對我國以后盾構施工技能存在問題的探討

1、對我國當前盾構施工技術存在問題的探討建材與裝飾 2008年 1月中旬刊 張智1 施工技術比較我國城市軌道交通地下工程的建設 ,就地層特性 ,可分為 4 大類 : 以砂卵層為主，如成都、北京等地；以巖層為主，如重慶、青島等 地；軟弱地層與巖層（風化巖層）交變,如南京、廣州等地；軟弱地 層,如上海市 ,隧道和地下車站修筑在軟土層中。由于地質條件不同 ,所采用的施工方法差異較大 ,這就造成了我國 城市軌道交通建設中工法多樣性的特點。 我國城市軌道交通的施工先 后采用了明挖法、礦山法、暗挖法、蓋挖法、盾構法等施工技術,有的已經(jīng)達到了國際先進水平。（1）明挖法需要在隧道沿線占用比較多的施工場地 ,在城區(qū)

2、交通流量 大,道路狹窄的情況下 ,已經(jīng)基本無法滿足其施工場地要求。施工場地 暴露,對周圍地區(qū)的環(huán)境影響大 ,無法滿足環(huán)保要求；（2）礦山法雖然占用施工場地較小 ,但其施工所造成的地表沉降較難 控制,通常情況下 ,對地面建筑物及地下管線都有一定的影響甚至造成 破壞。同時 ,施工必須確保開挖面無水作業(yè) ,因此需要在沿線普遍降低 地下水。降水施工需要在地面施工大量的降水井 ,不僅提高了工程造 價,還造成了對地下水的污染 ,而且在城區(qū)道路狹窄和地面建筑物密集 區(qū),沒有施做降水井的條件。由于人工開挖和支護 ,因此施工進度慢 ,作 業(yè)效率低 ,勞動強度大 ,安全性差。施工的防水質量不易保證。施工對 地表沉

3、降的控制難度較大 ,尤其是在不良地質段或地面房屋密集區(qū)施 工時,很難將地表沉降控制在較小范圍內；（3）暗挖法雖然地面干擾小 ,造價低,但機械化程度低 ,進度慢 ,勞動強 度高,環(huán)境惡劣 ,風險大；（4）蓋挖法雖然占用場地時間短 ,對地面干擾小 ,安全 ,但施工工序復 雜 ,交叉作業(yè) ,施工條件差。它多用于修建地鐵車站；（5）盾構法對城市的正常功能及周圍環(huán)境的影響很小。除盾構豎井 處需要一定的施工場地以外 ,隧道沿線不需要施工場地 ,無需拆遷 ,因 而對城市的商業(yè)、 交通、住居影響很小。 可以在深部穿越地上建筑物、 河流；在地下穿過各種埋設物和已有隧道而不對其產(chǎn)生不良影響。 施 工一般不需要采取

4、地下水降水等措施 ,也無噪聲、振動等施工污染。 可根據(jù)施工隧道的斷面大小、 埋深條件等施工隧道特點和地基圍巖的 基本條件進行設計、制造或改造盾構機 ,所以此法是適合于某一區(qū)間 的專有方法。 此外它的施工精度高。 如管片的制作精度幾乎近似于機 械制造的程度。由于斷面不能隨意調整 ,對隧道軸線的偏離、管片拼 裝精度也有很高的要求?？梢钥闯?,盾構法對地面結構影響可能性最 小；對環(huán)境無不良影響 ,地下水位可保持；對工作人員較安全 ,勞動強 度低 ,進度快；機械化程度高；隧洞形狀準確；質量高 ,襯砌經(jīng)濟。2我國盾構技術的發(fā)展正是由于盾構施工的這些優(yōu)點 ,使得這項技術已經(jīng)發(fā)展、細 化為大量、復雜的施工技

5、術 ,并逐步在實際工程上廣為利用。盾構法 在國際上起步較晚 ,但近年發(fā)展較快。我國盾構法隧道施工技術近年 來也有了較大的發(fā)展。國內盾構技術發(fā)展開始于 20 世紀 50 年代 ,首 先應用于修建煤礦巷道 ,1963年上海結合地下鐵道的籌建 ,開始開發(fā)盾 構技術 ,并于 1990 年開始在地鐵一號線大量引進盾構進行施工。 1991 年上海地鐵1#線引進法國FCB公司的7臺土壓平衡式盾構，采用大刀 盤開挖、螺旋輸送機排土 ,同時備有同步壓漿、計算機控制系統(tǒng)等 ,性 能比較完善。上海利用這 7 臺盾構機建成地鐵 1#線區(qū)間隧道 ,全長 18.5km。該盾構直徑為6.2m,混凝土管片厚度0.35m,每環(huán)

6、6塊，環(huán)寬 1.0m。隧道經(jīng)過淤泥土和淤泥質亞粘土 ，覆土深度5 18m,盾構進尺為 46m/d地面沉降控制在1030mm。該工程于1995年4月10日正 式全線試運營 ,為我國在含水軟土地區(qū)的城市中修建隧道提供了寶貴 的經(jīng)驗。經(jīng)過多年的發(fā)展 ,在上海等軟弱地質條件的盾構施工技術已 相當成熟。近年來隨著我國綜合國力的提高 ,很多城市大力發(fā)展地鐵 , 如北京、上海、廣州、南京、深圳等城市 ,到 2003年以上述城市引進 了近 40 臺盾構用于地鐵施工。目前 ,國內許多城市的軌道交通建設采 用了盾構施工技術。 如北京市南北交通路網(wǎng)中的北京地鐵五號線工程 線路全長27.6km,南起豐臺區(qū)的宋家莊，北

7、至昌平區(qū)的太平莊，途經(jīng)天 壇、東單、雍和宮和和平里等重要地區(qū) ,就是采用盾構法施工技術。3我國盾構技術需要解決的主要問題任何新技術的開發(fā)、產(chǎn)生要根據(jù)市場需求和國情,進行仔細的論證。就目前我國盾構技術在城市軌道交通系統(tǒng)建設使用的情況而言 , 一些問題的解決、新技術的開發(fā)將成為當務之急。（ 1）研究盾構機 ,生產(chǎn)國產(chǎn)盾構機。 目前的盾構機以進口為主 ,這就增 加了盾構法施工的費用。在如今經(jīng)濟迅猛發(fā)展的形式下,應將盾構機的生產(chǎn)轉為國內為主。（2）在國產(chǎn)盾構機還沒有被接納的情況下 ,造價的問題同時使得盾構 機的反復使用變得明顯。 盾構機是根據(jù)施工隧道的特點和圍巖情況進 行設計、制造。盾構機必須根據(jù)施工

