一級(jí)建造師市政6

1、1K413030 盾構(gòu)法施工1K413031 掌握盾構(gòu)施工條件與現(xiàn)場(chǎng)布置要求本條文簡(jiǎn)要介紹盾構(gòu)施工條件選擇和現(xiàn)場(chǎng)布置的要點(diǎn)。一、盾構(gòu)法施工條件(一)盾構(gòu)與盾構(gòu)法施工1盾構(gòu)是用來(lái)開(kāi)挖土砂類(lèi)圍巖的隧道機(jī)械，由切口環(huán)、支撐環(huán)及盾尾三部分組成，也稱盾構(gòu)機(jī)械。3盾構(gòu)機(jī)的種類(lèi)繁多，按開(kāi)挖面是否封閉劃分有密閉式和敞開(kāi)式兩類(lèi)；按平衡開(kāi)挖面的土壓與水壓的原理不同，密閉式盾構(gòu)機(jī)分為土壓式(常用泥土壓式)和泥水式兩種。國(guó)內(nèi)用于地鐵工程的盾構(gòu)主要是土壓式和泥水式兩種(詳見(jiàn)1K413035)。(二)盾構(gòu)法施工適用條件1在松軟含水地層，相對(duì)均質(zhì)的地質(zhì)條件。2盾構(gòu)法施工隧道應(yīng)有足夠的埋深，覆土深度宜不小于6m。隧道覆土太淺

2、，盾構(gòu)法施工難度較大；在水下修建隧道時(shí)，覆土太淺盾構(gòu)施工安全風(fēng)險(xiǎn)較大。3地面上必須有修建用于盾構(gòu)進(jìn)出洞和出土進(jìn)料的工作井位置。4隧道之間或隧道與其他建(構(gòu))筑物之間所夾土(巖)體加固處理的最小厚度為水平方向1Om，豎直方向15m。5從經(jīng)濟(jì)角度講，連續(xù)的盾構(gòu)施工長(zhǎng)度不宜小于300m。(三)城鎮(zhèn)施工注意事項(xiàng)1工作井位置選擇盾構(gòu)施工隧道，除了工作豎井外，作業(yè)均在地下進(jìn)行。因此工作豎井位置選擇要考慮不影響地面社會(huì)交通，對(duì)附近居民的噪聲和振動(dòng)影響較少區(qū)域；且能滿足施工生產(chǎn)組織的需要。2工作井?dāng)嗝娉叽绱_定拼裝和拆卸用的工作井平面尺寸應(yīng)根據(jù)盾構(gòu)裝拆的施工要求來(lái)確定。拼裝井的井壁上設(shè)有盾構(gòu)出洞口，井內(nèi)設(shè)有盾構(gòu)

3、基座和盾構(gòu)推進(jìn)的后座。井的寬度一般應(yīng)比盾構(gòu)直徑大1620米m，以滿足操作的空間要求。井口長(zhǎng)度，除了滿足盾構(gòu)內(nèi)安裝設(shè)備的要求外，還要考慮盾構(gòu)推進(jìn)出洞時(shí)，拆除洞門(mén)封板和在盾構(gòu)后面設(shè)置后座，以及垂直運(yùn)輸所需的空間。3施工環(huán)境條件限制在城鎮(zhèn)內(nèi)選擇盾構(gòu)法施工前提條件：(1)必須掌握隧道穿過(guò)區(qū)域地上和地下建(構(gòu))筑物的詳盡資料，并做好處理保護(hù)方案。(2)必須采取嚴(yán)密的技術(shù)措施，把地表沉陷限制在允許的限度內(nèi)。(3)選擇泥水式盾構(gòu)必須設(shè)置封閉式泥水儲(chǔ)存和處理設(shè)施。二、盾構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)布置(一)施工組織設(shè)計(jì)(二)施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置1盾構(gòu)施工的現(xiàn)場(chǎng)平面布置：包括盾構(gòu)工作豎井、豎井防雨棚及防淹墻、垂直運(yùn)輸設(shè)備、管片堆場(chǎng)、

4、管片防水處理場(chǎng)、拌漿站、料具間及機(jī)修間、兩回路的變配電間等設(shè)施以及進(jìn)出通道等。2盾構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置：(1)工作井施工需要采取降水措施時(shí)，應(yīng)設(shè)相當(dāng)規(guī)模的降水系統(tǒng)(水泵房)。(2)采用氣壓法盾構(gòu)施工時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)置空壓機(jī)房，以供給足夠的壓縮空氣。(3)采用泥水平衡盾構(gòu)機(jī)施工時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)置泥漿處理系統(tǒng)(中央控制室)、泥漿池。(4)采用土壓平衡盾構(gòu)施工時(shí)，應(yīng)設(shè)置電機(jī)車(chē)電瓶充電間等設(shè)施。1K413032 掌握盾構(gòu)法始發(fā)與接收施工技術(shù)一、洞口土體加固技術(shù)(二)洞口土體加固目的洞口土體加固的主要目的：1拆除工作井洞口圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，確保洞口土體穩(wěn)定，防止地下水流人。2盾構(gòu)掘進(jìn)通過(guò)加固區(qū)域時(shí)，防止盾構(gòu)周?chē)牡?/p>

5、下水及土砂流人工作井3拆除洞口圍護(hù)結(jié)構(gòu)及盾構(gòu)掘進(jìn)通過(guò)加固區(qū)域時(shí)，防止地層變形對(duì)施工影響范圍內(nèi)的地面建筑物及地下管線與構(gòu)筑物等的破壞。(三)確定加固方案的方法(四)加固方法常用加固方法主要有：注漿法、高壓噴射攪拌法和凍結(jié)法。1.注漿法2、高壓噴射攪拌法3凍結(jié)工法對(duì)軟弱地層或含地下水土層實(shí)施凍結(jié)，凍結(jié)的土體具有高強(qiáng)度和止水性，特別適用于大斷面盾構(gòu)施工和地下水壓高的場(chǎng)合。二、盾構(gòu)始發(fā)施工技術(shù)盾構(gòu)始發(fā)是指盾構(gòu)自始發(fā)工作井內(nèi)盾構(gòu)基座上開(kāi)始推進(jìn)到完成初始段(通常50lOOm)掘進(jìn)止，亦可劃分為：洞口土體加固段掘進(jìn)、初始掘進(jìn)兩個(gè)階段。(一)盾構(gòu)始發(fā)特點(diǎn)1一般后續(xù)設(shè)備臨時(shí)設(shè)置于地面。在地鐵工程中，多利用車(chē)站作

6、為始發(fā)工作井，后續(xù)設(shè)備可在車(chē)站內(nèi)設(shè)置。2大部分來(lái)自后續(xù)設(shè)備的油管、電纜、配管等，隨著盾構(gòu)掘進(jìn)延伸，部分管線必須接長(zhǎng)。3由于通常在始發(fā)工作井內(nèi)拼裝臨時(shí)管片，故向隧道內(nèi)運(yùn)送施工材料的通道狹窄。4由于始發(fā)處于試掘進(jìn)狀態(tài)，且施工運(yùn)輸組織與正常掘進(jìn)不同，因此施工速度受到制約。(二)始發(fā)段長(zhǎng)度的確定決定始發(fā)段長(zhǎng)度有兩個(gè)因素：一是襯砌與周?chē)貙拥哪Σ磷枇?，二是后續(xù)臺(tái)車(chē)長(zhǎng)度。始發(fā)結(jié)束后要拆除臨時(shí)管片、臨時(shí)支撐和反力架，將后續(xù)臺(tái)車(chē)移人隧道內(nèi)，以便后續(xù)正常掘進(jìn)。(三)洞口土體加固段掘進(jìn)技術(shù)要點(diǎn)1.盾構(gòu)基座、反力架與管片上部軸向支撐的制作與安裝要具備足夠的剛度，保證負(fù)載后變形量滿足盾構(gòu)掘進(jìn)方向要求。2安裝盾構(gòu)基座和

7、反力架時(shí)，要確保盾構(gòu)掘進(jìn)方向符合隧道設(shè)計(jì)軸線。3由于臨時(shí)管片(負(fù)環(huán)管片)的橢圓度直接影響盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)管片拼裝精度，因此安裝臨時(shí)管片時(shí)，必須保證其橢圓度，并采取措施防止其受力后旋轉(zhuǎn)、徑向位移與開(kāi)口部位(臨時(shí)管片安裝時(shí)通常不形成封閉環(huán)，在其上部預(yù)留運(yùn)輸通道)變形。4拆除洞口圍護(hù)結(jié)構(gòu)前要確認(rèn)洞口土體加固效果，必要時(shí)進(jìn)行補(bǔ)注漿加固，以確保拆除河口圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)不發(fā)生土體坍塌，地層變形過(guò)大，且盾構(gòu)始發(fā)過(guò)程中開(kāi)挖面穩(wěn)定。5由于拼裝最后一環(huán)臨時(shí)管片(負(fù)一環(huán)，封閉環(huán))前，盾構(gòu)上部千斤頂一般不能使用(最后一環(huán)臨時(shí)管片拼裝前安裝的臨時(shí)管片通常為開(kāi)口環(huán))，因此從盾構(gòu)進(jìn)入土層到通過(guò)土體加固段前，要慢速掘進(jìn)，以便減小千斤頂推

