地铁盾构施工答题资料全

地铁盾构施工答题资料

一、盾构始发掘进要点：

始发容包括：盾构井端头加固、始发基座安装、盾构机组装调试、安装反力架、洞门凿出、安装洞门密封、盾构姿态复核、拼装负环管片、盾构贯入作业面、建立土压平衡、试掘进。

1.确保总推力及扭矩，小于反力架和始发基座承受的反力和扭矩。

2.推进建立土压过程中注意对洞门封闭，同时对基座及反力架支撑的变

形、渣土状态等情况认真观察，发现异常立即降低土压、减小推力、控制推速。

3.负环管片推出盾尾与反力架刚环要确保连接密实牢固；负环管片与基座

轨道及三角撑之间的间隙随时填塞，待洞门围护结构全部拆除后快速通过洞门进行始发掘进。

4.始发掘进50～60环时，可拆除负环及反力架（即拼装连接的管片结构

到一定长度后的摩阻力足以满足作用于管片的支撑反力时）。

5.始发前确保对盾尾钢丝刷涂抹油脂至饱和均匀（避免损坏相交帘布、扇

形折页板）。

6.严禁盾构在始发基座上滑行期间纠偏作业。

7.始发过程中严格渣土管理，严密监测防止土体沉降隆起。

8.盾尾完全进入洞门密封后，调整洞门密封及时同步注浆，封堵洞圈，防

止洞门密封处出现漏泥、漏浆。

9.始发初磨合期要注意推力、推速、扭矩的控制，同时也要注意各部位的

保养。

二、确保土压平衡采取的措施

1.拼装管片时，严控盾构后退确保掘进面土体稳定。

2.及时盾尾环形同步注浆，确保管片尽早与围岩有效支撑。

3.提前预知地质情况，遇松散或不良土层提前做好添加剂注入，以保证改

良的渣土效果，达到控制土仓压力平衡，保证掌子面稳定。

4.利用信息化施工加强动态管理，保证地面建构筑物安全。

三、如何控制盾构掘进姿态：

首先，影响盾构掘进姿态的因素有：a、开挖面地层分布情况。B、隧道覆土厚度（浅则抬头）c、盾壳周围注浆效果。d、推进油缸合力作用分布。

1.采用精准、性能良好的测量导向系统，辅以人工复核及时准确的反馈掘

进偏差，及时采取纠偏措施；

2.盾构于水平线路掘进时，使盾构保持稍向上的姿态，以纠正因盾构自重

而产生的‘栽头’现象；

3.调整分区油缸组的推速与推力进行纠偏和调向（盾构上的铰接油缸及推

进油缸组的合力作用点调整均具有调整姿态的功能）

4.确保盾壳周围注浆饱满、控制出土量、

5.掘进中出现‘蛇形、滚动’主要与地质条件有关，针对不同的地质情况

进行周密的工况分析，严格控制盾构操作减少蛇形值和滚动，如滚动时可采取正反转刀盘纠正掘进姿态。

四、土压平衡盾构开挖面稳定有哪些因素？如何控制开挖面稳定？（一）、影响掌子面稳定因素有：1、土仓压力平衡；2、螺旋机排土量；3、渣土的流塑性。

（二）、确保土压平衡采取的措施有：1、拼装管片时，严控盾构后退确保掘进面土体稳定；2、及时盾尾环形同步注浆，确保管片尽早与围岩有效支撑；3、提前预知地质情况。遇松散或不良土层，提前做好添加剂注入，以保证土仓渣土的流塑性，达到控制土仓压力平衡以达到保证掌子面稳定；4、利用信息化施工加强动态管理，保证地面建构筑物安全。

五、盾构通过上软下硬段的施工应采取哪些措施？

答、1、合理配置刀具，在边缘区域配置足够的重型齿刀或滚刀确保硬岩充分破碎。2、注入泡沫剂进行渣土改良以减少刀具破损防止开挖面失稳。3、合理控制掘金参数。4、合理利用盾构铰接油缸改变刀盘倾角以加强充分切割硬岩，加强掘金姿态控制能力。5、合理控制千斤顶的的合力作用点以抵消盾构‘上抛’现象（或提前预设俯视掘金姿态抵消上抛）；必要时利用扩挖刀对下部岩层适量扩挖已达到控制上抛。6、检查或更换刀具时必须进行加固或带压进仓。7、加强设备的检查保养确保机械设备的良性运行。六、盾构掘进遇中硬岩层段施工应采取哪些措施？

答：1、适当加入泡沫或膨润土，遇连续掘进且地下水较少时，可是当加水以改良渣土流塑性。2、充分准备刀具特别是滚刀、合理配置刀具。3、当掘进中出现推力过大、扭矩偏小、姿态难以调整、速度缓慢或无进尺时，

