工字鋼安裝反力座；臨時 拼 裝管環(huán)使用容易處理的鋼或高強度的鑄鐵管片拼接。臨時管片的拼裝精

25、度影響正式管片的真圓度，故應(yīng)特別注意。在小斷面盾構(gòu)工程中，也有臨時拼裝管環(huán)只組裝下半環(huán)，上部為開口，不設(shè)反力座的例子。5. 1. 2進發(fā)入口及入口密封墊圈進發(fā)入口，為了確保盾構(gòu)機出井貫入地層的軸線精度，通常在井內(nèi)進發(fā)口處構(gòu)筑一個一定寬度、一定厚度、內(nèi)徑略大于盾構(gòu)機外徑的斷面形狀與盾構(gòu) 機 縱斷面形狀相同筒狀物，與井壁連結(jié)到一起。該筒狀物即為進發(fā)入口。進發(fā) 入 口的作用是限制盾構(gòu)機的掘削擺動，確保盾構(gòu)機的位置精度。入口密封墊圈是填充在入口與盾構(gòu)機或入口與管環(huán)間隙中的墊圈，其作用是止水，以便確保施工的可靠性和安全性。盾構(gòu)機開始推進后，即可對掘削 面 加壓，盾構(gòu)機尾部通過之后，即可進行背后注漿，盡早

26、穩(wěn)定入口。特別是泥 水盾構(gòu)進發(fā)后，必須保持泥水壓力。為了不使入口密封墊圈發(fā)生破損和反轉(zhuǎn)，必須周密地考慮盾構(gòu)和進發(fā)口的凈空和墊圈的質(zhì)材、形狀及尺寸（見圖 13.6）。入口密封墊圈由上水墊圈、防止墊圈反轉(zhuǎn)的壓板及固定它們的鐵件構(gòu)成。在構(gòu)筑混凝土進發(fā)入口時被固定在混凝土入口上。壓板多為滑動式，但必須 可 隨盾構(gòu)機的移動進行調(diào)整。近年采用較接結(jié)構(gòu)的壓板（翻板式）增多，節(jié)省 了 壓板調(diào)整工時，提高了在盾構(gòu)機下部狹窄空間內(nèi)作業(yè)的效率。4. 1. 2進發(fā)作業(yè)1 .進發(fā)準備作業(yè)采用泥水式盾構(gòu)機時，需配備泥水處理設(shè)備、泥水輸送設(shè)備、背后注漿設(shè)備、器材搬運設(shè)備等。若為土壓式盾構(gòu)機，需配備出土設(shè)備、背后注漿設(shè)備、器

27、材搬運設(shè)備等。在進行這些作業(yè)的同時，還要進行進發(fā)準備作業(yè)。進發(fā)準備作業(yè)包括進發(fā)臺的設(shè)置、盾構(gòu)機的組裝、入口密封墊圈的安裝、 反力座的設(shè)置、后續(xù)設(shè)備的設(shè)置、盾構(gòu)機試運轉(zhuǎn)等。若采用拆除臨時擋土墻隨后盾構(gòu)掘進的進發(fā)方式，則需對地層加固。通常把出口、背后注漿等設(shè)備工作、進發(fā)準備作業(yè)及地層加固集中在同一時期內(nèi)，作業(yè)內(nèi)容將視具體情況而定。所以應(yīng)注意作業(yè)規(guī)劃和進度管理。俳板式£木室H入口襯墊示例2 .拆除臨時擋土墻進發(fā)口的開口作業(yè)，因為進發(fā)口的開口作業(yè)易造成地層坍塌,進下水涌入，故 拆除前要確認地層自穩(wěn)、止水等狀況。隨后本著對土體擾動小的原則，把擋 土 墻分成多個小塊，從上往下逐個依次拆除。拆除時