8、力，使盾構(gòu)方向容易控制；盾構(gòu)到達(dá)洞口土體加固區(qū)間的中間部位時(shí)，逐漸提高土壓倉(cāng)(泥水倉(cāng))設(shè)定壓力，出加固段達(dá)到預(yù)定的設(shè)定值。6通常盾構(gòu)機(jī)盾尾進(jìn)入洞口后，拼裝整環(huán)臨時(shí)管片(負(fù)一環(huán))，并在開(kāi)口部安裝上部軸向支撐，使隨后盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)全部盾構(gòu)千斤頂都可使用。7盾構(gòu)機(jī)盾尾進(jìn)入洞口后，將洞口密封材料與封閉環(huán)管片貼緊，以防止泥水與注漿漿液從洞門(mén)泄漏。8加強(qiáng)觀測(cè)工作井周?chē)貙幼冃?、盾?gòu)基座、反力架、臨時(shí)管片和管片上部軸向支撐的變形與位移，超過(guò)預(yù)定值時(shí)，必須采取有效措施后，才可繼續(xù)掘進(jìn)。(四)初始掘進(jìn)的主要任務(wù)初始掘進(jìn)的主要任務(wù)：收集盾構(gòu)掘進(jìn)數(shù)據(jù)(推力、刀盤(pán)扭矩等)及地層變形量測(cè)量數(shù)據(jù)，判斷土壓(泥水壓)、注漿量、

9、注漿壓力等設(shè)定值是否適當(dāng)，并通過(guò)測(cè)量盾構(gòu)與襯砌的位置，及早把握盾構(gòu)掘進(jìn)方向控制特性，為正常掘進(jìn)控制提供依據(jù)。因此，初始掘進(jìn)階段是盾構(gòu)法隧道施工的重要階段。三、盾構(gòu)接收施工技術(shù)要點(diǎn)盾構(gòu)接收是指自掘進(jìn)距接收工作井一定距離(通常100m左右)到盾構(gòu)機(jī)落到接收工作井內(nèi)接收基座上止。當(dāng)盾構(gòu)正常掘進(jìn)至離接收工作井一定距離(通常50100m)時(shí)，盾構(gòu)進(jìn)入到達(dá)掘進(jìn)階段。到達(dá)掘進(jìn)是正常掘進(jìn)的延續(xù)，是保證盾構(gòu)準(zhǔn)確貫通、安全到達(dá)的必要階段。其施工技術(shù)要點(diǎn)如下。(一)盾構(gòu)暫停掘進(jìn)，準(zhǔn)確測(cè)量盾構(gòu)機(jī)坐標(biāo)位置與姿態(tài)，確認(rèn)與隧道設(shè)計(jì)中心線的偏差值。(二)根據(jù)測(cè)量結(jié)果制訂到達(dá)掘進(jìn)方案。(三)繼續(xù)掘進(jìn)時(shí)，及時(shí)測(cè)量盾構(gòu)機(jī)坐標(biāo)位置與

10、姿態(tài)，并依據(jù)到達(dá)掘進(jìn)方案進(jìn)行及時(shí)進(jìn)行方向修正。(四)掘進(jìn)至接收井洞口加固段時(shí)，確認(rèn)洞口土體加固效果，必要時(shí)進(jìn)行補(bǔ)注漿加固。(五)進(jìn)入接收井洞口加固段后，逐漸降低土壓(泥水壓)設(shè)定值至0MPa，降低掘進(jìn)速度，適時(shí)停止加泥、加泡沫(土壓式盾構(gòu))、停止送泥與排泥(泥水式盾構(gòu))、停止注漿，并加強(qiáng)工作井周?chē)貙幼冃斡^測(cè)，超過(guò)預(yù)定值時(shí)，必須采取有效措施后，才可繼續(xù)掘進(jìn)。(六)拆除洞口圍護(hù)結(jié)構(gòu)前要確認(rèn)洞口土體加固效果，必要時(shí)進(jìn)行注漿加固，以確保拆除洞口圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)不發(fā)生土體坍塌、地層變形過(guò)大。(七)盾構(gòu)接收基座的制作與安裝要具備足夠的剛度，且安裝時(shí)要對(duì)其軸線和高程進(jìn)行校核，保證盾構(gòu)機(jī)順利、安全接收。(八)拼裝

11、完最后一環(huán)管片，千斤頂不要立即回收，及時(shí)將洞口段數(shù)環(huán)管片縱向臨時(shí)拉緊成整體，擰緊所有管片連接螺栓，防止盾構(gòu)機(jī)與襯砌管片脫離時(shí)襯砌縱向應(yīng)力釋放。(九)盾構(gòu)機(jī)落到接收基座上后，及時(shí)封堵洞口處管片外周與盾構(gòu)開(kāi)挖洞體之間空隙，同時(shí)進(jìn)行填充注漿，控制洞口周?chē)馏w沉降。1K413033掌握盾構(gòu)掘進(jìn)技術(shù)本條文以密閉式盾構(gòu)為例簡(jiǎn)要介紹掘進(jìn)技術(shù)。一、主要施工步驟為：(一)一段隧道的起始端和終止端各建一個(gè)工作井(城市地鐵一般利用車(chē)站的端頭)作為始發(fā)或接受工作井。(二)盾構(gòu)在始發(fā)工作井內(nèi)安裝就位。(三)依靠盾構(gòu)千斤頂推力(作用在工作井后壁或新拼裝好的襯砌上)將盾構(gòu)從起始工作井的墻壁開(kāi)孔處推出。(四)盾構(gòu)在地層中沿著

12、設(shè)計(jì)軸線推進(jìn)，在推進(jìn)的同時(shí)不斷出土(泥)和安裝襯砌管片。(五)及時(shí)向襯砌背后的空隙注漿，防止地層移動(dòng)和固定襯砌環(huán)位置。(六)盾構(gòu)進(jìn)入接收工作井并被拆除，如施工需要，也可穿越工作井再向前推進(jìn)。盾構(gòu)掘進(jìn)控制的目的是確保開(kāi)挖面穩(wěn)定的同時(shí)，構(gòu)筑隧道結(jié)構(gòu)、維持隧道線形、及早填充盾尾空隙。因此，開(kāi)挖控制、一次襯砌、線形控制和注漿構(gòu)成了盾構(gòu)掘進(jìn)控制四要素。施工前必須根據(jù)地質(zhì)條件、隧道條件、環(huán)境條件、設(shè)計(jì)要求等，在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定具體控制內(nèi)容與參數(shù)；施工中根據(jù)包括量測(cè)監(jiān)控的各項(xiàng)數(shù)據(jù)調(diào)整控制參數(shù)，才能確保實(shí)現(xiàn)施工安全、施工質(zhì)量、施工工期與施工成本預(yù)期目標(biāo)。對(duì)教材中第82頁(yè)表格應(yīng)掌握開(kāi)挖控制因素中的泥水式、土壓

13、式盾構(gòu)的掘進(jìn)控制內(nèi)容。學(xué)員要注意土壓式開(kāi)挖控制內(nèi)容中比泥水式多一項(xiàng)“盾構(gòu)參數(shù)”。二、開(kāi)挖控制開(kāi)挖控制的根本目的是確保開(kāi)挖面穩(wěn)定。土壓式盾構(gòu)與泥水式盾構(gòu)的開(kāi)挖控制內(nèi)容略有不同。(一)土壓(泥水壓)控制1土壓式盾構(gòu)，以土壓和塑流性改良控制為主，輔以排土量、盾構(gòu)參數(shù)控制。泥水式盾構(gòu)，以泥水壓和泥漿性能控制為主，輔以排土量控制。2開(kāi)挖面的土壓(泥水壓)控制值，按地下水壓(間隙水壓)+土壓+預(yù)備壓設(shè)定。(1)地下水壓可從鉆孔數(shù)據(jù)正確掌握，但要考慮季節(jié)性變動(dòng)?？拷恿鞯葓?chǎng)合，要考慮水面水位變動(dòng)的影響。(2)土壓有靜止土壓、主動(dòng)土壓和松弛土壓，要根據(jù)地層條件區(qū)別使用。按靜止土壓設(shè)定控制土壓，是開(kāi)挖面不變形的

