盾構(gòu)法隧道施工安全管理

盾構(gòu)法安全施工過程控制要點(diǎn)相關(guān)典型案例分析盾構(gòu)法隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)綜述盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述盾構(gòu)法安全施工所依據(jù)的主要法規(guī)、辦法目錄頁第五部分第四部分第一部分第二部分第三部分

第一部分盾構(gòu)法隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)綜述第一部分盾構(gòu)法隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)綜述盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)因素與風(fēng)險(xiǎn)管理盾構(gòu)法原理盾構(gòu)設(shè)備組成5231盾構(gòu)機(jī)可實(shí)現(xiàn)全封閉作業(yè)的隧道掘進(jìn)機(jī)。盾構(gòu)法是采用盾構(gòu)機(jī)修筑隧道的方法，

一邊保持開挖面及圍巖穩(wěn)定，一邊進(jìn)行隧道掘進(jìn)、

出渣，并在盾尾內(nèi)拼裝管片形成襯砌，及時(shí)實(shí)施注漿，從而在盡可能不擾動(dòng)圍巖條件下修建隧道。（2）、土壓平衡盾構(gòu)施工原理盾殼支承著圍巖并保護(hù)著刀盤旋轉(zhuǎn)，在千斤頂推力的作用下，

刀盤前方被切割、破碎的

碴土，

經(jīng)過開口進(jìn)入土倉，土倉內(nèi)的泥土壓力與開挖面壓力取得平衡的同時(shí)，端部伸入土

倉下部的螺旋輸送機(jī)開機(jī)排土，控制螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速或者盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)速度，達(dá)到土倉

內(nèi)的泥土壓力與開挖面壓力的動(dòng)態(tài)平衡。碴土通過配套的運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)至洞外。

第一部分盾構(gòu)法隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)綜述1.1盾構(gòu)法原理（

1）、盾構(gòu)法6

第一部分盾構(gòu)法隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)綜述7

第一部分盾構(gòu)法隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)綜述1.2盾構(gòu)設(shè)備組成81、盾體l盾體是用鋼材制作而成的筒體，具有足

夠的強(qiáng)度和剛度，抵擋周圍的水、土壓力。

l盾體由前體（切口環(huán)）、

中體（支撐環(huán)）

和盾尾三大部分組成。

第一部分盾構(gòu)法隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)綜述9

第一部分盾構(gòu)法隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)綜述2、刀盤l盤面具有足夠的剛度和強(qiáng)度用于支撐開挖面

水土壓力和承受掘進(jìn)中的推力及扭矩。l盤面上有足夠的刀具，其數(shù)量、種類和位置，可有效開挖前方巖土，并具備足夠的壽命。l刀盤理配置添加劑（膨潤土或氣泡）注入口，

將添加劑均勻的注入到開挖面，改善開挖土的塑流性。l合適的刀盤開口率以保證碴土進(jìn)入土倉的順

暢性。10刀盤驅(qū)動(dòng)用螺栓安裝在壓力艙壁上，刀盤驅(qū)動(dòng)有變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng)兩種方式。刀盤在變頻電機(jī)（液壓馬達(dá)）驅(qū)動(dòng)和推進(jìn)油缸的作用下，通過減速器、大小齒輪、三排圓柱滾子軸承完成力和運(yùn)動(dòng)的傳遞而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)和切入工作面，實(shí)現(xiàn)

第一部分盾構(gòu)法隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)綜述3、刀盤驅(qū)動(dòng)裝置盾構(gòu)開挖功能。114、推進(jìn)裝置推進(jìn)系統(tǒng)配備大排量、高壓力的液壓泵。推進(jìn)油缸

安裝在中盾上，布置在盾構(gòu)

機(jī)殼體四周。

第一部分盾構(gòu)法隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)綜述125、螺旋輸送機(jī)螺旋輸送機(jī)形狀一般有軸式和帶式。螺旋機(jī)的作用是出碴和調(diào)節(jié)土倉水土壓力。

排土能力應(yīng)滿足盾構(gòu)機(jī)在最大掘進(jìn)速度時(shí)排土要求。

第一部分盾構(gòu)法隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)綜述13

第一部分盾構(gòu)法隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)綜述6、皮帶輸送機(jī)皮帶輸送機(jī)用于將螺旋機(jī)送來的碴土轉(zhuǎn)運(yùn)到后部拖車的尾部裝在碴土列車上。14管片拼裝機(jī)整體外形為一圓環(huán)狀，旋轉(zhuǎn)角度范圍為±200°

