1盾構(gòu)法施工PPT課件

1、盾構(gòu)法施工盾構(gòu)法施工一、盾構(gòu)概述、工法選擇二、盾構(gòu)監(jiān)理的依據(jù)三、盾構(gòu)施工入洞前的工作四、正常盾構(gòu)施工的控制五、盾構(gòu)到達(dá)六、特殊地段及地質(zhì)條件下的監(jiān)理1第1頁(yè)/共65頁(yè)一、盾構(gòu)概述、工法選擇 盾構(gòu)，是一種用于隧道暗挖施工，具有金屬外殼，殼內(nèi)裝有整機(jī)及輔助設(shè)備，在盾殼的掩護(hù)下進(jìn)行土體開挖、土碴排運(yùn)、整機(jī)推進(jìn)和管片安裝等作業(yè)，而使隧道一次成形的隧道施工機(jī)械。2第2頁(yè)/共65頁(yè)一、盾構(gòu)概述、工法選擇盾構(gòu)法就是用盾構(gòu)修建隧道的方法，它使用盾構(gòu)機(jī)在地下掘進(jìn)，在四周防止開挖面坍塌和保持開挖面穩(wěn)定的同時(shí)，同時(shí)在機(jī)內(nèi)安全地進(jìn)行隧道的開挖作業(yè)和襯砌作業(yè)，從而構(gòu)筑成隧道的施工法。 盾保護(hù) ，指盾殼。 構(gòu)構(gòu)筑，即管片

2、拼裝和同步注漿。 3第3頁(yè)/共65頁(yè)一、盾構(gòu)概述、工法選擇盾構(gòu)施工主要由穩(wěn)定開挖面、掘進(jìn)及排土、管片襯砌及壁后注漿三大要素組成。盾構(gòu)在地層中推進(jìn)時(shí)，通過(guò)盾構(gòu)外殼和管片來(lái)支承四周圍巖防止坍塌進(jìn)行隧道施工。閉胸式盾構(gòu)是用泥土加壓或泥水加壓來(lái)抵抗開挖面的土壓力和水壓力以維持開挖面的穩(wěn)定性；敞開式盾構(gòu)是以開挖面自立為前提，否則需要采用輔助措施。下面談到的盾構(gòu)指的是閉胸式盾構(gòu)。盾構(gòu)是一種隧道掘進(jìn)的專用工程機(jī)械，現(xiàn)代盾構(gòu)集機(jī)、電、液、傳感、信息技術(shù)于一體，具有開挖切削土體、輸送土渣、拼裝隧道襯砌、測(cè)量導(dǎo)向糾偏功能。盾構(gòu)已經(jīng)廣泛用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電隧道工程。4第4頁(yè)/共65頁(yè) 盾構(gòu)機(jī)全景圖5第5

3、頁(yè)/共65頁(yè)一、盾構(gòu)概述、工法選擇 盾構(gòu)機(jī)按斷面分類： 盾構(gòu)根據(jù)其斷面形狀可分為：?jiǎn)螆A盾構(gòu)、復(fù)圓盾構(gòu)（多圓盾構(gòu)）、非圓盾構(gòu)。其中復(fù)圓盾構(gòu)可分為雙圓盾構(gòu)和三圓盾構(gòu)。非圓盾構(gòu)可分為橢圓形盾構(gòu)、矩形盾構(gòu)、馬蹄形盾構(gòu)、半圓形盾構(gòu)。復(fù)圓盾構(gòu)和非圓盾構(gòu)統(tǒng)稱為“異形盾構(gòu)”。 盾構(gòu)機(jī)按直徑大小分類： 盾構(gòu)根據(jù)其直徑的大小分為以下幾類： 0.22m直徑稱為微型盾構(gòu) 24.2m直徑稱為小型盾構(gòu) 4.2m7m直徑稱為中型盾構(gòu) 7m12m稱為大型盾構(gòu) 12m以上為超大型盾構(gòu)6第6頁(yè)/共65頁(yè) 復(fù)圓盾構(gòu) 7第7頁(yè)/共65頁(yè) 非圓盾構(gòu) 8第8頁(yè)/共65頁(yè) 多圓盾構(gòu)9第9頁(yè)/共65頁(yè)一、盾構(gòu)概述、工法選擇 主要介紹單圓盾構(gòu)

4、. 盾構(gòu)刀盤分為：面板式和輻條式兩種. 10第10頁(yè)/共65頁(yè) 輻條式刀盤11第11頁(yè)/共65頁(yè) 面板式刀盤12第12頁(yè)/共65頁(yè)一、盾構(gòu)概述、工法選擇 典型盾構(gòu)工法主要分為兩種 (按地層滲透系數(shù)進(jìn)行選擇)： 泥水盾構(gòu)法：地層滲透系數(shù)大于10-4m/s時(shí)，宜選用；或者巖土中粉粒和黏粒的總量在40%以下（粉粒的絕對(duì)大小通常以0.075mm為界）。 土壓盾構(gòu)法：地層滲透系數(shù)小于10-7m/s時(shí)，宜選用；或者巖土中粉粒和黏粒的總量在40%以上；主要適用粉土、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉土、粉砂層等黏稠土壤。 滲透系數(shù)大于10-7m/s，小于10-4m/s時(shí)，二者均可選用。13第13頁(yè)/共65頁(yè)地層滲透系數(shù)與工