8、隧道的斷面大小、埋深條件、地 基圍巖的基本條件進行設計、 制造是適合于某一區(qū)間的專用設備。 但 是,由于盾構機本身是一個非常昂貴的設備 ,以我國的工程造價水準 , 還不具備一項工程完全折舊的能力。因此 ,在購置設備時 ,一定要考慮 到機械的反復使用問題 ,盡可能設計多功能、多用途的機械以充分發(fā) 揮其作用。（3）研究長距離施工。 因為盾構法施工效率高 ,因此適合長距離施工。 在一些地鐵施工、 排污隧道施工中也經(jīng)常遇到長距離施工的問題。 這 一問題的解決除依靠提高盾構機的耐磨性能以外 ,研究刀頭等易磨損 部件的更換技術也是比較實用的方法。 當然地下接合技術也是一個非 常有效的技術 ,但必須考慮到使

9、用時地下接合對盾構機的要求和對施 工管理精度的要求。4）結合國內主要隧道結構形式 ,研究雙圓形或眼鏡形盾構。我國的 地鐵隧道采用單圓雙線隧道施工 ,容易出現(xiàn)后續(xù)隧道對先行隧道發(fā)生 影響和超近距離施工的問題。 如果采用雙圓形或眼鏡形盾構進行施工 這些問題將會得到解決。 而這一新技術能否得到使用的另一個決定因 素就是造價問題 ,也就是施工兩個單圓隧道和施工一個雙圓形或眼鏡 形隧道的經(jīng)濟性比較問 題。（5）研究采用 3圓形盾構 ,減少施工費用。由于地鐵車站一般設置在 城市繁華地區(qū) ,很多工程已經(jīng)遇到難以確保施工用地或施工用地拆遷 費過高的問題。如果能夠采用 3 圓形盾構施工地鐵車站將會使這一難 題得

10、到解決。（6）研究管片技術 ,保證襯砌管片不發(fā)生裂縫、踏步、滲漏和長期耐 久性。目前為止 ,我國使用的管片種類比較單一 ,而且分塊、接頭也比 較簡單。由于管片技術的發(fā)展必須與管片設計理論相結合,而且需要相應的試驗驗證工作。盾構施工技術除了上述問題外 ,還存在著其它待改進和提高的問 題。如隧道設計和盾構施工中除了要保證工程本身安全、 質量的要求 外,更重要的是如何控制對隧道沿線環(huán)境的影響以及從做好地鐵建成 后隧道保護要求來考慮 , 要提高隧道襯砌環(huán)抵抗隧道縱向變形的能 力。盾構隧道設計、 施工和管理等方面工作要圍繞如何加快重點工程 建設進度進行精心施工要做到方便施工 ,簡化工序 ,節(jié)約投資 ,加

11、強盾 構隧道的耐久性 ,提高隧道的抗?jié)B、抗蝕能力。盾構法施工的幾點問題及其發(fā)展方向2004 年 第 25 卷張榮國武漢理工大學國外建材科技第4期2 盾構施工引起地表下沉的問題及隧道沉降 在軟土中采用盾構法進行隧道施工時 ,一般會引起隧道上方地表 下沉 ,并且在隧道施工階段和運營階段還會產(chǎn)生隧道沉降。因此 ,必須 認真研究盾構施工中地表下沉的原因 ,分析影響地表下沉和隧道沉降 的各種因素。在設計和施工中采取合理的措施 ,減少和控制地面地表 下沉和隧道沉降。2.1 地表下沉的原因盾構施工時 ,導致地表下沉的原因是多方面的 ,其主要原因可以分 為以下幾點 :開挖面上的土水壓力不平衡導致開挖面失去穩(wěn)定

12、性。 此時 ,壓力艙壓力大于開挖面土壓力和水壓力時出現(xiàn)地基隆起 ,相反會 出現(xiàn)地基沉降。盾構推進對圍巖的擾動。盾構殼板和圍巖的摩擦、 以及圍巖的擾動會引起地基隆起和沉降。 尤其在蛇曲修正、 曲線推進 時如采用超挖，會使圍巖松動的范圍變大加大地基的沉降量。盾尾空隙的發(fā)生和壁后注漿的不足。盾構施工必然產(chǎn)生盾尾空隙,這一空隙會引起地基的應力釋放而產(chǎn)生彈塑性變形。 一般可通過實施壁 后注漿來控制 ,但壁后注漿的材料、注漿時間、位置、壓力、注漿量 都會影響地基的變形量。管片的變形和變位。管片從盾尾脫出后，受到圍巖荷載作用發(fā)生一些變形或變位 ,造成地基沉降 ,但其量一般較 小。地下水位下降。由于漏水或降水

13、引起的地基沉降。(2)做好盾尾建筑空隙的充填壓漿確保壓注工作的及時性 ,盡可能縮短襯砌脫出盾尾的暴露時間 ,以防 地層塌陷。確保壓漿數(shù)量，控制注漿壓力。改進壓漿材料的性能。(5)管片技術 :目前為止 ,我國使用的管片種類比較單一 ,而且分塊、接頭 也比較簡單。由于管片技術的發(fā)展必須與管片設計理論相結合 ,而且 需要相應的試驗驗證工作。這一方面尚需要進行大量的研究工作。盾構法施工過程中的常見問題及防治措施任懷志(中鐵十九局)3隧道內漏水原因與防治3.1隧道內漏水原因盾構隧道是由一片片獨立的管片通過螺 栓聯(lián)接起來， 管片接縫部位為防水的薄弱環(huán)節(jié)， 隧道內漏水部位一般 出現(xiàn)在管片接縫處。產(chǎn)生漏水的主

14、要原因是：管片拼裝過程中偏差、止水條老化或失效。3.2 隧道漏水防治321加強管片制作、運輸和拼裝的管理提高管片的制作精度和質 量，控制水平拼裝環(huán)、縱縫間隙小于 2mm,確保管片密實無裂縫， 抗?jié)B要求達到設計標準。加強管片起吊、運輸及堆放管理，避免出 現(xiàn)貫穿性裂縫。管片堆放時內弧面向上，寬度方向應上下對齊，不 準傾斜。管片間放兩條木墊板，墊板上下對齊，使中間隔空。管片 拼裝前查看前一環(huán)管片與盾尾間隙, 結合前環(huán)成果報表決定本環(huán)糾偏 量和措施。管片拼裝要防止出現(xiàn)錯縫、臺階差，可以通過加貼楔子 微量調整間隙來保持環(huán)面的平整度，楔子不得超過 4mm。豎曲線段 推進時,應計算上下左右的超前量,分段粘貼