28、應(yīng)注意在盾構(gòu)機前面進行及時支護，拆除作業(yè)要迅速連續(xù)。3 .掘進擋土墻進發(fā)口拆除后，立即推進盾構(gòu)機，若采用泥水盾構(gòu)機，由于臨時墻 殘磴會堵塞泥水循環(huán)，故必須在確認障礙物已清除干凈后才能推進。盾構(gòu)機貫入地層后，對掘削面加壓，監(jiān)視入口密封墊圈狀況的同時緩慢提 高壓力，直到預(yù)定壓力值。盾構(gòu)機尾部通過入口密封墊圈時，因密封墊圈易 成 反轉(zhuǎn)狀態(tài)，所以應(yīng)密切監(jiān)視，同時盾構(gòu)應(yīng)低速推進，盾構(gòu)機通過入口后，進 行 壁后注漿，穩(wěn)定洞口，進發(fā)流程見圖進發(fā)流程圖4. 1. 3盾構(gòu)到達施工盾構(gòu)到達前須慎重考慮的事項如下：選定加固工法加固到達部位近旁地層及設(shè)置出口密封圈。為了確保盾構(gòu)機按規(guī)定計劃路線順利到達預(yù)定位置，需要認

29、真討論測定 盾構(gòu)位置的方法和隧道內(nèi)外的聯(lián)絡(luò)方法。討論低速推進的起始位置、慢速推進的范圍。討論泥水盾構(gòu)泥水減壓的起始位置。討論盾構(gòu)推進到位時，由于推力的影響是否需要在豎井內(nèi)側(cè)井壁到達口 處采取支護等措施。討論掘削到達面的方法及其起始時間。認真考慮防止從盾構(gòu)機外殼板和到達面間的間隙涌水、涌砂的措施。 盾構(gòu)機停止推進的位置的討論。討論到達部位周圍的背后注漿工法。應(yīng)周密的考慮拉出盾構(gòu)機到井內(nèi)時的盾構(gòu)承臺等臨時設(shè)備的配備及設(shè)置 狀況。東站法（垂良鉆f.）E告集光削法2強井內(nèi)隔堵法盾構(gòu)到達工法到達作業(yè)1 .到達豎井前的掘進到達之前，要充分地進行基線測量，以確保盾構(gòu)機的準確到位，由于必須在到 達口的允許范圍

30、內(nèi)貫入，所以應(yīng)精確測量各管環(huán)，保證線形無誤。盾構(gòu)機至到達跟前時，擋土墻易發(fā)生形變，對于特別容易變形的擋土墻(板樁擋土墻)，應(yīng)事先進行加固防止 對盾構(gòu)機推力的影響。加固方法一般采用 從豎井內(nèi)用工字鋼支承，或構(gòu)筑埋入臨時支承梁。假如盾構(gòu)機的掘削面靠近到達豎井，對豎井擋土墻的狀態(tài)要經(jīng)常進行觀測、將盾構(gòu)機的推進控制在與位移吻合的程度，特別是掘削面壓力急劇下降時易導(dǎo)致坍塌，故需綜合考慮盾構(gòu)機的位置、地層加固的范圍、擋土墻的位移、地表面沉陷等因素來確定掘削面的壓力。2 .盾構(gòu)機的到達由于刀具不能旋轉(zhuǎn)或推力上升等機械操作方面的變化，雖然能察覺到已到 達臨時墻，仍應(yīng)從到達豎井的臨時墻鉆孔和測量來確定盾構(gòu)機位置

31、，再確定 是 否停止推進。停止推進后，為防止臨時墻拆除后漏水，應(yīng)仔細進行背后注漿施m o3 .臨時墻的拆除拆除臨時墻前，在臨時墻上開幾個檢查口，以確認地層狀況和盾構(gòu)機到達 位置。臨時墻的拆除與進發(fā)相同。地層的自穩(wěn)性可隨著時間而變化，故作業(yè) 必 須迅速進行，力求穩(wěn)定地層。特別是在拆去了臨時墻將盾構(gòu)機向豎井內(nèi)推進時，應(yīng)仔細監(jiān)視地層狀況，謹慎施工。4. 2盾構(gòu)進出洞口的地基加固方法和質(zhì)量控制4.1.1 盾構(gòu)進出洞口的地基加固方法盾構(gòu)進出洞是盾構(gòu)法施工的重要環(huán)節(jié)之一。當(dāng)采用盾構(gòu)施工時，一般先將出洞井預(yù)留外側(cè)一定范圍的土體進行改良， 使土體的抗剪、抗壓強度提高，透水性減弱，預(yù)留孔洞外側(cè)的土體具有自身保持