5、法選擇14第14頁(yè)/共65頁(yè)一、盾構(gòu)概述、工法選擇1、泥水平衡與氣壓平衡混合模式工法原理：送泥泵從設(shè)置在地面上的調(diào)漿池抽取泥水（水與膨潤(rùn)土的混合物），經(jīng)送泥管送入泥水盾構(gòu)的泥水倉(cāng)，在泥水倉(cāng)中，充滿壓力的泥水灌入地層若干厘米深，使膨潤(rùn)土嵌入到土顆粒間的縫隙里，形成一層蛋糕，從而使開挖面的土層變得較穩(wěn)定和不透水。通過(guò)泥水盾構(gòu)刀盤旋轉(zhuǎn)，將開挖面形成的“蛋糕”狀的土體切削下來(lái)，與泥水倉(cāng)的膨潤(rùn)土漿液混合后，通過(guò)排泥泵和隧道內(nèi)的中繼泵經(jīng)由排泥管道，泵送到地面上的泥水分離站，泥水分離站將開挖的渣土從膨潤(rùn)土漿液分離出來(lái)，分離出來(lái)的泥水進(jìn)行質(zhì)量調(diào)整后可循環(huán)使用，再通過(guò)送泥泵送入盾構(gòu)的泥水倉(cāng)。15第15頁(yè)/共65

6、頁(yè) 泥水盾構(gòu)示意圖分離站 調(diào)漿池 送泥泵 中繼泵 排泥泵 16第16頁(yè)/共65頁(yè)泥水氣壓平衡盾構(gòu)機(jī)17第17頁(yè)/共65頁(yè)一、盾構(gòu)概述、工法的選用2、土壓平衡盾構(gòu)結(jié)構(gòu)與工作原理 由刀盤切削下來(lái)的土體進(jìn)入土倉(cāng)后由螺旋輸送機(jī)輸出，在螺旋輸送機(jī)內(nèi)形成壓力梯降，保持土倉(cāng)壓力穩(wěn)定，使開挖面土層處于穩(wěn)定。盾構(gòu)向前推進(jìn)的同時(shí)，螺旋輸送機(jī)排土，使排土量等于開挖量，即可使開挖面的地層始終保持穩(wěn)定。 排土量通過(guò)調(diào)節(jié)螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速和出土閘門的開度予以控制。從螺旋輸送機(jī)出來(lái)的渣土通過(guò)皮帶輸送機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)，通過(guò)皮帶輸送機(jī)將渣土卸到停在皮帶機(jī)下方的渣土車上。 渣土通過(guò)電瓶車牽引到盾構(gòu)隧道的豎井。通過(guò)地面上的門吊將渣土吊到地面，

7、并卸到渣坑內(nèi)，外運(yùn)。18第18頁(yè)/共65頁(yè)19土壓平機(jī)衡盾構(gòu)工作原理第19頁(yè)/共65頁(yè)二、盾構(gòu)監(jiān)理的依據(jù) 盾構(gòu)監(jiān)理的依據(jù)主要包括以下幾個(gè)方面：1. 設(shè)計(jì)圖紙（施工藍(lán)圖，設(shè)計(jì)人簽字蓋章的）2. 規(guī)范（國(guó)標(biāo)、地標(biāo)，北京現(xiàn)行的是軌道交通盾構(gòu)隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（修訂版）QGD-008-2005）3. 會(huì)議紀(jì)要（包括專題會(huì)、專家論證會(huì)）4. 施工組織設(shè)計(jì)、施工方案、專項(xiàng)施工方案（這些方案都經(jīng)過(guò)領(lǐng)導(dǎo)審核、審批的，具有很強(qiáng)的指導(dǎo)性）5. 來(lái)往文件及其他文件20第20頁(yè)/共65頁(yè)三、盾構(gòu)施工入洞前的工作 1、進(jìn)場(chǎng)材料的驗(yàn)收凡是用于永久性結(jié)構(gòu)工程的材料都必須經(jīng)過(guò)驗(yàn)收(強(qiáng)條規(guī)定)；并且經(jīng)過(guò)試驗(yàn)檢驗(yàn)合格后才能

