引論：我們?yōu)槟砹?3篇盾構(gòu)施工總結(jié)范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫(xiě)作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

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篇2

宏海號(hào)22000噸桁架式拱形起重機(jī)的主要鋼結(jié)構(gòu)由主梁，剛腿和柔腿組成。在這些結(jié)構(gòu)中主梁的制造，尤其是總組風(fēng)險(xiǎn)最大。由于宏海號(hào)22000噸桁架式拱形起重機(jī)制作安裝地處黃海之濱的長(zhǎng)江口上，常年有三分之一以上的時(shí)間大風(fēng)降雨，現(xiàn)場(chǎng)總組難度極大。為了減少現(xiàn)場(chǎng)施工工作量，降低總組施工風(fēng)險(xiǎn)，我們將原施工方案進(jìn)行了修改，將原施工方案中屬于現(xiàn)場(chǎng)總組的桁片總組改為節(jié)段總組。即在車間廠房?jī)?nèi)將桁片拼裝為節(jié)段，再將節(jié)段用平板車運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)總組。

主梁分段圖如下；

1、主梁節(jié)段制作

（1）在平臺(tái)上放樣劃出各節(jié)段下弦平面系相關(guān)桿件的定位線。

（2）根據(jù)放樣線，將制作完成的節(jié)段上下弦平面系桁片吊裝合樣固定。

（3）將制作完成的下平聯(lián)吊裝合樣組拼固定；

（4）依次將制作完成的橫聯(lián)和上平聯(lián)吊裝組拼固定；

（5）按圖紙尺寸檢查節(jié)段各相關(guān)尺寸，合格后進(jìn)入焊接程序；

（6）節(jié)段焊接完成后，合樣檢查相關(guān)尺寸，并劃出端部邊線；

（7）報(bào)檢合格后，切割節(jié)段長(zhǎng)度，留焊接收縮量。

2、主梁節(jié)段運(yùn)輸

根據(jù)主梁節(jié)段制造和運(yùn)輸方案，需解決以下問(wèn)題：

（1）運(yùn)輸車輛確定

主梁最長(zhǎng)節(jié)段（a8a7a6e8e7e6）尺寸為11520mm×21800mm×14890mm（長(zhǎng)×寬×高），重量約281噸；主梁最重節(jié)段（a1g2）尺寸為11520mm×19103mm×17644mm（長(zhǎng)×寬×高），重量約358噸；

為了滿足主梁節(jié)段的運(yùn)輸和總組需要，我們按主梁節(jié)段的最大尺寸和最大噸位選擇了運(yùn)輸車輛，參數(shù)如下：

380t平板車參數(shù)：

（2）主梁節(jié)段的捆扎和加固

由于主梁節(jié)段屬于超高，超重和尺寸龐大的物件，其重心又偏高，所以主梁節(jié)段的運(yùn)輸有一定風(fēng)險(xiǎn)。為了保證主梁節(jié)段運(yùn)輸?shù)陌踩煽浚紫纫_定主梁節(jié)段的重心位置，使其始終處于運(yùn)輸平板車的中間部位，并用鋼絲繩將主梁節(jié)段牢牢的捆扎在平板車上。

（3）運(yùn)輸?shù)缆返钠秸?/p>

由于運(yùn)輸平板車寬度只有6100mm，節(jié)段兩邊超出平板車的尺寸將近9000mm，再加上主梁節(jié)段重心又較高，為了防止節(jié)段運(yùn)輸過(guò)程中左右搖擺顛簸，需要壓實(shí)平整并澆注一條混凝土道路。

（4）a1g2節(jié)段運(yùn)輸（重量約358噸）：

如圖二所示，先在車間平臺(tái)上制作主梁節(jié)段，制作完成后將主梁節(jié)段下部平臺(tái)部分拆除，然后將運(yùn)輸平板車開(kāi)到主梁節(jié)段下面，利用運(yùn)輸平板車的液壓油缸頂起主梁節(jié)段，然后進(jìn)行捆扎和加固，檢查合格后運(yùn)往主梁總組場(chǎng)地。

3、現(xiàn)場(chǎng)總拼

（1）按主梁總圖劃線放地樣，布置支墩位置（需準(zhǔn)備臨時(shí)支墩4～8件）；

（2）在臨時(shí)支墩上設(shè)置千斤頂和位移調(diào)整裝置；

（3）首先把中間節(jié)段運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)，調(diào)整對(duì)位后通過(guò)運(yùn)輸車輛的升降系統(tǒng)將節(jié)段平穩(wěn)落在臨時(shí)支墩上（運(yùn)輸車輛下降過(guò)程中必須逐步降低高度，確保臨時(shí)支墩均勻受力），檢查無(wú)誤后車輛退出；

（4）通過(guò)千斤頂和位移裝置把中間節(jié)段按地樣調(diào)整，使節(jié)段中心線、水平線和端部相關(guān)線與地樣重合；

（5）用正式支墩支撐并頂緊，通過(guò)全站儀檢查中間節(jié)段水平度和各連接部位坐標(biāo)點(diǎn)，檢查無(wú)誤后，把節(jié)段與支墩連接固定，撤出臨時(shí)支墩；

把節(jié)段按從中間到兩端的順序依次運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)，重復(fù)以上步驟，通

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在地鐵盾構(gòu)區(qū)間施工中，盾構(gòu)進(jìn)洞后，為了更好地掌握盾構(gòu)的各類參數(shù)，施工時(shí)注意對(duì)推進(jìn)參數(shù)的實(shí)時(shí)設(shè)定優(yōu)化，地面沉降與施工參數(shù)之間的關(guān)系，并對(duì)推進(jìn)的各項(xiàng)技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、統(tǒng)計(jì)、分析，爭(zhēng)取在較短時(shí)間內(nèi)掌握盾構(gòu)機(jī)械設(shè)備的操作性能，確定盾構(gòu)推進(jìn)的施工參數(shù)設(shè)定范圍，將開(kāi)始掘進(jìn)的一段距離作為試推段。

2 試掘進(jìn)重點(diǎn)工作

試推進(jìn)階段重點(diǎn)是做好以下幾方面的工作：

（1）用最短的時(shí)間掌握盾構(gòu)機(jī)的操作方法，機(jī)械性能，改進(jìn)盾構(gòu)的不完善部分。

（2）了解和認(rèn)識(shí)隧道穿越的土層的地質(zhì)條件，掌握這種地質(zhì)下的各式盾構(gòu)的施工方法。

（3）通過(guò)本段施工，加強(qiáng)對(duì)地面變形情況的監(jiān)測(cè)分析，掌握盾構(gòu)推進(jìn)參數(shù)及同步注漿量參數(shù)。

3 試掘進(jìn)階段的參數(shù)確定

3.1 參數(shù)確定

盾構(gòu)初始掘進(jìn)是從理論和經(jīng)驗(yàn)上選取各項(xiàng)施工參數(shù)，在施工過(guò)程中根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及反饋的各種信息，對(duì)施工參數(shù)及時(shí)加以調(diào)整。

盾構(gòu)機(jī)出洞后，初始掘進(jìn)分以下幾個(gè)階段實(shí)施。

首先在盾構(gòu)機(jī)穿越加固土層后，以日進(jìn)度3～4m的速度推進(jìn)，對(duì)密封倉(cāng)土壓力、刀盤轉(zhuǎn)速及壓力，推進(jìn)速度，千斤頂推力，注漿壓力及注漿量等，分別采用幾組不同施工參數(shù)進(jìn)行試掘進(jìn)。通過(guò)地表沉降的測(cè)量和數(shù)據(jù)反饋，確定一組適用的施工參數(shù)。

然后提高日進(jìn)度為4～5m，通過(guò)施工監(jiān)測(cè)，根據(jù)地層條件、地表管線、周邊建筑情況，對(duì)施工參數(shù)作慎密細(xì)微的調(diào)整，以取得最佳施工參數(shù)。

完成上述的工作要點(diǎn)后，將推進(jìn)速度提高到正常的計(jì)劃進(jìn)度6環(huán)/日，但以滿足地表沉降要求為標(biāo)準(zhǔn)，以確保建（構(gòu)）筑物、管線的安全為準(zhǔn)則。

通過(guò)此階段的試掘進(jìn)，對(duì)隧道的軸線控制，襯砌安裝質(zhì)量均有了各項(xiàng)具體的保證措施，進(jìn)一步掌握施工參數(shù)，能根據(jù)地下隧道覆土厚度、地質(zhì)條件、地面附加荷載等變化情況，適時(shí)地調(diào)整盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)，為整個(gè)區(qū)間隧道施工進(jìn)度、質(zhì)量管理奠定了良好的基礎(chǔ)。對(duì)區(qū)間沿線建（構(gòu)）筑物、管線的保護(hù)也掌握了初步的規(guī)律，并以此指導(dǎo)全過(guò)程施工。

試推進(jìn)是相對(duì)于正常掘進(jìn)而言，在此期間，試推進(jìn)也是對(duì)盾構(gòu)機(jī)的整機(jī)性能進(jìn)行全面的檢驗(yàn)，通過(guò)試推進(jìn)檢驗(yàn)配套設(shè)備的配合能力，可及時(shí)修正和加強(qiáng)。

另外，管片與土體的摩擦力可提供進(jìn)入正常掘進(jìn)推進(jìn)千斤頂足夠的反力，以隧道襯砌后內(nèi)徑為5500mm，管片的厚度為350mm，外徑6200mm，試推進(jìn)100m為例，估算如下：

F=S×f=（3.14×6×100×2.5）t=4710t

其中：

S- 100m管片外表面面積；

f-管片與襯背壓漿形成的水泥土之間的綜合摩擦系數(shù)，取2.5t/m2。

大于一般推進(jìn)時(shí)用到的推進(jìn)力（約1000-2000t），足夠提供推進(jìn)需要的反力。

3.2 控制要點(diǎn)

在盾構(gòu)未進(jìn)入加固土體區(qū)時(shí)就應(yīng)嚴(yán)格控制盾構(gòu)機(jī)的操作，適當(dāng)對(duì)開(kāi)挖面注水或注入膨潤(rùn)土泥漿等，并低速推進(jìn)、低速轉(zhuǎn)動(dòng)大刀盤，嚴(yán)防超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，以免產(chǎn)生盾構(gòu)進(jìn)入接收井之前，刀盤被水泥土攪拌樁卡住而強(qiáng)行推進(jìn)的不利現(xiàn)象，亦減少盾構(gòu)刀盤磨損。

通過(guò)初始掘進(jìn)，完善施工組織設(shè)計(jì)方案；完善盾構(gòu)施工各個(gè)工種工序崗位的操作規(guī)程、作業(yè)工法；通過(guò)施工監(jiān)測(cè)反饋回的數(shù)據(jù)及分析成果，總結(jié)出最佳掘進(jìn)參數(shù)，包括推進(jìn)力、推進(jìn)速度與螺旋輸送器轉(zhuǎn)速的關(guān)系、刀盤轉(zhuǎn)速、土壓力上限下限值，掌握控制土體沉降的方法。

3.2 注意事項(xiàng)

（1）盾構(gòu)靠近洞門。待出洞裝置、導(dǎo)軌安裝完畢后，盾構(gòu)以最快速度靠上洞門，縮短洞門暴露時(shí)間。

（2）防止盾構(gòu)旋轉(zhuǎn)、上飄。盾構(gòu)出洞時(shí)，正面加固土體強(qiáng)度較高，由于盾構(gòu)與地層間無(wú)摩擦力，盾構(gòu)易旋轉(zhuǎn)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)盾構(gòu)姿態(tài)的測(cè)量，如發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)有較大轉(zhuǎn)角，可以采用大刀盤正反轉(zhuǎn)的措施進(jìn)行調(diào)整。盾構(gòu)剛出洞時(shí)，推進(jìn)速度宜緩慢，大刀盤切削土體中可加水降低盾構(gòu)正面壓力，防止盾構(gòu)上飄，加強(qiáng)后盾支撐觀測(cè)，盡快完善后盾鋼支撐。

（3）洞圈封堵。盾構(gòu)全部進(jìn)入洞門，立即封堵洞圈，焊接扇形鋼板，以防洞口漏漿，盾尾離開(kāi)洞門約3m時(shí)，應(yīng)對(duì)洞口壓注聚胺酯或雙液漿封堵，并同時(shí)開(kāi)啟同步注漿及盾尾油脂系統(tǒng)，以免注漿液倒灌，堵死漿管。

4 試掘進(jìn)階段的施工監(jiān)測(cè)

盾構(gòu)在推進(jìn)階段，做好盾構(gòu)出洞后地表面、地下管線、地面建（構(gòu)）筑物的施工監(jiān)測(cè)，對(duì)施工中可能產(chǎn)生的各種地表隆沉、變形，及時(shí)采取相應(yīng)的措施及保護(hù)手段。

試推進(jìn)階段是全過(guò)程的前奏，所以施工監(jiān)測(cè)顯得更為重要。對(duì)地表變形監(jiān)測(cè)，采用沿軸線方向布設(shè)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，包括深層沉降點(diǎn)，并加設(shè)橫斷面監(jiān)測(cè)點(diǎn)；對(duì)地下管線，按要求的距離布設(shè)沉降點(diǎn)；對(duì)建筑物在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，對(duì)軸線兩側(cè)盾構(gòu)機(jī)影響區(qū)域范圍的建筑物，布設(shè)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)。并布設(shè)相應(yīng)的傾斜、裂縫監(jiān)測(cè)點(diǎn)。上述測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)，每天不少于2次，并根據(jù)需要，適時(shí)加密監(jiān)測(cè)頻度。

由于上述各類變形往往不是即時(shí)出現(xiàn)的，也就是說(shuō)待到變形時(shí)，盾構(gòu)已越過(guò)原本造成變形的地下對(duì)應(yīng)作業(yè)區(qū)，故需及時(shí)地進(jìn)行分類監(jiān)測(cè)，掌握盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)作業(yè)與地下土層變形、地表變形和地下管線、建筑物沉降等的內(nèi)在規(guī)律，及時(shí)反饋信息數(shù)據(jù)，指導(dǎo)盾構(gòu)掘進(jìn)作業(yè)。監(jiān)測(cè)工作在盾構(gòu)作業(yè)即將進(jìn)入影響區(qū)開(kāi)始，直至盾構(gòu)作業(yè)脫離影響區(qū)，且地表滯后變形漸趨穩(wěn)定的整個(gè)期間內(nèi)跟蹤測(cè)量與監(jiān)測(cè)。

5 試驗(yàn)段掘進(jìn)參數(shù)的選擇分析

5.1 擬達(dá)到的目的

盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)的前一段距離作為試掘進(jìn)段，通過(guò)試掘進(jìn)段擬達(dá)到以下目的：

（1）用最短的時(shí)間對(duì)新盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行調(diào)試、熟悉機(jī)械性能。