14、最理想土壓值，但控制土壓相當(dāng)大，必須加大設(shè)備裝備能力。主動(dòng)土壓是開(kāi)挖面不發(fā)生坍塌的臨界壓力，控制土壓最小。地質(zhì)條件良好、覆土深、能形成土拱的場(chǎng)合，可采用松弛土壓。3計(jì)算土壓(泥水壓)控制值時(shí)，一般沿隧道軸線取適當(dāng)間隔(例如20m)，按各斷面的土質(zhì)條件，計(jì)算出上限值與下限值，并根據(jù)施工條件在其范圍內(nèi)設(shè)定。(上限值)Pmax地下水壓+靜止土壓+預(yù)備壓(下限值) Pmax地下?tīng)枆?(主動(dòng)土壓或松弛土壓)+預(yù)備壓為使開(kāi)挖面穩(wěn)定，土壓(泥水壓)變動(dòng)要?。蛔儎?dòng)大的情況下，一般開(kāi)挖面不穩(wěn)定。(二)土壓式盾構(gòu)泥土的塑流化改良控制土壓平衡盾構(gòu)1土壓式盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)，理想地層的土特性是：(1)塑性變形好；(2)流塑至

15、軟塑狀；(3)內(nèi)摩擦小；(4)滲透性低。細(xì)顆粒(75m以下的粉土與黏土)含量30以上的土砂，塑性流動(dòng)性滿足要求。在細(xì)顆粒含量低于30、或砂卵石地層，必須加泥或加泡沫等改良材料，以提高塑性流動(dòng)性和止水性(見(jiàn)圖1K4130331)。改良材料必須具有流動(dòng)性、易與開(kāi)挖土砂混合、不離析、無(wú)污染等特性。一般使用的改良材料有礦物系(如膨潤(rùn)土泥漿)、界面活性劑系(如泡沫)、高吸水性樹(shù)脂系和水溶性高分子系四類(lèi)(我國(guó)目前常用前兩類(lèi))，可單獨(dú)或組合使用。3流動(dòng)化改良控制是土壓式盾構(gòu)施工的最重要要素之一，要隨時(shí)把握土壓倉(cāng)內(nèi)土砂的塑性流動(dòng)性。一般按以下方法掌握塑流性狀態(tài)。(1)根據(jù)排土性狀.取樣測(cè)定土砂的坍落度，采用的

16、坍落度控制值取決于土質(zhì)、改良材料性狀與土的輸送方式。(2)根據(jù)土砂輸送效率(3)根據(jù)盾構(gòu)機(jī)械負(fù)荷（三）泥水式盾構(gòu)泥漿性能控制泥水平衡盾構(gòu)泥漿起著兩方面的重要作用：一是依靠泥漿壓力在開(kāi)挖面形成泥膜或滲透區(qū)域，開(kāi)挖面土體強(qiáng)度提高，同時(shí)泥漿壓力平衡了開(kāi)挖面土壓和水壓，達(dá)到了開(kāi)挖面穩(wěn)定的目的；二是泥漿作為輸送介質(zhì)。(四)排土量控制1開(kāi)挖土量計(jì)算，2土壓式盾構(gòu)出土運(yùn)輸方法與排土量控制土壓式盾構(gòu)的出土運(yùn)輸(二次運(yùn)輸)一般采用軌道運(yùn)輸方式。土壓式盾構(gòu)排土量控制方法分為重量控制與容積控制兩種。我國(guó)目前多采用容積控制方法。3泥水式盾構(gòu)排土量控制泥水式盾構(gòu)排土量控制方法分為容積控制與干砂量(干土量)控制兩種。Q&

17、gt;Q3,一般表示泥漿流失。Q<Q3,一般表示涌水。正常掘進(jìn)時(shí)，泥漿流失現(xiàn)象居多。干砂量。V>V3,一般表示泥漿流失。V<V3,一般表示超挖。三、管片拼裝控制(一)拼裝方法1拼裝成環(huán)方式盾構(gòu)推進(jìn)結(jié)束后，迅速拼裝管片成環(huán)。除特殊場(chǎng)合外，大都采取錯(cuò)縫拼裝。在糾偏或急曲線施工的情況下，有時(shí)采用通縫拼裝。2拼裝順序一般從下部的標(biāo)準(zhǔn)(A型)管片開(kāi)始，依次左右兩側(cè)交替安裝標(biāo)準(zhǔn)管片，然后拼裝鄰接(B型)管片，最后安裝楔形(K型)管片。3、盾構(gòu)千斤頂操作拼裝時(shí)，隨管片拼裝順序分別縮回盾構(gòu)千斤頂非常重要。4、緊固連接螺栓先緊固環(huán)向（管片之間），后緊固軸向（環(huán)與環(huán)之間）連接螺栓。5、楔形管片安

18、裝方法6、連接螺栓再緊固(二)真圓保持管片拼裝呈真圓，并保持真圓狀態(tài)，對(duì)于確保隧道尺寸精度、提高施工速度與止水性、及減少地層沉降非常重要。管片環(huán)從盾尾脫出后，到注漿漿體硬化到某種程度的過(guò)程中，多采用真圓保持裝置。(三)管片拼裝誤差及其控制拼裝管片時(shí)，各管片連接面要拼接整齊，連接螺栓要充分緊固。盾構(gòu)糾偏應(yīng)及時(shí)連續(xù)，過(guò)大的偏斜量不能采取次糾偏的方法，糾偏時(shí)不得損壞管片，并保證后一環(huán)管片的順利拼裝。(四)楔形環(huán)的使用在盾構(gòu)工程中，除曲線施工外，為進(jìn)行蛇行修正，也可使用楔形環(huán)管片。四、注漿控制(一)注漿目的注漿的主要目的具體如下：l抑制隧道周邊地層松弛，防止地層變形。2及早使管片環(huán)安定，千斤頂推力平滑

19、地向地層傳遞。3形成有效的防水層。(二)注漿材料的性能(三)一次注漿一次注漿分為同步注漿、即時(shí)注漿和后方注漿三種方式1同步注漿2，即時(shí)注漿一環(huán)掘進(jìn)結(jié)束后從管片注漿孔注入的方式。3后方注漿掘進(jìn)數(shù)環(huán)后從管片注漿孔注入的方式一般盾構(gòu)直徑大，或在沖積黏性土和砂質(zhì)土中掘進(jìn)，多采用同步注漿；而在自穩(wěn)性好的軟巖中，多采取后方注漿方式。(四)二次注漿二次注漿是以彌補(bǔ)一次注漿缺陷為目的進(jìn)行的注漿。具體作用如下：1補(bǔ)足一次注漿未充填的部分；2，補(bǔ)充由漿體收縮引起的體積減小；3以防止周?chē)貙铀沙诜秶鷶U(kuò)大為目的的補(bǔ)充。以上述1、2為目的的二次注漿，多采用與一次注漿相同的漿液；若以3為目的，多采用化學(xué)漿液。(五)注漿量

20、與注漿壓力注漿控制分為壓力控制與注漿量控制兩種。應(yīng)同時(shí)進(jìn)行壓力和注漿量控制。1 注漿量2 注漿壓力五、盾構(gòu)隧道的線形控制(一)掘進(jìn)控制測(cè)量(二)方向控制掘進(jìn)過(guò)程中，主要對(duì)盾構(gòu)姿態(tài)以及拼裝管片的位置進(jìn)行控制。盾構(gòu)方向修正依靠調(diào)整盾構(gòu)千斤頂使用數(shù)量和設(shè)定刀盤(pán)回轉(zhuǎn)力矩進(jìn)行。1K413034熟悉盾構(gòu)法施工地層變形控制措施本條文以密閉式盾構(gòu)為主簡(jiǎn)要介紹盾構(gòu)施工地層變形其控制措施。一、近接施工與地層變形(一)新建盾構(gòu)隧道穿越或鄰近既有地下管線、交通設(shè)施、建(構(gòu))筑物(以下簡(jiǎn)稱 既有結(jié)構(gòu)物)的施工被稱為近接施工。在城市中近接施工不可避免，且隨著地下空間的開(kāi)發(fā)利用會(huì)日益增多。因此，盾構(gòu)施工必須考慮控制影響區(qū)域

21、的地層變形，采取有效的環(huán)境保護(hù)措施。(二)近接施工管理1盾構(gòu)近接施工會(huì)引發(fā)地層變形，對(duì)既有結(jié)構(gòu)物會(huì)造成不同程度的有害影響；因此有必要采取系統(tǒng)性措施控制地層變形以保護(hù)既有結(jié)構(gòu)物。首先，應(yīng)詳細(xì)調(diào)查工程條件、地質(zhì)條件、環(huán)境條件(即既有結(jié)構(gòu)物現(xiàn)況與安全要求)，在調(diào)查的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析與預(yù)測(cè)、制定防護(hù)措施；其次，制定專(zhuān)項(xiàng)施工方案；最后，施工過(guò)程中通過(guò)監(jiān)控量測(cè)反饋指導(dǎo)施工而確保既有結(jié)構(gòu)物安全。3近接施工的管理措施(1)盾構(gòu)掘進(jìn)引起的周邊地層變形狀態(tài)及其原因，包括：變形程度與主要原因之間的關(guān)系、對(duì)既有結(jié)構(gòu)物承載能力的影響程度。(2)預(yù)測(cè)盾構(gòu)掘進(jìn)引起產(chǎn)生地層變形的解析方法，預(yù)測(cè)對(duì)既有結(jié)構(gòu)物影響的解析模型。(3)