32、相對穩(wěn)定的能力。改良土體的方法有深層攪拌樁法、高壓噴射法、凍結(jié)法等，對滲透系數(shù)較 大(k>10-3cm/s)的土層，也可采用注漿法，但采用單一的注漿法常伴有不穩(wěn)定因素。土體改良的范圍可按 A、B二種情況進行設(shè)計，如圖所示。圖土體改良方式情況A與B的區(qū)別在于加固厚度的不同。土體改良厚度的計算可分別按砂 性土和粘性土地層進行。砂性土按 B情況考慮時，取Ls+a為改良土厚度，民 可按改良土的滲透條件決定，通常取 1m左右。4.1.2 盾構(gòu)進出洞地基加固施工質(zhì)量控制根據(jù)地質(zhì)和環(huán)境特點，合理選擇盾構(gòu)進出洞地基加固方法，并在工作井結(jié) 構(gòu)完成后，嚴格按相應(yīng)的規(guī)范要求進行地基加固。洞口地基加固要求采用合

33、理的順序及施工參數(shù)，嚴防加固的擠壓效應(yīng)損壞工作井結(jié)構(gòu)及臨近建筑。原則上要求盾構(gòu)進出洞口的止水加固體部分應(yīng)在工作井完成后、盾構(gòu)進出 洞前進行施工。若受條件限制而需在工作井基坑開挖前進行洞口地基加固的，則加固體與工作井井壁間的 50cm間隙須在井內(nèi)結(jié)構(gòu)完成后進行高壓旋噴密實充 填，并確保齡期。盾構(gòu)進出洞之前，應(yīng)對洞口加固體進行斜孔鉆芯取樣檢測，進一步確認洞 口加固體范圍、強度、水密性與均勻性達到要求。5、 盾構(gòu)掘進施工技術(shù)及工程質(zhì)量控制5.1 盾構(gòu)開挖面穩(wěn)定和工作參數(shù)優(yōu)化5. 1. 1 土壓盾構(gòu)掘進管理1 .掘進管理程序土壓盾構(gòu)掘進管理的程序如圖所示。UK段加卜氣播能利）支總看忠也i要動*正恂!皿

34、叫富 K l ansgjjfti«i|仁善迎口2 .泥土壓力的管理基準泥土壓基準的設(shè)定方法與泥水盾構(gòu)的泥水壓的設(shè)定方法相同。掘削土壓靠設(shè)置在隔板上下部的土壓計的測定結(jié)果間接推估艙內(nèi)土壓。3 .泥土壓的調(diào)節(jié)方法泥土壓的調(diào)節(jié)方法有以下3種。調(diào)節(jié)螺旋傳輸機的轉(zhuǎn)速。調(diào)節(jié)盾構(gòu)千斤頂?shù)耐七M速度。以上兩者組合調(diào)節(jié)。4 .泥材特性及用量的管理礦物類泥漿 的管理基準可按圖示出的泥材與適用土質(zhì)的關(guān)系選擇。對 A、B類地層無需添加泥材；對C類地層，泥材的比重 Gm=1.2- 1.3;對 D類地層，Gm=1.4-1.5。泥材用量因地層粒度組成形狀的不同而不同。通常按有效間隙率的1.22倍考慮。一般為1003

35、00l/m3。1曲h4中度對I憫陽肺I口 AMR型甯濯甘加聃圖皿 RWtlU*用上川M1 * B*NKe*rit4MrM*EI圖土質(zhì)粒徑與發(fā)泡材類型的關(guān)系加泥后泥土的坍落度可按520cm的范圍管理加泥后泥土的滲水系數(shù)以-5-6cm/s為好。5. 1.12泥水盾構(gòu)的掘進管理泥水盾構(gòu)的掘進管理程序如圖所示M國瘴總F 11 乂 ,11|鋁迪郭"2,泥水管理基準(1)泥水性能基準 設(shè)定泥水性能管理基準可按下表執(zhí)行。表13.3穩(wěn)定掘削面的泥水粘性值掘削土質(zhì)漏斗粘度計法測定的泥水粘性值地下水影響較小的情形地下水影響較大的情形夾砂粉土2530 (S)2834 (S)砂質(zhì)粘土2530 (S)2837