15、低壓石棉板,在推進過 程中,使其經(jīng)千斤頂壓縮后成一平整楔行環(huán)面, 粘貼環(huán)面的面積一般 應大于整個環(huán)面的一半。 糾偏楔子厚度超過設計厚度時, 止水帶也應 加貼遇水膨脹條。 封頂塊兩側的止水條在拼裝前涂表面潤滑劑, 以減 少封頂塊插入時的摩阻力。管片如遇損壞，輕則就地修補，重則重 新調換后方可繼續(xù)進行。3.2.2 加強止水條質量管理隧道采用的遇水膨脹橡膠止水帶是在氯 丁橡膠密封條上加覆一層遇水膨脹條制成的, 由于施工期間常遇到下 雨或者隧道低部積水, 操作不會使遇水膨脹止水帶和螺栓墊圈在拼裝 前遇水預膨脹或變形, 影響止水效果, 故應在粘貼止水帶的地方做好 防雨措施, 搭設活動防雨棚和在止水帶表面

16、涂緩膨劑。 冬季施工時 應設置烘房設施, 作橡膠止水帶加溫。 角部加貼的自粘貼橡膠薄片厚度長度應符合設計要求，以免影響止水帶效果?！癋”塊插入間隙偏小，摩阻力大，止水帶容易延伸拉長，角部形成“疙瘩”，影響壓密，所以在拼裝前應涂水性潤滑劑，以減少封頂塊插入時摩阻力。盾構法隧道施工背后注漿技術朱科峰廣東土木與建筑!""# 年$月!"#$!%&$!# ' ()*+,(+"' ,(*-*,$!*$, ' *$!第$期/".!""#$01$第？期廣東土木嶺業(yè)陸NtJHMD 年丁耳<；UAMCDt&

17、gt;NC ARCHrrECTUJlL CIVILJI'L 2003%前言隨著城市地下空間的開發(fā)，盾構施工技術越來越多地應用于城市 的地鐵隧道以及市政設施隧道中。當盾構機在一定深度地層中推進 時，可根據(jù)盾構機與地表上某點的相對距離，將盾構掘進過程分成 到達前、到達時、通過、脫出、脫出后等2個子過程。當盾構機從該點脫出后，在管片襯砌和天然土層之間會留下空隙，該空隙理論上為 環(huán)形，厚度通常約為 34455，對其的填充通常需要采用背后注漿技術 來完成。 如果這一空隙不能及時有效地得到填充， 則天然土體將處于 側向無支撐狀態(tài)， 從而產(chǎn)生很大的地面沉降， 造成地表建筑物的破壞。 因此，背后注漿技

18、術是盾構法隧道施工中的一項關鍵技術， 本文將介 紹國內外背后注漿技術的發(fā)展現(xiàn)狀，旨在促進該技術今后的推廣應 用。!背后注漿的作用和種類 在盾構機脫出后，采用背后注漿技術具有以下 2 個方面的作用，即： !及時充填盾尾空隙，抑制天然土體變形，控制地面沉降，保證環(huán)境 安全；"增強隧道的防水能力，作為襯砌防水的第一道防線，提供長期、均 質、穩(wěn)定的防水功能； #可使外力作用均勻化，有利于管片襯砌三維 位置的穩(wěn)定；$作為隧道襯砌結構的加強層，提高其耐久性； %在采用泥水平衡盾 構時，能夠減少和抵制泥水回竄至盾尾及已建成的隧道外， 從而控制 隧道的上浮量，使隧道盡快達到穩(wěn)定。背后注漿有兩種形式，

19、 一是采用盾殼外表設置的注漿孔隨盾構推進同 步注漿；二是由管片上的預留注漿孔進行壓漿， 其中同步注漿是一種 較先進的技術，下面將對其作詳細介紹。%注漿施工工藝 注漿方式應根據(jù)盾構機脫出管片時， 盾尾外殼與管片的相對位置而決 定，若盲目地采取等量、均勻壓注法，就會造成壓漿極不均勻而影響 管片周圍地層的穩(wěn)定。 為了使環(huán)形間隙能較均勻地充填， 并防止襯砌 承受不均勻偏壓，同步注漿對盾尾預置的 ）個注漿孔同時進行壓注， 在每個注漿孔出口設置分壓器， 對各注漿孔的注漿壓力和注漿量進行 檢測與控制， 從而達到對管片背后對稱均勻壓注。 同步注漿結束標準 為注漿壓力達到設計壓力，注漿量達到設計注漿量的 .*5

20、 以上，對注 漿不足或注漿效果不好的地方應進行補強注漿， 以提高注漿層的密實 性和防水效果。為保證背后注漿的順利完成， 施工時應注意以下問題： $注漿前進行詳細的漿液配比試驗， 選定合適的注漿材料及漿液配比， 保證所選漿液配比、強度和耐久性等物理力學指標符合設計施工要 求；%制訂詳細的注漿施工設計、工藝流程及注漿質量控制程序，嚴 格按要求實施注漿、檢查、記錄和分析，及時做出 ! （注漿壓力 8/"A 注漿量 8/#A 時間 8 曲線， 分析注漿效果，反饋指導下次注漿； &根據(jù) 洞內管片襯砌變形和地面及周圍建筑物變形監(jiān)測結果及時進行信息 反饋，修正注漿參數(shù)設計和施工方法，發(fā)現(xiàn)情

21、況及時解決； '做好注 漿孔的的密封，保證其不發(fā)生滲漏； （做好注漿設備的維修保養(yǎng)，保 證注漿材料供應與注漿作業(yè)不間斷。3 盾構施工技術發(fā)展簡史盾構法問世已有170多年o 1825年英國人布魯洛（M丄brunel）在蛀蟲鉆 孔的啟示下 ,最早提出了盾構法建設隧道的方法 ,并于 1825 年在穿越 泰晤士河的隧道中第一次使用了盾構技術。 1830 年 Lord Cochrance 發(fā)明了施加壓縮空氣的 “壓氣法” 以解決盾構穿越飽和含水地層時防 止涌水的問題。10年后,Greathead首創(chuàng)了在盾尾襯砌外部盾尾空隙中 注漿以控制地基變形的壁后注漿方法,進一步推動了盾構法隧道在城市建設中的

22、應用。 1865 年巴爾勞首次采用圓形斷面盾構 ,之后這種斷 面就成為盾構隧道的基本斷面。 20 世紀 6070年代,繼法國研制了泥 水加壓式盾構后 ,日本也研究開發(fā)了土壓平衡式盾構,這種閉胸式頭部、刀盤機械開挖的技術結合管片襯砌、 壁后注漿及防水技術成為近 30 年盾構技術的主流。我國上世紀 50年代初首次在東北阜新煤礦采用盾構法修建了直徑 2.6 m的輸水巷道，1966年在上海采用網(wǎng)格式擠壓盾構修建了直徑達到10m 的打浦路越江隧道 ,80 年代初期上海開始使用土壓平衡式盾構進行 地鐵隧道的修建 ,80 年代末期我國開始使用泥水加壓式盾構,并在1994 年成功地進行了上海延安東路南線越江隧