8、用于工程：包括管片(含鋼筋、砼、外加劑、止水膠條等)、螺栓、密封圈、密封墊、水泥、砂子、膨潤(rùn)土、粉煤灰、外加劑等。管片介紹：北京地區(qū)地鐵管片每環(huán)外徑6m，內(nèi)徑5.4m，包括1個(gè)封頂塊（C型）、2個(gè)鄰接塊（B型）、3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)塊（A型）共6塊組成。每片管片寬1.2m，管片厚30cm。管片檢驗(yàn)：包括外觀檢查、出場(chǎng)合格證及質(zhì)量證明文件、三環(huán)拼裝試驗(yàn)、滲水試驗(yàn)、實(shí)測(cè)實(shí)量數(shù)據(jù)等（包含回彈試驗(yàn)）。進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)，蓋檢驗(yàn)章。管片運(yùn)輸、放置一般不超過(guò)4層。21第21頁(yè)/共65頁(yè) 管片運(yùn)輸碼放22第22頁(yè)/共65頁(yè)23盾構(gòu)施工全景第23頁(yè)/共65頁(yè)三、盾構(gòu)施工入洞前的工作 2、盾構(gòu)的始發(fā) 盾構(gòu)始發(fā)前，端頭加固必須符合要求

9、，不僅有強(qiáng)度的要求，還要有抗?jié)B透性的要求，具體方法不再說(shuō)了。如旋噴、冷凍、化學(xué)注漿、深層攪拌等。 盾構(gòu)始發(fā)前必須按住建委文件北京市軌道交通建設(shè)工程重要部位和環(huán)節(jié)施工前條件驗(yàn)收暫行辦法京建發(fā)【2010】746號(hào)要求進(jìn)行條件驗(yàn)收。包括主控條件和一般條件。 安裝支座反力架，反力架主要檢查強(qiáng)度與剛度是否滿足要求。 測(cè)量監(jiān)控點(diǎn)布置完畢，特殊位置要加密，初始值采集完成。24第24頁(yè)/共65頁(yè) 始發(fā)托架示意圖25第25頁(yè)/共65頁(yè) 盾構(gòu)反力架示意圖26第26頁(yè)/共65頁(yè) 盾構(gòu)反力架 27第27頁(yè)/共65頁(yè)三、盾構(gòu)施工入洞前的工作 始發(fā)后洞門的破除：采用人工破除。第一步先鑿除外層500mm砼并割除鋼筋及預(yù)埋件

10、，保留最內(nèi)層的鋼筋；第二步推進(jìn)距洞門1.01.5m時(shí)鑿出里層砼。一般的里層分為12塊的施工方法。從最低層開始，記住口訣：中、左、右。分層破除。 洞門要及時(shí)密封，防地下水滲出；盾構(gòu)開始施工，開始拼裝負(fù)環(huán)。負(fù)環(huán)管片要及時(shí)加固。推進(jìn)5070環(huán)后，管片的摩擦力足以大于盾構(gòu)頂進(jìn)的反力時(shí)，即可拆除。28第28頁(yè)/共65頁(yè) 始發(fā)處圍護(hù)樁29第29頁(yè)/共65頁(yè)負(fù)環(huán)拼裝示意圖30第30頁(yè)/共65頁(yè) 負(fù)環(huán)俯視圖31第31頁(yè)/共65頁(yè)負(fù)環(huán)加固32第32頁(yè)/共65頁(yè)四、正常盾構(gòu)施工的控制1、掘 進(jìn) 掘進(jìn)過(guò)程中，保持土倉(cāng)的壓力與作業(yè)面壓力（土壓、水壓之和）平衡是防止地表沉降，保持建筑物安全的重要因素。 控制出渣量，一般

11、不宜開超挖刀，防止前方坍塌和沉降過(guò)大。 做好渣土改良，保持土具有好的流塑性、合適的稠度，較低的透水性和較小摩阻力。 關(guān)注推力及力矩情況，保持推進(jìn)速度平穩(wěn)合理。33第33頁(yè)/共65頁(yè)四、正常盾構(gòu)施工的控制 2、拼 裝 管片拼裝前，再次檢查管片外觀、連接件是否為合格產(chǎn)品，防止魚龍混雜，以次充好。 管片安裝須按正確的安裝程序進(jìn)行。管片拼裝質(zhì)量直接影響彈性密封墊的防水作用。 拼裝時(shí)應(yīng)注意控制管片成環(huán)的橢圓度和管片環(huán)面的平整度。橢圓度過(guò)大會(huì)引起環(huán)縫張開量增大，易造成漏水。 拼裝后的初始橢圓度應(yīng)按照規(guī)范要求控制，管片脫離盾尾后應(yīng)盡量限制橢圓度的增大，應(yīng)復(fù)緊管片聯(lián)接螺栓。環(huán)面不平整度一般是因管片制作和拼裝精