,平移行程和提升行程滿足管片拼裝。

第一部分盾構(gòu)法隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)綜述7、管片拼裝機(jī)158、鉸接裝置鉸接油缸安裝在前后殼體上

可使前后盾體左右上下彎曲。

第一部分盾構(gòu)法隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)綜述16

第一部分盾構(gòu)法隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)綜述9、同步注漿系統(tǒng)同步注漿通過注漿管路、注漿泵及控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。17固定裝置

止水刷止水性潤滑

油脂同步連續(xù)注漿管注油脂管盾尾密封設(shè)在殼體最尾部，能防止土水及同步注漿材的侵入。采用耐久性好的鋼絲刷形成盾尾密封，一般安裝有3道。由氣動(dòng)油脂注入系統(tǒng)向盾尾鋼絲刷中注入油脂。

第一部分盾構(gòu)法隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)綜述10、盾尾密封及盾尾油脂注入系統(tǒng)水、土

壓力18管片（1）添加劑、聚合物、泡沫注入系統(tǒng)：在刀盤面上設(shè)置添加劑的注入口可注入

泥漿材料、發(fā)泡劑和水等添加劑。（2）雙倉人行閘土倉自動(dòng)壓力調(diào)整裝置。（3）懸臂操作臺(tái)（4）液壓設(shè)備（

5）電氣設(shè)備（6）數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)和傳輸系統(tǒng)（8）故障自診斷報(bào)警聯(lián)鎖系統(tǒng)（9）自動(dòng)導(dǎo)向測(cè)量系統(tǒng)

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第一部分盾構(gòu)法隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)綜述11、其它系統(tǒng)和裝置

第一部分盾構(gòu)法隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)綜述20

第一部分盾構(gòu)法隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)綜述1.3盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)因素與風(fēng)險(xiǎn)管理1、盾構(gòu)施工主要安全風(fēng)險(xiǎn)類型（

1）地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)l

不良地質(zhì)一般由：幾種性質(zhì)迥異的地層、水、空腔甚至有害氣體等復(fù)合而成。如廣州地區(qū)的上軟下硬地層、球狀風(fēng)化地層；武漢地區(qū)的瓦斯地層；北京地區(qū)的富水沙層；華東地區(qū)的淤泥質(zhì)地層。l

受管線、建筑物影響的地層。21

第一部分盾構(gòu)法隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)綜述1、盾構(gòu)施工主要安全風(fēng)險(xiǎn)類型（2）盾構(gòu)設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)l盾構(gòu)選型不當(dāng)和功能性缺陷（尤其是難以修復(fù)和更換部分）

；l大軸承或三大密封損壞；l刀盤損壞（解體、開裂、磨損）、刀具磨損；l減速箱及齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)損壞等。（

3）人為風(fēng)險(xiǎn)l項(xiàng)目及公司管理體系運(yùn)行存在缺陷；l從業(yè)人員的職業(yè)技能、認(rèn)知的局限性（不能全面系統(tǒng)地了解地質(zhì)變化、盾構(gòu)機(jī)性能）

；l從業(yè)人員的責(zé)任心缺失；l方案和措施的存在缺陷。

22

2、風(fēng)險(xiǎn)管理程序l風(fēng)險(xiǎn)界定：界定風(fēng)險(xiǎn)管理對(duì)象與目標(biāo)，劃分工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)

評(píng)估單元，制定本工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。l風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)：包括風(fēng)險(xiǎn)分類、確定參與者、收集相關(guān)資料、

風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)篩選和編制風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)報(bào)告等。l風(fēng)險(xiǎn)分析：方法宜包括定性分析方法、定量分析方法、綜

合分析法。l風(fēng)險(xiǎn)控制：必須堅(jiān)持“安全第一、保護(hù)環(huán)境、預(yù)防為主

”的原則，采取經(jīng)濟(jì)、可行、主動(dòng)的處置措施來減少或降低風(fēng)險(xiǎn)。

第一部分盾構(gòu)法隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)綜述風(fēng)險(xiǎn)控制：（1）風(fēng)險(xiǎn)處置措施與應(yīng)急預(yù)案（2）風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)、跟蹤和記錄（3）風(fēng)險(xiǎn)責(zé)任主體風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)：（

1）風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生頻率（2）風(fēng)險(xiǎn)事故損失（3）風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)方法風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)：（