22、減小地層變形與防止對(duì)既有結(jié)構(gòu)物影響措施的選擇，及其與工程條件、地質(zhì)條件和環(huán)境條件相適應(yīng)措施的確定方法。(4)監(jiān)控量測(cè)管理系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、監(jiān)測(cè)方法、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的反饋方法。二、盾構(gòu)施工與地層變形控制(一)地層變形原因1地層變形的主要原因大致分為條件因素和直接原因兩類(lèi)。條件因素主要有：覆土厚度、盾構(gòu)直徑、隧道線形、襯砌背后間隙、襯砌種類(lèi)等。2直接原因由盾構(gòu)掘進(jìn)引發(fā)，主要有開(kāi)挖面失穩(wěn)、地下水位降低、推力過(guò)大、頻繁糾偏、洞體土層失穩(wěn)、盾體與洞體的摩擦力、襯砌背后產(chǎn)生間隙、注漿壓力、襯砌變形、襯砌漏水等。雖然地層變形的直接原因有很多，但大體可分為以下4類(lèi)：(1)地層應(yīng)力釋放產(chǎn)生的彈塑性變形，導(dǎo)致地層反力降低

23、；(2)土壓增大產(chǎn)生的壓縮變形，導(dǎo)致垂直土壓增大或地層反力降低；(3)附加土壓產(chǎn)生的彈塑性變形，導(dǎo)致作用土壓增大；(4)伴隨土的物理性能變化產(chǎn)生的彈塑性變形以及徐變變形，導(dǎo)致地層承載能力降低。(二)地層變形機(jī)理1盾構(gòu)掘進(jìn)通過(guò)某一斷面的地層變形時(shí)間曲線與盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中所處位置相關(guān)。某一斷面地層變形的變形一時(shí)間曲線劃分為5個(gè)階段。2某一斷面地層變形的第1階段：發(fā)生在盾構(gòu)到達(dá)該斷面之前，主要表現(xiàn)為地下水位降低產(chǎn)生固結(jié)沉降。第2階段：盾構(gòu)通過(guò)該斷面前，若盾構(gòu)控制土壓(泥水壓)不足或過(guò)大，則開(kāi)挖面正前方土體彈塑性變形引起地層沉降或隆起。第3階段：發(fā)生在盾構(gòu)通過(guò)該斷面時(shí)，由于超挖、糾偏、盾構(gòu)外周與周?chē)馏w

24、的摩擦等原因而發(fā)生地層沉降或隆起。第4階段：盾構(gòu)通過(guò)該斷面后產(chǎn)生的彈塑性變形；若襯砌背后與洞體的空隙填充不及時(shí)，造成地層應(yīng)力釋放，則土體的彈塑性變形引起地層沉降；若襯砌背后的填充注漿壓力過(guò)高，則附加土壓引發(fā)地層隆起。第5階段：盾構(gòu)通過(guò)該斷面后長(zhǎng)時(shí)間地發(fā)生后續(xù)沉降，主要由于盾構(gòu)掘進(jìn)造成的地層擾動(dòng)、松弛等引起，在軟弱黏性土地層中施工表現(xiàn)最為明顯，而在砂性土或密實(shí)的硬黏性土中施工基本不發(fā)生。(三)既有結(jié)構(gòu)物變形與變位1盾構(gòu)掘進(jìn)產(chǎn)生地層變形的同時(shí)，既有結(jié)構(gòu)物的外力條件或承載能力發(fā)生變化。2外力條件或承載能力的變化使得既有結(jié)構(gòu)物發(fā)生沉降、傾斜、斷面變形等變位與變形現(xiàn)象，其變位與變形的程度取決于工程條件、

25、地質(zhì)條件與既有結(jié)構(gòu)物構(gòu)造特征。三、密閉式盾構(gòu)掘進(jìn)地層變形控制措施由于盾構(gòu)掘進(jìn)地層變形各階段的機(jī)理不同，因此必須有針對(duì)性地采取控制措施。(一)前期沉降控制1前期沉降控制的關(guān)鍵是保持地下水壓。2。保持地下水壓措施：(1)合理設(shè)定土壓(泥水壓)控制值并在掘進(jìn)過(guò)程中保持穩(wěn)定，以平衡開(kāi)挖面土壓與水壓。(2)保持開(kāi)挖面土壓(泥水壓)穩(wěn)定的前提條件：對(duì)于土壓式盾構(gòu)是泥土的塑流化改良效果，應(yīng)根據(jù)地層條件選擇適宜的改良材料與注人參數(shù)；而對(duì)于泥水式盾構(gòu)則是泥漿性能，應(yīng)根據(jù)地層條件選擇適宜的泥漿材料與配合比。(3)防止地下水從盾構(gòu)機(jī)、盾尾以及拼裝好的襯砌結(jié)構(gòu)滲入。為此，應(yīng)保持盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)、鉸接、盾尾等部位密封完好

26、，保證盾尾密封油質(zhì)注入壓力與注入量，管片密封與拼裝質(zhì)量滿足規(guī)范要求。(4)土壓式盾構(gòu)在地下水位高且滲透性好的地層掘進(jìn)時(shí)，采取有效的防噴涌措施，以防止地下水從螺旋輸送機(jī)涌人。(二)開(kāi)挖面前沉降(隆起)控制1開(kāi)挖面前沉降(隆起)控制的主要措施是土壓(泥水壓)管理，真正實(shí)現(xiàn)土壓(泥水壓)平衡。2通常采取的措施有：(1)合理設(shè)定土壓(泥水壓)控制值并在掘進(jìn)過(guò)程中保持穩(wěn)定，以平衡開(kāi)挖面土壓與水壓。(2)保持開(kāi)挖面土壓(泥水壓)穩(wěn)定的前提條件：對(duì)于土壓式盾構(gòu)是泥土的塑流化改良效果，應(yīng)根據(jù)地層條件選擇適宜的改良材料與注人參數(shù)；而對(duì)于泥水式盾構(gòu)則是泥漿性能，應(yīng)根據(jù)地層條件選擇適宜的泥漿材料與配合比。(3)加強(qiáng)

27、排土量控制。(4)對(duì)于土壓式盾構(gòu)，必要時(shí)還應(yīng)對(duì)盾構(gòu)推力、推進(jìn)速度、刀盤(pán)扭矩等盾構(gòu)參數(shù)進(jìn)行控制。(三)通過(guò)時(shí)沉降(隆起)控制通過(guò)時(shí)沉降(隆起)控制措施主要有2種：1.控制好盾構(gòu)姿態(tài)，避免不必要的糾偏作業(yè)。出現(xiàn)偏差時(shí)，應(yīng)本著“勤糾、少糾、適度”的原則操作。在較硬地層中掘進(jìn)的場(chǎng)合，糾偏時(shí)或曲線掘進(jìn)時(shí)需要超挖，應(yīng)合理確定超挖半徑與超挖范圍，盡可能減少超挖。2土壓式盾構(gòu)在軟柔或松散地層掘進(jìn)時(shí)，盾構(gòu)外周與周?chē)馏w的黏滯阻力或摩擦較大時(shí)，應(yīng)采取注漿減阻措施。(四)尾部空隙沉降(隆起)控制尾部空隙沉降(隆起)控制的關(guān)鍵是采用適宜的襯砌背后注漿措施，主要有：1.用同步注漿方式，及時(shí)填充尾部空隙。2根據(jù)地質(zhì)條件、

28、工程條件等因素，合理選擇單液注漿或雙液注漿，正確選用注漿材料與配合比，以便拼裝好的襯砌結(jié)構(gòu)及時(shí)穩(wěn)定。3加強(qiáng)注漿量與注漿壓力控制。4及時(shí)進(jìn)行二次注漿。(五)后續(xù)沉降控制后續(xù)沉降主要在軟弱黏性土地層中施工時(shí)發(fā)生，主要控制措施是：1盾構(gòu)掘進(jìn)、糾偏、注漿等作業(yè)時(shí)，盡可能減小對(duì)地層的擾動(dòng)。2若后續(xù)沉降過(guò)大不滿足地層沉降要求，可采取向特定部位地層內(nèi)注漿的措施。四、盾構(gòu)施工與既有結(jié)構(gòu)物防護(hù)(一)接近施工中既有結(jié)構(gòu)物防護(hù)措施，按實(shí)施對(duì)象劃分可以分為三種：1.盾構(gòu)施工措施；2對(duì)既有結(jié)構(gòu)物采取措施；3盾構(gòu)隧道與既有結(jié)構(gòu)物之間采取措施。(二)盾構(gòu)施工措施盾構(gòu)施工措施，主要是控制地層變形，同時(shí)減少對(duì)地層的擾動(dòng)。(三)