12、度不夠，推進(jìn)油缸推力不均衡引起，環(huán)面不平整度應(yīng)控制在5mm內(nèi)，若超出應(yīng)用墊片填平補(bǔ)齊。 34第34頁(yè)/共65頁(yè) 2、拼 裝 管片安裝必須從隧道底部開始，然后依次安裝相鄰塊，最后安裝封頂塊。封頂塊安裝前，應(yīng)對(duì)止水條進(jìn)行潤(rùn)滑處理，安裝時(shí)先徑向插入，調(diào)整位置后緩慢縱向頂推。管片塊安裝到位后，應(yīng)及時(shí)伸出相應(yīng)位置的推進(jìn)油缸頂緊管片，其頂推力應(yīng)大于穩(wěn)定管片所需力，然后方可移開管片安裝機(jī)。 管片每裝一片，都要人工初緊，安裝完一環(huán)，必須進(jìn)行緊固，力矩一般在100N/M。每拼裝5環(huán)左右，應(yīng)再次復(fù)緊。 管片吊運(yùn)時(shí)管片下嚴(yán)禁站人或人員身體某部位處于管片下方。管片安裝時(shí)，安裝區(qū)域下嚴(yán)禁站人或人員身體某部位處于管片下方

13、。管片輸送小車前移管片時(shí)移動(dòng)區(qū)域不能有人員或設(shè)備。操作前的檢查中發(fā)現(xiàn)任何不正常的問題，都必須經(jīng)相關(guān)人員檢查確認(rèn)正常后才能進(jìn)行工作。 使用操作中，出現(xiàn)任何不正常問題 ，工作人員必須離開危險(xiǎn)區(qū)域，在將管片等放到安全位置，經(jīng)相關(guān)人員檢修確認(rèn)后，才能進(jìn)行工作。具有電工特種作業(yè)操作證人員才能開箱進(jìn)行電氣檢查。35四、正常盾構(gòu)施工的控制第35頁(yè)/共65頁(yè)管片拼裝標(biāo)準(zhǔn)如下：序號(hào)項(xiàng) 目允許偏差檢查頻率1襯砌環(huán)直徑橢圓度5D每環(huán)2襯砌環(huán)軸線平面位置及高程直線段及半徑不小于500m的曲線段50mm1點(diǎn)/環(huán)2小于500m的曲線段80mm3同一襯砌環(huán)內(nèi)相鄰管片錯(cuò)臺(tái)5mm4點(diǎn)/環(huán)4縱向相鄰環(huán)管片錯(cuò)臺(tái)5mm4點(diǎn)/環(huán)36第

14、36頁(yè)/共65頁(yè)37掘進(jìn)與拼裝演示第37頁(yè)/共65頁(yè)四、正常盾構(gòu)施工的控制 3、注 漿 管片壁后注漿按與盾構(gòu)推進(jìn)的時(shí)間和目的分為： 同步注漿、二次補(bǔ)強(qiáng)注漿、堵水注漿。38第38頁(yè)/共65頁(yè)四、正常盾構(gòu)施工的控制 3、注 漿 漿液包括：?jiǎn)我簼{（可壓送的流動(dòng)性、能填充目標(biāo)范圍縫隙、在硬化前不發(fā)生材料的離析或凝固）和雙液漿（能在指定范圍內(nèi)注漿、離析少不受地下水影響、調(diào)節(jié)硬化時(shí)間、根據(jù)需要盡早達(dá)到所需的強(qiáng)度）。 漿液的各種材料必須要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)合格后才能使用 (特別膨潤(rùn)土要經(jīng)過(guò)充分靜止)，漿液的配比施工單位必須報(bào)監(jiān)理處備案，漿液的強(qiáng)度規(guī)范沒有特別提出，根據(jù)北京地區(qū)的施工經(jīng)驗(yàn)和參考文獻(xiàn)，一般強(qiáng)度在410Mp

15、a之間。39第39頁(yè)/共65頁(yè) 3、注 漿 盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行同步注漿，使管片襯砌盡早支承地層，防止地層沉降。同步注漿一般采用水泥砂漿。應(yīng)注意控制管片背襯注漿部位、注漿量和注漿壓力。 每環(huán)推進(jìn)前對(duì)同步注漿的漿液進(jìn)行小樣試驗(yàn)，嚴(yán)格控制初凝時(shí)間。在同步注漿過(guò)程中，合理掌握注漿壓力，使注漿量、注漿速度與推進(jìn)速度等施工參數(shù)相匹配40四、正常盾構(gòu)施工的控制第40頁(yè)/共65頁(yè) 注漿形成的固結(jié)體41第41頁(yè)/共65頁(yè)四、正常盾構(gòu)施工的控制 4、成型隧道 一般由質(zhì)檢人員進(jìn)行檢驗(yàn)，有無(wú)表面缺棱、掉角；無(wú)貫穿裂縫，無(wú)大于0.2mm寬的裂縫及混凝土剝落。如果存在上述情況，監(jiān)理要求施工單位報(bào)處置方案，不得擅自