36、 (S)砂質(zhì)粉土2734 (S)3040 (S)砂3038 (S)3340 (S)砂礫3544 (S)5060 (S)表13.4泥水配比參考表材料配比(%)比重漏斗粘度(S)可滲比粘土25+ 101.225 301416膨潤土8+3CMC0.12 ± 0.03水余量表13.5泥水特性基準地層土質(zhì)比重漏斗粘度屈服值砂分率析水量可滲比沖 積 層粘土1.10/砂、粉砂1.151.20255/洪 積 層礫1.25 1.3535 40S50100dyneS/cm21015%2030cc以下15砂1.20 1.2525 30S/粉砂1.10 1.2022 25S/粘土1.05 1.10/表13c

37、 泥水輸送中泥水性狀的上限值泥水性狀漏斗粘度比重砂分率上限值40S1.3515%(2)泥水壓力基準泥水壓力基準的設(shè)定因地層實況而定，通常的實用參考值如表13.7所示 泥水壓基準(參考值)地層、土質(zhì)泥水壓基準值預(yù)壓沖積層 軟粘土上限值=劈裂壓+水壓+預(yù)壓下限值=靜止土壓+水壓+預(yù)壓20 30kN/m2沖積層 松砂砂礫上限值=靜止土壓+水壓+預(yù)壓 下限值=主動土壓+水壓+預(yù)壓20 30 kN/m 2洪積層中等固結(jié)粘土上限值=靜止土壓+水壓+預(yù)壓 下限值=主動土壓+水壓+預(yù)壓20 30 kN/m 2洪積層砂質(zhì)土上限值=靜止土壓+水壓+預(yù)壓 下限值=主動土壓+水壓+預(yù)壓20 30 kN/m 2（7）泥

38、水質(zhì)量調(diào)整在泥水盾構(gòu)的實際掘進過程中，泥水的特性參數(shù)經(jīng)常會發(fā)生變化。例如：在掘削地層為粉砂土、粘土的情況下，泥水中的細粒成分會不斷地增加，致 使泥 水的比重、粘度增加，超出選定的最佳值（即管理基準值 ）。蘭掘削地層為砂 層、 礫石層時，泥水中的細粒成分不斷地流失，故泥水的比重、粘度均會下 降。止匕外, 隧道軸線方向上的掘削地層的土質(zhì)參數(shù)（粒經(jīng)分布曲線等 ），嚴格說來也 在不斷 變化。上述原因均會導(dǎo)致泥水質(zhì)量劣化（偏離原定最佳值 ），進后致使掘削面不穩(wěn) 定。故應(yīng)及時克服，即應(yīng)不斷地調(diào)整泥水的質(zhì)量，使其始終保持最佳狀態(tài)。泥水的質(zhì)量調(diào)整。主要靠向泥水中添加添加劑調(diào)整。幾種主要的添加劑如 表13.8所

39、示。表13.8添加劑的種類添加劑 種類作用名 稱分散劑a.提高土顆粒的分散性（增加負電荷） b.防止陽離子（Ca、Mg、Na等）污染及污 染后的恢復(fù)a.磷酸鹽類（六偏磷酸鈉等）b.堿類（炭酸鈉等）c.木質(zhì)磺酸鹽類（鐵硼素木質(zhì)磺酸鈉等）d.黑腐酸類（黑腐酸鈉等）增粘劑a.提高泥水粘性（提高土顆粒的游動性 能）b.減少濾水量c.提高陽離子的污染的抵抗性a.CMC （竣甲基纖維素）b.PAA中和劑防止背后注入漿液等堿性成分混入泥水 造成的泥水質(zhì)量劣化a.稀硫酸b.磷酸粘土顆粒砂顆 粒a.提高成膜性 b.減少濾水量a.膨潤土b.砂4 .盾構(gòu)機的管理（1）掘進速度管理通常應(yīng)把掘進速度控制在2040mm/