1）風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)定（2）風(fēng)險(xiǎn)排序（

3）風(fēng)險(xiǎn)決策風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)：（

1）風(fēng)險(xiǎn)因素（2）風(fēng)險(xiǎn)事故（

3）風(fēng)險(xiǎn)篩選風(fēng)險(xiǎn)界定：（

1）管理目標(biāo)（2）劃分單元（

3）建立標(biāo)準(zhǔn)23第二部分盾構(gòu)法安全施工所依據(jù)的主要法規(guī)、辦法

第二部分盾構(gòu)法安全施工所依據(jù)的主要法規(guī)、辦法

國家頒布的法規(guī)、規(guī)定、規(guī)范股份公司的主要文件、規(guī)定集團(tuán)公司主要文件、規(guī)定各省市的主要文件、規(guī)定244231——《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》中華人民共和國主席令第13號(hào)?！督ㄔO(shè)工程安全生產(chǎn)管理?xiàng)l例》中華人民共和國國務(wù)院令第393號(hào)?！渡a(chǎn)安全事故報(bào)告和調(diào)查處理?xiàng)l例》中華人民共和國國務(wù)院令第493號(hào)?！吨醒肫髽I(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)督管理暫行辦法》國務(wù)院國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會(huì)令第21號(hào)。

——《生產(chǎn)經(jīng)營單位安全生產(chǎn)事故應(yīng)急預(yù)案編制導(dǎo)則》（AQ/T9002-2006）。2.1國家頒布的主要法規(guī)、規(guī)定、規(guī)范25——《生產(chǎn)經(jīng)營單位安全培訓(xùn)規(guī)定》國家安全生產(chǎn)管理監(jiān)督總局令第3號(hào)?！栋踩a(chǎn)違法行為行政處罰辦法》國家安全生產(chǎn)管理監(jiān)督總局令第15號(hào)?！栋踩a(chǎn)事故隱患排查治理暫行規(guī)定》

國家安全生產(chǎn)管理監(jiān)督總局令第16號(hào)。

——《高危行業(yè)企業(yè)安全生產(chǎn)費(fèi)用財(cái)務(wù)管理暫行辦法》財(cái)企〔2006〕478號(hào)?！段ｋU(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》建質(zhì)（2009）87號(hào)文。2.1國家頒布的主要法規(guī)、規(guī)定、規(guī)范261、《盾構(gòu)法隧道施工與驗(yàn)收規(guī)范》（GB50446-2008）2、《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50157-2003）3、《盾構(gòu)隧道管片質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ/T

164-2011）4、《城市軌道交通地下工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)管理規(guī)范》（GB50652-2011）5、《城市軌道交通工程測(cè)量規(guī)范》（GB50308-2008）6、《城市軌道交通工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB50911-2013）7、《盾構(gòu)法開倉及氣壓作業(yè)技術(shù)規(guī)范》（CJJ217-2014）2.1國家頒布的主要法規(guī)、規(guī)定、規(guī)范27lllllll2.2各地方政府、地鐵業(yè)主頒布的關(guān)于盾構(gòu)施工的文件或辦法29管理及人才隊(duì)伍【人是根本】盾構(gòu)選型【盾構(gòu)機(jī)是關(guān)鍵】地質(zhì)、水文及周邊環(huán)境的調(diào)查【地質(zhì)是基礎(chǔ)】第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述33221——通過設(shè)計(jì)變更，主動(dòng)規(guī)避潛在的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)；調(diào)查依據(jù)：——相關(guān)合同、協(xié)議；——相關(guān)地勘資料；——初步設(shè)計(jì)文件；——周邊相關(guān)已竣工建（構(gòu)）筑物的竣工資料；——周邊正在建設(shè)的相關(guān)工程工地現(xiàn)場(chǎng)；——政府職能部門（如氣象部門、地震部門、交通部門等）的文件、報(bào)告等；

調(diào)查的方法與手段：——查閱資料；——詢問；——實(shí)測(cè)實(shí)量；——補(bǔ)充勘察。

第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述3.1地質(zhì)、水文及周邊環(huán)境的調(diào)查【地質(zhì)是基礎(chǔ)】調(diào)查目的：——為進(jìn)一步確認(rèn)設(shè)計(jì)文件的技術(shù)可行性提供參考；——為制定施工組織設(shè)計(jì)、技術(shù)方案（場(chǎng)地布置、交通導(dǎo)改、管線遷改、管線保護(hù)、降水等）提供可靠依據(jù)；項(xiàng)目管理：對(duì)項(xiàng)目的所有