一般是刀具刀盘磨损严重所致，需开仓检查刀具；条件允许一般控制在20环左右检查一次刀具。如果连续出现刀盘或螺旋输送机被卡住、驱动熄火现象应立即停机检查；若果发现出土有碎石不匀或大块石时就可能是滚刀损坏，应立即停机检查。特别注意检查必须在确保安全的前提下开仓。4、控制掘进姿态保持姿态正常，避免频繁纠偏、过大纠偏。5、动态控制好掘金参数尤其是推力和扭矩参数。6、若条件许可尽可能采用敞开模式掘进；应连续掘进并及时同步注浆防止管片上浮。

七、盾构过砂层段掘进应采取哪些措施？

1、过沙层前对盾构机进行一次全面的检查、维修保养，特别是检查盾尾刷的有效性，防止盾尾涌砂、漏泥；确保连续快速通过沙层段。

2、确保土仓压力稳定开挖面（方法：一是推速不变，调整螺旋输送机的转速或开度；二是保持螺旋输送机的转速或开度不变，调整推进速度）。

3、适量的注入膨润土或泡沫剂保证舱泥土的流塑性。

4、快速掘进及时管片背后注浆并使用速凝砂浆，加速管片周围土体固结，以减少地层变形。

5、控制好掘进姿态、加强出土量的计算，防止超挖引起地面沉降。

6、加强监测及时反馈信息指导施工。

八、盾构掘进中出现‘泥饼’现象应采取哪些措施？

答、防泥饼措施：当盾构穿越泥岩、泥质粉砂岩、砂岩、粘土层，掘进时在刀盘中心部位容易生‘泥饼’；当盾构掘进速度急剧下降、刀盘扭矩上升即掘进工效明显下降时，根据地质情况判断为泥饼现象。主要措施如下：1、加强地质情况预测和泥土管理，特别是粘土中掘进时，更应密切注意开挖面的的地质情况和刀盘的工作状态。2、加大刀盘前部中心部位的泡沫注入量，降低粘附性。3、必要时向螺旋输送机加送泡沫，以利于渣土流动排除顺畅。4、必要时采用人工清除。

九、盾构过淤泥质土层时应采取哪些措施？

答、盾构穿越淤泥层时主要问题是：隧道结构本身的下沉稳定性过工后沉降较大；盾构掘进时容易出现‘栽头’现象。其直接后果是隧道线路纵向变形，管片错台、开裂。采取措施如下：1、对该地层段提前进行预加固（根据条件，可采用地面加固或洞加固两种方法）。2、预设稍向上的掘进姿态弥补‘栽头’现象。3、调整土仓压力平衡，确保掌子面稳定。4、及时同步注浆，确保注浆填充密实、初凝快速。5、及时对盾尾刷注入油脂，确保

盾尾密封效果。

十、土压平衡盾构施工螺旋输送机在何种情况下容易发生喷涌？采取

哪些措施？

答：在松散富水地层中、通过富水断层带、容易形成泥饼的硬塑粘性土或粘质全风化岩以及裂隙较发育的强中微风化岩（地下水在裂隙赋存且具有隔水层的承压水）、江、河、湖等水体下的土体等岩土层中施工均会出现螺旋输送机喷涌现象。措施如下：1、松散富水层中，采取加注添加剂（膨润土或聚合物）改良渣土；施工环境许可的话，可通过加气压将地下水逼出密封舱的方法。2、围岩自稳性较好的地层中，加强管片背后注浆，尽快封堵管片背后的汇水通道。

十一、盾构掘进中遇‘孤石’的处理措施？

首先在花岗岩残积土或全风化岩层具有‘孤石’发育的条件，施工前应针对初步勘探已知的地质资料对可能有‘孤石’发育的地段加密钻孔（在5H、6H地层，10m钻一孔）。对探知孤石孔位处，其前后3m/孔进一步探明孤石的大小及分布情况。探测方案一般有三：钻孔探、地面地质雷达探、盾构超声波探。具体处理措施如下：

1.对较小孤石，先对孤石周围进行袖阀管注浆加固，待加固土体达到强度的后，采用盾构破岩通过。

2.对较大孤石，采用地面引孔钻爆破碎岩石后，在采用上述‘1’的方法处理。

3.对大孤石，采用明挖竖井的方法实施爆破，破碎清除后再回填的方法。

4.对未探明的孤石，适用于上述‘1、2、3’种方法。

十二、地层中的土洞或溶洞及其主要风险识别

（一）、溶洞简介：一般溶洞有两种类型，即一种是发生在石灰岩地层；一种是碎屑岩地层。土洞一般与石灰岩溶洞或石灰岩裂隙共生，且生成在特定的硬塑状沙质泥岩当中（如本人在5号线火车站右线暗挖站西端隧顶上出现一直径约2.5~3m的土洞，其地质条件即为硬塑状沙质泥岩当中）（二）、盾构掘进时遇到上述溶洞的主要风险是：1、在溶洞处可能会出现‘磕头’。2、该部位通常地下水丰富、水压大，或者工作面严重失水。其影响是造成注浆困难和螺旋输送机喷涌。3、刀盘突遇溶洞会因瞬间荷载过大造成刀盘损坏。4、穿越溶洞的隧道的稳定性是永久隧道结构需解决的一