40、min的范圍內(nèi)表13.9不同地層時的標(biāo)準掘進速度地層掘進速度mm/min粘性土2530砂密實砂2530松散砂2535砂 礫2530固結(jié)淤泥1525軟 巖1020但是，當(dāng)在加固地層或砂漿墻等固結(jié)區(qū)域掘進時，為了防止大塊固結(jié)體進 入土艙，掘進速度應(yīng)控制在10mm/min以下。(2)千斤頂推力通常因裝備推力為必要推力的 2倍，所以掘進中的推力應(yīng)控制在裝備推力 50%以下(管理值應(yīng)為設(shè)計值土 20%的范圍)，詳見第4章的敘述?？刂仆屏υ?大的措施有： 降低掘進速度，使用修邊刮刀；在盾構(gòu)機外殼板外側(cè)注入 滑材減摩，背后注入不足可致使向地層的傳遞推力的效果差，也可以產(chǎn)生推力上升現(xiàn)象。(3)掘削扭矩本來裝備

41、扭矩是留有一定裕度的，正常掘進時的扭矩應(yīng)小于裝備扭矩的5060%若出現(xiàn)扭矩大增時，應(yīng)降 低掘進速度，使刀盤逆轉(zhuǎn)。另外，掘削 刀具存在一定摩耗后，或者刀具粘附粘土結(jié)塊等情形下，扭矩也會上升。此 時 應(yīng)使用噴射管射水沖洗掘削面，確認刀具的摩耗狀況及面板的狀況。同樣土 艙 內(nèi)粘附掘削土增厚時，也會出現(xiàn)扭矩上升現(xiàn)象。另外，泥水盾構(gòu)的場合下，由于浮力的原因，所需的扭矩變小，在軟粘性 土層中掘削扭矩與出廠時的扭矩不相上下的情形也有發(fā)生。(4)攪拌荷載值為使攪拌器逆轉(zhuǎn)容易攪拌器多為油壓式，當(dāng)出現(xiàn)油壓緩慢上升時，說明艙 內(nèi)掘削土砂可能存在堆積下沉。另外，油壓急劇上升或者停止的場合下，可 能 有大礫石卡住刀盤。

42、此時應(yīng)使刀盤逆轉(zhuǎn)解除。發(fā)生掘削面坍塌時必須與其他原因(干砂量等)綜合判斷。5 .流體輸送的管理觀察掘削面坍塌和地表沉降時的掘進數(shù)據(jù)，不難發(fā)現(xiàn)干砂量等數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā) 生變化。因此，掘進時應(yīng)及時分析數(shù)據(jù)進行判斷。(1)掘削泥水壓掘削泥水壓的操作主要是 i泵(送泥泵)。例如，要想提高掘削壓力，則 P應(yīng)提高Pi泵的轉(zhuǎn)數(shù)。(2)掘削偏差流量掘削偏差流量可根據(jù)安裝在送排泥管上的流量檢測器得到的送排泥流量算 出掘削流量偏差。流量偏差為正表示掘削量過大(處超挖態(tài))，為負可能會有逸水的傾向。所以從零到一定負值的范圍內(nèi)掘進狀態(tài)最好。(3)掘削量掘削量的含義是掘削面積x掘進距離的積值，但實際運算可安排泥流量與 送泥流量

43、的差的累積值求取。把掘削量與下面2個值比較可以判斷掘削狀況，理論掘削量，最近的 1020環(huán)的結(jié)果進行統(tǒng)計處理(平均值、管理極限 2 b (為標(biāo)準偏差)?；?本上可以認為是：掘削量大說明進入泥水艙的掘削土過多；掘削量小說明存在逸泥。(4)干砂量掘削量系指含水的土砂量；干砂量系指用計算法求出的去除水分后的干燥 土砂的體積。在干砂量的計算公式中使用了送、排泥流量和比重的測量值及土質(zhì)勘察數(shù)據(jù)得出的地層土體的真比重。但是，對于掘削面為立交層或地層存在變化的情形結(jié)果不理想。所以判斷狀況時不考慮與理論值比較，而是考慮與統(tǒng)計處理值（同前）比較的結(jié)果。判斷結(jié)果基本上與掘削量的結(jié)果相同。（5）泵的電流值與轉(zhuǎn)數(shù)知道