方面進(jìn)行策劃、

組織、監(jiān)視、控制和報(bào)告，并激發(fā)所有參

與項(xiàng)目的人員

實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)。33

第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述

3.1地質(zhì)、水文及周邊環(huán)境的調(diào)查【補(bǔ)充勘察——物探】34

第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述

3.1地質(zhì)、水文及周邊環(huán)境的調(diào)查【補(bǔ)充勘察——雷達(dá)探測(cè)】JEJ-55A探地雷達(dá)EKKO-1000探地雷達(dá)3536序號(hào)管線名稱型號(hào)位置m長度m埋深m處理方案?jìng)渥?通信PVC700*300距西端36.8191.1懸吊保護(hù)50根2給水Φ600承插距西端48191.1換管鋼梁支托換管3排水砼300距西端56.6193廢除4電力φ100距西端56.6190.4懸吊保護(hù)3根5燃?xì)猞?00距西端5819?懸吊保護(hù)未查到6排水砼500距西端60.44+202.5廢除7通信φ110距西端66194？抬高懸吊要余長8路燈PVCφ100中線北9.41800.4外撥移保護(hù)鋼網(wǎng)3.1地質(zhì)、水文及周邊環(huán)境的調(diào)查【管線調(diào)查】地下管線情況：名稱、管徑、材質(zhì)、接頭形式、相對(duì)平面位置、管頂埋深、處理方案

第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述

與線路關(guān)系建筑物性質(zhì)結(jié)構(gòu)形式層數(shù)基礎(chǔ)形式及埋深建成年代產(chǎn)權(quán)單位Z15+620左1.1m民用建筑磚混結(jié)構(gòu)地上4層條形基礎(chǔ)埋深1.32m1972年機(jī)械研究所

2#樓

第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述

3.1地質(zhì)、水文及周邊環(huán)境的調(diào)查【房屋調(diào)查】37l通過調(diào)查、補(bǔ)勘后首先要確認(rèn)：本區(qū)間地鐵隧道否適用盾構(gòu)工法?(如區(qū)間通過的地層，發(fā)現(xiàn)覆土過淺、有不明建筑物或錨索、洞室等障礙物時(shí))。l通過調(diào)查、補(bǔ)勘后進(jìn)一步核實(shí)設(shè)計(jì)文件中地質(zhì)力學(xué)參數(shù)

，為盾構(gòu)選型提供依據(jù)，確

認(rèn)設(shè)計(jì)文件中對(duì)端頭加固及聯(lián)絡(luò)通道工法的適宜性。l通過調(diào)查、補(bǔ)勘后進(jìn)一步核實(shí)本工程中危險(xiǎn)源的性質(zhì)與等級(jí)

，確認(rèn)監(jiān)測(cè)方案的適宜

性；為編制專項(xiàng)施工方案提供依據(jù)。l通過調(diào)查補(bǔ)勘還要確認(rèn)與盾構(gòu)施工相關(guān)的其他邊界條件；如：始發(fā)井結(jié)構(gòu)與盾構(gòu)的匹配性，車站主體結(jié)構(gòu)與后配套的匹配性、場(chǎng)地布置的最低需求與實(shí)際情況的匹配性、進(jìn)場(chǎng)道路與盾構(gòu)設(shè)備的匹配性、吊裝場(chǎng)地條件及地基承載力與盾構(gòu)設(shè)備的匹配性。

38

第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述

案例：l

某市地鐵項(xiàng)目由于審圖不認(rèn)真，

與設(shè)計(jì)單位溝通不及時(shí)。結(jié)構(gòu)

實(shí)際寬度3.9米，盾構(gòu)機(jī)后配套

寬度4.1米，造成必須分體始發(fā)

的尷尬局面。

第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述

39此處插入地質(zhì)柱狀

圖l也就是剛才這個(gè)地鐵項(xiàng)目，臨近盾構(gòu)始發(fā)（已

高調(diào)向媒體做了宣傳，省市領(lǐng)導(dǎo)即將前來現(xiàn)場(chǎng)

觀看），發(fā)現(xiàn)端頭加固

不滿足要求（水平鉆孔

中水束噴涌），進(jìn)而發(fā)