（2）了解和認(rèn)識(shí)本工程地質(zhì)條件，掌握各地質(zhì)條件下盾構(gòu)施工方法。

（3）收集、整理、分析及歸納總結(jié)各地層的掘進(jìn)參數(shù)，制定正常掘進(jìn)的操作規(guī)程。

（4）熟練管片拼裝的操作工序，提高拼裝質(zhì)量，加快施工進(jìn)度。

（5）通過(guò)本段施工，加強(qiáng)對(duì)地面變形情況的監(jiān)測(cè)分析，反映盾構(gòu)機(jī)出洞時(shí)以及推進(jìn)時(shí)對(duì)周圍環(huán)境的影響，掌握盾構(gòu)推進(jìn)參數(shù)及同步注漿量。

5.2 施工記錄

盾構(gòu)機(jī)在完成前試掘進(jìn)后，將對(duì)掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行必要的調(diào)整，為后續(xù)的正常掘進(jìn)提供條件。并做好施工記錄，記錄內(nèi)容有：

（1）隧道掘進(jìn)：施工進(jìn)度，油缸行程、掘進(jìn)速度，盾構(gòu)推力、土壓力，刀盤、螺旋機(jī)轉(zhuǎn)速，盾構(gòu)內(nèi)壁與管片外側(cè)環(huán)形空隙（上、下、左、右）等等。

（2）同步注漿：注漿壓力、數(shù)量、稠度，注漿材料配比、注漿試塊強(qiáng)度。

（3）測(cè)量：盾構(gòu)傾斜度、隧道橢圓度、推進(jìn)總距離、隧道每環(huán)襯砌環(huán)軸心的確切位置。

6 結(jié)論

篇4

1.工程概況

合肥地鐵1號(hào)線望湖城站盾構(gòu)區(qū)間施工起訖里程為Kll+009.799～K14+152.612，含葛大店站和望湖城站兩座車站，總建筑面積26037.85m2；太湖路站～水陽(yáng)江路站～葛大店站～望湖城站三個(gè)區(qū)間，區(qū)間掘進(jìn)總長(zhǎng)度5453.826m。

2.工程重點(diǎn)、難點(diǎn)及相應(yīng)對(duì)策分析

2.1工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)

圍繞盾構(gòu)穿越建（構(gòu)）筑物的工程特點(diǎn)，依據(jù)工程質(zhì)量、安全等要求，對(duì)施工難點(diǎn)、重點(diǎn)進(jìn)行排查，具體有：

（1）房屋不均勻沉降引起傾斜、開(kāi)裂和倒塌的風(fēng)險(xiǎn)；

（2）地表隆陷引起道路塌陷或隆起的風(fēng)險(xiǎn)；

（3）近距離連續(xù)側(cè)穿馬鞍山路高架橋；

（4）穿越南二環(huán)下穿橋（覆土僅4.5m）。

2.2工程相應(yīng)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析對(duì)策

（1）房屋不均勻沉降引起傾斜、開(kāi)裂和倒塌風(fēng)險(xiǎn)高。①盾構(gòu)掘進(jìn)前，編制安全專項(xiàng)施工方案、專項(xiàng)監(jiān)測(cè)方案，成立專業(yè)測(cè)量監(jiān)控小組，認(rèn)真細(xì)致地完成施工測(cè)量和施工監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握穿越建筑物沉降、傾斜、開(kāi)裂等，以信息化施工，確保工程順利進(jìn)行。②進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查和勘查工作。③嚴(yán)格控制盾構(gòu)掘進(jìn)的各項(xiàng)參數(shù)。④根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行區(qū)間加固。

（2）地表隆陷引起道路塌陷或隆起的風(fēng)險(xiǎn)。①合理控制盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)。②及時(shí)進(jìn)行同步注漿及二次注漿。②盾構(gòu)施工時(shí)控制好姿態(tài)，勻速推進(jìn)，避免推進(jìn)誤差，注意土倉(cāng)壓力的控制。③根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握區(qū)間地表沉降變化情況及規(guī)律，指導(dǎo)盾構(gòu)施工。

（3）近距離連續(xù)側(cè)穿馬鞍山路高架橋橋樁。①橋梁設(shè)計(jì)單位在橋樁設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)距離區(qū)間隧道3m以內(nèi)的橋樁大部分外面均已做有鋼套筒，且樁底標(biāo)均已進(jìn)入中風(fēng)化層。②盾構(gòu)施工時(shí)控制好姿態(tài)，勻速推進(jìn)，避免推進(jìn)誤差，注意土倉(cāng)壓力的控制，避免對(duì)橋樁產(chǎn)生過(guò)大的瞬時(shí)壓力，施工期對(duì)橋樁和隧道進(jìn)行全面的跟蹤觀測(cè)和監(jiān)測(cè)。

（4）穿越南二環(huán)下穿橋（覆土僅4.5m）。①施工前，做好調(diào)查工作。②加強(qiáng)監(jiān)測(cè)頻率。③嚴(yán)格控制盾構(gòu)掘進(jìn)的各項(xiàng)參數(shù)，保證推進(jìn)速度、控制好土壓，勻速、穩(wěn)步推進(jìn)。⑤加強(qiáng)同步注漿、二次注漿的控制。⑥施工前編制好相應(yīng)的預(yù)案，必要時(shí)對(duì)下穿橋進(jìn)行封閉施工。

3.施工參數(shù)優(yōu)化

在盾構(gòu)穿越建（構(gòu)）筑物之前，做好穿越建（構(gòu)）筑物的準(zhǔn)備階段，對(duì)前期施工的參數(shù)設(shè)定及地面沉降變化規(guī)律進(jìn)行總結(jié)，了解盾構(gòu)所穿越土層的地質(zhì)條件，掌握這種地質(zhì)條件下土壓平衡盾構(gòu)推進(jìn)施工的方法。

主要采取以下施工措施：

（1）土壓力控制：土壓力控制應(yīng)以保持切口前方土體穩(wěn)定為目標(biāo)，土壓力設(shè)定值應(yīng)以土體沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變化來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)定值。

（2）同步注漿：主要通過(guò)沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)注漿量、注漿壓力、注漿位置進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)化同步注漿參數(shù)，控制好土體后期沉降。

（3）推進(jìn)速度：控制推進(jìn)速度，保證勻速推進(jìn)施上。

（4）成果分析：結(jié)合土體沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及盾構(gòu)施工參數(shù)數(shù)據(jù)，分析本段區(qū)間土體沉降變化規(guī)律，掌握盾構(gòu)穿越建（構(gòu)）筑物的各項(xiàng)施工參數(shù)。

4.穿越段施工技術(shù)措施

穿越段分階段控制

4.1穿越前50m：穿越模擬階段

①穿越前，有針對(duì)性的對(duì)作業(yè)班組進(jìn)行交底，讓每個(gè)作業(yè)人員了解建（構(gòu)）筑物所處里程、地面位置、類型、結(jié)構(gòu)等相關(guān)情況及控制重點(diǎn)，明確盾構(gòu)穿越時(shí)的各項(xiàng)施工參數(shù)。

②盾構(gòu)掘進(jìn)至建（構(gòu)）筑物前50米時(shí)，需對(duì)刀盤、盾尾密封、螺旋輸送機(jī)、鉸接、密封油脂系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)等進(jìn)行一次全面的檢查、維修。

③及時(shí)對(duì)盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)姿態(tài)進(jìn)行糾偏調(diào)整，控制在±20mm以內(nèi)。

④穿越前30米的地段作為過(guò)渡模擬段，完全模擬在建（構(gòu)）筑物地面下推進(jìn)時(shí)的盾構(gòu)操作要求進(jìn)行推進(jìn)，加強(qiáng)土體變形觀測(cè)，檢驗(yàn)預(yù)定情況的施工掘進(jìn)參數(shù)引起的地層變形程度是否能夠達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。

⑤按照設(shè)計(jì)要求，對(duì)穿越段建（構(gòu)）筑物進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)，增加監(jiān)測(cè)頻率（1次/d）。

⑥通過(guò)連續(xù)監(jiān)測(cè)，盾構(gòu)通過(guò)地段地表穩(wěn)定后變化量（與初始值比較）最小時(shí)的最優(yōu)盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)。

⑦根據(jù)前期施工總結(jié)，掌握每車渣土裝滿時(shí)所對(duì)應(yīng)的千斤頂行程，從過(guò)程中嚴(yán)格控制隧道超挖及欠挖，使實(shí)際出土量控制在理論值的98%～100%。

⑧嚴(yán)格控制同步注漿配合比，確保漿液質(zhì)量。根據(jù)前期施工總結(jié)，確定合理的注漿量及注漿壓力，嚴(yán)格控制注漿質(zhì)量。

⑨采取合理措施防止盾尾漏漿現(xiàn)象：

a.加大盾尾油脂的注入量

b.合理控制盾尾間隙

c.漏漿情況比較嚴(yán)重時(shí)，可在管片外弧面加貼海綿條

⑩根據(jù)地面沉降情況，及時(shí)進(jìn)行二次補(bǔ)漿。

4.2穿越階段

①穿越段嚴(yán)格采用模擬段施工參數(shù)進(jìn)行施工，項(xiàng)目部安排專職人員對(duì)施工參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行記錄。

②成立穿越段領(lǐng)導(dǎo)小組，對(duì)施工過(guò)程中出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行分析處理，確保施工安全。

③根據(jù)設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)，及時(shí)反饋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以指導(dǎo)施工。

④根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，對(duì)沉降量過(guò)大處進(jìn)行二次補(bǔ)漿，若該處監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)持續(xù)變大時(shí)，應(yīng)按照設(shè)計(jì)圖紙對(duì)建（構(gòu)）筑物進(jìn)行應(yīng)急加固處理。

4.3穿越后30m階段

篇5

隨著城市軌道交通事業(yè)的日益發(fā)展，在城市繁華地帶進(jìn)行地下工程施工的情況也非常普遍，繁華地帶周邊環(huán)境復(fù)雜，地下工程施工風(fēng)險(xiǎn)高，突發(fā)事故也不可避免，一旦出現(xiàn)緊急事故，除采取必要的應(yīng)急措施外，采取何種行之有效的處理方案，對(duì)降低工程損失，避免次生災(zāi)害，順利推進(jìn)工程，積極引導(dǎo)社會(huì)輿論等都有十分重要的作用。作者根據(jù)在南京地鐵中的案例，參考國(guó)內(nèi)外相關(guān)城市的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)此文，為地鐵發(fā)展中類似工程提供有益參考。

2.概述

南京地鐵某區(qū)間盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)施工時(shí)，因地質(zhì)條件復(fù)雜，導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)困難土方超挖引起地面沉降，致使路面下一自來(lái)水管破裂，壓力水對(duì)管底土層沖刷造成水土流失，引起更大的地面沉陷。沉陷處盾構(gòu)機(jī)埋深約16.3m，沉陷面積約16m2，最深沉陷約30cm。沉陷處位于城市道路下方，地下管線密集，周邊為多棟6-7層居民樓及臨街商鋪，沉陷處距樓房平面距離最小僅為7.2m，周邊環(huán)境復(fù)雜，詳見(jiàn)圖1。

3.沉陷處工程地質(zhì)情況

根據(jù)地質(zhì)勘察資料， 盾構(gòu)刀盤所處的斷面地層為K2p-2強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖及K2p-3中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，刀盤上部1m左右為一層④-4e-2透水卵礫石層，卵礫石層至道路面層之間主要為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層及近代填土層，盾構(gòu)機(jī)上部土體自穩(wěn)性極差，地面沉隆對(duì)土體超欠挖反應(yīng)極其敏感，地質(zhì)剖面圖見(jiàn)圖2，圖3。

4.初次采取的措施

在得知現(xiàn)場(chǎng)情況后，施工單位立即停止右線掘進(jìn)，并對(duì)沉陷處采用圍擋進(jìn)行圍蔽，安排專人對(duì)行人及車輛進(jìn)行疏導(dǎo)，以防誤入水坑。隨后對(duì)沉陷處路面采用混凝土進(jìn)行回填，并聯(lián)系了自來(lái)水公司進(jìn)行管路修復(fù)。

次日，施工方組織了技術(shù)人員，地鐵盾構(gòu)方面的專家，召開(kāi)了事故處理方案研討會(huì)。與會(huì)人員了解了詳細(xì)情況并查看現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)為：地鐵施工掘進(jìn)至此處時(shí)，正值盾構(gòu)掘進(jìn)斷面地層由全斷面巖層向復(fù)合地層轉(zhuǎn)換的階段，斷面地層自穩(wěn)性能較差，而盾構(gòu)施工參數(shù)并未及時(shí)調(diào)整，土倉(cāng)內(nèi)壓力偏小，土方出現(xiàn)超挖導(dǎo)致地面沉降單次達(dá)到9.5mm/d，引起此處直徑200mm混凝土承插式接頭自來(lái)水管爆裂，帶壓水對(duì)地層的沖刷引起地面大范圍沉陷。自來(lái)水管改移完成后，地面情況基本穩(wěn)定，現(xiàn)應(yīng)立即采用土壓平衡模式恢復(fù)掘進(jìn)，通過(guò)該段后對(duì)沉陷處進(jìn)行加固，確保房屋安全。

根據(jù)咨詢會(huì)意見(jiàn)，當(dāng)晚盾構(gòu)機(jī)恢復(fù)掘進(jìn)，但掘進(jìn)速度過(guò)慢，24小時(shí)僅完成3環(huán)掘進(jìn)，事實(shí)表明，盾構(gòu)機(jī)已困于該地層，主要現(xiàn)象為：

（1）盾構(gòu)機(jī)推力過(guò)大，掘進(jìn)是高達(dá)18000KN，而正常掘進(jìn)是僅為10000KN左右；且刀盤扭矩高達(dá)3.1 MN.m，正常情況下一般為2.4 MN.m，推進(jìn)速度僅為1～4mm/min，與該處地層的正常掘進(jìn)不符，渣土溫度高達(dá)58℃；

（2）發(fā)生大的噴涌，大量泥水及砂土從螺旋輸送機(jī)排土口噴出，含砂量較大，且伴有大量卵礫石；

（3）出土過(guò)程中，一旦噴涌出土將土倉(cāng)上部傳感器壓力降至1bar左右時(shí)，關(guān)閉閘門，上部壓力很快將上升至1.3bar，說(shuō)明盾構(gòu)機(jī)上方土體極不穩(wěn)定，為淤泥層或松散富水卵礫石層；

（4）掘進(jìn)過(guò)程中，出土量控制較難，遠(yuǎn)大于理論出土量，地面沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)再次報(bào)警，沉陷面積、沉陷深度進(jìn)一步增大。

5.再次采取的對(duì)應(yīng)措施

根據(jù)掘進(jìn)及地面沉降情況，施工單位再次主持召開(kāi)了第二次專題會(huì)，邀請(qǐng)了地鐵盾構(gòu)方面的知名專家。與會(huì)人員根據(jù)現(xiàn)象判斷認(rèn)為：

（1）該段地層地質(zhì)條件復(fù)雜，應(yīng)重新對(duì)該段地層進(jìn)行補(bǔ)充勘察；

（2）盾構(gòu)機(jī)應(yīng)停止掘進(jìn)，應(yīng)對(duì)沉陷處地面進(jìn)行注漿加固，并將沉陷處路面進(jìn)行恢復(fù)；