29、對(duì)既有結(jié)構(gòu)物采取的措施對(duì)既有結(jié)構(gòu)物采取的措施通常有結(jié)構(gòu)物加固、下部基礎(chǔ)加固及基礎(chǔ)托換三類(lèi)。結(jié)構(gòu)物加固包括墻體加固、增設(shè)閉合框架加固、增加支撐等方式，以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)物本身抵抗變形的能力。下部基礎(chǔ)加固有加固樁、網(wǎng)狀樁和錨桿等方法，以提高結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的抗變形能力。基礎(chǔ)托換是用新的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)替換受施工影響的結(jié)構(gòu)物下部基礎(chǔ)。(四)新建隧道與既有結(jié)構(gòu)物之間采取的措施1新建隧道與既有結(jié)構(gòu)物之間采取的措施，主要有三種(如圖1K413034-3所示)：(1)盾構(gòu)隧道周?chē)貙蛹庸蹋?2)既有結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)地層加固；(3)隔斷盾構(gòu)掘進(jìn)地層應(yīng)力與變形。2盾構(gòu)隧道周?chē)貙蛹庸潭軜?gòu)隧道周?chē)貙蛹庸痰哪康氖翘岣咧車(chē)馏w強(qiáng)度，以減小盾構(gòu)掘

30、進(jìn)時(shí)對(duì)周?chē)貙拥臄_動(dòng)，使加固區(qū)以外的地層不產(chǎn)生松弛，從而保護(hù)既有結(jié)構(gòu)物。通常采用的方法有：注漿加固、高壓噴射攪拌等。3既有結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)地層加固既有結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)地層加固，是以提高結(jié)構(gòu)物地基承載力、減小結(jié)構(gòu)物地基變形為目的。通常采用的方法同樣是：注漿加固、高壓噴射攪拌等。4隔斷盾構(gòu)掘進(jìn)地層應(yīng)力與變形隔斷盾構(gòu)掘進(jìn)地層應(yīng)力與變形，就是在盾構(gòu)隧道與既有結(jié)構(gòu)物之間構(gòu)筑剛性好的構(gòu)造體，以隔斷地層變形對(duì)既有結(jié)構(gòu)物的影響。通常的方法就是在盾構(gòu)隧道與結(jié)構(gòu)物之間施作隔斷樁，具體可選用高壓旋噴樁、鋼管樁、柱樁、連續(xù)墻等形式。1K413035 了解盾構(gòu)機(jī)型選擇要點(diǎn)本條文簡(jiǎn)要介紹盾構(gòu)機(jī)形式與分類(lèi)。(三)選擇的主要原則1適用性

31、原則2技術(shù)先進(jìn)性原則3。經(jīng)濟(jì)合理性原則二、盾構(gòu)機(jī)類(lèi)型與適用條件(一)盾構(gòu)機(jī)類(lèi)型盾構(gòu)機(jī)可按照不同的分類(lèi)方法進(jìn)行分類(lèi)。1按開(kāi)挖面是否封閉劃分(見(jiàn)圖1K4130351)，可分為密閉式和敞開(kāi)式兩類(lèi)。2按平衡開(kāi)挖面土壓與水壓的原理不同，密閉式盾構(gòu)機(jī)又可分為土壓式(常用泥引壓式)和泥水式兩種。敞開(kāi)式盾構(gòu)機(jī)按開(kāi)挖方式劃分，可分為手掘式、半機(jī)械挖掘式和機(jī)械挖掘式三種。3按盾構(gòu)機(jī)的斷面形狀劃分，有圓形和異形盾構(gòu)機(jī)兩類(lèi)，其中異形盾構(gòu)機(jī)主要有多 圓形、馬蹄形和矩形。案例1K413035 1、背景某地鐵隧道盾構(gòu)法施工，隧道穿越土層有黏土、粉土、細(xì)砂、小粒徑砂卵石、含有上層滯水，覆土厚度814m，采用土壓平衡盾構(gòu)施工。

32、施工項(xiàng)目部依據(jù)施工組織設(shè)計(jì)在具備始發(fā)條件后開(kāi)始隧道施工，掘進(jìn)過(guò)程中始終按施工組織設(shè)計(jì)規(guī)定的各項(xiàng)施工參數(shù)執(zhí)行。施工過(guò)程中發(fā)生以下事件：事件一：拆除始發(fā)工作井洞口圍護(hù)結(jié)構(gòu)后發(fā)現(xiàn)洞口土體滲水，洞口土體加固段掘進(jìn)時(shí)地表沉降超過(guò)允許值。事件二：在細(xì)砂、矽卵石地層中掘進(jìn)時(shí),土壓計(jì)顯示開(kāi)挖面土壓波動(dòng)較大；從螺旋輸送機(jī)排出的土砂坍落度較低。2問(wèn)題：(1)施工項(xiàng)目部依據(jù)施工組織設(shè)計(jì)開(kāi)始隧道施工是否正確?如不正確，寫(xiě)出正確做法。(2)掘進(jìn)過(guò)程中始終按施工組織設(shè)計(jì)規(guī)定的各項(xiàng)施工參數(shù)執(zhí)行是否正確?如不正確，寫(xiě)出正確做法。(3)分析事件一發(fā)生的主要原因以及正確的做法。(4)分析事件二發(fā)生的主要原因以及應(yīng)采取的對(duì)策。3參

33、考答案(1)不正確。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法(建質(zhì)C2009)87號(hào))的規(guī)定，盾構(gòu)工程屬于危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程，開(kāi)工前施工單位必須編制專(zhuān)項(xiàng)施工方案，并應(yīng)組織專(zhuān)家對(duì)專(zhuān)項(xiàng)方案進(jìn)行論證。（經(jīng)施工單位技術(shù)負(fù)責(zé)人和監(jiān)理工程師簽認(rèn)后，由專(zhuān)職安全員現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督執(zhí)行）(2)不正確。首先，在初始掘進(jìn)過(guò)程中應(yīng)根據(jù)收集的盾構(gòu)掘進(jìn)數(shù)據(jù)(推力、刀盤(pán)扭矩等)及地層變形量測(cè)量數(shù)據(jù)，判斷土壓(泥水壓)、注漿量、注漿壓力等設(shè)定值是否適當(dāng)，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，并通過(guò)測(cè)量盾構(gòu)與襯砌的位置，及早把握盾構(gòu)掘進(jìn)方向控制特性，為正常掘進(jìn)控制提供依據(jù)。其次，由于掘進(jìn)過(guò)程中地層條件、覆土厚度等差異很大，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況

34、適時(shí)調(diào)整施工參數(shù)。第三，根據(jù)反饋的監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整相關(guān)的施工參數(shù)。(3)事件一發(fā)生的主要原因是洞口土體加固效果不滿足要求。正確作法是：根據(jù)地質(zhì)條件、地下水位、盾構(gòu)種類(lèi)與外形尺寸、覆土深度及施工環(huán)境條件等，明確加固目的后，合理確定加固方法與加固范圍；本案例的加固目的，既要加固又應(yīng)止水。拆除洞口圍護(hù)結(jié)構(gòu)前要確認(rèn)洞口土體加固效果，必要時(shí)進(jìn)行補(bǔ)注漿加固。(4)事件二發(fā)生的主要原因是塑流化改良效果欠佳。應(yīng)采取的對(duì)策主要有：選擇適宜的改良材料，并適當(dāng)提高添加比例。開(kāi)挖面土壓波動(dòng)大的情況下，開(kāi)挖面一般不穩(wěn)定，此時(shí)應(yīng)加強(qiáng)出土量管理。1K413040 噴錨暗挖(礦山)法施工1K413041 掌握噴錨暗挖法的

35、掘進(jìn)方式選擇市政公用地下工程，因地下障礙物和周?chē)h(huán)境限制通常采用噴錨暗挖(礦山)法施工，本條以淺埋暗挖法為主介紹噴錨暗挖(礦山)法掘進(jìn)方式選擇。一、淺埋暗挖法與掘進(jìn)方式淺埋暗挖法施工因掘進(jìn)方式不同，可分為眾多的具體施工方法，如全斷面法、正臺(tái)階法、環(huán)形開(kāi)挖預(yù)留核心土法、單側(cè)壁導(dǎo)坑法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、中隔壁法、交叉中隔壁法、中洞法、側(cè)洞法、柱洞法等。(一)全斷面開(kāi)挖法1.全斷面開(kāi)挖法適用于土質(zhì)穩(wěn)定、斷面較小的隧道施工，適宜人工開(kāi)挖或小型機(jī)械作業(yè)。2全斷面開(kāi)挖法采取自上而下一次開(kāi)挖成形，沿著輪廓開(kāi)挖，按施工方案一次進(jìn)尺并及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù)。3全斷面開(kāi)挖法的優(yōu)點(diǎn)是可以減少開(kāi)挖對(duì)圍巖的擾動(dòng)次數(shù)，有利于圍巖天