現(xiàn)，所采用的端頭加固

設(shè)計(jì)工法不合理。形象

受損、非常被動(dòng)。。。。

第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述

40——盾構(gòu)是集機(jī)、電、液、控于一體修建隧道的專用大型設(shè)備?！軜?gòu)需根據(jù)地質(zhì)、水文及影響范圍內(nèi)的建（構(gòu)）筑物的實(shí)際情況而

針對(duì)性選型、改造，甚至量身定做。——使用過程中需土木專業(yè)人員與機(jī)械專業(yè)人員密切合作、充分溝通、

互補(bǔ)知識(shí)，方可順利完成施工任務(wù)?！軜?gòu)始發(fā)后只能向前，不能后退，

一旦有事，損失巨大，所以對(duì)設(shè)

備的維修保障提出了很高的要求。3.2盾構(gòu)選型【盾構(gòu)機(jī)是關(guān)鍵】41

第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述盾構(gòu)的“型式”盾構(gòu)機(jī)根據(jù)地質(zhì)條件、工程環(huán)境以及工程設(shè)計(jì)等具體特征“量身定做”，其核心技術(shù)不僅是設(shè)備本身的機(jī)電工業(yè)設(shè)計(jì)，還在于設(shè)備如何適用于各類工程地質(zhì)。盾構(gòu)施工的成功率，主要取決于盾構(gòu)選型，決定于盾構(gòu)是否適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境，盾構(gòu)選型正確與否決定著盾構(gòu)施工的成敗。盾構(gòu)的“型式”涉及盾構(gòu)的“型”和“模式”。l

不論是適用于單一軟土地層的軟土盾構(gòu)，還是適用于復(fù)雜地層的復(fù)合盾構(gòu)，都有土壓平衡盾構(gòu)和泥水盾構(gòu)兩種機(jī)型。“型”是在施工前決定的。l

土壓平衡盾構(gòu)一般具有敞開式、半敞開式、土壓平衡式三種模式；泥水盾構(gòu)一般具有泥水平衡模式和氣壓復(fù)合模式二種模式?！澳Ｊ健笔窃谑┕み^程中根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)由操作人員實(shí)時(shí)決策的。

42

土壓平衡模式（EPB）：用于圍巖不穩(wěn)定或水壓高、水量大的地層。掘進(jìn)時(shí)，刀盤開挖下來的碴土填滿泥土倉，借助盾構(gòu)推進(jìn)油缸的推力通過隔板進(jìn)行加壓，使之產(chǎn)生泥土壓，這一壓力作用于整個(gè)作業(yè)面，使作業(yè)面穩(wěn)定，同時(shí)使刀盤切削下來的碴土量與螺旋輸送機(jī)向外輸送的卸土量相平衡。

敞開式模式（open）：用于開挖面足夠穩(wěn)定并且涌水能夠被控制時(shí)。掘進(jìn)時(shí)，由刀盤切削下來的碴土進(jìn)入土倉后，

不需要進(jìn)行加壓，而是由螺旋輸送機(jī)直接排出土倉，使土倉盡量處于排空的狀態(tài)，以便減輕刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力。

半敞開模式（semi-open）：用于開挖面具有足夠的自穩(wěn)能力，且水壓小于1.5bar的地層。掘進(jìn)時(shí)不完全靠維持泥土倉的土壓力來穩(wěn)定開挖面，而需要充以壓縮空氣來穩(wěn)定開挖面，施加氣壓的大小根據(jù)不同地層條件確定。

第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述

盾構(gòu)的“型式”土壓平衡式敞開式半敞開式土倉壓力分布II級(jí)、IIII級(jí)圍巖，部分IV級(jí)圍巖43V級(jí)、VI級(jí)圍巖，重要建筑物IV級(jí)圍巖，重要建(構(gòu))筑物土倉壓力分布土倉壓力分布?jí)嚎s空氣l地層滲透系數(shù)對(duì)于盾構(gòu)的選型是一個(gè)很重要的因素。通常，當(dāng)?shù)貙拥臐B透系數(shù)小于10-7m/s時(shí)，可以選用土壓平衡盾構(gòu)；當(dāng)?shù)貙拥臐B透系數(shù)在10-7m/s和10-4m/s之間時(shí)，既可以選用土壓平衡盾構(gòu)

也可以選用泥水式盾構(gòu)；當(dāng)?shù)貙拥耐杆禂?shù)大于10-4m/s時(shí)，宜選用泥水盾構(gòu)（關(guān)于這個(gè)觀點(diǎn)有待商