44、各泵的耗電電流值及轉(zhuǎn)數(shù)，可以判斷堵塞狀況和增設(shè)Pn （中繼泵）的時期。5.2 盾構(gòu)在復(fù)雜地層條件下的施工及技術(shù)措施5. 2. 1覆土厚度不大于盾構(gòu)直徑的淺覆土層地段；1嚴格管理開挖面壓力。由于覆土荷載減小，使開挖面壓力的允許的管 理幅度縮小，即使少量的誤差，也可能給開挖面穩(wěn)定帶來很大影響。因此， 在 掘進時，應(yīng)特別注意使用的泥漿或添加劑的性質(zhì)以及開挖面壓力管理，盡量減小對地表或地下建（構(gòu)）筑物的影響。2淺覆土地段的壁后注漿。由于盾尾空隙會立即影響到地面或地下建（構(gòu)）筑物，要進行充分的壁后注漿管理以控制地層變形。宜使用有早期強度的壁后注漿材料，采用同步注漿方法進行施工。在進行開挖面壓力管理或壁后

45、注漿管理時，可通過試驗確定開挖壓力管理 值和注漿參數(shù)等。3穿越河流的淺覆土施工，應(yīng)對開挖面的穩(wěn)定、泥漿或添加材料的泄漏 或噴出采取措施，還應(yīng)注意采取相應(yīng)措施防止隧道的上浮或管片的變形。5. 2. 2小半徑曲線施工1必須根據(jù)地層條件、超挖量、壁后注漿、輔助工法等制定小半徑曲線 施工方案和安全施工措施，并注意防止推進反力引起隧道變形、移動等；2超挖量：用部分外擴式超挖刀進行開挖時，超挖量大，小半徑曲線施 工容易。但是，這樣會產(chǎn)生由于圍巖地層的松動、壁后注漿材料繞入開挖面、推進反力的下降，使隧道變形增大。因此，要考慮地層的穩(wěn)定性，把超挖量控制在容許范圍內(nèi)。3壁后注漿：小半徑曲線施工時，管片從盾尾脫出

46、后如果不能立即與圍巖形成一體，盾構(gòu)推進就不能充分取得反力，導(dǎo)致產(chǎn)生較大的管片變形和隧道位移的危險性。應(yīng)選擇體積變化小，早期強度高的注漿材料?？紤]到超挖量，注入量也需要適當(dāng)?shù)脑黾印?線路測量：應(yīng)根據(jù)需要增加測量頻率。6在地層穩(wěn)定性差的地段，為了防止曲線部分的超挖引起地層松動可采 用化學(xué)加固或高壓噴射攪拌施工等進行輔助施工。5. 2. 4小凈距隧道施工小凈距隧道施工的相互影響，因施工條件各不相同，一般要考慮：1）后續(xù)盾構(gòu)的推進對先行隧道的擠壓和松動效應(yīng)；2）后續(xù)盾構(gòu)的盾尾通過對先行隧道的松動效應(yīng)；3）后續(xù)盾構(gòu)的壁后注漿對先行隧道的擠壓效應(yīng)；4）先行盾構(gòu)引起的地層松弛而造成或引起后續(xù)盾構(gòu)的偏移等。伴

47、隨以上現(xiàn)象會發(fā)生的管片變形、接頭螺栓的變形和斷裂、漏水、地表下 沉量的增大等。觀測到異常變形時，應(yīng)立即停止施工，查明原因，同時根據(jù)情況，采用適當(dāng)輔助工法進行施工。5. 2. 5大坡度地段施工1在選擇運輸設(shè)備和安全設(shè)施時，必須考慮大坡度區(qū)段施工的安全，對 牽引機車進行必要的牽引計算，并考慮一定的余量；2上坡時應(yīng)加大盾構(gòu)下半部推進千斤頂?shù)耐屏?，這樣可以有效控制盾構(gòu)的方向。對后方臺車，要采取防止脫滑措施；3同步及即時注漿時宜采用收縮率小、早期強度高的漿液；4在急下坡始發(fā)與到達時，基座應(yīng)有防滑移安全措施；5在急上坡到達時，為防止地層坍塌、漏水，事先必須制訂相應(yīng)對策；6在大坡度區(qū)段，地層的土水壓力隨著推