36、然承載拱的形成，工序簡(jiǎn)便；缺點(diǎn)是對(duì)地質(zhì)條件要求嚴(yán)格，圍巖必須有足夠的自穩(wěn)能力。(二)臺(tái)階開(kāi)挖法1。臺(tái)階開(kāi)挖法適用于土質(zhì)較好的隧道施工，軟弱圍巖、第四紀(jì)沉積地層隧道。2。臺(tái)階開(kāi)挖法將結(jié)構(gòu)斷面分成兩個(gè)以上部分，即分成上下兩個(gè)工作面或幾個(gè)工作面，分步開(kāi)挖。根據(jù)地層條件和機(jī)械配套情況，臺(tái)階法又可分為正臺(tái)階法和中隔壁臺(tái)階法等。正臺(tái)階法能較早使支護(hù)閉合，有利于控制其結(jié)構(gòu)變形及由此引起的地面沉降。3臺(tái)階開(kāi)挖法優(yōu)點(diǎn)是具有足夠的作業(yè)空間和較快的施工速度，靈活多變，適用性強(qiáng)。4臺(tái)階開(kāi)挖法注意事項(xiàng)(1)臺(tái)階數(shù)不宜過(guò)多，臺(tái)階長(zhǎng)度要適當(dāng)，對(duì)城市第四紀(jì)地層，臺(tái)階長(zhǎng)度一般以控制在1D內(nèi)(D一般指隧道跨度)為宜。(2)對(duì)巖石

37、地層，針對(duì)破碎地段可配合掛網(wǎng)噴錨支護(hù)施工，以防止落石和崩塌。(三)環(huán)形開(kāi)挖預(yù)留核心土法1.環(huán)形開(kāi)挖預(yù)留核心土法適用于一般土質(zhì)或易坍塌的軟弱圍巖、斷面較大的隧道施工。2一般情況下，將斷面分成環(huán)形拱部、上部核心土(4)、下部臺(tái)階(5)等三部分。根據(jù)斷面的大小，環(huán)形拱部又可分成幾塊交替開(kāi)挖。環(huán)形開(kāi)挖進(jìn)尺為0.51.Om，不宜過(guò)長(zhǎng)。臺(tái)階長(zhǎng)度一般以控制在ID內(nèi)(D一般指隧道跨度)為宜。3施工作業(yè)流程：用人工或單臂掘進(jìn)機(jī)開(kāi)挖環(huán)形拱部架立鋼支撐噴混凝土。在拱部初次支護(hù)保護(hù)下，為加快進(jìn)度，宜采用挖掘機(jī)或單臂掘進(jìn)機(jī)開(kāi)挖核心土和下臺(tái)階，隨時(shí)接長(zhǎng)鋼支撐和噴混凝土、封底。4方法的主要優(yōu)點(diǎn)(1)因?yàn)殚_(kāi)挖過(guò)程中上部留有核

38、心土支承著開(kāi)挖面，能迅速及時(shí)地建造拱部初次支護(hù)，所以開(kāi)挖工作面穩(wěn)定性好。(2)和臺(tái)階法一樣，核心土和下部開(kāi)挖都是在拱部初次支護(hù)保護(hù)下進(jìn)行的，施工安全性好。與超短臺(tái)階法相比，臺(tái)階長(zhǎng)度可以適度加長(zhǎng)，以減少上、下臺(tái)階施工干擾。與下述的側(cè)壁法相比，施工機(jī)械化程度可相對(duì)提高，施工速度可加快。5注意事項(xiàng)(1)雖然核心土增強(qiáng)了開(kāi)挖面的穩(wěn)定，但開(kāi)挖中圍巖要經(jīng)受多次擾動(dòng)，而且斷面分塊多，支護(hù)結(jié)構(gòu)形成全斷面封閉的時(shí)間長(zhǎng)，這些都有可能使圍巖變形增大。因此，常要結(jié)合輔助施工措施對(duì)開(kāi)挖工作面及其前方巖體進(jìn)行預(yù)支護(hù)或預(yù)加固。(2)由于拱形開(kāi)挖高度較小，或地層松軟錨桿不易成型，所以對(duì)城市第四紀(jì)地層，施工中一般不設(shè)或少設(shè)錨桿

39、。(四)單側(cè)壁導(dǎo)坑法1單側(cè)壁導(dǎo)坑法適用于斷面跨度大，地表沉陷難于控制的軟弱松散圍巖中隧道施工。2單側(cè)壁導(dǎo)坑法是將斷面橫向分成3塊或4塊：側(cè)壁導(dǎo)坑(1)、上臺(tái)階(2)、下臺(tái) 階(3)，側(cè)壁導(dǎo)坑尺寸應(yīng)本著充分利用臺(tái)階的支撐作用，并考慮機(jī)械設(shè)備和施工條件而定。3一般情況下側(cè)壁導(dǎo)坑寬度不宜超過(guò)05倍洞寬，高度以到起拱線為宜，這樣導(dǎo)坑可分二次開(kāi)挖和支護(hù)，不需要架設(shè)工作平臺(tái)，人工架立鋼支撐也較方便。4導(dǎo)坑與臺(tái)階的距離沒(méi)有硬性規(guī)定，但一般應(yīng)以導(dǎo)坑施工和臺(tái)階施工不發(fā)生干擾為原則。上、下臺(tái)階的距離則視圍巖情況參照短臺(tái)階法或超短臺(tái)階法擬定。5單側(cè)壁導(dǎo)坑法每步開(kāi)挖的寬度較小，而且封閉型的導(dǎo)坑初次支護(hù)承載能力大，因而

40、變形較大。(五)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法1雙側(cè)壁導(dǎo)坑法又稱眼鏡工法。當(dāng)隧道跨度很大，地表沉陷要求嚴(yán)格，圍巖條件特別差，單側(cè)壁導(dǎo)坑法難以控制圍巖變形時(shí)，可采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。2雙側(cè)壁導(dǎo)坑法一般是將斷面分成四塊：左、右側(cè)壁導(dǎo)坑、上部核心土(2)、下臺(tái)階(3)。導(dǎo)坑尺寸擬定的原則同前，但寬度不宜超過(guò)斷面最大跨度的1/3。3施工順序：開(kāi)挖一側(cè)導(dǎo)坑，并及時(shí)地將其初次支護(hù)閉合。相隔適當(dāng)距離后開(kāi)挖另一側(cè)導(dǎo)坑，并建造初次支護(hù)。開(kāi)挖上部核心土，建造拱部初次支護(hù)，拱腳支承在兩側(cè)壁導(dǎo)坑的初次支護(hù)上。開(kāi)挖下臺(tái)階，建造底部的初次支護(hù)，使初次支護(hù)全斷面閉合。拆除導(dǎo)坑臨空部分的初次支護(hù)。4優(yōu)缺點(diǎn)：(1)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法雖然開(kāi)挖斷面分塊多，擾

41、動(dòng)大，初次支護(hù)全斷面閉合的時(shí)間長(zhǎng)，但每個(gè)分塊都是在開(kāi)挖后立即各自閉合的，所以在施工中間變形幾乎不發(fā)展。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果表明，雙側(cè)壁導(dǎo)坑法所引起的地表沉陷僅為短臺(tái)階法的12。(2)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工較為安全，但速度較慢，成本較高。(六)中隔壁法和交叉中隔壁法1、中隔壁法也稱CD工法，主要適用于地層較差和不穩(wěn)定巖體、且地面沉降要求嚴(yán)格的地下工程施工。2當(dāng)CD工法不能滿足要求時(shí)，可在CD工法基礎(chǔ)上加設(shè)臨時(shí)仰拱,即所謂的交叉中隔壁法(CRD工法)。(七)中洞法、側(cè)洞法、柱洞法、洞樁法（適用于地鐵車(chē)站）當(dāng)?shù)貙訔l件差、斷面特大時(shí)，一般設(shè)計(jì)成多跨結(jié)構(gòu)，跨與跨之間有梁、柱連接，一般采用中洞法、側(cè)洞法、柱洞法及洞樁法

42、等施工，其核心思想是變大斷面為中小斷面，提高施工安全度。1、中洞法施工就是先開(kāi)挖中間部分(中洞)，在中洞內(nèi)施作梁、柱結(jié)構(gòu)，然后再開(kāi)挖兩側(cè)部分(側(cè)洞)，并逐漸將側(cè)洞頂部荷載通過(guò)中洞初期支護(hù)轉(zhuǎn)移到梁、柱結(jié)構(gòu)上。由于中洞的跨度較大，施工中一般采用CD、CRD或雙側(cè)壁導(dǎo)航法進(jìn)行施工。中洞法施工工序復(fù)雜，但兩側(cè)洞對(duì)稱施工，比較容易解決側(cè)壓力從中洞初期支護(hù)轉(zhuǎn)移到梁柱上時(shí)的不平衡側(cè)壓力問(wèn)題，施工引起的地面沉降較易控制。中洞法的特點(diǎn)是初期支護(hù)自上而下，每一步封閉成環(huán)，環(huán)環(huán)相扣，二次襯砌自下而上施工，施工質(zhì)量容易得到保證。2側(cè)洞法施工就是先開(kāi)挖兩側(cè)部分(側(cè)洞)，在側(cè)洞內(nèi)做梁、柱結(jié)構(gòu)，然后再開(kāi)挖中間部分(中洞)，