23、道工程。至今有多項 重點隧道工程均采用了盾構法施工 ,如廣州地鐵二號線海珠廣場站至 市二宮站區(qū)間采用了用泥水盾構改造的復合式盾構施工 2,南京地鐵 一號線釣魚臺盾構工作井至三山街站南端頭井區(qū)間采用日本三菱公 司生產(chǎn)的 6 340 mm 土壓平衡鉸接式盾構機施工 3,南水北調中線工程穿黃工程 4 、西氣東輸工程通過長江均采用泥水加壓式盾構施工5。盾構隧道常見質量問題分析李永鴻（深圳市地鐵集團有限公司，廣東深圳 518026）隧道與地下工程目前國內地鐵盾構隧道主要由鋼筋混凝土預制管片構成， 其原理是拼 裝成環(huán)的管片直接成為隧道的最終襯砌， 在隧道施工和使用過程中保 持結構穩(wěn)定，并承擔盾構機的頂推力

24、、注漿壓力、圍巖壓力和地下 水壓力。盾構隧道管片是隧道的主要結構形式，也是隧道的防水、防 火和耐久性等綜合性能的保證， 管片拼裝后的外觀質量和防水質量是 影響隧道質量的直接因素 1。雖然盾構法在地鐵隧道工程中的應用非常普遍， 但管片拼裝仍存在一 些比較常見卻又尚未得到很好解決的問題，如管片的開裂、破損、錯 臺和滲漏水等。筆者依據(jù)深圳地鐵二期工程的施工實踐， 對管片拼裝 時各類質量缺陷產(chǎn)生的主要原因進行了分析，并提出了一些控制措 施。工程中管片主要質量缺陷統(tǒng)計見表 1。表1深圳地鐵二期盾構隧 道管片主要質量缺陷統(tǒng)計衣1深圳地快期盾構隧道管片主要質址缺陷統(tǒng)計缺陷種類比例期5324開裂16破損71管

25、片滲漏水1.1原因分析管片滲漏水是盾構隧道施工中最常見的質量通病，其產(chǎn)生原因可以歸 結為以下幾個方面：1）管片拼裝不到位。當縫隙不均勻或接縫中有夾雜物，管片縱縫有內外張角、前后喇叭時，管片外弧面接縫處產(chǎn)生應力集中，混凝土出 現(xiàn)楔塊狀碎裂，致使止水條與管片間不能密貼。2）成品保護不足或止水條的粘貼不牢固。管片拼裝時的錯動，特別 是最后封頂塊（K塊）的插入易使止水條移位或被擠到管片外側。3）注漿效果差。注漿孔是盾構隧道防水中的薄弱環(huán)節(jié)，進行同步注 漿時的漏漿、注漿量不足、注漿后封堵不到位，都會引起管片漏水。4）盾構機姿態(tài)控制不當。盾構與管片的姿態(tài)不好，會引起成型隧道 管片錯位，相鄰管片止水帶不能正

26、常吻合壓緊，引起管片漏水；掘進 過程中推力不均勻或者推力過大， 也會造成管片受力不均勻而產(chǎn)生裂 紋。5）地下水影響。因施工場地地下水豐富，加之注漿量不足，部分管 環(huán)上浮量較大，導致環(huán)縫止水條被扯破或移位，縱縫出現(xiàn)內外張角。1.2 控制與預防措施 控制隧道滲漏水可以從管片自防水、 襯砌接縫防水、 盾尾填充注漿等 幾方面考慮。1）提高管片質量和混凝土防水等級， 如：采用高抗?jié)B等級 （S10、S12） 的混凝土，根據(jù)設計合理選擇管 片形式，保證盾尾間隙合理；加強管片運輸過程中的成品保護工作， 嚴格檢查驗收進場管片。2）進行管片拼裝作業(yè)時，嚴格控制千斤頂?shù)纳炜s， 1.2 控制與預防措 施控制隧道滲漏水

27、可以從管片自防水、襯砌接縫防 水、盾尾填充注漿等幾方面考慮。1）提高管片質量和混凝土防水等級， 如：采用高抗?jié)B等級 （S10、S12） 的混凝土，根據(jù)設計合理選擇管片形式，保證盾尾間隙合理；加強管 片運輸過程中的成品保護工作，嚴格檢查驗收進場管片。2）進行管片拼裝作業(yè)時，嚴格控制千斤頂?shù)纳炜s， 2 管片破損和開 裂2.1 原因分析管片破損的原因主要有以下幾個方面：1）設計原因。在進行管片的配筋（特別是管片接縫面的構造配筋） 設計，以及確定管片設計參數(shù)、管片接頭形式、接頭螺栓的形式時， 未充分考慮曲線半徑與管片長度之間的適應性。2）制作原因?；炷林谱?、振搗、養(yǎng)護等環(huán)節(jié)操作不規(guī)范，會影響 管片混

28、凝土的強度； 不精細和不準確的模具經(jīng)常導致管片外觀和尺寸 與設計不符。3）拼裝原因。拼裝不到位是管片破損的主要原因之一，管片在拼裝 過程中，拼裝方法和拼裝順序十分關鍵。 管片的拼裝順序與精度控制 不當，就會發(fā)生錯縫、開縫或環(huán)縫夾砂，角部就可能呈點接觸或線接 觸從而導致受力不均勻而產(chǎn)生裂紋。 管片錯臺也容易導致相鄰塊管片 間產(chǎn)生應力集中現(xiàn)象，使管片邊緣發(fā)生開裂、崩角。另外，管片安裝 質量與安裝速度和操作工人的熟練程度有很大關系。4）盾構推力和姿態(tài)原因。盾構機的推進千斤頂作用在管片上，依靠 管片提供反力使盾構機向前掘進， 盾構掘進過程中總推力過大或推力 不均勻，均會導致管片開裂。 當盾構的方向與管

29、片的方向產(chǎn)生差異時， 會發(fā)生盾構與管片爭高低（擠壓）的現(xiàn)象，從而導致管片的損傷或變 形，管片寬度越大這種現(xiàn)象發(fā)生的概率就越高。另外，盾構姿態(tài)調整 時糾偏過猛，也是致使管片開裂的直接原因。5）注漿壓力原因。施工過程中注漿壓力過大、注漿量不足，漿液填 充不均勻等因素， 均會使管片局部受力不均而產(chǎn)生開裂和破損。 注漿 壓力過大，還可能使面板破損、 K 管片產(chǎn)生大的變形，這種現(xiàn)象在隧 道施工過程中多次發(fā)生 3。2.2 控制與預防措施工程實踐證明， 任何可見裂縫都是微裂縫發(fā)展的結果。 混凝土出 現(xiàn)裂縫很難避免， 問題是如何使混凝土的裂縫范圍降到最低 4。管片 局部的裂縫不影響管片結構的使用，但是會對隧道