榷、成都地鐵等工程實(shí)踐提供了反例）。

第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述

盾構(gòu)選型主要方法（1）根據(jù)地層的滲透系數(shù)進(jìn)行選型44滲透系數(shù)10-3m/s86m/d10-4m/s8.6m/d10-5m/s0.9m/d10-6m/s0.09m/d10-7m/s0.009m/d滲透系數(shù)滲透性10m/d強(qiáng)中1.0m/d弱0.001m/d微（不）盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述（1）根據(jù)地層的滲透系數(shù)進(jìn)行選型第三部分45（2）根據(jù)地層的顆粒級(jí)配進(jìn)行選型l一般來說，細(xì)顆粒含量多，碴土易形成不透水的塑流體，容易充滿土艙的每個(gè)部位，在土艙

中可以建立壓力，平衡開挖面的土體。l當(dāng)巖土中的粉粒和粘粒的總量達(dá)到40%以上時(shí),通常會(huì)選用土壓平衡盾構(gòu),相反的情況選擇泥水盾構(gòu)比較合適。粉粒的絕對(duì)大小通常以0.075mm為界。土壓盾構(gòu)

/泥水盾構(gòu)的應(yīng)用范圍篩分粒徑粘土

細(xì)

淤中泥i

粗

細(xì)

沙中

粗

細(xì)

砂中礫

粗10090807060504030201000,00,002

0,006

0,020,060,20,62,06,020.060,0

第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述

盾構(gòu)選型主要方法名稱mm礫2砂0.075粉0.005粘46泥水盾構(gòu)土壓盾構(gòu)47常用單位換算0.1MPa1Bar1公斤/cm21大氣壓10米水頭100Kpa

第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述

粘土

淤泥

砂質(zhì)

礫石

卵石

土壓平衡盾構(gòu)含添加劑

泥水盾構(gòu)含添加劑

盾構(gòu)選型主要方法

土壓平衡盾構(gòu)不含添加劑

泥水盾構(gòu)不含添加劑

刀盤刀具配置——刀盤材質(zhì)，面板形式——開口率——刀具選擇與配置刀具類型的選擇，刀具數(shù)量的確定，不同種類刀具配置的高度

第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述

48障礙物地上、地下建筑物埋設(shè)物水井、廢井舊建筑物、臨時(shí)建筑

其它地質(zhì)條件地層構(gòu)成地下水位（頭）分布缺氧氣體、有害氣體有無

各層的工程性質(zhì)（強(qiáng)度特性、變形特性、透水性）環(huán)境條件噪聲、振動(dòng)地基變形地下水利用施工垃圾處理住房、文物等周圍條件土地利用狀況將來計(jì)劃道路種類、交通狀況

施工用地狀況河川、湖沼等的狀況設(shè)計(jì)條件整理

斷面形狀尺寸

延長

覆土

線路

工期

第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述

計(jì)劃[調(diào)查項(xiàng)目]49????可能適用的方式選擇泥水加壓式泥土壓式手掘式半機(jī)械式機(jī)械式其他????障礙物處理開挖土的處理開挖土的搬運(yùn)施工用地開挖面穩(wěn)定性?

自立性?地層構(gòu)成?支護(hù)方式地基條件?

影響范圍?

水平、鉛直變形?

臨近建筑物變形環(huán)境保護(hù)????地下水污染、地下水枯竭振動(dòng)、噪聲日照、景觀交通

第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述

土壓平衡式土

壓式閉胸式敞胸式50[論證項(xiàng)目]安全?開挖面穩(wěn)定?地基變形?環(huán)境保護(hù)??操作環(huán)境?推進(jìn)襯砌?盾構(gòu)

?推進(jìn)?相關(guān)措施

?襯砌?相關(guān)措施施工措施的論證????開挖面的穩(wěn)定地基變形出發(fā)到達(dá)部的保護(hù)

周圍建筑物的保護(hù)?

長距離施工?急曲線施工?