（3）盾構(gòu)機(jī)刀盤和土倉(cāng)內(nèi)可能出現(xiàn)結(jié)泥餅現(xiàn)象，且刀具可能存在一定磨損，應(yīng)在盾構(gòu)機(jī)刀盤前方進(jìn)行加固，加固完成后將盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)至加固體后開(kāi)倉(cāng)清理泥餅，檢查刀具。

6.地面加固方案

6.1 加固目的

加固分為兩個(gè)部分，一是對(duì)沉陷區(qū)進(jìn)行加固，加固后確保沉陷處地下土體固結(jié)，填充可能存在的地面空洞，對(duì)路面進(jìn)行恢復(fù)，確保該段周邊建筑物及管線安全，并確保路面恢復(fù)交通。二是對(duì)刀盤前方進(jìn)行加固，主要目的是確保刀盤前方土體穩(wěn)定，防止地面進(jìn)一步沉陷，并根據(jù)需要帶壓開(kāi)倉(cāng)清理泥餅，檢查刀盤。

6.2 沉陷區(qū)加固方案

（1）加固方案

該處加固以土體內(nèi)滲透～劈裂注漿加固為主，因此采用袖閥管分段注漿加固，沉陷區(qū)采用雙排雙液漿壓密注漿，水泥為P42.5號(hào)水泥，水灰比1：1，水玻璃溶液35～40°Bé，水泥漿：水玻璃溶液1：0.5，雙排注漿孔呈梅花布置，間距1m。

其余加固區(qū)域內(nèi)部采用單液水泥漿注漿，水灰比1：1，注漿量均為300kg/m，注漿壓力不大于0.3MPa，注漿孔間距1m，梅花形布置，注漿深度0～12m。

（2）注漿量確定

加固地層主要為①-1雜填土、①-2-2素填土、②-2b4淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、②-3b3-4粉質(zhì)粘土層，根據(jù)巖土勘察報(bào)告及《巖土注漿理論與工程實(shí)例》有關(guān)參數(shù)，計(jì)算依據(jù)公式：

Q=Vnβα

n-土體孔隙率，孔隙比為0.707～0.846，則孔隙率取0.414～0.458

V-加固土體體積m3

β-漿液填充系數(shù) 取0.8

α-漿液損耗系數(shù) 取1.35

Q=π×0.52×1×0.414（0.458）×0.8×1.35=0.35（0.39）m3/m

水泥漿水灰比為1：1

綜合考慮袖閥管注漿量為0.3t/m水泥。

（3）施工流程

6.3 刀盤前方加固方案

（1）加固方案

本段地層加固范圍為盾構(gòu)刀盤前方2.5m，長(zhǎng)5m，寬10m。采用φ800@700旋噴樁進(jìn)行加固，加固至隧道拱頂以上3m，拱頂以下2m。加固圖如圖6，圖7。

（2）施工流程

攪拌樁施工流程如圖8所示。

6.4 注意事項(xiàng)

（1）為防止盾構(gòu)機(jī)被水泥漿裹住，在盾構(gòu)機(jī)上方施工旋噴樁時(shí)，每隔3 小時(shí)向刀盤土倉(cāng)、盾殼外表面和同步注漿管道內(nèi)注入一次膨潤(rùn)土，每次不少于2m3，并轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤，確保向加固土體注入的漿液不串入上述各個(gè)部位而固結(jié)盾構(gòu)機(jī)。

（2）對(duì)樁的入巖深度要及時(shí)取樣分析并對(duì)照詳勘和補(bǔ)勘報(bào)告，確保入巖深度達(dá)到設(shè)計(jì)深度。

（3）雙液漿配合比應(yīng)該通過(guò)試驗(yàn)確定，一般凝固時(shí)間25 秒30 秒。

7. 恢復(fù)掘進(jìn)施工方案

補(bǔ)充勘察完成后，勘察結(jié)果證實(shí)，沉陷處地質(zhì)與判斷一致，刀盤上部為富水卵礫石層，卵石含量高達(dá)50%，卵石中夾雜砂層，地層厚度約2m。

加固完成后，待刀盤前方加固體無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度達(dá)到0.8MPa時(shí)，盾構(gòu)機(jī)即可再次重新推進(jìn)，為確保施工安全，確保盾構(gòu)機(jī)脫困，主要采取以下方案。

7.1 洞內(nèi)注漿

在沉陷處下方已拼裝完成的管片處進(jìn)行二次注漿，注漿采用在吊裝孔處插入長(zhǎng)1.5m的注漿管，端部0.5m為注漿花管。注漿范圍為脫出盾尾的5環(huán)具備打孔條件的管片（邊墻及拱頂范圍），注入單液水泥漿（或雙液漿），水灰比1：1，注漿不大于壓力0.3MPa，用以確保沉陷處周邊土體穩(wěn)定。

7.2 泥餅處理措施

為緩解泥餅現(xiàn)象對(duì)掘進(jìn)的影響，在盾構(gòu)機(jī)恢復(fù)掘進(jìn)前，在刀盤及土倉(cāng)內(nèi)，注入高分子分散劑，共計(jì)注入12m3，濃度為8%，分次注入，并間斷轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤，處理時(shí)間大于24小時(shí)。

對(duì)結(jié)泥餅的狀況進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的渣良方案存在缺陷，泡沫的發(fā)泡效果不好，出來(lái)的渣土流塑性較差，導(dǎo)致土倉(cāng)內(nèi)出現(xiàn)結(jié)泥餅的狀況，于是對(duì)渣良做了改進(jìn)，改用進(jìn)口的康達(dá)特（CONDAT）泡沫劑，并提高發(fā)泡倍率至20倍，使噴射出的泡沫握在手上具有良好的彈性，加強(qiáng)掘進(jìn)中的土體改良管理，盡量將改良渣土的泡沫通過(guò)刀盤面板上的孔道向切割表面噴注，使渣土經(jīng)過(guò)刀盤開(kāi)口進(jìn)入土倉(cāng)的流動(dòng)性好，不易產(chǎn)生結(jié)餅。

掘進(jìn)過(guò)程中注意渣土溫度變化，一旦產(chǎn)生泥餅，可空轉(zhuǎn)刀盤，使泥餅在離心力的作用下脫落。

7.3 排除機(jī)械故障

經(jīng)過(guò)對(duì)機(jī)器的詳細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)刀盤處1根泡沫管球閥與單向閥位置接反，影響了泡沫管的疏通，導(dǎo)致該泡沫管堵塞，影響渣良，故及時(shí)通知海瑞克技術(shù)人員進(jìn)場(chǎng)，對(duì)泡沫系統(tǒng)進(jìn)行處理。

7.4 選擇合適的掘進(jìn)模式

采取土壓平衡模式掘進(jìn)，嚴(yán)格控制出土量，每環(huán)控制在43.5m3左右，盡量避免超挖，土倉(cāng)壓力控制為1.8bar（中部傳感器），刀盤轉(zhuǎn)速控制在1rpm/min，并做好詳細(xì)的施工記錄。及時(shí)掌握地面及周邊建筑物監(jiān)測(cè)情況，每4小時(shí)監(jiān)測(cè)一次，并安排專人巡視，一旦出現(xiàn)緊急情況，立即向值班領(lǐng)導(dǎo)及相關(guān)人員匯報(bào)，并采取對(duì)應(yīng)措施。

7.5 噴涌處理措施

由于基巖裂隙水發(fā)育，隔水層厚度不一致且常缺失，進(jìn)入土倉(cāng)的渣土不具有一定的塑性（粘土礦物質(zhì)含量少，密水性差），承壓水與無(wú)塑性渣土容易在螺旋輸送器形成噴涌。針對(duì)這種情況應(yīng)該采用下列措施：

（1）采用二次同步注漿，截?cái)嗪蠓絹?lái)水，避免土倉(cāng)與管片背后形成水力通道。

（2）及時(shí)對(duì)盾尾密封刷添加足量的油脂，確保盾尾的密封性。

（3）通過(guò)膨潤(rùn)土泵，在刀盤前方及土倉(cāng)內(nèi)注入高分子聚合物，濃度為1%，注入后均勻轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤，改善土體的和易性，使土體中的顆粒、卵石和泥漿成為整體，提高土倉(cāng)土體水密性和流動(dòng)性。

（4）在螺旋機(jī)排土前，把土倉(cāng)內(nèi)的水、土充分?jǐn)嚢瑁雇羵}(cāng)內(nèi)土體有良好的密水性，避免噴涌。

（5）利用雙閘門交替啟、閉，保壓排土，可以有效地控制噴涌排土。

7.6調(diào)整刀盤工作扭矩

本項(xiàng)目采用的海瑞克盾構(gòu)機(jī)刀盤額定扭矩為4.474MN?m，設(shè)定為達(dá)到80%額定扭矩刀盤便抱死。故通知廠家技術(shù)人員進(jìn)場(chǎng)調(diào)整，擬將抱死扭矩調(diào)整至額定扭矩的100%，提高掘進(jìn)扭矩以增大刀盤貫入度，加快掘進(jìn)速度，通過(guò)該段地層后再恢復(fù)原抱死扭矩。

8.經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

通過(guò)以上一些列措施，最終成功的決解了螺旋輸送機(jī)出土口噴涌的現(xiàn)象，渣良效果良好，盾構(gòu)機(jī)總推力降低至10000～14000KN，刀盤扭矩恢復(fù)至2.1～2.7 MN?m，渣溫降至35℃左右，推進(jìn)速度提高至20～40mm/min，地面沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)良好，并未出現(xiàn)監(jiān)測(cè)報(bào)警，成功的實(shí)現(xiàn)了盾構(gòu)機(jī)脫困。鑒于掘進(jìn)狀態(tài)良好，項(xiàng)目部技術(shù)人員研究認(rèn)為，無(wú)需在該復(fù)合地層中帶壓開(kāi)倉(cāng)，待推進(jìn)至合適的地層中再開(kāi)倉(cāng)檢查刀具，同時(shí)盾構(gòu)機(jī)通過(guò)該段后，需及時(shí)的進(jìn)行二次補(bǔ)漿。

針對(duì)此次事故總結(jié)認(rèn)為：

（1）盾構(gòu)掘進(jìn)施工前，應(yīng)多次充分深入的調(diào)查沿線的建構(gòu)筑物、管線等情況，一旦發(fā)現(xiàn)有重大風(fēng)險(xiǎn)源，應(yīng)及時(shí)采取處理措施；

（2）應(yīng)根據(jù)不同的地質(zhì)條件，調(diào)整盾構(gòu)掘進(jìn)模式。在硬巖段巖層自穩(wěn)能力好，采用氣壓平衡模式或欠土壓平衡推進(jìn)。盾構(gòu)機(jī)在穿越上軟下硬地層時(shí)應(yīng)該采用土壓平衡模式掘進(jìn)，土倉(cāng)壓力設(shè)置根據(jù)隧道埋深、水文地質(zhì)情況確定；

（3）對(duì)已經(jīng)發(fā)生的險(xiǎn)情，應(yīng)首先及時(shí)的進(jìn)行處理，避免后期進(jìn)一步發(fā)生次生災(zāi)害，釀成更大險(xiǎn)情；

（4）盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入復(fù)合地層或復(fù)雜地段前，應(yīng)提前對(duì)盾構(gòu)機(jī)各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行檢修保養(yǎng)；

（5）復(fù)合地層中掘進(jìn)時(shí)，應(yīng)采取多種措施，多次實(shí)驗(yàn)確定出良好的渣良措施，確保盾構(gòu)機(jī)順利勻速快速掘進(jìn)。

9.結(jié)束語(yǔ)

南京地鐵地面沉陷事故最終雖得以解決，但事故發(fā)生伊始，并未采取合理的技術(shù)措施，導(dǎo)致盾構(gòu)掘進(jìn)引起地面進(jìn)一步沉陷，從而花費(fèi)了大量的人力物力。隨著城市軌道交通事業(yè)的發(fā)展，盾構(gòu)機(jī)在城市繁華地帶且復(fù)合地層中掘進(jìn)也越來(lái)越普遍，因此提前要對(duì)沿線施工條件進(jìn)行深入研究，及早制訂對(duì)策，一旦出現(xiàn)險(xiǎn)情及時(shí)采取有效的技術(shù)措施，風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)最大程度規(guī)避，達(dá)到連續(xù)快速掘進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[1]萬(wàn)姜林、洪開(kāi)榮.采用復(fù)合式盾構(gòu)修建混合地層隧道[J].施工技術(shù)，2002，6（6）：9

篇6

近年來(lái)，雙圓盾構(gòu)施工技術(shù)開(kāi)始引入我國(guó)，并已成功應(yīng)用于上海軌道交通楊浦線和六號(hào)線的建設(shè)。與單圓盾構(gòu)施工雙線隧道相比，雙圓盾構(gòu)具有許多優(yōu)勢(shì)，它能夠一次完成雙線隧道，施工速度快，土方挖掘量少，隧道斷面面積利用率高。雙圓盾構(gòu)正逐漸成為地鐵隧道、道路隧道等地下工程施工的主流形式。

盾構(gòu)施工引起的地表沉降是施工環(huán)境保護(hù)的一個(gè)重要問(wèn)題，特別是在樓群密集區(qū)域建設(shè)的城市軌道交通，對(duì)地表沉降有嚴(yán)格的控制標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于單圓盾構(gòu)工法的地表沉降機(jī)理、沉降槽形式和沉降預(yù)測(cè)等理論，國(guó)內(nèi)外專家已做了較多的研究[1，2]，但是對(duì)于雙圓盾構(gòu)工法引起的地表沉降尚缺乏足夠的認(rèn)識(shí)，探索雙圓盾構(gòu)工法的地表沉降規(guī)律有其必要性。本文針對(duì)上海軌道交通六號(hào)線雙圓盾構(gòu)區(qū)間隧道工程，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)沉降監(jiān)測(cè)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析，得出雙圓盾構(gòu)工法的地表沉降規(guī)律，并探討了軟土地層中雙圓盾構(gòu)施工參數(shù)與地表沉降的關(guān)系，為后續(xù)工程積累經(jīng)驗(yàn)。

篇7

天津地鐵1號(hào)線工程小白樓～下瓦房區(qū)間隧道，地處天津市中心區(qū)域，沿線經(jīng)過(guò)小白樓商業(yè)區(qū)、河西區(qū)的商業(yè)中心以及天津市主要的辦公區(qū)，其中重要的建筑物有王仲山故居。

王仲山故居位于南京路與浦口道交界處（河西區(qū)重要的商業(yè)中心南京路21號(hào)），已有百余年歷史，是天津市政府頒布的重點(diǎn)建筑物保護(hù)單位。該建筑物為磚木結(jié)構(gòu)的3層樓房（帶地下室和頂子間），一層為半地下，具有德國(guó)傳統(tǒng)風(fēng)格。區(qū)間隧道的左、右線從王仲山故居及其周邊建筑物下部穿過(guò)（見(jiàn)圖1）。盾構(gòu)軸線在此處由R350 m的曲線段變?yōu)橹本€段。