30、的防水造成影響。 為了提高管片安裝質量， 施工前應做好詳細的計劃， 并在施工過程中 嚴格執(zhí)行計劃； 操作人員要經(jīng)過培訓后上崗， 嚴格遵守盾構掘進方向 及姿態(tài)的控制規(guī)程； 此外，還應加強進場管片的外觀質量檢查及管片 拼裝過程質量控制。根據(jù)施工經(jīng)驗總結， 控制管片破損與開裂的主要措施有以下幾個 方面：1）合理選擇管片類型，選型時以適應盾尾間隙為主，兼顧設計線形， 確保盾尾間隙均勻。2）通過試驗有針對性地選擇混凝土配合比，使其與氣候條件、鋼模 和施工工藝參數(shù)有機結合，優(yōu)化施工工藝及配筋構造設計。3）結合盾構機機型和地層特點，合理設置掘進參數(shù)，控制盾構的扭 轉，選擇合理的推力，做到事前控制。4）加強盾

31、構操作，避免姿態(tài)糾偏過猛。正確控制好轉彎地段的盾構 姿態(tài)，控制原則以適應設計線形為主，適時糾偏，切忌過急過猛；總 推力過大時，在土艙內注入泡沫，防止出現(xiàn)“泥餅”現(xiàn)象，減小掘進 扭矩和總推力。另外，盾構機過站時盡可能把損壞的密封刷全部更換。5）采用合理的拼裝方法和拼裝順序，提高管片的安裝精度。根據(jù)人 工測量管環(huán)的數(shù)據(jù)變化情況， 適當增加卸水孔及管片外弧面注雙液漿 次數(shù)，多級測量復核以消除導向系統(tǒng)的誤差。 當管片環(huán)面不平整或千 斤頂撐靴重心偏位時，要及時更換新的千斤頂撐靴，并予以調整。6）控制注漿壓力和注漿量，確保填充質量。二次注漿時復緊注漿管 片周邊3環(huán)的管片螺栓。對于大斷面隧道，在日進度920

32、 m的情況 下，采用真圓保持器可以減小管片變形和破損。3 管片錯臺3.1 原因分析管片錯臺是指管片與管片之間的內弧面不平整， 一般是由于受力不均 勻造成的。 盾構隧道施工中管片錯臺不僅影響隧道外觀質量， 而且會 導致隧道漏水。 盾構隧道管片發(fā)生錯臺的因素很多， 其主要原因可以 從下 4 方面分析： 1）拼裝作業(yè)不規(guī)范。管片安裝時，管環(huán)面不平整，出現(xiàn)上翹或下翻； 管片精度不足或相鄰 2 環(huán)管片間有夾雜物； 管片拼裝的中心與盾尾中 心不同心；管片徑向內移，造成過大的環(huán)高差；另外，掘進時未能及 時復緊管片螺栓，管片受力不均勻，也會引起錯臺。2）注漿控制不當。圍巖裂隙發(fā)育、地下水豐富等因素會增加同步注

33、 漿難度，致使管片外弧面的束縛力較小。管片二次補注漿時，如果注 漿壓力控制不當，會產(chǎn)生注漿偏壓，從而引起管片錯臺。3）盾構機姿態(tài)控制不好。掘進工程中，盾構機姿態(tài)控制不好時，千 斤頂對拼裝好的管片產(chǎn)生不均勻推力， 擠壓彈性密封墊，引起管片間 縱向位移，導致錯臺發(fā)生。4）線路弧度和坡度影響。盾構機姿態(tài)控制與曲線段不匹配時容易導 致管片錯臺；在上軟下硬地層、變坡段等線路中，掘進壓力容易產(chǎn)生 偏差，刀具嚴重磨損后未能及時更換，導致推力過大等情況，均會產(chǎn) 生錯臺。經(jīng)過調查統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，管片拼裝錯臺現(xiàn)象主要發(fā)生在環(huán)向連接縫處，縱縫處的錯臺出現(xiàn)較少且數(shù)值較小，破損也少。深圳地鐵二期2號線某區(qū)間管片環(huán)縫錯臺及縱縫

34、錯臺統(tǒng)計見表 2。我2 管片環(huán)縫錯臺與縱縫錯臺比例統(tǒng)計 類別0 5 mm 6 -f 1 0 1L111H 20 inn 2130 nun>3() mm環(huán)縫KO.I15.42.71.5().3縱縫90.2731.50.8().2根據(jù)GB 50446-200盾構法隧道施工與驗收規(guī)范，地鐵盾構隧道相 鄰管片徑向錯臺允許偏差為 10 mm，相鄰管片環(huán)向錯臺允許偏差為15 mm。錯臺不僅影響成型隧道的美觀也影響管片的止水效果，由于 管片止水條的寬度為19 mm （有效寬度為13 mm）,因此，當相鄰管 片錯臺量達到7mm以上時，管片間的防水方式與設計情況已經(jīng)不一 致。3.2 控制與預防措施 盾構機

35、在掘進過程中， 運動軌跡很難與設計軸線完全重合， 而是圍繞 隧道設計軸線作蛇形運動，盾構掘進總是處于不斷糾偏的過程中 5。 減少管片錯臺的措施主要從以下幾個方面考慮： 1）優(yōu)化線路設計，盡量避免小直徑的曲線段。根據(jù)設計線路選擇管 片，對于曲線半徑較小的路線，可以采用寬度較小的管片。2）合理配置各種類型的管片，轉彎管片的比例必需達到實際施工的 需求，嚴格控制管片螺栓的質量。管片在盾構內居中拼裝，避免管片 與盾殼碰撞， 保證管片軸心與盾構機軸心一致， 施工時嚴格控制千斤 頂行程差和盾尾間隙等。3）盾構機姿態(tài)控制。掘進時不應對盾構機姿態(tài)作過急的調整，運動 軌跡應盡量平順。糾偏時宜慢不宜急，防止盾構機

36、蛇形量過大，一般 每環(huán)糾偏量不允許超過 10 mm6 ，油缸行程差制在 60 mm 左右為宜。4）安裝管片時，必須加強監(jiān)督管片拼裝過程，規(guī)范管片安裝程序。 掘進時及時復緊撐靴后 4 環(huán)的管片螺栓，防止管片上浮。5）嚴格注漿管理， 加強同步注漿控制。根據(jù)地層狀況調整注漿方式， 控制注漿壓力，在圍巖裂隙發(fā)育和地下水豐富的地層可每隔 10 環(huán)使 用雙液漿做止水環(huán)。4 結論盾構施工對管片拼裝質量的要求很高， 因此在掘進控制和管片選型時 一定要謹慎。盾構隧道施工中大多數(shù)質量問題可以在施工過程中得到 控制，提高盾構隧道質量最直接有效的措施就是加強施工過程的質量控制。外觀質量的控制應以預防為主， 工程項目管

