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　　盾構法施工隧道概述

　�、� 襯砌結構分類

　　單層預制裝配式;預制裝配式和模筑鋼筋混凝土整體式相結合的雙層襯砌;擠壓混凝土整體式襯砌。

　�、� 基本施工步驟

　　始發(fā)井、接收井制作→盾構機始發(fā)井就位→始發(fā)→推進并安裝管片→襯砌背后注漿→進入接收井→盾構機拆除

　�、� 優(yōu)點

　　振動小、噪聲低、施工速度快、安全可靠，對沿線居民生活、地下和地面構筑物及建筑物影響小等。

　�、� 存在的問題

　　當隧道曲線半徑過小時，施工較為困難;

　　在陸地建造隧道時，如隧道覆土太淺，則盾構法施工困難很大，不夠安全;

　　全氣壓疏干、穩(wěn)定地層時，對勞動保護要求高，施工條件差;

　　隧道上方一定范圍內地表沉陷尚難完全防治;

　　飽和松軟含水地層中，拼裝襯砌對防水技術要求高。

　　⑤ 選型基本原則

　　實用性、技術先進性、經濟合理性

　　⑥ 盾構機分類

　�、� 盾構法的適用條件

　　a.在松軟含水地層，相對均質的地質條件。

　　b.覆土深度宜不小于1D。

　　c.地面上必須有修建工作井(始發(fā)、接收)的位置。

　　d.隧道與建(構)筑物之間加固最小厚度為水平方向1.0m，豎直方向1.5m 。

　　e.連續(xù)的盾構施工長度不宜小于300m。

　�、� 盾構施工現(xiàn)場布置

　　平面布置：

　　盾構工作井、工作井防雨棚及防淹墻、垂直運輸設備、管片堆場、管片防水處理場、拌漿站、料具間及機修間、兩回路的變配電間等設施以及進出通道等。

　　盾構施工現(xiàn)場設置

　　工作井施工需要采取降水措施：相當規(guī)模降水系統(tǒng)(水泵房);

　　氣壓法：空壓機房;

　　泥水平衡：泥漿處理系統(tǒng)、泥漿池;

　　土壓平衡：電機車電瓶充電間等設施。

　　二、盾構施工階段劃分(始發(fā)與接收)

　　盾構法

　　始發(fā)井、接收井→始發(fā)井內就位安裝盾構機→盾構頂進→開挖并安裝襯砌管片→襯砌背后注漿→盾構機進接收井并拆除

　　1 . 洞口土體加固主要目的

　　(1)確保洞口土體穩(wěn)定，防止地下水流入;

　　(2)防止盾構周圍的地下水及土砂流入工作井;

　　(3)防止地層變形對地下管線及構筑物等造成破壞。

　　2 . 洞口土體加固方法：注漿、高壓噴射攪拌、凍結。

　　3 . 初始掘進長度的確定

　　(1)襯砌與周圍地層的摩擦阻力;

　　(2)后續(xù)臺車長度。

　　4 . 洞口土體加固段掘進技術要點

　　(1)盾構基座、反力架與軸向支撐要具備足夠的剛度。

　　(2)盾構基座和反力架安裝方向準確。

　　(3)拆除洞口圍護結構前要確認洞口土體加固效果。

　　(4)盾構進入土層到通過土體加固段前，要慢速掘進。

　　(5)盾尾入洞后，拼裝整環(huán)臨時管片，安裝軸向支撐。

　　(6)加強觀測相關的變形與位移。

　　5 . 初始掘進的主要任務

　�、偈占�盾構掘進數(shù)據(jù)及地層變形量測數(shù)據(jù);

　　②判斷土壓(泥水壓)、注漿量、注漿壓力等設定值是否適當;

　�、弁ㄟ^測量盾構與襯砌的位置及早把握盾構掘進方向的控制特性，為正常掘進控制提供依據(jù)。

　　三、盾構掘進技術及地層變形控制

　　盾構法

　　始發(fā)井、接收井→始發(fā)井內就位安裝盾構機→盾構頂進→開挖并安裝襯砌管片→襯砌背后注漿→盾構機進接收井并拆除

控制要素		內容
開挖	泥水	開挖面穩(wěn)定	泥水壓、泥漿性能（主）
		排土量	排土量
	土壓	開挖面穩(wěn)定	土壓、塑流化改良（主）
		排土量	排土量
		盾構參數(shù)	總推力、推進速度、刀盤扭矩、千斤頂壓力
線形		盾構姿態(tài) 與位置	傾角、方向、旋轉
			鉸接角度、超挖量、蛇行量
注漿		注漿狀況	注漿量、注漿壓力
		注漿材料	稠度、泌水、凝膠時間、強度、配比
一次襯砌		管片拼裝	錯臺量、橢圓度、螺栓緊固扭矩
		防水	泌水、密封條壓縮量、裂縫
		隧道中心位置	偏差量、直角度