區(qū)間隧道采用盾構(gòu)法施工，雙線隧道全長(zhǎng)2087.699 m；隧道外徑為6.2 m，內(nèi)徑為5.5 m；隧道管片設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C50，寬1 m，整環(huán)管片分為1塊F封頂塊、2塊L鄰接塊、3塊標(biāo)準(zhǔn)塊，采取通縫拼裝形式，縱、環(huán)向均采用M30彎螺栓連接；管片接縫防水采用彈性密封墊（三元乙丙橡膠和遇水膨脹橡膠）。

2 地質(zhì)概貌

該區(qū)間隧道區(qū)域的土層主要為第四系全系統(tǒng)人工填土層（人工堆積Qml）、第Ⅰ陸相層（河床～河漫灘相沉積層Q43al）、第Ⅰ海相層（淺海相沉積層Q42m）、第Ⅱ陸相層（河床～河漫灘相沉積層Q41al）、第四系上更新統(tǒng)第Ⅲ陸相層（河床～河漫灘相沉積層Q3cal）、第Ⅱ海相層（濱海～潮汐帶相沉積層Q3dmc）及第Ⅳ陸相層（河床～河漫灘相沉積層Q3cal）。盾構(gòu)主要穿越④、④3、⑤、⑥和⑥4等土層，土層的性能指標(biāo)見(jiàn)表1。

3 盾構(gòu)機(jī)穿越王仲山故居技術(shù)措施

3.1 理論地表變形計(jì)算

盾構(gòu)穿越王仲山故居前，根據(jù)派克（Peck）的地層損失概念進(jìn)行理論計(jì)算。假定施工引起的地面沉降是在不排水情況下產(chǎn)生的，那么，所有的沉降槽的體積應(yīng)等于地層損失的體積；假定地層損失在隧道長(zhǎng)度上是均勻分布的，那么，地面沉降的橫向分布呈正態(tài)分布曲線。采用地面沉降量的橫向分布公式估算，王仲山舊居的最大沉降量為-2.2 cm，2個(gè)角部沉降分別為-2.1 cm和-0.3 cm。

3.2 利用《專家系統(tǒng)》進(jìn)行預(yù)測(cè)

《專家系統(tǒng)》即《盾構(gòu)法隧道施工智能化輔助決策系統(tǒng)》軟件。

將土層的性能指標(biāo) 、盾構(gòu)施工掘進(jìn)參數(shù)等輸入系統(tǒng)，運(yùn)用靜態(tài)預(yù)測(cè)，對(duì)其沉降量和土體擾動(dòng)等情況進(jìn)行分析，并顯示數(shù)值，指導(dǎo)施工。預(yù)測(cè)盾構(gòu)在穿越過(guò)程中，正常施工情況下，盾構(gòu)切口土壓應(yīng)控制在0.216 MPa，地面最大變形量為-9.974 mm，最大隆起量為+8.015 mm。

3.3 右線隧道施工技術(shù)措施

⑴ 在盾構(gòu)穿越王仲山故居過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制切口平衡壓力，減少波動(dòng)；推進(jìn)速度為1～2 m/min，均衡、勻速施工，以減少盾構(gòu)推進(jìn)變化對(duì)土體的擾動(dòng)；出土量為31 m3/環(huán)。

⑵ 此段隧道軸線恰好由R350 m的曲線段變?yōu)橹本€段，所以事先應(yīng)調(diào)整好盾構(gòu)的姿態(tài)，嚴(yán)格控制盾構(gòu)糾偏量，控制和掌握盾構(gòu)單次糾偏的幅度，以減少糾偏對(duì)周圍土體擾動(dòng)造成的影響。

⑶ 嚴(yán)格控制同步注漿量（取建筑空隙的180%～250%，即3.4～4.7 m3）和漿液質(zhì)量，減少施工過(guò)程中的土體變形。同步注漿漿液的配比，在原有漿液中加入適量的水泥，以提高漿液的后期強(qiáng)度，稠度控制在9～11，且保證不會(huì)堵塞注漿管。具體配比見(jiàn)表2。

⑷ 壁后補(bǔ)壓漿

在盾構(gòu)推進(jìn)同步注漿后，為進(jìn)一步加強(qiáng)土體后期強(qiáng)度和空隙填充密實(shí)度，根據(jù)地面監(jiān)測(cè)變形情況，進(jìn)行壁后補(bǔ)壓漿，漿液為雙液漿，壁后注漿壓力一般控制在0.2～0.5 MPa，注漿量一般控制在0.2～2 m3。漿液配比及漿液性能見(jiàn)表3、表4。

3.4 左線隧道施工技術(shù)措施

在總結(jié)右線隧道的施工經(jīng)驗(yàn)后，對(duì)補(bǔ)壓漿作了一些改進(jìn)。

⑴ 調(diào)整同步注漿漿液的配比，見(jiàn)表5。

⑵ 把壁后補(bǔ)壓漿改為盾構(gòu)推進(jìn)同步二次補(bǔ)充注漿。

4 施工監(jiān)測(cè)

4.1 監(jiān)測(cè)方法

⑴ 連通管自動(dòng)監(jiān)測(cè)

連通管監(jiān)測(cè)是一種高科技的儀器，具有連續(xù)性和時(shí)效性，監(jiān)測(cè)精度較高。

⑵ 普通水準(zhǔn)監(jiān)測(cè)

4.2 測(cè)點(diǎn)布置

普通水準(zhǔn)測(cè)量，是在建筑物外部布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，共布置16個(gè)；王仲山故居內(nèi)的地下室選用連通管監(jiān)測(cè)設(shè)備，在左、右線隧道盾構(gòu)穿越時(shí)，分別按不同位置布設(shè)6個(gè)監(jiān)測(cè)探頭及水準(zhǔn)點(diǎn)（以便進(jìn)行水準(zhǔn)的聯(lián)測(cè)與校核），每15 min采集1次監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，精度為0.1 mm。左、右線隧道盾構(gòu)穿越王仲山故居時(shí)的測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)圖1、圖2。

4.3 監(jiān)測(cè)結(jié)果

用連通管監(jiān)測(cè)左、右線隧道盾構(gòu)穿越王仲山故居時(shí)的沉降曲線見(jiàn)圖3、圖4。

圖5、圖6是左、右線隧道盾構(gòu)穿越后建筑物累積沉降曲線圖；圖7、圖8為左、右線隧道盾構(gòu)穿越后地面縱向累積沉降曲線圖。

4.4

結(jié)果分析

沉降的理論計(jì)算值與實(shí)際測(cè)量值見(jiàn)表6。

⑴ 從表5數(shù)據(jù)可以看出：實(shí)際測(cè)量值比理論值小，證明施工中所采取的措施是有效果的，如控制同步注漿和出土量可以防止土體損失，可以減小房屋及地面沉降；控制土壓、推進(jìn)速度和減小糾偏量，可以減小施工對(duì)土體的擾動(dòng)，從而減小后期沉降。

⑵ 專家系統(tǒng)預(yù)測(cè)值比Peck理論計(jì)算值更接近實(shí)際測(cè)量值，說(shuō)明專家系統(tǒng)是在總結(jié)長(zhǎng)期實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合本工程的特殊情況，給予的提示和理論指導(dǎo)是比較切合實(shí)際的。

⑶ 左線沉降情況比右線好（沉降總體較小，不均勻沉降程度較好），證明在左線施工時(shí)的改進(jìn)措施是合適、可取的，即在左線施工過(guò)程中，將原用惰性漿液調(diào)整為緩凝漿液，漿液的初凝時(shí)間縮短，減小了施工時(shí)的初期沉降；漿液的強(qiáng)度也有一定的提高，使得房屋后期沉降和不均勻沉降大大減小；在左線施工時(shí)，根據(jù)監(jiān)測(cè)報(bào)表，把二次補(bǔ)壓漿改為預(yù)先二次注漿，這樣避免了等地表發(fā)生變化后再補(bǔ)壓漿，從而減小了地表起伏擾動(dòng)。

5．結(jié)論

王仲山故居為老式磚木結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)薄弱，為保護(hù)這百年故居，在左、右線隧道盾構(gòu)施工前，采納了專家系統(tǒng)的指導(dǎo)意見(jiàn)，對(duì)施工參數(shù)進(jìn)行預(yù)定；在施工過(guò)程中，嚴(yán)格控制平衡壓力、推進(jìn)速度及盾構(gòu)糾偏量，減小盾構(gòu)施工對(duì)土體的擾動(dòng)，從而減小后期沉降；在同步注漿時(shí)，采用緩凝漿液，采用與盾構(gòu)推進(jìn)同步二次補(bǔ)充注漿的方式。

篇8

Abstract:This paper analyzes the shield tunnel caused by land subsidence law and settlement of affected areas,and summarizes the main factors of land subsidence of the shield tunnel;specified land subsidence is mainly due to the excavation surface stress release and the additional stress causedstrata deformation,land subsidence and subway construction safety criteria and control principles are discussed to provide a useful reference for the construction of urban subway project.

Key Words:Shield tunnel;Subway project;Land subsidence;Subsidence control

盾構(gòu)法具有不影響地面交通、對(duì)周圍建(構(gòu))筑物影響小、適應(yīng)復(fù)雜地質(zhì)條件、施工速度快等眾多優(yōu)點(diǎn)而在地鐵工程建設(shè)中廣泛應(yīng)用。但盾構(gòu)法隧道工程是在巖土體內(nèi)部進(jìn)行的,無(wú)論其埋深大小,開(kāi)挖施工都不可避免地會(huì)對(duì)周圍土層產(chǎn)生擾動(dòng),從而引起地面沉降(或隆起),危機(jī)鄰近建筑物或地下管道等設(shè)施的安全[1]。因此,施工能產(chǎn)生多大的沉降或隆起,會(huì)不會(huì)影響相鄰建筑物的安全,是地鐵隧道盾構(gòu)施工中最關(guān)鍵的問(wèn)題[2]。要在地鐵工程施工前對(duì)工程可能引起的地面沉降問(wèn)題有所估計(jì),就首先需要了解盾構(gòu)法施工引起的地面沉降的一般規(guī)律和機(jī)理,進(jìn)而提出相應(yīng)的安全判別標(biāo)準(zhǔn)和控制原則,達(dá)到事先防控的目的。

1 盾構(gòu)隧道地面沉降規(guī)律

地面沉降規(guī)律是反映盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí),沿掘進(jìn)軸線方向?qū)Φ貙拥挠绊?同時(shí)它也能反映盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)不同因素、盾構(gòu)機(jī)不同部位對(duì)地層的作用,包括正面土壓力、摩擦力及盾尾間隙等。根據(jù)地面沉降發(fā)生的時(shí)序,一般將盾構(gòu)施工沿隧道縱向的地面沉降劃分為五個(gè)階段[3]。

1.1 盾構(gòu)到達(dá)前的地層沉降,即先行沉降

盾構(gòu)到達(dá)前,地表已經(jīng)產(chǎn)生變形,影響范圍約在10m～15m以內(nèi)。主要是由盾構(gòu)推進(jìn)土壓力的波動(dòng)所引起,還有地下水位下移使土層有效應(yīng)力增加而引起的固結(jié)沉降。

1.2 盾構(gòu)到達(dá)時(shí)的地層沉降,開(kāi)挖面前的沉降或隆起

自開(kāi)挖面距觀測(cè)點(diǎn)約3m～10m時(shí)起,直至開(kāi)挖面位于觀測(cè)點(diǎn)正下方之間所產(chǎn)生的隆起或沉降現(xiàn)象。實(shí)際施工過(guò)程中設(shè)定的盾構(gòu)土壓艙壓力很難與開(kāi)挖面土體原有土壓力達(dá)到完全的平衡,多因土體應(yīng)力釋放或盾構(gòu)反向土倉(cāng)壓力引起的土層塑性變形所引起。

1.3 盾構(gòu)機(jī)通過(guò)時(shí)的沉降

盾構(gòu)切口達(dá)到測(cè)點(diǎn)起至后尾離開(kāi)測(cè)點(diǎn)期間發(fā)生的地表沉降。這一期間所產(chǎn)生的地表沉降主要是由盾殼向前移動(dòng)過(guò)程中,盾構(gòu)機(jī)外殼與周圍土層之間形成剪切滑動(dòng)面,土體被擾動(dòng)所致,盾構(gòu)通過(guò)時(shí)的地表沉降約占總沉降的35%～40%。

1.4 盾尾間隙沉降

盾尾通過(guò)測(cè)點(diǎn)后產(chǎn)生的地表沉降,影響范圍約在后尾通過(guò)測(cè)點(diǎn)后0～20m范圍。由于盾構(gòu)外徑大于管片外徑,管片外壁與周圍土體間存在空隙,往往因注漿不及時(shí)和注漿量不足,管片周圍土體向空隙涌入,造成土層應(yīng)力釋放而引起地表變形,這一期間的地表沉降約占總沉降的40%～45%。

1.5 后續(xù)沉降

后期沉降是由盾尾脫出一周后的地表沉降,是由前面地層擾動(dòng)引起的固結(jié)沉降和蠕變殘余沉降,反映了地層沉降的時(shí)間效應(yīng)。這一期間的地表沉降一般不超過(guò)總沉降的10%。

總體而言,盾構(gòu)法施工過(guò)程中,1.2和1.4階段的地面沉降量和沉降速率較大,控制沉降也最為關(guān)鍵。1.2階段的變形控制要素是土倉(cāng)內(nèi)壓力,而1.4階段的控制要素是盾尾間隙的注漿及時(shí)性和充盈率。

2 地面沉降的影響范圍

篇9

Key words : shield tunnel; EPB shield; common problems; preventive measures

引言

盾構(gòu)法施工技術(shù)因其先進(jìn)的施工工藝和不斷完善的施工技術(shù)，使得其在城市地下空間的開(kāi)發(fā)中得到廣泛應(yīng)用[1,2]，如城市地鐵、公路隧道、跨海隧道的建設(shè)及城市市政管道的改造等。然而由于盾構(gòu)法施工在我國(guó)應(yīng)用時(shí)間不長(zhǎng)，各種事故頻繁發(fā)生在盾構(gòu)隧道施工過(guò)程中（圖1），嚴(yán)重地影響工程質(zhì)量以及工程進(jìn)度[3,4]。本文針對(duì)土壓平衡盾構(gòu)施工中的常見(jiàn)事故進(jìn)行了總結(jié)分析，并給出相應(yīng)的解決措施，為解決土壓平衡盾構(gòu)施工中的技術(shù)難題提供了參考與借鑒。

1盾構(gòu)施工特點(diǎn)