37、理中的質量控制 主要表現(xiàn)為施工組織和現(xiàn)場控制。 合理選擇與安裝管片是關鍵， 管片 依據(jù)盾構的機盾尾間隙來選擇。只有生產(chǎn)、運輸、安裝和維護等各個 環(huán)節(jié)嚴格按照技術規(guī)范操作， 才能將隧道和管片襯砌產(chǎn)生破壞缺陷的 可能性降到最小。 盾構機的選擇也十分重要， 主要考慮盾構機的功能 配備、設備使用性能、各項系統(tǒng)的技術規(guī)格、關鍵系統(tǒng)或項目的參數(shù) 指標等。該階段的控制要點關鍵在盾構機的工程適應性和設備的使用 性能 7。盾構施工時工程人員需要深入現(xiàn)場， 仔細觀察分析實際施工 中存在的問題， 并采取有效的措施， 通過不斷地研究分析隧道質量缺 陷產(chǎn)生的原因，將制定的糾正、預防措施落實整改到位，不僅有效地 解決施工

38、中存在的實際問題，而且隧道質量狀況也有了明顯的 改善。近年來 ,我國開展大規(guī)模的城市市政工程建設 ,尤其是幾個重要城 市都已開始了地下鐵路的建設工程。在這些地 下工程中 ,由于受到施工場地、道路交通等城市環(huán)境因素的 限制 ,使得傳統(tǒng)的施工方法難以普遍適用。在這種情況下 , 對城市正常機能影響很小的隧道施工方法 -盾構施工法普 遍得到了人們的關注 ,并且在一些地區(qū)已經(jīng)有了較為廣泛的 使用。雖然我國在盾構隧道施工方面已有了一定的成功經(jīng)驗 和技術積累 ,但仍然存在大量的技術問題。除盾構機械制造 和施工控制管理等綜合技術問題以外 ,在巖土工程的領域內 也存在許多尚待解決的理論和技術問題。比如 ,盾構隧

39、道管 片設計理論的統(tǒng)一、系統(tǒng)化問題 ;隧道開挖面穩(wěn)定機理和控 制問題 ;相鄰或疊交隧道相互影響的評價問題等等 ,都還需 要我們進行不懈的研究和積累。另一方面 ,盾構施工技術在近十年還會有突飛猛進的發(fā) 展。這是基于我國城市建設和各種基本建設的需求所作出 的較為客觀的預測。其背景是各大城市地下鐵路的建設工 程、城市上下水隧道工程 ,此外 ,國家的重點建設項目如南水 北調及西氣東輸工程都涉及到穿越江河的問題 ,其中一些區(qū) 段將可能需要采用盾構法進行隧道施工。因此 ,盾構隧道施 工法在我國的發(fā)展前景非常廣闊。在這樣的背景下 ,為了下一步更好、更經(jīng)濟、更安全地使 用盾構技術 ,有必要把我國盾構技術現(xiàn)狀進

40、行總結。進一 步,根據(jù)國外的經(jīng)驗指出解決各種技術問題的一般思路 ,明 確今后盾構技術應該發(fā)展的方向。2 我國盾構技術的使用情況雖然早在 1950年代初期 ,我國東北阜新煤礦就有使用手掘式隧道修建疏水巷道，1957年在北京市下水道工程中使用小斷面盾構施工的記載。但能夠較為完整地反映盾構技術在我國的使用歷史的還是具有軟土地基特點的上海地區(qū)，發(fā)展歷史可以總結為圖5。從60年代開始試驗施工，1966年打浦路越江隧道使用網(wǎng)格式盾構成功地完成大斷面隧道的施工,1985年延安路北線越江隧道再次使用直徑11. 3 m的網(wǎng)格式盾構施工都是具有標志性意義的工程。從1985年開始使用土壓平衡式盾構以來，這種適合于上

41、海軟土地基的盾構型式得到了廣泛地使用。從1990年開始建設的上海地鐵1號線,1996年開始建設的上海地鐵2號線基本都是使用土壓平衡式盾構進行施工。此后，在1996年延安東路南線越江隧道工程中，首次成功使用了泥水加壓式盾構。隨后，中折裝置（彩圖5）及矩形盾構（彩圖1）等新技術也相繼得到了使用。各種盾構的使用情況統(tǒng)計如圖6。 在北京,1999年5月在亮馬河北路污水隧道施工中使用=3.33 m的泥土壓盾構，隧道全長1700 m穿越了亞粘土地層。此后，相繼在壩河污水截流管工程、清水河污水處理場管道工程中進行了使用，最近開工的地鐵5號線也使用了土壓平衡式盾構。在廣州,1996年開始的地鐵1號線的建設中就

42、使用了從日本引進的泥水加壓式盾構2臺和土壓平衡式盾構1臺。廣州地區(qū)基巖埋深起伏較大，殘積土層和風化巖是盾構的主要通過層位。這也是國內首次在地質條件較為復雜的地基中進 行盾構施工。正在建設的廣州地鐵 2 號線繼續(xù)使用多臺土壓 平衡式盾構進行施工 ,考慮到地層軟硬相間在刀盤設置了輪 式刀頭以外 ,也考慮了遇到基巖時可以進行敞開式施工。 2001年開工的深圳地鐵 1號線、南京地鐵 1 號線都在 一些區(qū)間采用了盾構隧道施工技術。所使用的盾構機多為 從日本或德國進口的泥土壓盾構并裝備中折裝置。 從各地盾構使用情況看來 ,我國盾構技術已經(jīng)全面進入 使用閉胸式盾構的階段 ,尤其是土壓平衡式盾構的使用已經(jīng) 非

43、常廣泛。經(jīng)過這些工程實踐 ,已在盾構施工對周圍影響的 控制、盾構出發(fā)到達技術、管片制造技術等方面有了一定的 經(jīng)驗積累。完成了一些與已有建筑物超近距離、相鄰隧道超 近距離的高難施工工程。并結合我國國情 ,摸索出盾構機反 復使用的方式和方法解決很多實際工程問題。盾構施工同步注漿由于具有隱蔽性、 復雜性和不確定性等特點， 施工 過程中會遇到很多困難和障礙。 本文就引起盾構施工同步注漿風險變 化的各種因素進行分析，并對盾構施工同步注漿風險進行控制。 2同步注漿風險分析（1）注漿材料和漿液配方選取風險。 主要表現(xiàn)在注漿材料的流動性、 漿液的凝膠時間、 漿液的固結體強度等特性的控制。 注漿材料和漿液 配方

44、的選取直接關系到注漿施工效果的好壞， 不同地層對注漿材料的選取要求不同 （2）注漿參數(shù)選取風險。主要表現(xiàn)在控制注漿壓力、注漿量、注漿 速率和注漿時間等方面。 注漿參數(shù)的選取關系到注漿效果的好壞以及 對周圍環(huán)境的影響。（3）注漿施工風險。主要表現(xiàn)在注漿施工的準備是否完善、漿液的 配置以及漿液的存儲與運輸?shù)确矫妗?注漿施工是注漿效果能否達到設 計要求的關鍵。（4）注漿效果評價風險。主要表現(xiàn)在注漿監(jiān)測手段是否合理、注漿 量是否滿足設計要求以及注漿檢測等方面。 注漿效果評價是檢驗注漿 材料、注漿參數(shù)、 注漿施工是否合理的重要環(huán)節(jié)，注漿效果評價的好 壞直接關系到注漿的成功與否。3 注漿材料風險控制 由于