16、隨意修補(bǔ)。42第42頁(yè)/共65頁(yè) 成型隧道圖43第43頁(yè)/共65頁(yè)四、正常盾構(gòu)施工的控制 5、防水工程 監(jiān)理人員主要檢查防水密封條是否牢固、平整嚴(yán)密、位置正確，不得有起鼓、超長(zhǎng)和缺口等現(xiàn)象；管片螺栓孔應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行處理。 變形縫處、柔性接頭特殊結(jié)構(gòu)的防水必須符合設(shè)計(jì)要求。所用的防水材料必須經(jīng)檢驗(yàn)合格，有合格證；進(jìn)口的材料要有產(chǎn)品檢疫合格證，材料合格證。 所有的材料必須符合環(huán)保要求。44第44頁(yè)/共65頁(yè)四、正常盾構(gòu)施工的控制 二次補(bǔ)漿45第45頁(yè)/共65頁(yè)四、正常盾構(gòu)施工的控制 補(bǔ)漿后的情況46第46頁(yè)/共65頁(yè)五、盾構(gòu)到達(dá) 盾構(gòu)到達(dá)，監(jiān)理人員應(yīng)督促、檢查施工人員做好以下工作：1. 制定盾構(gòu)

17、接收方案，并通過(guò)審批，包括到達(dá)掘進(jìn)、管片拼裝、壁后注漿、洞門外土體加固、洞口圍護(hù)拆除、洞門鋼圈密封等工作安排。進(jìn)行條件驗(yàn)收。2.到達(dá)端頭土體地層加固及效果如何，必要做鉆芯試驗(yàn)。3.在盾構(gòu)貫通之前100m、50m處分別對(duì)盾構(gòu)姿態(tài)進(jìn)行人工復(fù)核測(cè)量。4.到達(dá)洞門位置及輪廓復(fù)核測(cè)量。5.根據(jù)前兩項(xiàng)復(fù)測(cè)結(jié)果確定盾構(gòu)姿態(tài)控制方案并進(jìn)行盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整。6.到達(dá)洞門拆除。7.盾構(gòu)接受架準(zhǔn)備8.靠近洞門1015環(huán)管片拉緊。9.盾構(gòu)接受架就位、加固。10. 洞門防水裝置的安裝及盾構(gòu)推出隧道。11. 洞門注漿堵水處理。47第47頁(yè)/共65頁(yè) 盾構(gòu)機(jī)出洞48第48頁(yè)/共65頁(yè) 盾構(gòu)機(jī)出洞49第49頁(yè)/共65頁(yè)六、特殊地

18、段及地質(zhì)條件下的監(jiān)理 1、淺覆土土層施工 1）地層加固，地面構(gòu)筑物保護(hù)措施 2）制定相應(yīng)的措施，以克服覆土小引起盾構(gòu)機(jī)抬頭 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措施，注意推進(jìn)反力引起的隧道變形，移動(dòng)。 2）使用超挖裝置時(shí)，應(yīng)將超挖量控制在施工需要的最小范圍內(nèi)。 壁后注漿應(yīng)選擇體積變化小，早期強(qiáng)度高、速凝型的注漿材料。 3）應(yīng)增施工中線、水平測(cè)量的頻率，并定期監(jiān)測(cè)洞內(nèi)的控制點(diǎn)。 4）在施工過(guò)程中采取措施防止后配套車架脫軌或傾覆。 5）為了防止轉(zhuǎn)彎部分超挖引起地層松動(dòng)和增大地層抗力，可以考慮 選擇合適的輔助施工方法進(jìn)行地層加固。 6）

19、注意把盾尾間隙的變化控制在允許的范圍內(nèi)。50第50頁(yè)/共65頁(yè)六、特殊地段及地質(zhì)條件施工與監(jiān)理 3、大坡度施工 在大坡度進(jìn)行盾構(gòu)施工時(shí)，易造成成環(huán)隧洞浮動(dòng)，盾構(gòu)在上坡時(shí)容易發(fā)生“上拋”現(xiàn)象，盾構(gòu)后配套容易發(fā)生脫落，運(yùn)輸車容易發(fā)生溜車事故?？刹扇∫韵麓胧?1）每環(huán)推進(jìn)結(jié)束后，必須擰緊當(dāng)前管片的連接螺栓，并在下環(huán)推進(jìn)時(shí)復(fù)緊，避免作用于管片推力產(chǎn)生的垂直分力，引起成環(huán)隧道浮動(dòng)。 盾構(gòu)上坡推進(jìn)時(shí)，盾構(gòu)橫容易發(fā)生上拋現(xiàn)象。調(diào)整盾構(gòu)向上糾偏0.2%左右，調(diào)整好土倉(cāng)（泥水）壓力值的設(shè)定，以切口土體不隆起或稍隆起為主。 2）在選擇運(yùn)輸設(shè)備和安全設(shè)施時(shí)，必須考慮大坡度區(qū)段的施工安全，對(duì)牽引機(jī)車進(jìn)行必要牽引力計(jì)