盾構(gòu)法是采用盾構(gòu)在地表以下開(kāi)挖隧道的施工方法，盾構(gòu)是一個(gè)既可以支承地層壓力又可以在地層中推進(jìn)和裝配襯砌的鋼筒狀結(jié)構(gòu)[4]。它借助于支撐在已經(jīng)完成的襯砌管片上的千斤頂?shù)耐屏Σ粩嘞蚯绊斶M(jìn)。在盾殼的支護(hù)下，刀盤可以安全地開(kāi)挖地層，尾部可以裝配管片，迅速形成隧道的永久性襯砌，并將襯砌與地層之間的建筑空隙用水泥砂漿填充，以防止周圍地層后期變形和圍巖壓力的增長(zhǎng)。盾構(gòu)法施工可以在較大范圍的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件下使用，機(jī)械化程度高、施工快速、安全、無(wú)噪音，在我國(guó)城市地鐵建設(shè)的高速發(fā)展中得到了廣泛應(yīng)用。然而由于盾構(gòu)技術(shù)復(fù)雜，施工工序多，使得盾構(gòu)在施工使用過(guò)程中也暴露出不少的問(wèn)題[5,6]。

盾構(gòu)法隧道上方一定范圍內(nèi)的地表沉降很難控制，特別在飽和含水松軟的土層中，要采取多項(xiàng)措施才能把沉降限制在很小的范圍內(nèi)；

遇到堅(jiān)硬地層、鋼筋混凝土樁、孤石等障礙物時(shí)，通過(guò)困難；

遇到流砂地層，施工困難；

若隧道覆土太淺，則盾構(gòu)法施工困難大，安全性降低；

盾構(gòu)在掘進(jìn)過(guò)程中其軸線較難控制，特別是在小曲率半徑隧道時(shí)，施工尤為困難。

2盾構(gòu)施工中常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策

2.1盾構(gòu)機(jī)叩頭

盾構(gòu)始發(fā)后，在盾構(gòu)機(jī)抵達(dá)掌子面及脫離加固區(qū)時(shí)容易出現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)“叩頭”的現(xiàn)象[7,8]，根據(jù)地質(zhì)條件不同有些可能出現(xiàn)超限的情況。為防止盾構(gòu)機(jī)叩頭可采取以下預(yù)防措施：

盾構(gòu)基座安裝時(shí)應(yīng)使盾構(gòu)就位后的高程比隧道設(shè)計(jì)軸線高程高約20mm，以利于調(diào)整盾構(gòu)初始掘進(jìn)的姿態(tài)；

合理選擇盾構(gòu)的千斤頂編組，控制好盾構(gòu)機(jī)液壓千斤頂上下推力之差。

2.2泥餅問(wèn)題

在穿越粘性土層時(shí)，盾構(gòu)機(jī)刀盤一般是在高溫、高壓中進(jìn)行掘進(jìn)的，在這種環(huán)境中，粘性土易壓實(shí)固結(jié)產(chǎn)生泥餅，特別是在刀盤的中心部位。當(dāng)產(chǎn)生泥餅時(shí)，掘進(jìn)速度急劇下降，刀盤扭矩也會(huì)上升，大大降低開(kāi)挖效率，甚至無(wú)法掘進(jìn)。施工中主要采取下列預(yù)防措施防止泥餅的產(chǎn)生：

加強(qiáng)盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)的地質(zhì)預(yù)測(cè)和泥土管理，特別是在黏性土中掘進(jìn)時(shí)，應(yīng)密切注意開(kāi)挖面的地質(zhì)情況和刀盤的工作狀態(tài)；

增加刀盤前部中心部位泡沫注入量并選擇較大的泡沫注入比例，改善土體的和易性,減小渣土的黏附性，降低泥餅產(chǎn)生的幾率，必要時(shí)螺旋輸送機(jī)內(nèi)也加入泡沫，以增加碴土的流動(dòng)性，利于碴土的排出；

在到達(dá)黏性土地層之前把刀盤上的部分滾刀換成刮刀，增大刀盤的開(kāi)口率；

在刀盤背面和土倉(cāng)壓力隔板上設(shè)攪拌棒，以加強(qiáng)攪拌強(qiáng)度和范圍；

一旦產(chǎn)生泥餅，可空轉(zhuǎn)刀盤使泥餅在離心力的作用下脫落，必要時(shí)也可在確保開(kāi)挖面穩(wěn)定的前提下進(jìn)行人工進(jìn)倉(cāng)清除。

2.3管片上浮問(wèn)題

盾構(gòu)機(jī)的切削刀盤直徑與隧道襯砌管片外徑的差值，以及盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)過(guò)程中的蛇形運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的超挖，使得管片與地層間存在一個(gè)環(huán)形建筑間隙[5]，如不及時(shí)充填此空間，脫出盾尾的管片便處于無(wú)約束的狀態(tài)，就會(huì)給管片產(chǎn)生位移提供可能的條件，這是造成盾構(gòu)隧道襯砌管片產(chǎn)生位移的一個(gè)外部條件。如果此間隙不能及時(shí)被同步注漿填充，或者是由于注漿工藝和注漿漿液質(zhì)量使得漿液的初凝時(shí)較長(zhǎng)，漿液在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)是未達(dá)初凝的流體，管片脫離盾尾之后受到周圍地下水、注漿漿液、泥漿等包裹的作用，使管片受到上浮力，如果管片所受的上浮力大于其自身重力就會(huì)產(chǎn)生上浮，這是上浮的內(nèi)在原因。當(dāng)發(fā)現(xiàn)管片有上浮現(xiàn)象時(shí)，可采取下列措施控制管片的上浮：

在漿液性能的選擇上應(yīng)該保證漿液的充填性、初凝時(shí)間與早期強(qiáng)度的有機(jī)結(jié)合，使盾構(gòu)隧道管片與圍巖共同作用形成穩(wěn)定的整體構(gòu)筑物；

根據(jù)工程地質(zhì)、水文、隧道埋深等情況的變化動(dòng)態(tài)地調(diào)整漿液配比，以控制地表的沉降和保證管片的穩(wěn)定。

2.4地表沉降問(wèn)題

盾構(gòu)法修建隧道引起地層位移的主要原因是施工過(guò)程中的地層損失，地層原始應(yīng)力狀態(tài)的改變、土體的固結(jié)及土體的蠕變效應(yīng)，襯砌結(jié)構(gòu)的變形等，當(dāng)土倉(cāng)內(nèi)壓力不足以與外界水土壓力平衡時(shí)，盾構(gòu)刀盤面前方土層易坍塌，從而引起地表沉降。管片脫出盾尾后，管片與地層間存在一個(gè)環(huán)形建筑空間，在軟巖地層中如果不及時(shí)進(jìn)行同步注漿填充，拱頂圍巖極有可能產(chǎn)生變形引起地表過(guò)量沉降。可采取下列措施防止地表沉降。

制定監(jiān)控量測(cè)方案，加強(qiáng)對(duì)周圍道路、管線和臨近建筑物的監(jiān)測(cè)，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；

維持土倉(cāng)內(nèi)壓力平衡，根據(jù)地質(zhì)情況和隧道埋深對(duì)土倉(cāng)壓力進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整；

在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過(guò)程中保證注漿量和注漿壓力，實(shí)際注漿量應(yīng)達(dá)到理論空隙量的150％～200％，必要時(shí)要進(jìn)行二次注漿。

2.5開(kāi)挖面失穩(wěn)

可能造成開(kāi)挖面失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)因素是開(kāi)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(kāi)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(guò)程中，出現(xiàn)超淺覆土，則會(huì)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)生大面積塌方等。可采取以下措施預(yù)防開(kāi)挖面的失穩(wěn)：

控制推進(jìn)速度，維持排土量和開(kāi)挖量的平衡；

控制好壓力艙的應(yīng)有壓力，防止開(kāi)挖面失穩(wěn)；

使開(kāi)挖下來(lái)的土砂具有塑性流動(dòng)性，并使土砂確實(shí)充滿壓力艙內(nèi)，同時(shí)還應(yīng)使開(kāi)挖下來(lái)的土砂具有止水性；

超淺覆土段，一旦出現(xiàn)冒頂、冒漿隨時(shí)開(kāi)啟氣壓平衡系統(tǒng)。

2.6盾構(gòu)掘進(jìn)軸線偏差問(wèn)題

盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中，會(huì)因?yàn)槎軜?gòu)超挖或欠挖，造成盾構(gòu)在土體內(nèi)的姿態(tài)不好，以及由于盾構(gòu)測(cè)量誤差、盾構(gòu)糾偏不及時(shí)，或糾偏不到位導(dǎo)致盾構(gòu)推進(jìn)軸線過(guò)量偏離隧道設(shè)計(jì)軸線，影響成環(huán)管片的軸線。可采取以下措施進(jìn)行控制：

正確的設(shè)定平衡壓力，使盾構(gòu)的出土量與理論值接近，減少超挖與欠挖現(xiàn)象，控制好盾構(gòu)的姿態(tài)；

盾構(gòu)施工過(guò)程中經(jīng)常校正、復(fù)測(cè)及復(fù)核測(cè)量基站；

發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)姿態(tài)出現(xiàn)偏差時(shí)應(yīng)及時(shí)糾偏，使盾構(gòu)正確地沿著隧道設(shè)計(jì)軸線前進(jìn)；

盾構(gòu)處于不均勻地層時(shí)，適當(dāng)控制推進(jìn)速度，當(dāng)盾構(gòu)在極其軟弱的地層施工時(shí)，應(yīng)掌握推進(jìn)速度與進(jìn)土量的關(guān)系，控制正面土體的流失；

調(diào)整盾構(gòu)的千斤頂編組或調(diào)整各區(qū)域油壓及時(shí)糾正盾構(gòu)軸線，盾構(gòu)的軸線受到管片位置的阻礙不能進(jìn)行糾偏時(shí)，采用楔子環(huán)管片調(diào)整環(huán)面與隧道設(shè)計(jì)軸線的垂直度。

3結(jié)語(yǔ)

盾構(gòu)隧道建設(shè)投資額多、規(guī)模大、涉及因素眾多、施工工序復(fù)雜、涉及面廣、工程范圍廣，其施工安全和施工風(fēng)險(xiǎn)更具有挑戰(zhàn)性，管理的難度比一般工程更大。作為地鐵建設(shè)者有責(zé)任有義務(wù)在各個(gè)環(huán)節(jié)重視安全工作，提前做好認(rèn)真細(xì)致的評(píng)估和預(yù)測(cè)，提出切實(shí)可行的預(yù)防措施，在施工過(guò)程中對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)做好過(guò)程控制，不放過(guò)任何細(xì)節(jié)（尤其是事故征兆），依靠科學(xué)規(guī)范管理不斷提高地鐵建設(shè)安全水平，減少盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程中的事故率，確保盾構(gòu)隧道的順利推進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

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篇10

1 概述

盾構(gòu)是隧道工程施工的專用機(jī)械，由于掘進(jìn)開(kāi)挖面和盾殼土壓力的不均衡、隧道線形變化、復(fù)合地層軟硬不均等方面的影響，盾構(gòu)的實(shí)際推進(jìn)軸線無(wú)法與理論軸線保持一致，本文結(jié)合廣州地鐵廣佛線某區(qū)間隧道施工，研究土壓平衡盾構(gòu)在變化地層中的姿態(tài)控制。

廣佛線某盾構(gòu)區(qū)間隧道主要穿越地層為淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土、〈6〉全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、〈7〉強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、〈8〉中風(fēng)化粉砂巖、〈9〉微風(fēng)化粉砂巖，巖石單軸抗壓強(qiáng)度最高達(dá)到61.9MPa，曲線最小半徑為350m，最大縱坡為29‰，采用土壓平衡盾構(gòu)施工，由于地層不均、小半徑掘進(jìn)、坡度變化等影響，增加了盾構(gòu)姿態(tài)控制的難度。

盾構(gòu)區(qū)間部分地質(zhì)斷面圖

2 盾構(gòu)姿態(tài)及偏差

盾構(gòu)姿態(tài)是施工過(guò)程中，根據(jù)測(cè)量而得的盾構(gòu)機(jī)相對(duì)于設(shè)計(jì)軸線的狀態(tài)，盾構(gòu)姿態(tài)偏差主要分為方向偏差與滾動(dòng)偏差。方向偏差是盾構(gòu)在水平、垂直方向上偏離設(shè)計(jì)軸線的情況，滾動(dòng)偏差反映盾構(gòu)自身的旋轉(zhuǎn)情況，盾構(gòu)姿態(tài)的好壞直接影響已成型隧道偏離設(shè)計(jì)軸線的程度及隧道的施工質(zhì)量。

（1）方向偏差：方向偏差包含水平偏差與垂直偏差。盾構(gòu)不同部位推進(jìn)千斤頂參數(shù)的偏差易引起掘進(jìn)方向的偏差，盾構(gòu)表面與地層間的摩擦阻力不均衡,掌子面土壓力以及切口環(huán)切削欠挖地層所引起的阻力不均衡,也會(huì)引起一定的偏差，掌子面地層分界面起伏較大、軟硬不均,都易引起方向偏差，即使掌子面地質(zhì)的物理性質(zhì)均衡,受盾構(gòu)刀盤自重的影響也會(huì)有低頭的趨勢(shì)。

（2）滾動(dòng)偏差：盾構(gòu)掘進(jìn)的推力是由管片提供的,刀盤切削地層的扭矩主要由盾構(gòu)殼體與洞壁之間形成的摩擦力矩來(lái)平衡。在穩(wěn)定性好的地層,盾構(gòu)殼體與洞壁之間只有部分摩擦力提供摩擦力矩，當(dāng)摩擦力矩?zé)o法平衡刀盤切削地層產(chǎn)生的扭矩時(shí)將引起盾構(gòu)的滾動(dòng),過(guò)大的滾動(dòng)會(huì)影響管片的拼裝并引起隧道軸線的偏斜。

3 盾構(gòu)姿態(tài)的影響因素

3.1地質(zhì)水文

盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)受到不同地層物理性質(zhì)的制約和影響，若切口環(huán)出現(xiàn)強(qiáng)度變化大的地層,松軟地層側(cè)的千斤頂推力未及時(shí)調(diào)整,盾構(gòu)就會(huì)呈現(xiàn)出向松軟地層陷入的趨勢(shì)；地下水含量豐富時(shí),易造成土體松軟,盾構(gòu)往往偏向松軟地層或地下水豐富的一側(cè)。

3.2設(shè)計(jì)線路

為了優(yōu)化設(shè)計(jì)線路，隧道工程經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)線路轉(zhuǎn)彎半徑小、坡度變化大的情況,這就增加了一定的施工難度,盾構(gòu)在施工過(guò)程中容易出現(xiàn)偏差過(guò)大的現(xiàn)象。

3.3操作手

盾構(gòu)操作手是最先了解盾構(gòu)姿態(tài)和走勢(shì)的人，其操作水平和經(jīng)驗(yàn)直接影響盾構(gòu)姿態(tài)的好壞，這就要求操作手必須要時(shí)刻注意盾構(gòu)姿態(tài)走勢(shì)。

3.4土壓

土壓是根據(jù)覆土厚度、土體內(nèi)摩擦角及容重來(lái)設(shè)定的，一般在糾偏時(shí),土壓力的設(shè)定值比較大,這有助于土體對(duì)機(jī)頭的反作用力將機(jī)頭托起或橫移。

3.5始發(fā)

盾構(gòu)始發(fā)時(shí),始發(fā)基座的水平、高程位置及牢固穩(wěn)定等情況決定了盾構(gòu)始發(fā)階段的盾構(gòu)姿態(tài)，曲線始發(fā)時(shí)更為重要。