45、隧道盾構同步注漿材料的性能受巖體條件、 施工方式、 價格等多 種因素的影響， 所以在施工前針對該區(qū)間地層進行分析， 通過大量的 室內與現(xiàn)場對比試驗， 選擇了適合本工程現(xiàn)場條件的同步注漿材料及 配4 注漿參數(shù)風險控制4.1 注漿量控制4.2 注漿壓力控制 注漿壓力最佳值應在綜合考慮地基條件、管片強度、設備性能、漿液 特性和土倉壓力的基礎上確定，理論上注漿壓力（壓入口處）應略大于地層土壓和水壓之和，以達到對環(huán)向空隙有效充填而非劈裂注漿， 以免擾動管片周圍的原狀土而引起地面甚至隧道的沉降。一4.3 注漿時間控制注漿要在襯砌脫出盾尾， 即盾構推進時同步進行， 當襯砌脫出盾 尾，盾構推進到位后，定量的漿

46、也應全部壓完，以及時填充襯砌外的 空隙，減少地面沉降。4.4 注漿速度控制 注漿速度由掘進速度決定，地層好時掘進速度較快，一般掘進一 環(huán)僅需2025min，為了及時填充，采用手動注漿。地層較硬時，掘 進速度較慢，掘進一環(huán)超過45 min,也采用手動注漿，防止注漿量過 大；掘進一環(huán)速度在 25 45min 時，采用自動注漿。3盾構同步注漿技術31盾構同步注漿的目的盾構同步注漿就是在隧道內將具有適當?shù)脑缙诩白罱K強度的材 料,按規(guī)定的注漿壓力和注漿量在盾構推進的同時填人盾尾空隙內其目的有以下幾個方面 :a. 盡早填充地層，減少地基沉陷量，保證環(huán)境安全b. 確保管片襯砌的早期穩(wěn)定性和間隙的密封性。.作

47、為襯砌防水的第一道防線，提供長期、 均質、穩(wěn)定的防水功能。d.作為隧道襯砌結構加強層，具有耐久性和一定強度。同步注漿是通過同步注漿系統(tǒng)及盾尾的注漿管， 在盾構向前推進盾尾 脫離空隙形成的同時進行的注漿工作。 漿液在盾尾空隙形成的瞬間及 時填充，從而使周圍巖體及時得到支撐，可以有效防止巖體的坍塌， 控制地表的沉降。在穩(wěn)定性差的地層，采用EPB模式掘進時，同步注 漿的重要性更加突出和明顯。3.3.同步注漿主要技術參數(shù)注漿壓力根據(jù)注漿目的要求，為充分充填盾構施工產(chǎn)生的地層空隙，避免 由此引起的地表沉陷， 影響地表建筑物與地下管線的安全， 同時避免 過大的注漿壓力引起地表有害隆起或破壞管片襯砌， 并防

48、止注漿損壞 盾尾密封，注漿壓力最佳值應在綜合考慮地基條件、管片強度、設備 性能、漿液特性和土倉壓力的基礎上來確定。根據(jù)施工實際，同步注 漿壓力控制在O.IMPa 0.3MPa。越三區(qū)間是通過壓力管理的方式進 行同步注漿管理的3.3.2 注漿量 注漿量的確定，以盾尾建筑空隙量為基礎，并合地層、線路及掘進方 式等，并考慮適當?shù)娘枬M系數(shù)，以保證達到充填密實的目的。根據(jù)施 工實際里的飽滿系數(shù)包括由注漿壓力產(chǎn)生的壓密系、 取決于地質情況 的土質系數(shù)、施工消耗系數(shù)、由掘進方式產(chǎn)生的超挖系數(shù)等。一般主 要考慮土系數(shù)和超挖系數(shù)。根據(jù)盾構施工環(huán)形間隙注漿量經(jīng)驗計算公式3.3.3 注漿速度 注漿速度由注漿泵的性能

49、、單環(huán)注漿量確定，應與掘進速度相適應。假設掘進速度為1.5m飛則泵注速應制在70L/min lOOUmin二1 工程建設的特點目前 ,我國城市軌道交通地下工程的建設 ,就地 層特性,可分為四大類 :一是軟弱地層,如上海市,隧 道和地下車站修筑在軟土層中 ;二是軟弱地層與巖 層（風化巖層 ）交變 ,如南京、廣州等地 ;三是以巖層 為主 ,如重慶、青島等地 ;四是以砂卵層為主 ,如成 都、北京等地。由于地質條件不同 ,所采用的施工方 法差異較大 ,這就造成了我國地鐵建設中工法多樣 性的特點。上世紀 90年代之前 ,由于我國的經(jīng)濟水 平較低 ,裝備也較落后 ,在施工方法的選取中 ,重點 考慮經(jīng)濟性

50、;90年代中期以后 ,工程建設需要更加 注重以人為本 ,并強化環(huán)境意識 ,于是一些新的工法 便應運而生。這些新工法的共同點是減少或降低施工對環(huán)境所帶來的 不良影響。我國城市軌道交通建設的另一主要特征是工期 緊。造成這一現(xiàn)象主要有兩大因素 :一是經(jīng)濟的快速 發(fā)展 ,軌道交通影響區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展 ,要求軌道交通 應盡快投入使用 ,以使投資在最短的時間內發(fā)揮效 益 ;二是決策機構在綜合考慮各種因素的前提下 ,需 要盡可能地縮短建設期。針對工期的要求 ,也必須研 究和開發(fā)新的工法。從總體上 ,可以將地下鐵道的施 工分為 3 大類:盾構法、明挖法和淺埋暗挖法。2 盾構法隧道 在上海地鐵的建設中 ,分別于

51、1963 年、 1964年 在上海的粉土層和淤泥質粘土層中進行了圓形裝配 式鋼筋混凝土管片襯砌的試驗工作 1,并初步獲得 了地鐵盾構隧道的設計和施工經(jīng)驗。2.1 盾構隧道的結構設計 圓形盾構結構設計所需要解決以下問題 :管 片的分塊、拼裝方式；管片的厚度和寬度；防 水結構。這需要建立合理的計算圖式和獲得相應的 計算參數(shù)。上海地鐵盾構隧道的管片的厚度為 450mm,寬度有 900 mm、1 000 mm 和 1 200 mm 等 3種,拼裝方式有通縫拼裝和錯縫拼裝兩種。廣州地 鐵2號線盾構隧道在結構設計方面有所突破 ,管片 的內徑為5 400 mm,外徑為6 000 mm,厚度為300 mm,寬