障礙物經(jīng)濟(jì)工

期

第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述

方法的選擇綜合評(píng)價(jià)51[比較論證]

第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述我國三大典型城市條件下盾構(gòu)施工特點(diǎn)及應(yīng)注意的問題我國地域廣大、地層條件復(fù)雜，根據(jù)各地鐵修建城市所遇到的地質(zhì)條件特點(diǎn)，可分為三大典型城市地鐵類型：●以廣州地區(qū)為主的風(fēng)化巖及軟硬復(fù)合地層（混合地層）；●以上海地區(qū)為代表的軟土地層；●以北京地區(qū)為代表的砂層、砂卵石地層。砂卵石地層軟土地層

復(fù)合地層52我國三大典型城市條件下盾構(gòu)施工特點(diǎn)及應(yīng)注意的問題●

廣州地區(qū)：

廣州素有“地質(zhì)博物館”之稱，地質(zhì)條件十分復(fù)雜。

廣州地區(qū)復(fù)合地層（或稱混合地層）最主要的特點(diǎn)是：（1）水文地質(zhì)條件復(fù)雜；（2）斷裂帶影響較大；（

3）黏土成分較高；（4）花崗巖及其球狀風(fēng)化影響較大、紅層地層的影響等；（5）巖層的成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造差異性較大；（6）基巖單軸抗壓強(qiáng)度（天然）差別較大。

第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述

53我國三大典型城市條件下盾構(gòu)施工特點(diǎn)及應(yīng)注意的問題●

廣州地區(qū)：√復(fù)合地層（混合地層）中盾構(gòu)施工的主要特點(diǎn)：（1）經(jīng)常變換盾構(gòu)施工模式；（2）盾構(gòu)的配置（如刀具）需要作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整；（3）采用的施工工藝和施工參數(shù)也要根據(jù)地層的變化進(jìn)行較大的調(diào)整；（4）在圍巖強(qiáng)度變化極其懸殊的地段及石英含量高或高強(qiáng)度硬巖地段等地層中掘進(jìn)時(shí)，需要較頻繁的更換刀具；（5）在某些特殊的復(fù)合地層可能需要一些輔助工法。

第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述

54我國三大典型城市條件下盾構(gòu)施工特點(diǎn)及應(yīng)注意的問題●

上海地區(qū)：?

上海是我國擁有盾構(gòu)法隧道最多最早的城市之一；?

上海市政隧道大部分穿越淤泥質(zhì)黏土或淤泥質(zhì)亞黏土，其承載力低，含水量

高，靈敏度大，滲透系數(shù)小，為典型的軟土地層。?

在修建地鐵（直徑6m左右的隧道）工程方面，上海的土質(zhì)具有采用土壓平衡

盾構(gòu)的天然條件。?

上海地區(qū)這種地質(zhì)要高度重視始發(fā)、接收、聯(lián)絡(luò)通道等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述

55我國三大典型城市條件下盾構(gòu)施工特點(diǎn)及應(yīng)注意的問題●

北京地區(qū)：√

北京地區(qū)西部的粗大顆粒沉積物向東逐漸變?yōu)榧?xì)小的顆粒沉積物，且地層互層現(xiàn)象十分明顯。

√

北京地區(qū)淺層（20米以上）存在著3種典型地層：（1）砂礫石/砂卵石地層；（2）粉砂/細(xì)砂/中~粗砂地層；（3）粉土~粘土地層。

第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述

56我國三大典型城市條件下盾構(gòu)施工特點(diǎn)及應(yīng)注意的問題●

北京地區(qū)：√在既有建、構(gòu)筑物下穿越，地表沉降控制嚴(yán)格，施工精度要求高；√隧道穿越砂卵石地層，刀具磨損嚴(yán)重，推力及扭矩大，控制開挖面土體平衡困難；

√城市殘余水的影響較大;√地下空洞眾多;√工程接口協(xié)調(diào)要求高。

第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述

57無水砂卵石地層：?推進(jìn)阻力大；?切削土體不易攪拌成可塑性

體；?土壓平衡建立困難；?石英砂含量大時(shí)刀具磨損大。有水砂礫石層：?刀具磨損會(huì)較嚴(yán)重，應(yīng)加強(qiáng)土

體改良。粘土~粉土地層：?粘性土的存在影響艙內(nèi)土體的

流塑性，應(yīng)采取必要的土體改良

措施。我國三大典型城市條件下盾構(gòu)施工特點(diǎn)及應(yīng)注意的問題●

北京地區(qū)：絕大部分盾構(gòu)法隧道采用土壓平衡盾構(gòu)進(jìn)行施工。

第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述

58目前地鐵市場(chǎng)中，業(yè)主普遍的對(duì)于舊盾構(gòu)持抵觸態(tài)度，有的業(yè)主在正式文件中公開拒絕掘進(jìn)超過5KM的