3.6推進(jìn)速度

盾構(gòu)推進(jìn)速度過(guò)快時(shí),姿態(tài)不易控制，調(diào)整姿態(tài)時(shí)，推進(jìn)速度應(yīng)控制在20mm/min以內(nèi)，施工中途停止時(shí)，若遇上地層比較松軟，易造成盾構(gòu)偏移，也將影響盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)。

3.7刀盤正反轉(zhuǎn)

盾構(gòu)刀盤的正反轉(zhuǎn)不均勻會(huì)導(dǎo)致盾構(gòu)滾動(dòng)角過(guò)大，同時(shí)會(huì)帶動(dòng)管片旋轉(zhuǎn)影響管片的拼裝質(zhì)量。

3.8管片

盾構(gòu)在曲線上掘進(jìn)時(shí),通過(guò)使用楔形管片調(diào)整相臨管環(huán)之間的轉(zhuǎn)角可以擬合出一條光滑曲線,盡量使其與盾構(gòu)掘進(jìn)半徑相同,保證必要的盾尾間隙量，否則管片與盾尾相制約增大摩擦阻力,不利于盾構(gòu)姿態(tài)的控制。

3.9注漿

注漿包括同步注漿和二次注漿，同步注漿是盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)同步進(jìn)行的注漿施工，二次注漿是管片拼裝完成后的注漿施工。在注漿施工過(guò)程中，控制合適的注漿壓力，對(duì)盾構(gòu)管片穩(wěn)定有一定作用，從而有利于盾構(gòu)姿態(tài)的調(diào)整。

3.10測(cè)量誤差

測(cè)量過(guò)程中，由于管片的位移、人的操作及環(huán)境影響等問(wèn)題易引起測(cè)量誤差,主要是控制點(diǎn)誤差、設(shè)備系統(tǒng)誤差和測(cè)量環(huán)境引起的誤差，施工人員應(yīng)時(shí)刻結(jié)合測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判定。

4 盾構(gòu)姿態(tài)的控制分析

4.1地質(zhì)條件

盾構(gòu)施工中,若切口環(huán)處出現(xiàn)軟硬不均的地層,松軟地層側(cè)的千斤頂推力未及時(shí)調(diào)整,盾構(gòu)會(huì)呈現(xiàn)出向松軟地層陷入的趨勢(shì),造成盾構(gòu)姿態(tài)偏離設(shè)計(jì)軸線,導(dǎo)致姿態(tài)偏差較大，可先行從地質(zhì)條件進(jìn)行分析。

（1）在既有設(shè)計(jì)地質(zhì)勘察資料基礎(chǔ)上做好地質(zhì)補(bǔ)勘工作，核對(duì)地質(zhì)條件變化情況，為盾構(gòu)掘進(jìn)提供可靠的地質(zhì)資料。

（2）在盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中,研究地質(zhì)條件，調(diào)節(jié)不同區(qū)油缸壓力,觀察各區(qū)油缸行程顯示,減小盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中向一側(cè)偏移的趨勢(shì),達(dá)到控制盾構(gòu)姿態(tài)的目的。

（3）使用鉸接千斤頂,在掘進(jìn)過(guò)程中將軟土側(cè)的鉸接千斤頂推出,克服盾構(gòu)向此側(cè)偏移的趨勢(shì)。

（4）利用盾構(gòu)刀盤的超挖刀,先行切割開(kāi)挖面較硬側(cè)的地層,盾構(gòu)在另一側(cè)千斤頂?shù)耐屏ψ饔孟?產(chǎn)生地層較硬一側(cè)行走的趨勢(shì),從而減小盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)受地層軟硬不均而引起的跑偏現(xiàn)象。

4.2盾構(gòu)掘進(jìn)

盾構(gòu)掘進(jìn)是施工過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此須對(duì)掘進(jìn)過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)視，在出現(xiàn)盾構(gòu)姿態(tài)偏差時(shí)，可以通過(guò)以下幾方面進(jìn)行控制。

（1）分區(qū)油壓調(diào)整及千斤頂編組

結(jié)合盾構(gòu)姿態(tài)及其偏差情況選中全部千斤頂，分別確定各區(qū)的推進(jìn)油壓，盡量做到逐環(huán)少量糾偏，因分區(qū)油壓糾偏能力受到限制，曲線段掘進(jìn)或糾偏時(shí)需采用千斤頂編組與分區(qū)油壓綜合控制的方法，同時(shí)調(diào)整各區(qū)油壓，為盾構(gòu)掘進(jìn)提供最大的糾偏力矩，以保證盾構(gòu)彎道掘進(jìn)姿態(tài)和糾偏效果。

（2）刀盤正反轉(zhuǎn)控制

刀盤的正反轉(zhuǎn)不均勻會(huì)造成盾構(gòu)向一個(gè)方向持續(xù)的滾動(dòng)，逐漸積累后導(dǎo)致盾構(gòu)姿態(tài)旋轉(zhuǎn)位置偏差過(guò)大，因此在盾構(gòu)掘進(jìn)中要保證刀盤正反轉(zhuǎn)時(shí)間的均勻，盡量縮短刀盤單向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間，同時(shí)正反轉(zhuǎn)時(shí)刀盤扭矩基本一致，確保盾構(gòu)不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大滾動(dòng)偏差。

（3）千斤頂行程差控制

盾構(gòu)在轉(zhuǎn)彎和糾偏過(guò)程中，各組推進(jìn)千斤頂會(huì)產(chǎn)生行程差，為改善管片受力，保護(hù)成型管片，可以通過(guò)選擇管片封頂塊的拼裝位置調(diào)整行程差，利用管片不同點(diǎn)位處的超前量來(lái)盡量縮小行程差，使管片平面與盾構(gòu)前進(jìn)平面盡量重合，此時(shí)盾構(gòu)千斤頂能獲得最大的推力，有利于盾構(gòu)按設(shè)計(jì)線路前進(jìn)。

4.3管片選型

盾構(gòu)姿態(tài)與管片姿態(tài)是相輔相成的，盾構(gòu)推進(jìn)姿態(tài)決定了管片拼裝姿態(tài)，同時(shí)成型隧道又作為盾構(gòu)推進(jìn)的導(dǎo)向。在曲線段施工時(shí)，曲線內(nèi)、外側(cè)的推進(jìn)油缸會(huì)產(chǎn)生行程差，須安裝楔形環(huán)以平衡這個(gè)行程差，標(biāo)準(zhǔn)環(huán)和楔形環(huán)可以排列擬合出不同半徑的曲線隧道。盾構(gòu)推進(jìn)一環(huán)拼裝前，須選擇管片拼裝點(diǎn)位，若管片拼裝點(diǎn)位選擇不合理，會(huì)出現(xiàn)推進(jìn)千斤頂與管片受力面相對(duì)位置及角度產(chǎn)生偏差、盾尾拉住管片等情況，從而導(dǎo)致鉸接拉力增大、管片碎裂、千斤頂受損以及盾尾刷失效等嚴(yán)重后果。

因此可以結(jié)合隧道的曲線及坡度情況適當(dāng)減小管片的寬度，以保證隧道實(shí)體與設(shè)計(jì)線路盡量吻合，目前廣州地鐵使用的管片寬度主要有1.5m和1.2m，在小半徑曲線上選擇1.2m的管片并采用雙面楔形，選擇合適的封頂塊位置調(diào)整盾尾間隙，也可以為盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整提供有利條件。

4.4測(cè)量控制

盾構(gòu)控制掘進(jìn)方向的主要系統(tǒng)為激光導(dǎo)向系統(tǒng)(VMT),其不間斷地監(jiān)控掘進(jìn)方向及其變化,VMT是由激光經(jīng)緯儀發(fā)射出激光束照射到控制面靶（ELS）,根據(jù)ELS的中心和盾構(gòu)的主機(jī)軸線平面幾何關(guān)系,就可以確定盾構(gòu)的軸線。

在小半徑曲線上推進(jìn)時(shí)，由于隧道曲率大，前方的可視距離短，導(dǎo)致盾構(gòu)VMT測(cè)量移站頻繁，每次換站后，高程數(shù)據(jù)都會(huì)有一定的變化。為了保證測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，每天應(yīng)進(jìn)行一次復(fù)核，及時(shí)調(diào)整VMT的數(shù)據(jù)并優(yōu)化各項(xiàng)掘進(jìn)參數(shù)，每隔5環(huán)測(cè)量一次管片的姿態(tài)，選擇最優(yōu)的掘進(jìn)參數(shù)來(lái)控制盾構(gòu)姿態(tài)。

4.5注漿控制

盾構(gòu)隧道施工的開(kāi)挖直徑大于管片直徑，襯砌脫出盾尾后管片與地層間有一定的間隙，若同步注漿量不足或漿液不能及時(shí)凝結(jié)，管片不能與周圍地層緊密接觸自穩(wěn)，無(wú)法提供足夠的扭轉(zhuǎn)摩阻力，刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)無(wú)法抵抗主機(jī)產(chǎn)生的滾動(dòng)趨勢(shì)，易造成主機(jī)的扭轉(zhuǎn)，管片環(huán)自身也將產(chǎn)生一定扭轉(zhuǎn)，通過(guò)注漿使得管片盡快實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定也可以對(duì)盾構(gòu)姿態(tài)控制起到積極作用。

（1）同步注漿

隨著盾構(gòu)掘進(jìn)，脫出盾尾的管片與地層間出現(xiàn)空隙，通過(guò)盾尾的壓漿管予以同步充填漿液，根據(jù)施工與地質(zhì)情況對(duì)注漿量和壓力兩者綜合考慮，本工程中每環(huán)注漿量約為空隙體積的1.6倍，小半徑曲線隧道的注漿量要大于直線隧道注漿量。

（2）二次注漿

為減少同步注漿漿液早期強(qiáng)度低、隧道受側(cè)向分力的影響，管片脫出盾尾后，通過(guò)管片注漿孔向外周進(jìn)行二次注漿，來(lái)填補(bǔ)同步注漿流失造成的空隙和抵抗側(cè)向分力。為盡快穩(wěn)定管片，應(yīng)盡量縮短漿液的凝結(jié)時(shí)間，保證管片襯砌環(huán)能夠與地層密貼，提供給盾構(gòu)足夠的抗扭轉(zhuǎn)摩阻力，防止其產(chǎn)生過(guò)大滾動(dòng)，注漿位置選擇在管片出盾尾5環(huán)處，這樣可以靠近盾尾且減少盾尾刷損害。

5 結(jié)語(yǔ)

工程實(shí)踐證明，盾構(gòu)掘進(jìn)施工影響盾構(gòu)姿態(tài)的因素比較復(fù)雜，盾構(gòu)姿態(tài)的控制直接對(duì)隧道成型后質(zhì)量是否滿足設(shè)計(jì)要求起決定性作用。盾構(gòu)施工人員應(yīng)有超前意識(shí)，在盾構(gòu)姿態(tài)出現(xiàn)偏差趨勢(shì)時(shí)及時(shí)分析偏差數(shù)據(jù)與影響因素，從地質(zhì)條件、盾構(gòu)掘進(jìn)、管片選型、測(cè)量及注漿控制等幾方面綜合考慮選擇合理的控制方法并不斷摸索總結(jié)，從而有效的對(duì)盾構(gòu)姿態(tài)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)實(shí)際路線與設(shè)計(jì)路線盡量一致，施工過(guò)程中做好精細(xì)化管理、信息化施工,是盾構(gòu)隧道質(zhì)量的重要保證。

參考文獻(xiàn)

篇11

在地鐵施工中，盾構(gòu)法的施工主要存在有利的影響和不利的影響兩個(gè)方面，以下分別就這兩個(gè)方面進(jìn)行分析：

1、有利影響

盾構(gòu)法在地鐵施工中比較常見(jiàn)，這主要是因?yàn)槠渚邆湟恍┯欣挠绊懀唧w來(lái)說(shuō)，主要包括如下幾個(gè)方面：其一，安全性高，盾構(gòu)法屬于暗挖法施工，這種方法具有很好地隱蔽性，受河道、季節(jié)潮汐等方面的影響并不是很大，對(duì)保障隧道的安全施工有很大的促進(jìn)作用，相關(guān)的開(kāi)挖、襯砌工作能夠在盾構(gòu)支護(hù)下很好地完成。其二，施工效率高，盾構(gòu)設(shè)備具有很強(qiáng)的先進(jìn)性，其不但能夠完成開(kāi)挖、出土作業(yè)，還能進(jìn)行支付以及襯砌等，機(jī)械化操作方式，也使其操作簡(jiǎn)便、效率較高。其三，環(huán)境影響小，無(wú)論是產(chǎn)生的振動(dòng)，還是噪聲，都不會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境產(chǎn)生很大的影響，航道的通行、地面建筑使用也不會(huì)受到這種方法的影響。其四，經(jīng)濟(jì)適用性高，在不同的顆粒條件下，這種方法都能夠進(jìn)行施工，可以分期施工多車道的隧道，分期進(jìn)行運(yùn)營(yíng)，這樣一次性的投資能夠很大程度地避免。

2、不利影響

在施工的過(guò)程中，施工的土體會(huì)產(chǎn)生變形，這主要可以體現(xiàn)在如下方面：其一，若是在粘性土層中利用盾構(gòu)進(jìn)行施工掘進(jìn)的話，土體很快就會(huì)變形移動(dòng)；其二，利用盾構(gòu)進(jìn)行施工的時(shí)候，由于盾構(gòu)的推進(jìn)作用，土體會(huì)產(chǎn)生水平位移，這使得土體的原始水平應(yīng)力發(fā)生了改變，沉降和水平位移就出現(xiàn)了；此外盾構(gòu)和土體之間的摩擦也會(huì)導(dǎo)致水平位移的產(chǎn)生；若是對(duì)地層造成損害的話，就會(huì)造成土體卸載，水平位移也會(huì)發(fā)生。一旦發(fā)生水平位移的話，就會(huì)對(duì)臨近構(gòu)筑物產(chǎn)生水平荷載力，為此需要對(duì)這種影響加以重視，予以減弱。

二、地鐵施工盾構(gòu)法施工技術(shù)要點(diǎn)

1、盾構(gòu)機(jī)始發(fā)前的準(zhǔn)備

盾構(gòu)法施工技術(shù)方案和施工細(xì)節(jié)依賴于圍巖條件，因此要求在施工準(zhǔn)備階段對(duì)沿線的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件進(jìn)行細(xì)致的勘察工作，并根據(jù)實(shí)際情況做好應(yīng)急準(zhǔn)備。城市了地面交通繁忙、地面建筑物和地下管線密集，對(duì)地面沉降應(yīng)用嚴(yán)格控制，在節(jié)省開(kāi)挖面、不干擾地下水發(fā)育和圍巖穩(wěn)定并縮短工期的壓力下，盾構(gòu)法是最佳選擇。