52、度為1 500 mm,每環(huán)分6塊,單塊的最大重 量達4.2 t。文獻2分別對管片的強度、抗裂性及 各種變形量進行了計算分析。文獻 3對現(xiàn)行設計 常用的自由變形圓環(huán)法計算參數(shù)的選取進行了探 討。目前 ,在總結既有實踐的成功經(jīng)驗基礎上 ,管片 的寬度已逐漸增加 ,以減少接縫的數(shù)量 ,但寬度的增 加受最小曲線半徑和盾構靈敏度的限制。 2.2 盾構隧道的施工控制 上世紀 60 年代盾構隧道施工 ,常采用氣壓平衡 盾構,在軟土地層中施工時還須輔以降水法；即使如此 ,盾構頂推過程中引起的最大隆起和沉降量達±16 cm1，高程和平面的軸向偏差量也大致為士 16cm。 80 年代后期 ,我國研制了土

53、壓平衡式盾構 機4,并在此基礎上不斷開發(fā)研制了新的注漿工 藝5,對于控制地層損失或失水引起的沉降起了重要的作用。根據(jù)現(xiàn)有的盾構機具 ,當施工參數(shù)選取 合適時，可將地層變形控制在+1 cm-3 cm之 間,特征地段盾構頂進引起地層變形量會偏大。 廣州地鐵 2 號線的盾構掘進時 ,由于地層軟硬相 交,在相對軟弱的地層中推進時 ,需要采用土壓平衡式 的控制方式 ,而在相對硬巖中開挖時 ,則可以采用敞開 式的挖掘方式 ,改變了原來盾構開挖的單一模式。 盾構施工的控制系統(tǒng) ,包括方向定位和糾偏等 , 已綜合了多媒體技術和網(wǎng)絡技術 ,但施工中最為常 用的技術還是常規(guī)的測量定向。文獻7對這2.4 盾構隧道的

54、防水 盾構隧道的防水包含兩方面的內容 :一是管片結 構的自防水 ;二是管片接縫的防水。前者可以通過材 料的選取等手段進行控制 ,而后者則是盾構隧道防水 的重點。目前國內盾構隧道的接縫防水大多采用遇水 膨脹橡膠密封墊 （止水帶）。其斷面形式如圖 3 所示。 種形式的止水帶的防水性能進行 了系統(tǒng)的試驗和模擬分析。止水帶在安裝中難免產(chǎn) 生錯縫,如圖 4所示分別為準確就位和錯位 10 mm 的兩種情況。試驗表明 ,當張開量均為 5 mm 時,不 錯位的防水壓力大于0.8 MPa而錯位10 mm的防 水壓力僅為 0.3 MPa。接觸應力分析表明 ,錯位后的接觸應力小于不 錯位情況 ,所以盾構隧道施工中的

55、管片的安裝精度 將直接影響到隧道的防水能力。3 淺埋暗挖法3.1 大跨度淺埋暗挖法隧道 北京地鐵復興門折返線首創(chuàng)了淺埋暗挖技術。 隨后該項技術在國內若干城市的地下工程中得到推 廣應用。尤其突出的是地鐵的渡線區(qū) ,斷面復雜多 變 ,跨度又相對較大 ,難以選用盾構等掘進機具進行 開挖施工 ,在現(xiàn)階段只能以明挖法和淺埋暗挖法作 為首選。以廣州地鐵 2 號線公紀區(qū)間為例 :該區(qū)間從 廣州市人民公園下穿過 ,臨近廣州市政府大樓 ;同時 在該區(qū)間又設計了存車線和交叉渡線 ,于是形成了 單線、雙線和三線隧道 ,共有 1 4種不同跨度的斷面 形式;其中最大跨度達到21.6 m,覆跨比僅0.7。在 施工方案選擇

56、時曾考慮采用明挖法 ,但明挖法對廣 州市政府的交通影響太大 ,于是只號選擇了淺埋暗 挖法施工。該工程通過研究 ,對淺埋大跨度區(qū)間采用了雙側壁導坑加拱部跳挖法施工 ,有效控制了上 覆土層的沉降 ,在大跨度區(qū)段引起的最大地表沉降 僅 21 mm8 。 南京地鐵的鼓樓到玄武門區(qū)間的渡線區(qū)的最大 跨度為15 m,對應的地層為可塑至硬塑層，隧道從密 集的民宅下通過 ,采用管棚法施工獲得了成功。該區(qū) 間另有約200 m長的線路從軟弱土層中修建區(qū)間隧 道。為此 ,南京地鐵建設公司會同國內相關的科研、 設計和施工單位 ,對這一特殊問題進行了試驗研究 ; 通過對管棚、注漿等輔助工法的調整 ,有效地控制了 隧道施

57、工對上部既有建筑物產(chǎn)生的不良影響。1 廣州地鐵礦山法施工現(xiàn)狀1.1 礦山法在地鐵隧道施工中的地位 用礦山法修建的廣州地鐵一、二號線隧道工程 , 取得了顯著的社會和經(jīng)濟效益。隧道施工中避免了 明挖法施工的大面積拆遷 ,最大限度地減少了對沿 線居民日常生活和出行的影響 ;其工程造價明顯低 于盾構法。尤其在過天河村、林和村、越秀山、解放 路段等特殊地段 ,以及折返線、渡線、聯(lián)絡通道等復 雜斷面結構的隧道工程中 ,礦山法已成為難以取代 的工法。1.2 礦山法的施工水平 目前地鐵隧道工程用礦山法施工的主要機具包括 :風鎬、風鉆、 混凝土噴射機、注漿機、有軌或無軌運輸、常規(guī)通訊設備、豎井提升 架或提升機等

58、。人工開挖或鉆爆法開挖等屬于半機械半人工的作業(yè)方 式,施工條件比較惡劣。 因此,施工水平的提高主要是繼續(xù)引進新機具、 新工藝 ,如濕噴機械、單臂掘進機、凍結法等的引進。還有 ,針對特殊 斷面結構及不良地質圍巖條件的隧道工程 ,相應采用全斷面、半斷 面、CD CRD雙側壁導洞（眼鏡）工法等施工方法以及大管棚、水平 攪拌樁、深孔注漿、井點降水、旋噴注漿等技術措施 ,據(jù)以成功地建 成了一批復雜、困難的單線隧道、雙線隧道、雙連拱隧道及三連拱隧 道工程 ,使得礦山法的技術水平得以充實和提高。1.3 礦山法施工中的問題 用礦山法修建的隧道工程普遍存在防水性差、二次襯砌混凝土裂 紋較明顯、軟弱圍巖段的地表下沉值較大三大問題 ,這也是造價明顯 高昂的盾構工法發(fā)展迅速的原因所在。2 礦山法施工中工程質量控制要點2.1 地質預報和地質資料的核實貫穿于隧道施工 的始終(1) 工程實踐表