20、算，并考慮一定的余量。 上坡時(shí)應(yīng)加大盾構(gòu)下半部推進(jìn)千斤頂?shù)耐屏?，可以有效控制盾?gòu)的方向。對(duì)后臺(tái)車，要采取防滑措施。51第51頁(yè)/共65頁(yè) 3、大坡度施工 3）同步注漿要及時(shí)，注漿宜采用收縮率小、早期強(qiáng)度高的漿液。 在急上坡始發(fā)與到達(dá)時(shí)，基座應(yīng)有防滑的安全措施。 4）在急上坡到達(dá)時(shí)，為防止地層塌陷、漏水，事先必須制定相應(yīng)的對(duì)策。 5）大坡度區(qū)段，地層的水壓力隨著推進(jìn)而時(shí)刻變化，開挖面壓力也必須根據(jù)土水壓力進(jìn)行調(diào)整。特別是下坡時(shí)，由于壓力倉(cāng)內(nèi)的開挖土、沙有可能出現(xiàn)滯留而不能充分取土，必須慎重管理開挖土量。52六、特殊地段及地質(zhì)條件施工與監(jiān)理第52頁(yè)/共65頁(yè)六、特殊地段及地質(zhì)條件施工與監(jiān)理 4、地

21、下管線區(qū)施工 地下管線大致分為剛性管線和柔性管線兩種，它們對(duì)隧道施工中不可避免的地層沉降的反應(yīng)時(shí)不同的，對(duì)于剛性管線來(lái)說(shuō)，當(dāng)?shù)貙右苿?dòng)時(shí)主要考慮的是否會(huì)引起管道的斷裂破壞，而對(duì)于柔性管線來(lái)說(shuō)地層移動(dòng)造成的影響主要是管線接頭的斷裂或泄漏引起的破壞。 1）在施工前，必要詳細(xì)查清沿線受施工影響范圍內(nèi)的各種地下管線的分布，管線類型，允許變形值等情況，分析預(yù)測(cè)地層沉降隆陷對(duì)管線的影響，并在施工中加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，針對(duì)不同的管線及其與隧道的不同位置關(guān)系采取合理的保護(hù)措施。 2）對(duì)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。當(dāng)施工前預(yù)測(cè)和施工中監(jiān)測(cè)分析確認(rèn)某些重要管線可能受到損害時(shí)，將根據(jù)地

22、面條件管線埋深條件等采用臨時(shí)加固、懸吊等保護(hù)措施，加強(qiáng)與有關(guān)管線單位的協(xié)同合作，順利完成對(duì)管線的調(diào)查與保護(hù)工作。53第53頁(yè)/共65頁(yè)六、特殊地段及地質(zhì)條件施工與監(jiān)理4、地下管線區(qū)施工 3）盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整掘進(jìn)速度的出土量，從而減少地表的沉降和隆起，及時(shí)對(duì)環(huán)形空隙進(jìn)行充填，并做好二次補(bǔ)漿工作。 4）加強(qiáng)地面沉降監(jiān)測(cè)，尤其要對(duì)重要的對(duì)沉降敏感的管線（如混凝土管、煤氣管、上水等），要布點(diǎn)監(jiān)測(cè)及時(shí)分析評(píng)估施工對(duì)管線的影響，并進(jìn)行專家論證，并按專家論證方案進(jìn)行施工。 5）在盾構(gòu)進(jìn)入管線區(qū)以前，將已通過(guò)段所得到的地層變形實(shí)際監(jiān)測(cè)成果為基礎(chǔ)，再次對(duì)管線區(qū)內(nèi)的地面沉降做出進(jìn)一步預(yù)測(cè)，以期準(zhǔn)備反映實(shí)際情況

23、并據(jù)此做出正確的管線保護(hù)方案。54第54頁(yè)/共65頁(yè)六、特殊地段及地質(zhì)條件施工與監(jiān)理5、地下障礙物及孤石處理 地下障礙物處理前，必須查明障礙物的具體位置是實(shí)物，制定處理方案，以確保施工安全。 1）地下障礙物的處理一般遵循提前從地面采取處理的原則，如確需在盾構(gòu)施工過(guò)程中進(jìn)行處理時(shí)，必須充分研究可行性與對(duì)策。 2）從地面拆除地中障礙物時(shí)，可選擇合適的輔助方法，拆除后要妥當(dāng)?shù)倪M(jìn)行回填。 3）在盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中拆除障礙物時(shí)，可選擇帶壓作業(yè)或地層加固方法。 4）在開挖面的狹窄空間內(nèi)，安全地進(jìn)行障礙物的切斷、破碎、拆除、運(yùn)出作業(yè)，應(yīng)盡量控制地層的開挖量以確保開挖面的穩(wěn)定。 5）施工前，應(yīng)根據(jù)孤石直徑，含量和

24、施工長(zhǎng)度及出渣設(shè)備能力等因素，選擇盾構(gòu)的刀盤形式和刀具形式和刀具配制方式、數(shù)量；合理設(shè)計(jì)的盾構(gòu)刀盤，確保刀盤有足夠的強(qiáng)度和剛性，使之不會(huì)變形，并根據(jù)不同地質(zhì)狀況選用不同的布刀方式，設(shè)計(jì)寬大的并列式雙室人倉(cāng)，并考慮超前加固措施及盾構(gòu)姿態(tài)控制措施。55第55頁(yè)/共65頁(yè)六、特殊地段及地質(zhì)條件施工與監(jiān)理6、穿越建(構(gòu))物施工（房屋、高層、公路橋、鐵路橋） 在隧道施工過(guò)程中，由于開挖破壞了地層的原始應(yīng)力狀態(tài)，這將引起地層的移動(dòng)，而地層移動(dòng)的結(jié)果又將導(dǎo)致不同程度的地面沉降，當(dāng)沉降差異過(guò)大時(shí)，建筑物就會(huì)遭到損壞。 1）盾構(gòu)施工前必須對(duì)可能穿越的建(構(gòu))物進(jìn)行調(diào)查，并根據(jù)以往的工程經(jīng)驗(yàn)，預(yù)計(jì)施工對(duì)建筑物的影