48、進而時刻變化，因此開挖面壓 力也必須根據(jù)土水壓力進行適當(dāng)調(diào)整，特別是下坡時，由于壓力倉內(nèi)的開挖土砂有可能出現(xiàn)滯留而不能充分取土，必須慎重管理開挖土量。5. 2. 6地下管線和地下障礙物地段施工地下管線區(qū)段施工1盾構(gòu)施工之前，應(yīng)詳細查明、了解隧道所經(jīng)過地段地下管線的分布、管線類型、允許變形值等情況，制定具體施工方案；2對重要管線和施工中難以控制的管線施工前應(yīng)根據(jù)不同情況采用遷移、加固措施；3盾構(gòu)掘進時應(yīng)及時調(diào)整掘進速度和出土量，從而減少地表的沉降和隆起。地下障礙物處理1地下障礙物處理前，必須查明障礙物具體位置和實物，制定處理方案，以確保施工安全；2地下障礙物的處理一般遵循提前從地面采取措施處理的

49、原則。如確需在盾構(gòu)掘進工作面進行處理時，必須充分研究可行性與對策；3從地面拆除地中障礙物時，可選擇合適的輔助工法，拆除后要妥當(dāng)?shù)?進行回填；4在盾構(gòu)掘進工作面拆除障礙物時，可選擇帶壓作業(yè)或地層加固方法；5在開挖面的狹窄空間內(nèi)進行人工拆除障礙物時，對障礙 物的切斷、破碎、拆除和運出作業(yè)，應(yīng)控制地層的開挖量以保障開挖面的穩(wěn)定。5. 2. 7穿越建（構(gòu)）筑物施工盾構(gòu)施工前，應(yīng)對建（構(gòu)）筑物地段進行詳細調(diào)查，評估施工對建（構(gòu)）筑物的影響，并有針對性地采取保護措施，控制地層變形；宜根據(jù)建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)的類型、現(xiàn)狀，采取地基加固或樁基托換措施； 必須加強地表和建（構(gòu)）筑物變形監(jiān)測和及時反饋，優(yōu)化調(diào)整

50、盾構(gòu)掘進參數(shù) 和 同步注漿參數(shù)；應(yīng)根據(jù)建（構(gòu)）筑物沉降速率進行多次壁后注漿，宜選擇體 積 變化小、早期強度高、速凝型的注漿材料。5. 2. 8穿越江河地段施工1穿越過江河地段施工應(yīng)特別重視詳細查明地層條件和河流情況，制定 可靠的施工措施；2穿越江河施工時，必須選擇合理的盾構(gòu)設(shè)備類型；3施工過程中，應(yīng)確保開挖面的穩(wěn)定，防止地層坍塌，防止突水突泥；4現(xiàn)場必須準備足夠的防排水設(shè)備與設(shè)施；5必要時，對水底地層進行預(yù)加固處理；6采取措施防止對堤岸、周邊結(jié)構(gòu)物的影響；7特別注意觀察與防止泥漿和添加材料的泄漏和噴出；特別注意觀察與 解決管片的變形和隧道上浮問題。5. 2. 9地質(zhì)條件復(fù)雜地段（軟硬不均互層地

51、段）和砂卵石地段砂卵石地段施工1施工前，應(yīng)根據(jù)礫石粒徑、含量和施工長度及出磴設(shè)備能力等因素， 選擇盾構(gòu)的刀盤型式和刀具配制方式、數(shù)量；2采用土壓平衡盾構(gòu)時，應(yīng)根據(jù)螺旋輸送機出磴情況，做好磴土改良工 作；3采用泥水平衡盾構(gòu)時，根據(jù)礫石含量和粒徑選擇破碎方法或輸送泵；4當(dāng)遇有大孤石影響掘進時，應(yīng)采取措施排除。8.2.10穿越復(fù)雜地層地段施工1穿越復(fù)雜地層地段，應(yīng)優(yōu)先選擇使用復(fù)合式盾構(gòu)進行施工；2綜合考慮所穿越地段地質(zhì)條件，合理選擇盾構(gòu)刀具形狀和配置，以適 應(yīng)各種地層的掘進；3合理選擇適當(dāng)時機和地點，及時更換刀具或改變其配置，以適應(yīng)前方 地層的掘進；4根據(jù)開挖面地質(zhì)預(yù)測預(yù)報信息，調(diào)整掘進參數(shù)和壁后注