　　1 . 開挖面土壓(泥水壓)控制值

　　按“地下水壓+土壓+預備壓”設定。(上限、下限)

　　地層變形要求小取高值;土體穩(wěn)定性好取低值。

　　2 . 土壓式盾構泥土的塑流化改良控制

　　(1)理想地層特性：①塑性變形好;②流塑至軟塑狀;③內摩擦小;④滲透性低; ⑤細顆粒含量達30%以上。

　　(2)改良材料

　　特性：流動性、易與開挖土砂混合、不離析、無污染等。

　　分類：礦物系(膨潤土泥漿)、界面活性劑系(泡沫)、高吸水性樹脂系、水溶性高分子系。

　　(3)一般按以下方法掌握塑流性狀態(tài)：①排土性狀;②土砂輸送效率;③盾構機械負荷

　　3 .泥水式盾構泥漿性能控制

　　泥漿作用：①依靠泥漿壓力在開挖面形成泥膜或滲透區(qū)域;②泥漿作為輸送介質。

　　泥漿性能：相對密度、黏度、pH值、過濾特性和含砂率。

　　4 . 排土量控制

　　(1)土壓式盾構：重量控制與容積控制(多用)。

　　(2)泥水式盾構：容積控制與干砂量(干土量)控制。

　　容積控制，檢測單位掘進循環(huán)送泥流量Q1與排泥流量Q2，按下式計算排土體積Q3： Q3=Q2-Q1

　　式中：Q3——排土體積(m3);Q2——排泥流量(m3);Q1——送泥流量(m3)。

　　當Q>Q3時，一般表示泥漿流失(泥漿或泥漿中的水滲入土體);

　　當Q

　　5 . 管片拼裝

　　(1)拼裝成環(huán)方式：除特殊場合外，大都采取錯縫拼裝。

　　(2)拼裝順序：從下部標準(A型)管片開始，依次左右兩側交替安裝標準管片，然后拼裝鄰接(B型)管片，最后安裝楔形(K型)管片。

　　6 . 注漿控制

　　(1)一次注漿

　　同步(空隙出現(xiàn))、即時(一環(huán))、后方(數(shù)環(huán))。

　　(2)二次注漿

　�、傺a足一次注漿未充填的部分;

　　②補充由漿體收縮引起的體積減小;

　�、垡苑乐怪車�地層松弛范圍擴大為目的(化學漿液)。

　　(3)注漿量與注漿壓力：基于施工經驗，經反復試驗確定。

　　四、盾構掘進地層變形控制

　　1 . 地層變形機理

　　2 . 盾構掘進地層變形控制措施

前期沉降	保持地下水壓
開挖面前沉降（隆起）	土壓（泥水壓）控制
通過時沉降（隆起）	控制好盾構姿態(tài)和注漿減阻
尾部空隙沉降（隆起）	采用適宜的襯砌背后注漿
后續(xù)沉降	盡可能減小對地層的擾動；采取向特定部位地層內注漿

　　3 . 既有結構物保護措施

　　(1)結構物加固：墻體加固、增設閉合框架加固、增加支撐等方式，以增強結構物本身抵抗變形的能力。

　　(2)下部基礎加固：加固樁、網狀樁和錨桿等方法，以提高結構基礎的抗變形能力。

　　(3)基礎托換：用新的基礎結構替換受施工影響的結構物下部基礎。

　　4 . 新建隧道與既有結構物之間采取的措施

　　(1)盾構隧道周圍地層加固：注漿加固、高壓噴射攪拌等。

　　(2)既有結構物基礎地層加固：注漿加固、高壓噴射攪拌等。

　　(3)隔斷盾構掘進地層應力與變形：高壓旋噴樁、鋼管樁、柱樁、連續(xù)墻等形式。