25、響，必須有針對(duì)性的制定保護(hù)方案，采取保護(hù)措施，周密地進(jìn)行管理，控制地表變形，尤其是位于隧道上方距左右線隧道斷面15m范圍內(nèi)、業(yè)主未提供詳細(xì)資料的建筑物要詳細(xì)調(diào)查，對(duì)已有資料要進(jìn)一步核實(shí)，未有資料要全面調(diào)查。 2）施工對(duì)建筑物的影響主要取決于地層變形特征，根據(jù)不同地質(zhì)和埋深條件，以及對(duì)施工引起的地層變形及其對(duì)建筑物的影響的不同，采取必要的加固與保護(hù)方案措施。 3）監(jiān)測(cè)點(diǎn)要加密，測(cè)量頻率也要加密。 56第56頁(yè)/共65頁(yè)六、特殊地段及地質(zhì)條件施工與監(jiān)理7、小凈距隧道施工 施工前，應(yīng)根據(jù)隧道所處的地層條件、盾構(gòu)形式、隧道斷面大小、兩條隧道之間的相對(duì)位置與距離，預(yù)計(jì)施工對(duì)已建隧道的影響和平行隧道掘進(jìn)時(shí)

26、的互相影響，并采取相應(yīng)的施工措施減少這些影響： 1）施工過(guò)程中，應(yīng)控制掘進(jìn)速度，土倉(cāng)壓力，出土量、注漿壓力等以減少對(duì)臨近隧道的影響。 2）可采取加固盾構(gòu)隧道間的土體，加固已有建（構(gòu)）物的地基和兩條隧道應(yīng)錯(cuò)開施工等輔助施工措施以防止地層的松動(dòng)和盾構(gòu)隧道的變形。57第57頁(yè)/共65頁(yè)六、特殊地段及地質(zhì)條件施工與監(jiān)理8、穿越河（湖）地段 1）穿越過(guò)河（湖）地段施工應(yīng)特別重視詳細(xì)查明地層條件和河流情況，制定可靠的施工措施： （1）根據(jù)試掘進(jìn)取得的技術(shù)參數(shù)，針對(duì)該地質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行施工交底編制與討論，做好一切施工準(zhǔn)備。 （2）合理選擇掘進(jìn)參數(shù)。降低刀盤轉(zhuǎn)速，減小盾構(gòu)掘進(jìn)對(duì)地層的擾動(dòng)。適當(dāng)降低掘進(jìn)速度，加強(qiáng)盾構(gòu)

27、姿態(tài)調(diào)整與控制，保證盾構(gòu)掘進(jìn)方向滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。 （3）加強(qiáng)碴土改良。通過(guò)向土倉(cāng)注入泡沫或添加膨潤(rùn)土泥漿加強(qiáng)碴土改良，降低細(xì)中砂對(duì)刀盤、刀具的磨損。 （4）加強(qiáng)螺旋輸送機(jī)維護(hù)與維修保養(yǎng)。降低螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速，向螺旋輸送機(jī)添加泡沫、泥漿，減小砂層對(duì)螺旋輸送機(jī)的磨損。為避免因螺旋輸送機(jī)震動(dòng)造成故障頻率升高，維修保養(yǎng)人員需加強(qiáng)對(duì)螺旋輸送機(jī)的維修保養(yǎng)。 （5）調(diào)整注漿參數(shù)。適當(dāng)加大注漿量，有效的填充開挖界限和管片外弧間空隙，并及時(shí)進(jìn)行二次補(bǔ)充注漿，控制地表沉降。58第58頁(yè)/共65頁(yè)六、特殊地段及地質(zhì)條件施工與監(jiān)理8、穿越河（湖）地段 2）施工前詳細(xì)調(diào)查水文氣象的工程地質(zhì)情況，重點(diǎn)調(diào)查河底隔水層的連