43、并逐漸將中洞頂部荷載通過(guò)初期支護(hù)轉(zhuǎn)移到梁、柱上，這種施工方法在處理中洞頂部荷載轉(zhuǎn)移時(shí)，相對(duì)于中洞法要困難一些。兩側(cè)洞施工時(shí)，中洞上方土體經(jīng)受多次擾動(dòng)，形成危及中洞的上小下大的梯形、三角形或楔形土體，該土體直接壓在中洞上，中洞施工若不夠謹(jǐn)慎就可能發(fā)生坍塌。3。柱洞法施工是先在立柱位置施做一個(gè)小導(dǎo)洞，當(dāng)小導(dǎo)洞做好后，在洞內(nèi)再做底梁，形成一個(gè)細(xì)而高的縱向結(jié)構(gòu)，柱洞法施工的關(guān)鍵是如何確保兩側(cè)開(kāi)挖后初期支護(hù)同步作用在頂縱梁上，而且柱子左右水平力要同時(shí)加上且保持相等。4洞樁法就是先挖洞，在洞內(nèi)制作挖孔樁，梁柱完成后，再施作頂部結(jié)構(gòu)，然后在其保護(hù)下施工，實(shí)際上就是將蓋挖法施工的挖孔樁梁柱等轉(zhuǎn)入地下進(jìn)行。1K

44、413042掌握噴錨加固支護(hù)施工技術(shù)一、噴錨暗挖與初期支護(hù)(一)噴錨暗挖與支護(hù)加固1淺埋暗挖法施工地下結(jié)構(gòu)需采用噴錨初期支護(hù)，主要包括鋼筋網(wǎng)噴射混凝土、錨桿一鋼筋網(wǎng)噴射混凝土、鋼拱架一鋼筋網(wǎng)噴射混凝土等支護(hù)結(jié)構(gòu)形式。2在淺埋軟巖地段、自穩(wěn)性差的軟弱破碎圍巖、斷層破碎帶、砂土層等不良地質(zhì)條件下施工時(shí)，若圍巖自穩(wěn)時(shí)間短、不能保證安全地完成初次支護(hù)，為確保施工安全，加快施工進(jìn)度，應(yīng)采用各種輔助技術(shù)進(jìn)行加固處理，使開(kāi)挖作業(yè)面圍巖保持穩(wěn)定。(二)支護(hù)與加固技術(shù)措施1.暗挖隧道內(nèi)常用的技術(shù)措施(1)超前錨桿或超前小導(dǎo)管支護(hù)；(2)小導(dǎo)管周邊注漿或圍巖深孔注漿；(3)設(shè)置臨時(shí)仰拱。2暗挖隧道外常用的技術(shù)措施

45、(1)管棚超前支護(hù)；(2)地表錨桿或地表注漿加固；(3)凍結(jié)法固結(jié)地層；(4)降低地下水位法。二、暗挖隧道內(nèi)加固支護(hù)技術(shù)(一)主要材料1噴射混凝土應(yīng)采用早強(qiáng)混凝土，其強(qiáng)度必須符合設(shè)計(jì)要求。嚴(yán)禁選用具有堿活性集料?？筛鶕?jù)工程需要摻用外加劑，速凝劑應(yīng)根據(jù)水泥品種、水灰比等，通過(guò)不同摻量的混凝土試驗(yàn)選擇最佳摻量，使用前應(yīng)做凝結(jié)時(shí)間試驗(yàn)，要求初凝時(shí)間不應(yīng)大于5min，終凝時(shí)間不應(yīng)大于10min。2鋼筋網(wǎng)材料宜采用QZ35鋼，鋼筋直徑宜為612mm，網(wǎng)格尺寸宜采用150300mm，搭接長(zhǎng)度應(yīng)符合規(guī)范。鋼筋網(wǎng)應(yīng)與錨桿或其他固定裝置連接牢固。3鋼拱架宜選用鋼筋、型鋼、鋼軌等制成，采用鋼筋加工而成格柵的主筋直

46、徑不宜小于18mm。(二)噴射混凝土前準(zhǔn)備工作1噴射混凝土前，應(yīng)檢查開(kāi)挖斷面尺寸，清除開(kāi)挖面、拱腳或墻腳處的土塊等雜物，設(shè)置控制噴層厚度的標(biāo)志。對(duì)基面有滴水、淌水、集中出水點(diǎn)的情況，采用埋管等方法進(jìn)行引導(dǎo)疏干。2。應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)、噴射量等條件選擇噴射方式，宜采用濕噴方式；噴射厚度宜為50100mm。3鋼架應(yīng)在開(kāi)挖或噴射混凝土后及時(shí)架設(shè)；超前錨桿、小導(dǎo)管支護(hù)宜與鋼拱架、鋼筋網(wǎng)配合使用；長(zhǎng)度宜為3.03.5m，并應(yīng)大于循環(huán)進(jìn)尺的2倍。4。超前錨桿、小導(dǎo)管支護(hù)是沿開(kāi)挖輪廓線，以一定的外插角，向開(kāi)挖面前方安裝錨桿、導(dǎo)管，形成對(duì)前方圍巖的預(yù)加固。(三)噴射混凝土1噴射混凝土應(yīng)緊跟開(kāi)挖工作面，應(yīng)

47、分段、分片、分層，由下而上順序進(jìn)行，當(dāng)巖面有較大凹洼時(shí)，應(yīng)先填平。分層噴射時(shí)，一次噴射厚度可根據(jù)噴射部位和設(shè)計(jì)厚度確定。2鋼架應(yīng)與噴射混凝土形成一體，鋼架與圍巖間的間隙必須用噴射混凝土充填密實(shí)，鋼架應(yīng)全部被噴射混凝土覆蓋，保護(hù)層厚度不得小于40mm。3臨時(shí)仰拱應(yīng)根據(jù)圍巖情況及量測(cè)數(shù)據(jù)確定設(shè)置區(qū)段，可采用型鋼或格柵并噴混凝土修筑。(五)隧道內(nèi)錨桿注漿加固，錨桿施工應(yīng)保證孔位的精度在允許偏差范圍內(nèi)，鉆孔不宜平行于巖層層面，宜沿隧道周邊徑向鉆孔。錨桿必須安裝墊板，墊板應(yīng)與噴混凝土面密貼。三、暗挖隧道外的超前加固技術(shù)(一)降低地下水位法1當(dāng)淺埋暗挖施工地下結(jié)構(gòu)處于富水地層中，且地層的滲透性較好，應(yīng)首選

48、降低地下水位法達(dá)到穩(wěn)定圍巖、提高噴錨支護(hù)安全的目的。含水的松散破碎地層宜采用降低地下水位法，不宜采用集中宣泄排水的方法。2在城市地下工程中采用降低地下水位法時(shí)，最重要的決策因素是確保降水引起的沉降不會(huì)對(duì)已存在構(gòu)筑物或擬建構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)安全構(gòu)成危害。3降低地下水位通常采用地面降水方法或隧道內(nèi)輔助降水方法。4當(dāng)采用降水方案不能滿足要求時(shí)，應(yīng)在開(kāi)挖前進(jìn)行帷幕預(yù)注漿，加固地層等堵水處理。根據(jù)水文、地質(zhì)鉆孔和調(diào)查資料，預(yù)計(jì)有大量涌水或涌水量雖不大，但開(kāi)挖后可能引起大規(guī)模塌方時(shí)，應(yīng)在開(kāi)挖前進(jìn)行注漿堵水，加固圍巖。(二)地表錨桿(管)1地表錨桿(管)是一種地表預(yù)加固地層的措施，適用于淺埋暗挖、進(jìn)出工作井地段和

49、巖體松軟破碎地段。2地面錨桿(管)按矩形或梅花形布置，先鉆孔一吹凈鉆孔一用灌漿管灌漿一垂直插入錨桿桿體一孔口將桿體固定。地面錨桿(管)支護(hù)，是由普通水泥砂漿和全粘結(jié)型錨桿構(gòu)成地表預(yù)加固地層或圍巖深孔注漿加固地層。3錨桿類(lèi)型應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、使用要求及錨固特性進(jìn)行選擇，可選用中空注漿錨桿、樹(shù)脂錨桿、自鉆式錨桿、砂漿錨桿和摩擦型錨桿。(三)凍結(jié)法固結(jié)地層1凍結(jié)法是利用人工制冷技術(shù)，用于富水軟弱地層的暗挖施工固結(jié)地層。2.在地下結(jié)構(gòu)開(kāi)挖斷面周?chē)杓庸痰暮浫醯貙又秀@孔敷管，安裝凍結(jié)器，通過(guò)人工制冷作用將天然巖土變成凍土，形成完整性好、強(qiáng)度高、不透水的臨時(shí)加固體，從而達(dá)到加固地層、隔絕地下水與擬建構(gòu)筑