问题。5、突遇土洞更是个大问题，因为土洞的形成时间较短也很难探明；如遇隧道在土洞上方会造成盾构机及结构的巨大风险。

十三、盾构空推（拼装管片）通过矿山法段施工注意哪些问题？

1、盾构通过前核实检查矿山隧道的导台、接受台的标高轴线是符合设计要求，不符合要及时处理，以免影响通过。

2、盾构步进。上导台后要步进安装管片（每环为一步进），步进中盾构的姿态主要是靠导台的施工质量。

3、管片拼装。拼装工艺与正常掘进相同。

4、管片背衬回(喷射豆砾石)。拼完管片及时回填围岩与背衬的空隙；回填时，每隔三环在盾构的切口四周用袋装砂石料围成一个围堰，以防止砾石料或注浆液流出。然后用砼喷射机自刀盘前方向盾构后方吹入粒径为5～10mm的豆砾石。每进一环再次吹射喷料以确保回填密实。（回填，是在刀盘前方将￠50的导管从盾壳外插入盾构中体或后体实施喷射，回填时停止步进）

5、管片背后注浆。（回填后注浆；注浆液采用水泥砂浆，其配比为水泥：膨润土：粉煤灰：砂：水=120:60:380:780:460，用盾构的同步注浆系统、手控方式注浆。当注浆压力达到0.1~。2mpa或注浆量达到填充空隙的80%以上时即暂停，然后在安装10环后，间隔6m在管片吊装口检查注浆效果，不行则，用水泥浆进行二次补偿注浆）

十四、盾构机掘进中什么情况下会出现‘栽头’现象？采取什么措施？答、盾构掘进中遇底部软弱土层时由于前盾重量比重大，会出现栽头现象；始发阶段，盾构推进后，在抵达掌子面或脱离加固区是由于盾构下部土体受扰动会出现栽头现象；变坡阶段也会出现栽头现象。

预防栽头现象措施如下：1、根据地质资料及盾构掘进揭露地质情况，判断隧道底部软土承载力，必要时提前地面加固；2、始发阶段出现盾构‘栽头’现象，要求承包商适当抬高始发姿态，合理安装始发基座或采取快速通过的做法。3、掘进中出现‘栽头’现象适当抬高掘进姿态，选择活性注浆浆液，适当控制同步注浆压力和注浆量。

出现栽头现象采取措施如下：1、采用分区操作盾构机推进油缸调整盾构机姿态，纠正偏差，将盾构机的方向控制调整到符合要求的围。

2、在变坡段，必要时可利用盾构机的超挖刀进行局部超挖来纠偏；也可利用盾构机的中盾和尾盾的铰接油缸进行调整盾构机的姿态，纠正偏差。

3、由于特殊原因造成盾构偏离设计轴线过大,需要长距离纠偏时,要根据实际情况,制定纠偏方案,逐步进行纠偏,盾构一次纠偏量不宜过大,以减少对地层的扰动.。

十五、盾构的测量包括哪些哪容？

答：盾构的测量包括：盾构环境监控测量、结构监控测量、掘进偏差测量、贯通测量和隧道竣工测量。

1.交桩控制点的测量及复核；

2.环境监测：根据埋深沿隧道上地面纵横向布设监测点、隧道线位边线外30m房屋管线变形监测；3、隧道结构监测：对盾构井和隧道衬砌环形变形测量及砌管片应力监测；4、掘进测量主要有：始发位置测量、盾构姿态测量、管片成环状况测量。

3.贯通测量：地面控制测量、定向测量、地下导线测量、接收井洞中心测量；误差横向50、竖向20mm。

4.竣工测量：a、中线调整测量；b、断面测量。

十六、管片拼装有哪些控制要点

1.严格按方案的拼装工艺、方法、顺序实施，及时拧紧连接栓；

2.封顶块安装前，对止水条进行润滑处理，再按顺序依次安装；

3.安装中严格控制盾构推进油缸的压力和伸缩量使盾构位置保持不变，油缸及时顶紧管片后方可移开管片安装机；

4.防止管片及防水密封条损坏、保正密封条接缝紧密，防止相邻管片在盾构推进中发生错动影响密封效果；

5.曲线拼装时要注意各种管片的环向定位准确；

6.同步注浆压力必须得到有效控制；

十七、盾构进出洞时常遇到哪些问题？采取哪些措施？

答：盾构进出洞时常遇到的土工问题如下：

1.端头加固效果不好，造成洞门失稳、土方塌陷。

2.端头加固长不足，出洞时刀盘从加固体进入原状土时，造成盾尾处水土流失、地面塌陷。

3.端头加固长不足，进洞时刀盘从加固体进入竖井时，造成刀盘处水土流失、地面塌陷。

（水土流失及地面沉降原因分析：由于进/出洞门直径大于盾壳直径，在加固长度不足时，会引起流塑土体从盾尾或刀盘处流失；进/出洞时洞口暴露的加固土体发生移动、土仓压力未与原状土压平衡（如，始发时推进压力