28、續(xù)性、滲透系數(shù)、厚度等，以及各種地層的滲流情況，采用適合該地層的盾構(gòu)設(shè)備，并配置必要的超前鉆探和注漿設(shè)備，聚合物和膨潤(rùn)土注入設(shè)備。 3）穿越河流底部時(shí)，如圍巖頂板下沉?xí)?duì)河床產(chǎn)生危害甚至破壞，進(jìn)而引發(fā)一系列不良后果，同時(shí)河水下滲也可能對(duì)隧道施工產(chǎn)生危害。 4）控制盾構(gòu)速度和總推力，采取較低的速度掘進(jìn)，速度控制在小于20mm/min，嚴(yán)格控制推進(jìn)油缸總推力，減少土層擾動(dòng)，以免破壞河底土體。59第59頁(yè)/共65頁(yè)六、特殊地段及地質(zhì)條件施工與監(jiān)理8、穿越河（湖）地段 5）盾構(gòu)進(jìn)入河底前預(yù)先調(diào)整盾構(gòu)姿態(tài)，以較好的姿態(tài)下穿河底，在掘進(jìn)過(guò)程中，盾構(gòu)司機(jī)根據(jù)測(cè)量偏差及時(shí)調(diào)整盾構(gòu)的掘進(jìn)方向，盡可能減少偏差，特

29、別是要杜絕大幅度偏差，減少對(duì)土體的擾動(dòng)，從而保證盾構(gòu)平穩(wěn)的從河下穿越。 6）由于河底值盾構(gòu)拱頂間土層相對(duì)薄弱，注漿壓力過(guò)大可能破壞水底隔水層，形成一條涌水通道，因此掘進(jìn)過(guò)程中控制注漿壓力在0.2-0.3Mpa范圍內(nèi)，控制注漿量為理論建筑間隙的150%-200%。 7）掘進(jìn)時(shí)定時(shí)、定量、均勻壓注盾尾油脂，有效保護(hù)盾尾鋼絲密封刷，如遇特殊情況，可按實(shí)際情況加大盾尾油脂的壓注注量，控制好管片姿態(tài)，提高管片拼裝質(zhì)量，防止盾構(gòu)與管片間隙過(guò)大形成透水通道，必要時(shí)在管品外側(cè)粘貼海綿用于止水，封堵管片與盾構(gòu)的間隙。采取上述措施后基本可控制盾尾滲漏，如果盾尾仍發(fā)生滲漏，可采取應(yīng)急措施，從管片注漿孔向外壓注聚氨酯

30、，形成環(huán)圈，封閉涌水通道。管片接縫間出現(xiàn)滲漏，及時(shí)進(jìn)行堵漏處理，防止?jié)B漏水引起河底下沉而對(duì)河底產(chǎn)生的破壞。 8）準(zhǔn)備詳盡的應(yīng)急預(yù)案和完善的搶險(xiǎn)物質(zhì)、設(shè)備、人員，并且進(jìn)行演練。60第60頁(yè)/共65頁(yè)六、特殊地段及地質(zhì)條件施工與監(jiān)理9、砂卵石地層下施工 1）砂卵層中建立土壓平衡較困難，因砂卵石地層級(jí)配的變化、大顆粒卵石的存在而引起的可切削性能的隨時(shí)改變，土倉(cāng)內(nèi)渣土的砂石和卵石的分離，以及螺栓輸送機(jī)出土量的穩(wěn)定性難以控制等原因，使得盾構(gòu)在推進(jìn)過(guò)程中往往難以建立真正的土壓平衡，從而引起的對(duì)地層的較大擾動(dòng)。 2）盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程中中容易發(fā)生小坍塌。當(dāng)盾構(gòu)刀盤上方為砂層或級(jí)配單一的圓礫層時(shí)，盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程中易發(fā)

31、生小坍塌而對(duì)地下管線產(chǎn)生不利影響或引起較大地表沉降。 3）盾構(gòu)推進(jìn)姿態(tài)控制困難。因砂卵石地層級(jí)配變化、大顆粒卵石的存在因引起的可切削性能隨時(shí)改變等原因，推進(jìn)過(guò)程中盾構(gòu)姿態(tài)控制往往較為困難，推進(jìn)參數(shù)一旦掌握不好，盾構(gòu)的姿態(tài)就會(huì)偏離設(shè)計(jì)軸線。另外還會(huì)出現(xiàn)盾構(gòu)刀盤卡死等現(xiàn)象。 5）在盾構(gòu)推進(jìn)施工時(shí)，地層為砂卵石，土層含水量低，土質(zhì)較硬，一方面，當(dāng)盾構(gòu)刀盤切削土體時(shí)容易使刀盤過(guò)熱，影響盾構(gòu)的機(jī)械性能；另一方面，刀盤切削進(jìn)來(lái)的土體須經(jīng)螺旋輸送機(jī)運(yùn)出至皮帶運(yùn)輸機(jī)，當(dāng)遇到地層含水量低、較硬的情況下，螺旋輸送機(jī)也會(huì)因工作扭矩過(guò)大而發(fā)熱，影響其性能，嚴(yán)重時(shí)甚至停轉(zhuǎn)。因此，必須通過(guò)往泥倉(cāng)內(nèi)加注改良后的泥漿的方式來(lái)改善土質(zhì)，起到減摩的作用，滿足螺旋機(jī)運(yùn)輸?shù)男阅?，并起到冷卻刀盤的作用。61第61頁(yè)/共65頁(yè)六、特