50、物聯(lián)系的目的。3在凍結(jié)體的保護(hù)下進(jìn)行豎井或隧道等地下工程的開(kāi)挖施工，待襯砌支護(hù)完成后，凍結(jié)地層逐步解凍，最終恢復(fù)到原始狀態(tài)。4凍結(jié)法主要優(yōu)缺點(diǎn)(1)主要優(yōu)點(diǎn)：凍結(jié)加固的地層強(qiáng)度高；地下水封閉效果好；地層整體固結(jié)性好；對(duì)工程環(huán)境污染小。(2)主要缺點(diǎn)：成本較高；有一定的技術(shù)難度。案例1K413042 1、背景某公司施工項(xiàng)目部承建城市地鐵3號(hào)標(biāo)段，包含一段雙線區(qū)間和一個(gè)車(chē)站，區(qū)間隧道及風(fēng)道出人口采用暗挖法施工，車(chē)站的主體結(jié)構(gòu)采用明開(kāi)法施工。區(qū)間隧道上方為現(xiàn)況道路，路寬225m，道路沿線的地下埋設(shè)有雨污水、天然氣、電信、熱力等管線，另外還有一座公共廁所。隧道埋深15m左右，并有100m左右長(zhǎng)度內(nèi)遇有

51、中風(fēng)化石灰?guī)r。巖層以上分別為黏土2m，砂卵石57m，粉細(xì)砂2m，粉質(zhì)黏土3m，回填土22.5m。施工日志記錄如下事件：(1)設(shè)計(jì)文件提供的相關(guān)地下管線及其他構(gòu)筑物的資料表明：隧道距所有地下管線的垂直凈距都在3.5m以上；經(jīng)過(guò)分析，項(xiàng)目部認(rèn)為地下管線對(duì)暗挖隧道施工的影響不大。但在挖到地面的公共廁所位置時(shí)隧道發(fā)生塌方。(2)隧道基底施工遇有風(fēng)化巖段，項(xiàng)目部擬采用松動(dòng)爆破法移除巖石；施工前編制了松動(dòng)爆破施工專(zhuān)項(xiàng)方案，但在專(zhuān)家評(píng)審時(shí)被否定，最后采取了機(jī)械鑿除法施工。(3)由于隧道噴射混凝土施工采用干噴方式，沒(méi)有采用投標(biāo)施工方案中的濕法噴射混凝土方式，被質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)要求暫停噴射混凝土施工。(4)在隧道完

52、成后發(fā)現(xiàn)實(shí)際長(zhǎng)度比工程量清單中長(zhǎng)度少1.5m。項(xiàng)目部仍按清單長(zhǎng)度計(jì)量。當(dāng)被監(jiān)理發(fā)現(xiàn)后要求項(xiàng)目部扣除1.5m的長(zhǎng)度。2問(wèn)題(1)事件1中最可能引起塌方的原因是什么?(2)事件2中專(zhuān)家為什么否定爆破法專(zhuān)項(xiàng)方案?(3)質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)為什么要求暫停噴射混凝土施工?(4)事件4，監(jiān)理要求項(xiàng)目部扣除1。5m的隧道長(zhǎng)度的做法是否正確，為什么?3參考答案(1)問(wèn)題l從背景分析，引起塌方可能成因是公共廁所的化糞池滲漏；較舊的污水混凝土管線、方溝、化糞池等滲漏情況比較多，致使隧道頂部土體含水量增大引起塌方，所以要特別引起注意。一般情況地下、地上建筑物較復(fù)雜，參考設(shè)計(jì)資料是一方面，更重要的是核對(duì)資料，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查。正

53、確的方法是：在開(kāi)工前，首先核對(duì)地質(zhì)資料，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查沿線地下管線、各構(gòu)筑物及地面建筑物基礎(chǔ)等情況，并制定保護(hù)措施。(2)問(wèn)題2因?yàn)楸尘敖榻B隧道位于城市現(xiàn)況路下，上方有多種管線，采用松動(dòng)爆破法移除風(fēng)化巖石應(yīng)充分考慮爆破風(fēng)險(xiǎn)及其后果的影響；采取機(jī)械鑿除施工風(fēng)險(xiǎn)較低，且容易控制。項(xiàng)目部原擬施工專(zhuān)項(xiàng)方案選擇不當(dāng)，被專(zhuān)家否定是必然的。(3)問(wèn)題3因?yàn)椴捎酶煞ㄉ鋰娀炷?，方法?jiǎn)單易行；但是工作空間粉塵危害較大；濕法噴射混凝土，需要較嚴(yán)格的施工配合，費(fèi)用較高；但是可有效減少粉塵污染；符合施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)防職業(yè)病消除粉塵危害的要求。質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)要求暫停噴射混凝土施工應(yīng)主要出于以下考慮；一是承包方應(yīng)按投標(biāo)文件中的施工方案

54、施工，如果需改變施工方案應(yīng)按有關(guān)規(guī)定，辦理變更手續(xù)。二是采用干法射噴混凝土現(xiàn)場(chǎng)施工粉塵較嚴(yán)重，通風(fēng)換氣裝置、除塵設(shè)備不符合職業(yè)衛(wèi)生要求或有關(guān)規(guī)定。（應(yīng)采用濕噴）(4)問(wèn)題4正確。因?yàn)閾?jù)有關(guān)規(guī)定：當(dāng)清單與實(shí)際發(fā)生的數(shù)量不符時(shí)，應(yīng)以實(shí)際數(shù)量為準(zhǔn)，清單中的單價(jià)不變。因此計(jì)算工程量應(yīng)按實(shí)際發(fā)土生的長(zhǎng)度，扣除15m長(zhǎng)度土。1K413043 掌握襯砌及防水施工要求噴錨暗挖(礦山)法施工隧道通常采用，以便保證隧道結(jié)構(gòu)使用功能和運(yùn)行安全。本條文簡(jiǎn)要介紹防水結(jié)構(gòu)施工要點(diǎn)。一、防水結(jié)構(gòu)施工原則(一)相關(guān)規(guī)范規(guī)定1地下工程防水技術(shù)規(guī)范GB 50108規(guī)定：地下工程防水的設(shè)計(jì)和施工應(yīng)遵循“防、排、截、堵相結(jié)合，剛?cè)嵯?/p>

55、濟(jì)，因地制宜，綜合治理”的原則。2地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50157規(guī)定：地下鐵道隧道工程的防水設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、地震烈度、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、施工方法和使用要求等因素進(jìn)行，并應(yīng)遵循“以防為主，剛?cè)峤Y(jié)合，多道防線，因地制宜，綜合治理”的原則，采取與其相適應(yīng)的防水措施。(二)復(fù)合式襯砌與防水體系1噴錨暗挖(礦山)法施工隧道通常采用復(fù)合式襯砌設(shè)計(jì)，襯砌結(jié)構(gòu)是由初期(一次)支護(hù)、防水層和二次襯砌所組成。2噴錨暗挖(礦山)法施工隧道的復(fù)合式襯砌，以結(jié)構(gòu)自防水為根本，輔加防水層組成防水體系，以變形縫、施工縫、后澆帶、穿墻洞、預(yù)埋件、樁頭等接縫部位混凝土及防水層施工為防水控制的重點(diǎn)。二、施工方案選擇1.施工

56、期間的防水措施主要是排和堵兩類(lèi)。施工前，根據(jù)資料預(yù)計(jì)可能出現(xiàn)的地下水情況，估計(jì)水量，選擇防水方案。施工中要做好出水部位、水量等記錄，按設(shè)計(jì)要求施作排水系統(tǒng)，確保防水效果。當(dāng)結(jié)構(gòu)處于貧水穩(wěn)定地層，同時(shí)位于地下潛水位以上時(shí)，在確保安全的條件下，可考慮限排方案。2在襯砌背后設(shè)置排水盲管(溝)或暗溝和在隧底設(shè)置中心排水盲溝時(shí)，應(yīng)根據(jù)隧道的滲漏水情況，配合襯砌一次施工。施工中應(yīng)防止襯砌混凝土或壓漿漿液侵人盲溝內(nèi)堵塞水路，盲管(溝)或暗溝應(yīng)有足夠數(shù)量和過(guò)水能力的斷面，組成完整有效的排水系統(tǒng)并應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。3襯砌背后可采用注漿或噴涂防水層等方法止水。施工前應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，通過(guò)試驗(yàn)作出設(shè)計(jì)，并在施工過(guò)程中修正各項(xiàng)參數(shù)。三、復(fù)合式襯砌防水施工(一)復(fù)合式襯砌防水層施工應(yīng)優(yōu)先選用射釘鋪設(shè)。(二)防水層施工時(shí)噴射混凝土表面應(yīng)平順，不得留有錨桿頭或鋼筋斷頭，表面漏水應(yīng)及時(shí)引排，防水層接頭應(yīng)擦凈。防水層可在拱部和邊墻按環(huán)狀鋪設(shè)，開(kāi)挖和襯砌作業(yè)不得損壞防水層，鋪設(shè)防水層地段距開(kāi)挖面不應(yīng)小于爆破安全距離，防水層縱橫向鋪設(shè)長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)