2、盾構(gòu)法的施工流程

（1）在隧道的起始端和終端各建一個(gè)工作井

始發(fā)井采用明挖法施工，施工方法和明挖車站的施作方法基本相同，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁+ 鋼支撐的形式。始發(fā)井考慮到在盾構(gòu)施工階段的降雨及降雪，需要在工作豎井內(nèi)設(shè)置一個(gè)集水井，將盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)施工排放的污水及雨水等收集起來(lái)，用水泵排至地面的沉淀池內(nèi)。為了方便工作人員安全上下豎井，工作井內(nèi)布置鋼梯一部，鋼梯布置在始發(fā)井的一角，鋼梯由槽鋼、角鋼、花紋鋼板、鋼管及圓鋼焊接而成。

（2）盾構(gòu)機(jī)在起始端的工作井內(nèi)安裝就位

在始發(fā)井結(jié)構(gòu)施工結(jié)束后，開(kāi)始安裝盾構(gòu)基座，為盾構(gòu)初始掘進(jìn)做準(zhǔn)備。盾構(gòu)基座采用鋼結(jié)構(gòu)，盾構(gòu)基座水平位置按設(shè)計(jì)軸線準(zhǔn)確進(jìn)行放樣。盾構(gòu)基座高程安裝時(shí)使盾構(gòu)機(jī)就位后比設(shè)計(jì)高程高15mm，以利于調(diào)整盾構(gòu)機(jī)初始掘進(jìn)的姿態(tài)。

（3）盾構(gòu)機(jī)的初始掘進(jìn)

將推進(jìn)油缸頂在反力裝置上，啟動(dòng)切削刀盤和推進(jìn)油缸即可進(jìn)行掘削推進(jìn)，推進(jìn)油缸推進(jìn)到一個(gè)行程，收回推進(jìn)油缸，在推進(jìn)油缸與反力裝置間加墊臨時(shí)支撐墊，即可進(jìn)行推進(jìn)。在盾構(gòu)刀盤切入土體前，為防止正面土體突然被切削而過(guò)量流失引起工作面坍塌，應(yīng)通過(guò)螺旋輸送器倒轉(zhuǎn)方向向土倉(cāng)內(nèi)加注粘土，至滿倉(cāng)后才啟動(dòng)刀盤切削土體和出土。盾體進(jìn)入隧道后，進(jìn)行管片安裝和后部輔助設(shè)備平車的拼裝，推進(jìn)油缸頂在管片上繼續(xù)推進(jìn)，這樣，推進(jìn)一節(jié)，拼接一節(jié)，直至盾構(gòu)設(shè)備完全進(jìn)入隧道。

（4）盾構(gòu)機(jī)的正常掘進(jìn)

盾構(gòu)設(shè)備完全進(jìn)入隧道后，盾構(gòu)按預(yù)先設(shè)定的方向掘進(jìn)，該過(guò)程由盾構(gòu)設(shè)備的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制。當(dāng)盾構(gòu)設(shè)備出現(xiàn)左右或上下偏差時(shí)，由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)推進(jìn)油缸進(jìn)行控制，確保條件方向按預(yù)定設(shè)置方向前進(jìn)。同時(shí)，在保證開(kāi)挖面土壓平衡的基礎(chǔ)上，調(diào)節(jié)刀盤轉(zhuǎn)速與推進(jìn)速度及螺旋輸送機(jī)速度的比率，使開(kāi)挖與排土保持恒定。

（4）襯砌

在盾構(gòu)設(shè)備掘進(jìn)完一個(gè)節(jié)距以后，即可進(jìn)行管片襯砌，由管片運(yùn)輸車運(yùn)送到安裝臺(tái)位，再由管片襯砌臺(tái)車將管片送至安裝位置安裝就位。管片安裝完畢后，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)的掘進(jìn)，直至整個(gè)隧道工程的完成。

（6）進(jìn)洞

盾構(gòu)由區(qū)間隧道進(jìn)入接收豎井前，需首先對(duì)端頭土體的加固和滲水情況進(jìn)行取芯測(cè)試，在確保土體穩(wěn)定和物大量滲水的情況下方可鑿除洞口混凝土。洞口混凝土鑿除應(yīng)分層分塊進(jìn)行。在盾構(gòu)距洞口越10m時(shí)，將洞口混凝土全部拆除。待盾構(gòu)機(jī)刀盤露出洞口時(shí)，清除端頭井內(nèi)盾構(gòu)機(jī)所帶出的土體后，將盾構(gòu)接受架準(zhǔn)確地定位安設(shè)在洞口的底板上，高層比盾構(gòu)機(jī)略低，并將接受架固定，以便盾構(gòu)機(jī)順利滑行上架。

3、盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題

（1）進(jìn)洞時(shí)盾構(gòu)施工參數(shù)的計(jì)算

掘進(jìn)前必須計(jì)算盾構(gòu)掘進(jìn)施工參數(shù)，進(jìn)洞時(shí)盡量早地建立土壓平衡，在掘進(jìn)過(guò)程中必須制定試驗(yàn)段，注意相關(guān)數(shù)據(jù)的采集、分析，嚴(yán)加控制。及時(shí)總結(jié)并制定出適合本合同段地質(zhì)條件的掘進(jìn)工藝參數(shù)。

（2）推進(jìn)速度

為了保證盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)、土體平衡，順利切削洞口加固后的土體，保護(hù)切削刀，初始階段速度一般定為10mm/min。

（3）管片拼裝

在洞內(nèi)進(jìn)行管片拼裝時(shí)，要注意管片與管片之間的縫隙的變化，要保持一定的縫隙，管片拼裝一定要保證其拼裝的質(zhì)量，尤其是圓整度，拼裝時(shí)將管片連接螺旋擰緊并及時(shí)用緊線器拉緊，管片外側(cè)與基座間的空隙用木楔子楔緊固定。

（4）控制出土量

初始掘進(jìn)階段嚴(yán)格控制出土量，在土體加固范圍內(nèi)，以控制出土量為核心，各種參數(shù)合理配置，同時(shí)嚴(yán)格填寫(xiě)推進(jìn)出土記錄，才能保證一環(huán)的出土量不至于超挖，地面不會(huì)發(fā)生沉降。

（5）注漿量

盾構(gòu)機(jī)尾部進(jìn)入土體第一環(huán)至第三環(huán)的時(shí)候，要將注漿量加大，并且采用早強(qiáng)注漿材料進(jìn)行注漿，以保證洞口的地面不發(fā)生沉降。

盾構(gòu)進(jìn)入終端工作井并被拆除，如施工需要，也可穿越工作井再向前推進(jìn)。這時(shí)為防止出洞口土體坍塌需要對(duì)出洞土體進(jìn)行加固，據(jù)洞口土質(zhì)條件，一般采用旋噴樁加固，并加強(qiáng)地表沉降監(jiān)測(cè)。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，面對(duì)城市交通運(yùn)輸中存在的巨大壓力，就需要利用地鐵交通來(lái)改善當(dāng)前的狀況。而地鐵施工盾構(gòu)法是地鐵施工中最為常用的一個(gè)方法，其不但安全快捷，而且不會(huì)對(duì)地面造成很大的影響。在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，是離不開(kāi)各個(gè)學(xué)科的專家共同努力和合作的，共同研制適合我國(guó)地質(zhì)條件的盾構(gòu)機(jī)械，才能讓盾構(gòu)技術(shù)更好地為我國(guó)地鐵和隧道工程建設(shè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 宋云 張君，張立宇：《成都地鐵施工中盾構(gòu)機(jī)的應(yīng)用》，《筑路機(jī)械與施工機(jī)械化》，2008年01期

篇12

Keywords: tunnel construction; TBM; Metro; control survey; navigation system; positioning; correction curve

0 引言：

20世紀(jì)70年代以來(lái)，盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)施工技術(shù)有了新的飛躍。伴隨著激光、計(jì)算機(jī)以及自動(dòng)控制等技術(shù)的發(fā)展成熟，激光導(dǎo)向系統(tǒng)在盾構(gòu)機(jī)中逐漸得到成功運(yùn)用、發(fā)展和完善。激光導(dǎo)向系統(tǒng)，使得盾構(gòu)法施工極大地提高了準(zhǔn)確性、可靠性和自動(dòng)化程度，從而被廣泛應(yīng)用于鐵路、公路、市政、油氣等專業(yè)領(lǐng)域。

全面理解激光導(dǎo)向系統(tǒng)的原理，有助于工程技術(shù)人員在地鐵的盾構(gòu)施工中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，保證隧道的正確掘進(jìn)和最后貫通；有助于國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)研制工作的開(kāi)展。

1 盾構(gòu)機(jī)和激光導(dǎo)向系統(tǒng)的組成

1.1 盾構(gòu)機(jī)的組成

盾構(gòu)機(jī)按推力方式可分為網(wǎng)格式、壓氣式、插板式以及土壓式和水壓式；按形狀劃分，除典型的矩形、單圓筒形外，近年來(lái)又出現(xiàn)了雙圓、三圓及多圓等異構(gòu)形。它們的組成有一定差異。其中，土壓式單圓盾構(gòu)機(jī)在我國(guó)應(yīng)用比較普遍。它主要由盾體（含刀盤等）、管片拼裝機(jī)、排土機(jī)構(gòu)、后配套設(shè)備、電氣設(shè)備、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、SLS-T激光導(dǎo)向系統(tǒng)及其他輔助設(shè)備組成。

1.2 激光導(dǎo)向系統(tǒng)的組成

激光導(dǎo)向系統(tǒng)是綜合運(yùn)用測(cè)繪技術(shù)、激光傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及機(jī)械電子等技術(shù)指導(dǎo)盾構(gòu)隧道施工的有機(jī)體系。其組成(見(jiàn)圖1：激光全站儀（激光發(fā)射源和角度、距離及坐標(biāo)量測(cè)設(shè)備）和黃盒子（信號(hào)傳輸和供電裝置）；激光接收靶（ELS Target，內(nèi)置光柵和兩把豎向測(cè)角儀）、棱鏡（ELS Prism）和定向點(diǎn)（Reference Target）；盾構(gòu)機(jī)主控室（TBM Control Cabin）：由程控計(jì)算機(jī)（預(yù)裝隧道掘進(jìn)軟件，具有顯示和操作面板）、控制盒、網(wǎng)絡(luò)傳輸Modem和可編程邏輯控制器（PLC）四部分組成；油缸桿伸長(zhǎng)量測(cè)量（Extension Measurement）裝置等。其中，隧道掘進(jìn)軟件是盾構(gòu)機(jī)激光導(dǎo)向系統(tǒng)的核心。

2 激光導(dǎo)向系統(tǒng)和盾構(gòu)機(jī)控制測(cè)量在盾構(gòu)施工中的地位和作用

地鐵盾構(gòu)法施工過(guò)程如圖3所示。在隧道掘進(jìn)模式下，激光導(dǎo)向系統(tǒng)是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和調(diào)整盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)狀態(tài)，保持盾構(gòu)機(jī)沿設(shè)計(jì)隧道軸線前進(jìn)的工具之一。在整個(gè)盾構(gòu)施工過(guò)程中，激光導(dǎo)向系統(tǒng)起著極其重要的作用：

(1)在顯示面板上動(dòng)態(tài)顯示盾構(gòu)機(jī)軸線相對(duì)于隧道設(shè)計(jì)軸線的準(zhǔn)確位置，報(bào)告掘進(jìn)狀態(tài)（見(jiàn)圖2）；并在一定模式下，自動(dòng)調(diào)整或指導(dǎo)操作者人工調(diào)整盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)的姿態(tài)，使盾構(gòu)機(jī)沿接近隧道設(shè)計(jì)軸線掘進(jìn)。

篇13

Earth Pressure Balanced Shield Relieving in Subway Tunnel Construction

Zhu Xuechun

（Five Iron Group Electric Service City Link Engineering Co. Ltd,

Changsha in Hunan Province410205）

Abstract: The causes of the shield machine accident in water-rich sandy layer are analyzed. Based on the actual conditions in spot, three axis cement mixing pile waterproof wall is constructed around the shield machine and precipitation wells are arranged in the waterproof wall. When the ground reinforcement and precipitation are stable, the concrete around cutter of shield machine is cleared and the shield machine is released. These experiences can provide a guide and reference on the similar problems in the construction of shield construction.

Key words: water-rich sandy; shield relieving; three axis cement mixing pile; precipitation；venture

1 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市地鐵隧道工程日益增多。盾構(gòu)法以施工速度快、洞體質(zhì)量比較穩(wěn)定、對(duì)周圍建筑物影響較小等特點(diǎn)，備受青睞。但由于國(guó)內(nèi)對(duì)盾構(gòu)的研究不夠深入，施工過(guò)程中存在的不合理環(huán)節(jié)，容易引發(fā)一些問(wèn)題，如盾構(gòu)機(jī)被困等。李輝等[1]以重慶地鐵6號(hào)線土壓平衡盾構(gòu)過(guò)硬巖地層施工時(shí)被卡為例，提出了一些脫困措施。祝超[2]針對(duì)土壓平衡盾構(gòu)過(guò)硬巖層容易出現(xiàn)的卡死現(xiàn)象進(jìn)行了研究分析，并提出了一些解決措施。杜守峰[3]分析了某地鐵盾構(gòu)隧道施工中盾構(gòu)穿越加固區(qū)時(shí)被卡的原因，提出了成功的脫困方案，并總結(jié)了事件發(fā)生的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。吳朝來(lái)等[4]從設(shè)備、地質(zhì)情況、施工狀況三方面分析了重慶軌道交通六號(hào)線盾構(gòu)機(jī)被困的原因，并結(jié)合重慶地區(qū)盾構(gòu)多次脫困的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出一些解決該問(wèn)題的對(duì)策。姚明會(huì)[5]分析了盾構(gòu)機(jī)在倉(cāng)頭海邊被困的原因，通過(guò)加固技術(shù)和帶壓換刀技術(shù)的應(yīng)用，提出盾構(gòu)機(jī)預(yù)防被困的措施。

上述文獻(xiàn)中盾構(gòu)機(jī)卡機(jī)大都發(fā)生在過(guò)硬巖或加固區(qū)段，還未有相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)富水砂層中盾構(gòu)機(jī)被困的原因進(jìn)行研究，也鮮有相關(guān)的脫困技術(shù)。本文以某地鐵隧道土壓平衡盾構(gòu)過(guò)富水砂層時(shí)盾構(gòu)機(jī)被困為例，分析了盾構(gòu)機(jī)被困的原因，并闡述了相應(yīng)的脫困措施，可為城市地鐵隧道施工中類似問(wèn)題的出現(xiàn)提供一定的指導(dǎo)和借鑒作用。