52、漿參數(shù)，以確 保開挖面的穩(wěn)定和掘進速度；5根據(jù)開挖面地質(zhì)條件，及時調(diào)整土壓平衡壓力，及時決定是否采用磴 土改良或及時調(diào)整磴土改良參數(shù)。5.3 盾構(gòu)糾偏和姿態(tài)控制5. 3. 1盾溝隧道軸線控制盾構(gòu)軸線的控制是盾構(gòu)推進施工的一項關(guān)鍵技術(shù)，軸線方向控制主要是依 靠測量精確性，在實際施工中盾構(gòu)推進軸線控制不可能是理想狀況，軸線控 制 不佳狀況的原因：地質(zhì)不均勻引起正面阻力不均勻，施工操作技術(shù)水平不高。控制好盾構(gòu)的推進軸線，才能保證管片拼裝在位置的準確，才能使隧道竣 工軸線誤差控制在允許范圍內(nèi)。盾構(gòu)推進及管片拼裝施工時，為了減少由于盾構(gòu)自轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的施工困難，應(yīng)控制盾構(gòu)旋轉(zhuǎn)量，在±3 0以內(nèi)。在

53、施工中可采取措施以防止過量的旋轉(zhuǎn)，方法有：1改變刀盤的旋轉(zhuǎn)方向。2改變管片拼裝左、右交叉的先后次序。3調(diào)整兩腰推進油缸軸線，使其與盾構(gòu)軸線不平行。4當(dāng)旋轉(zhuǎn)量較大時，可在盾構(gòu)支承環(huán)或切口環(huán)內(nèi)單邊加壓重。盾構(gòu)在硬巖、地下水比較發(fā)育地段、淺埋隧道地段、軟弱土層中推進時， 特別是在曲線段盾構(gòu)逐環(huán)轉(zhuǎn)折推進時會引起盾尾后一段隧道的位移，導(dǎo)致測量的后視標(biāo)志點移動。因此，在盾構(gòu)推進軸線和成環(huán)管片中心的測量必須定時嚴格復(fù)測后視標(biāo)志點的移動值，并及時進行調(diào)整，確保盾構(gòu)推進導(dǎo)向測量的正確性。5. 3. 2盾構(gòu)糾偏盾構(gòu)縱坡最大糾偏量可按下式計算：i=（i 盾-i 襯）< i式中i 盾構(gòu)與管片相對坡度；i盾一一盾

54、構(gòu)推進后實際縱坡；i襯一一已成隧道管片縱坡；i允許坡度差值。盾構(gòu)平面最大糾偏量可按下式計算：A l_< Sx tan a式中 a盾構(gòu)與襯砌允許的水平夾角；S兩腰對稱的千斤頂?shù)闹行木啵╩m ；AL兩腰對稱千斤頂伸出長度的允許差值（mm。盾構(gòu)內(nèi)徑與管片外徑兩者之間有一定施工間隙，盾構(gòu)糾偏只能在此范圍內(nèi) 調(diào)整，過量糾偏會使盾殼卡住管片，導(dǎo)致管片被擠壞或增加下一環(huán)管片拼裝的困難。盾構(gòu)糾偏應(yīng)及時、連續(xù)，不要過量糾偏。過大糾偏會使盾構(gòu)軸線與隧道軸 線產(chǎn)生較大的夾角，影響盾尾密封效果產(chǎn)生盾尾漏漿。壁后注漿發(fā)生漏漿無法保證空隙填充，過量糾偏增加盾構(gòu)對土體的擾動，這些因素都將增大地面變形。修正偏離的原則盾構(gòu)方向控制的基本原則如下：偏離量增大之前及早修正在受場地限制不能修正，按現(xiàn)時方向掘進的場合下可按前1020m處的通常的偏離量預(yù)測。遵循偏離量的管理值和允許值。確立偏離修正方針。圖 13.38示出的是 盾構(gòu)方向控制、偏離修正圖。為了把施工時的實際偏離量控制在規(guī)定的允許偏離量以內(nèi)，首先應(yīng)確定偏離量的管理值（允許值的 5%-80勵目標(biāo)），并在該目 標(biāo)范圍內(nèi)修正偏離進行推進管理。盾構(gòu)偏移修正圖必須確