“舊盾構(gòu)”進(jìn)入本市場(chǎng)，

雖然這樣的排斥態(tài)度有些武斷，但也是對(duì)我們的設(shè)備

管理，表達(dá)了合乎情理的質(zhì)疑。面對(duì)業(yè)主的合理關(guān)切（你這臺(tái)舊盾構(gòu)到底行不行？），我們?nèi)绾文贸隽钊诵欧淖C據(jù)來打

消業(yè)主的顧慮，這就是舊盾構(gòu)適應(yīng)性、安全性評(píng)估。關(guān)于舊盾構(gòu)的評(píng)估，主要涉及到兩個(gè)方面

的工作：一是拿出盾構(gòu)機(jī)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，更重要的還有主要部件（如主軸承、主驅(qū)動(dòng)）的狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

二是現(xiàn)場(chǎng)查看，召開具有權(quán)威性、中立性的

（需要邀請(qǐng)?jiān)圃鞆S商）評(píng)估會(huì)議。

第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述

3.4

舊盾構(gòu)狀況評(píng)估與在用盾構(gòu)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控（1

）、關(guān)于舊盾構(gòu)的狀況評(píng)估59

第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述3.4

舊盾構(gòu)狀況評(píng)估與在用盾構(gòu)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控(2)在用盾構(gòu)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控對(duì)使用中的盾構(gòu)，定期采用一定的儀器、方法，對(duì)盾構(gòu)機(jī)的主要部件的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并根據(jù)檢測(cè)分析報(bào)告采取針對(duì)性措施，防患于未然，確保的設(shè)備安全使用。目前國大部分盾構(gòu)施工單位，對(duì)這項(xiàng)工作不重視，有少部分單位建立了自己的狀

態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控制度，也有少部分單位壓根就不知道還需要對(duì)盾構(gòu)機(jī)做實(shí)時(shí)監(jiān)控，大部分單位是通過委外的方式，不定期的對(duì)個(gè)別關(guān)鍵部件的狀態(tài)指標(biāo)實(shí)施檢測(cè)，但沒有形成制度化。對(duì)盾構(gòu)機(jī)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控，是保證盾構(gòu)機(jī)這一重大裝備安全運(yùn)轉(zhuǎn)的有效的管理措施和技術(shù)措施。恰如定期體檢對(duì)于人的健康一樣重要。60

第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述

3.4

舊盾構(gòu)狀況評(píng)估與在用盾構(gòu)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控(2)在用盾構(gòu)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控（掘進(jìn)裝備狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)中心）61

第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述

3.4舊盾構(gòu)狀況評(píng)估與在用盾構(gòu)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控(2)在用盾構(gòu)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控62根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，目前市場(chǎng)上盾構(gòu)施工管理模式大體上可以歸納為以下四種：——自有盾構(gòu)+自有勞務(wù)模式（項(xiàng)目直管）；——自有盾構(gòu)+外包勞務(wù)模式（包工不包料）；——外租盾構(gòu)+自有勞務(wù)模式（項(xiàng)目直管勞務(wù)模式）；——外租盾構(gòu)+外包勞務(wù)模式（整體外包）。

第三部分盾構(gòu)法安全施工前期調(diào)查、策劃要點(diǎn)綜述

3.5管理模式的選擇【人是根本】63項(xiàng)目自有盾構(gòu)+自有勞務(wù)外租盾構(gòu)+自有勞務(wù)03標(biāo)（左線）06標(biāo)09標(biāo)11標(biāo)02標(biāo)10標(biāo)勞動(dòng)紀(jì)律良好良好良好良好良好良好作業(yè)層穩(wěn)定性穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定作業(yè)層執(zhí)行力執(zhí)行力強(qiáng)執(zhí)行力強(qiáng)執(zhí)行力強(qiáng)執(zhí)行力強(qiáng)執(zhí)行力一般執(zhí)行力一般施工程序熟悉且遵守熟悉且遵守熟悉且遵守熟悉且遵守遵守遵守項(xiàng)目自有盾構(gòu)+外包勞務(wù)外租盾構(gòu)+外包勞務(wù)01標(biāo)03標(biāo)（右線）08標(biāo)07標(biāo)08標(biāo)勞動(dòng)紀(jì)律一般一般一般一般一般作業(yè)層穩(wěn)定性一般一般一般一般一般作業(yè)層執(zhí)行力執(zhí)行力一般執(zhí)行力一般執(zhí)行力一般執(zhí)行力一般執(zhí)行力一般施工程序