2 工程概況

某城市地鐵區(qū)間隧道總長(zhǎng)約3Km，采用土壓平衡盾構(gòu)法施工，自2013年7月始發(fā)，至10月底累計(jì)掘進(jìn)至440環(huán)，經(jīng)長(zhǎng)距離砂層掘進(jìn)后，原計(jì)劃于聯(lián)絡(luò)通道位置進(jìn)行開(kāi)倉(cāng)換刀，地面注漿加固施工過(guò)程中盾構(gòu)機(jī)被困，停機(jī)于445環(huán)。盾構(gòu)機(jī)被困區(qū)域地層自上而下依次為素填土、填砂、含有機(jī)質(zhì)砂、粗砂、礫砂、含有機(jī)質(zhì)砂、礫砂及全風(fēng)化片麻狀混合花崗巖，見(jiàn)圖1。地下水主要為第四系孔隙水，水位埋深約3.5m，受海水和河水的側(cè)向補(bǔ)給。隧道上方覆土厚度達(dá)15.0m，穿越地層為全斷面礫砂，屬?gòu)?qiáng)透水層，結(jié)構(gòu)松散，富水性大，對(duì)開(kāi)挖面穩(wěn)定性極為不利，脫困施工風(fēng)險(xiǎn)大。

圖1 地質(zhì)縱斷面圖

3 盾構(gòu)被困原因

盾構(gòu)掘進(jìn)至390進(jìn)入全斷面砂層后，平均掘進(jìn)速度、推力及扭矩等出現(xiàn)異常，到440環(huán)進(jìn)絡(luò)通道加固區(qū)時(shí)，掘進(jìn)速度僅為4mm/min，判斷刀具出現(xiàn)較大磨損，故決定在聯(lián)絡(luò)通道位置開(kāi)倉(cāng)換刀。由于該段地層為全斷面砂層，透水性強(qiáng)，旋噴加固效果差，遂決定在盾構(gòu)機(jī)前方做一框狀素混凝土墻，待刀盤切入墻體后換刀。所做素混凝土墻墻頂標(biāo)高至地面以下6m，框內(nèi)土體采用后退式注漿進(jìn)行加固，加固范圍為隧道底2m，隧道頂3m，如圖2所示，受場(chǎng)地條件及墻幅分幅影響，拐角處存在一定的空隙，注漿自框內(nèi)四角往中間施做，注漿過(guò)程中每隔30min轉(zhuǎn)動(dòng)一次刀盤，防止刀盤被困。由于素混凝土墻施工時(shí)發(fā)生鼓包現(xiàn)象，導(dǎo)致刀盤實(shí)際切入素混凝土墻的深度大于理論值，注漿時(shí)，漿液從素混凝土墻接口及正面竄入到刀盤孔隙內(nèi)，導(dǎo)致刀盤與混凝土墻固結(jié)形成整體，盾構(gòu)機(jī)被困。

圖2 換刀加固圖

4 盾構(gòu)脫困措施

盾構(gòu)機(jī)被困后，施工單位本著“設(shè)備安全第一”的原則，確定了“先刀盤脫困，再盾體脫困”的總體思路，采取潛孔鉆、成槽機(jī)、旋挖鉆等措施，嘗試清除刀盤前方及切口環(huán)周邊的素混凝土，以達(dá)到刀盤脫困的目的，均無(wú)效。于是決定在盾構(gòu)四周做三軸攪拌樁隔水帷幕，并在帷幕內(nèi)通過(guò)降水井降水，通過(guò)人工進(jìn)倉(cāng)清除刀盤，以達(dá)盾構(gòu)脫困目的。

4.1 三軸攪拌樁隔水帷幕

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在盾構(gòu)四周施做三軸攪拌樁隔水帷幕，如圖3所示，樁徑0.8m，樁間咬合約30cm，樁長(zhǎng)24-26m，采用“四攪四噴”工藝，為確保攪拌樁質(zhì)量，施工時(shí)主要針對(duì)以下參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制：

1）、垂直度。移動(dòng)攪拌樁機(jī)到達(dá)作業(yè)位置，并確保樁架垂直度在3‰以內(nèi)。

2）、樁長(zhǎng)。施工前在鉆桿上做好標(biāo)記，控制攪拌樁樁長(zhǎng)不得小于設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)。

3）、漿液。采用P.042.5水泥按1.0-1.5的水灰比配制水泥漿液。

4）、鉆速。攪拌樁施工時(shí)，確保鉆桿下沉速度不大于0.8m/min。提升速度不大于1.2m/min。

5）、搭接時(shí)間。樁與樁的搭接時(shí)間不應(yīng)大于24h，若超過(guò)24h，則需增加注漿量，放緩提升速度。

圖3 三軸攪拌樁隔水帷幕

通過(guò)以上措施進(jìn)行施工控制，單根樁水泥用量為15-19t，施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)翻漿置換效果好，經(jīng)取芯檢查，芯樣完整性好、連續(xù)性高，如圖4所示，可判斷三軸攪拌樁隔水帷幕質(zhì)量較好。

圖4 三軸攪拌樁芯樣

4.2 洞內(nèi)注漿施工

根據(jù)地勘資料，管片底部剛好位于礫砂層與全風(fēng)化花崗巖層交界位置，砂礫層透水性強(qiáng)，因此，管片底部為帷幕墻隔水薄弱部位。為加強(qiáng)管片底部止水效果，在隔水帷幕對(duì)應(yīng)位置，通過(guò)打開(kāi)吊裝孔進(jìn)行花管注漿，剛花管插入全風(fēng)化花崗巖層50cm，確保地下水難以涌入刀盤前方作業(yè)面。

4.3 地面注漿補(bǔ)強(qiáng)

在隔水帷幕施工過(guò)程中，由于原素混凝土墻影響，三軸攪拌樁不能完整封閉，故對(duì)攪拌樁與素混凝土墻接頭處進(jìn)行注漿補(bǔ)強(qiáng)，為防止?jié){液竄入盾體周圍，刀盤切口環(huán)兩側(cè)采用丙凝、水玻璃、磷酸等注漿材料對(duì)土體進(jìn)行注漿固結(jié)。

4.4 降水井降水

劉慶方等[6]針對(duì)考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔水作用的基坑涌水量計(jì)算問(wèn)題進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：基坑周圍滲流場(chǎng)可看成是由坑內(nèi)、坑外兩個(gè)滲流場(chǎng)共同組成，如圖5所示，坑內(nèi)滲流場(chǎng)的涌水量可采用達(dá)西滲流定律計(jì)算，坑外滲流場(chǎng)的涌水量可采用潛水非完整井涌水量公式計(jì)算。

圖5 基坑周圍滲流場(chǎng)流網(wǎng)分布圖

由圖可知：

(1)

(2)

(3)

式中，H為初始水頭值，m；為坑內(nèi)水位降低值，m；為圍護(hù)結(jié)構(gòu)底部至坑內(nèi)水位的距離，m；為圍護(hù)結(jié)構(gòu)底部至下部隔水層間的距離，m；h為坑內(nèi)水位的水頭值，m；為坑外水位最大降深，m；為坑外最小水頭值，m。

坑外滲流場(chǎng)的涌水量可采用潛水非完整井涌水量公式計(jì)算，故有：

(4)

式中，，為平均動(dòng)水位，m。

坑內(nèi)滲流場(chǎng)的涌水量可采用達(dá)西滲流定律計(jì)算，故有：

(5)

由于遠(yuǎn)方地層提供的地下水補(bǔ)給量等于基坑內(nèi)排放量，即：

（6）

潛水層降水的影響半徑：

(7)

式中，K為滲透系數(shù)，m/d。

故聯(lián)立式（1）-（7）即可求得坑內(nèi)、坑外的涌水量。

表1為盾構(gòu)被困位置處的地層特征，將相關(guān)數(shù)據(jù)代入式（1）-（7），利用matlab編程計(jì)算可求得三軸攪拌樁隔水帷幕的等效半徑為11.14m，帷幕內(nèi)降水到刀盤底部的涌水量為752.6m3/d，降水的影響半徑為374.5m。

表1 盾構(gòu)被困位置地層特征

地層代號(hào) 巖土名稱 地層厚度(m) 天然重度(kN/m3) 滲透系數(shù)（m/d）

①7 壓實(shí)填土 3.3 19 0.1

①2 填砂 2.1 19 10

②4 含有機(jī)質(zhì)砂 1.35 18.5 2

④10 粗砂 2.29 20 10

④11 礫砂 2.2 20 12

⑤5 含有機(jī)質(zhì)砂 2.32 18.5 2

⑤11 礫砂 7.8 20 12

⑨1 全風(fēng)化片麻狀混合花崗巖 3.43 19.5 0.1

⑨2-2 強(qiáng)風(fēng)化片麻狀混合花崗巖 1.525 21.5 2

由上述計(jì)算可知，若選用單級(jí)離心清水泵（

4.5 人工進(jìn)倉(cāng)處理

待三軸攪拌樁隔水帷幕及降水施工完成后，降低土倉(cāng)內(nèi)壓力觀察，發(fā)現(xiàn)開(kāi)挖面穩(wěn)定，于是人工進(jìn)入土倉(cāng)內(nèi)清理渣土，然后采用風(fēng)鎬、電鎬等輕型設(shè)備鑿除了刀盤前方的素混凝土，鑿除順序?yàn)樽陨隙拢樵ㄟ^(guò)螺旋機(jī)運(yùn)出。待刀盤前方鑿出0.8-1m空間后，自上而下鑿除刀盤側(cè)面水泥漿，直至露出切口環(huán)，使盾構(gòu)機(jī)的刀盤脫困。整個(gè)進(jìn)倉(cāng)處理過(guò)程中，保持持續(xù)降水并監(jiān)測(cè)水位的變化。

4.6 盾體脫困

經(jīng)過(guò)上述一系列措施，使得刀盤成功脫困后，便針對(duì)盾體進(jìn)行脫困，盾體脫困采取的主要措施有：

1）盾體。通過(guò)從盾尾注入高濃度膨潤(rùn)土對(duì)盾體周圍進(jìn)行，同時(shí)通過(guò)超前注漿孔、盾體上預(yù)留徑向孔注入油，對(duì)盾體形成包裹，減小地面處理、旋噴注漿等對(duì)盾構(gòu)的影響。

2）加大推力推進(jìn)。被困盾構(gòu)機(jī)的最大推力為3900t，盾體脫困時(shí)階段性加大推力，并通過(guò)反復(fù)伸縮千斤頂，達(dá)到松動(dòng)盾體的目的。由于加大推力推進(jìn)時(shí)，千斤頂易對(duì)后方管片造成破損，因此，需在管片與千斤頂之間安裝一道鋼環(huán)，減小應(yīng)力集中，同時(shí)加強(qiáng)管片螺栓的復(fù)緊和管片姿態(tài)的監(jiān)測(cè)。

3）外置千斤頂輔助。在盾構(gòu)自身推力不能滿足脫困的情況下，在管片與中盾之間焊接支座安裝千斤頂，通過(guò)外置千斤頂增大總推力達(dá)到脫困目的。

4）震動(dòng)輔助脫困：在盾殼內(nèi)，采用風(fēng)鎬、平板振動(dòng)器等對(duì)盾殼進(jìn)行敲打震動(dòng)，以達(dá)到盾殼與固結(jié)體脫離的目的。

通過(guò)采取以上措施，盾構(gòu)機(jī)成功脫困。

5 施工風(fēng)險(xiǎn)及風(fēng)險(xiǎn)控制

5.1 三軸攪拌樁成樁質(zhì)量，樁的完整性，垂直度。

施工中采用全站儀測(cè)量垂直度，控制樁的提升和下沉速度，控制水泥用量，嚴(yán)格執(zhí)行水灰比；控制樁之間的咬合，全站儀測(cè)量定位，縱向咬合一個(gè)樁位80cm，橫向排距咬合30cm，確保咬合嚴(yán)密，同時(shí)對(duì)存在缺陷的部位采用后退時(shí)注漿補(bǔ)強(qiáng)；成樁后鉆芯取樣檢查成樁質(zhì)量滿足成樁要求。

5.2 注漿引發(fā)盾體裹住風(fēng)險(xiǎn)

注漿是為了補(bǔ)強(qiáng)土體，增加土體的自穩(wěn)性和密實(shí)性，漿液如果竄入盾體與地層的空隙，會(huì)導(dǎo)致盾體裹住的風(fēng)險(xiǎn)。一是通過(guò)控制注漿工藝，控制注漿的壓力和注漿量，調(diào)整漿液的配比及凝結(jié)時(shí)間，掌握注漿的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)；其次提前作保護(hù)措施，在盾體上通過(guò)徑向孔，超前孔注入聚氨酯和黃油，使盾體周邊有一層保護(hù)膜。

5.3 降水引起地面沉降

降水施工，地下水流失后引發(fā)周邊地層及建筑物的沉降。布置沉降觀測(cè)點(diǎn)，提前對(duì)周邊建筑物及地面作施工調(diào)查取證，設(shè)置沉降預(yù)警機(jī)制，嚴(yán)格控制降水沉降；布置降水觀測(cè)井，控制降水的深度，滿足進(jìn)倉(cāng)處理為標(biāo)準(zhǔn)；加強(qiáng)降水過(guò)程監(jiān)測(cè)，做好理論計(jì)算。

5.4 掌子面崩坍，突水突泥風(fēng)險(xiǎn)

進(jìn)倉(cāng)處理過(guò)程中，掌子面擾動(dòng)，臨空面增加，水土壓力變化，內(nèi)外水頭壓力差加大，土體的穩(wěn)定性遭破壞，地層又處在富水砂層，易導(dǎo)致突水突泥。進(jìn)倉(cāng)前地面鉆芯取樣，對(duì)不穩(wěn)定土體注漿補(bǔ)強(qiáng)；施工中加強(qiáng)掌子面的支護(hù)和監(jiān)測(cè)，做到先支護(hù)后開(kāi)挖，并做超前探孔，確認(rèn)地層情況，確保開(kāi)挖在穩(wěn)定的支護(hù)下進(jìn)行，同時(shí)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)人員的協(xié)調(diào)和更換，做到不疲勞作業(yè)，選派有經(jīng)驗(yàn)的人員進(jìn)倉(cāng)作業(yè)。做好應(yīng)急處理措施。

5.5盾體脫困，管片及盾尾損壞風(fēng)險(xiǎn)

盾體脫困，盾構(gòu)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間未推進(jìn)，脫困時(shí)推力會(huì)加大，在原額定推力下很難達(dá)到效果，需要在盾尾增加千斤頂加大推力，相鄰管片和盾尾鉸接存在損壞風(fēng)險(xiǎn)。一是對(duì)盾體進(jìn)行，減小土體包裹力和摩擦力；二是在盾尾和鐘盾焊接鋼板，保護(hù)鉸接；三是在管片上拼裝鋼環(huán)，避免應(yīng)力集中，保護(hù)后方管片損壞。

6 結(jié)語(yǔ)

此次盾構(gòu)在富水砂層中被困的主要原因是刀具磨損較大，急需換刀，在施做加固區(qū)時(shí)，低估了富水砂層對(duì)注漿的影響而導(dǎo)致的。通過(guò)對(duì)本次事件的總結(jié)分析，可知：富水砂層對(duì)盾構(gòu)機(jī)的刀具磨耗較大，需結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)，提前做好換刀加固區(qū)；富水砂層對(duì)注漿范圍的影響也較大，在此種地層需謹(jǐn)慎注漿；富水地層，盾構(gòu)機(jī)被困，三軸攪拌樁隔水帷幕配合降水施工是有效的脫困措施。

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