土压平衡盾构施工碴土池设置研究
土压平衡与泥水平衡盾构
土压平衡与泥水平衡盾构
土压平衡和泥水平衡是两种常见的盾构方式，它们的主要区别在于维持掌子面稳定的方式。
土压平衡盾构主要以渣土为主要介质平衡隧道开挖面地层压力，通过螺旋输送机出渣，适用于从粘土、砂土至软硬不均复合地层。
这种盾构施工时无需泥浆处理场，施工占地较少，对环境的影响相对较小。
泥水平衡盾构则以泥浆为主要介质平衡隧道开挖面地层压力，通过泥浆输送系统出渣，适用于富水高压和地面沉降要求高的隧道施工。
这种盾构需要较大的施工场地，因为需要设置泥浆处理场。
虽然对周边环境影响较大，但能更好地控制开挖工作面稳定性、地表沉降，保证施工进度和施工安全。
选择使用哪种盾构需视具体工程需求和地质条件来决定。
文献综述-土压平衡式盾构机液压系统设计与分析
1.文献综述盾构掘进机是一种隧道工程专用的大型高科技综合施工设备。
它集电气、液压、测量导向、控制、材料等多学科技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能。
采用盾构掘进机，施工速度快，自动化程度高，一次成型，有利于环境保护和降低劳动强度。
而且盾构掘进机适用范围广，从软土、淤泥到硬岩都可应用，施工质量高，可控制地面沉降，开挖时不影响面上建筑和交通，与传统的隧道工程相比，具有明显的优势。
我国幅员辽阔，不同地区的地质情况复杂多变，有必要形成适合我国国情的适应性理论指导。
搭建盾构模拟实验平台，可为我国盾构掘进机的设计、制造提供实验数据和理论支持，具有重要的意义。
推进液压系统作为模拟盾构掘进机的一个关键部分，它的协调动作可以使其保持合适的姿态，是模拟盾构掘进机能够沿着设计路线方向准确向前推进的关键所在。
本文主要讨论模拟盾构推进液压系统的设计和控制研究。
盾构根据其断面形状可分为单圆盾构，复圆盾构（多园盾构）、非圆盾构，其中复圆盾构可分为双圆盾构和三圆盾构，非圆盾构可分为椭圆形盾构、矩形盾构、马蹄形盾构、半圆形盾构。
复圆盾构和非圆盾构统称为“异形盾构”。
盾构按支护底层的形式分类，主要分为自然支护式、机械支护式、压缩空气支护式、泥浆支护式，土压平衡支护式5种类型。
盾构按开挖面与作业式之间隔板构造可分为全敞开式、部分敞开式及闭胸式三种。
国外用盾构施工已经有180多年历史，1866年，莫尔顿在申请专利中第一次使用了“盾构”这一术语。
当今世界上最具有实力的全断面隧道掘进机制造公司，有美国的罗宾斯公司、佳伐公司、德国维尔特公司、海伦公司，日本川崎、三菱公司，法国FCB公司、法马通公司，英国豪顿公司等。
我国全断面隧道掘进机的研制是从20世纪60年代开始的，但与国外掘进机相比差距很大。
本文介绍了国内外盾构技术的发展历程和应用现状，阐述了盾构施工法新技术的特点，并在此基础上对盾构技术的发展趋势进行了展望。
土压平衡盾构软弱地层微扰动掘进施工工法
土压平衡盾构软弱地层微扰动掘进施工工法土压平衡盾构是一种用于软弱地层的微扰动掘进施工工法，其特点是在施工过程中保持土层的平衡状态，减少地下水的渗流和土体的塑性变形。
本篇文章将对土压平衡盾构软弱地层微扰动掘进施工工法进行详细介绍，并包含前言、工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
一、前言土压平衡盾构软弱地层微扰动掘进施工工法是盾构施工中一种常用的方法。
在软弱地层中进行隧道掘进可能会导致较大的地表沉降和地下水位下降，进而影响周围建筑物的稳定性和地下水资源的利用。
土压平衡盾构工法通过控制土体的平衡状态，减少对地下水和地表的影响，具有重要的应用价值。
二、工法特点土压平衡盾构软弱地层微扰动掘进施工工法的特点包括：1. 保持土层平衡：通过合理地控制注浆量和刀盘推进速度，使土体处于平衡状态，减少土体松动和塑性变形。
2. 控制地下水位：利用施工隔离墙和人工调蓄池，控制地下水位，减少对周围建筑物和地下水资源的影响。
3. 小微振动：采用低频微振动技术，减小对周围土体的干扰和影响。
4. 高度自动化：采用先进的监测和控制系统，实现施工过程的自动化掌控和实时监测。
三、适应范围土压平衡盾构软弱地层微扰动掘进施工工法适用于土质松散、含水量较高、可塑性较强的地层，如河床沉积土层、湖泊湿地、海滩沙层等。
四、工艺原理土压平衡盾构软弱地层微扰动掘进施工工法的工艺原理包括：1. 预处理措施：通过地质勘探分析，确定地层性质，制定相应的施工方案。
对软弱地层进行预处理措施，如注浆加固、地下水隔离。
2. 施工工法：采用土压平衡盾构机进行掘进，控制刀盘推进速度和注浆量，保持土体平衡状态。
3. 监测与调整：通过实时监测隧道周围土体的变形和地下水位的变化，及时调整施工参数，保证施工过程的稳定和安全。
五、施工工艺土压平衡盾构软弱地层微扰动掘进施工工法的施工工艺包括：1. 建立隧道进洞区：利用管片土龟等设备进行隧道进洞区的建立，确保施工过程中的安全和稳定。
土压平衡盾构施工中常见的问题及措施
密封装置损坏
密封装置老化、磨损或损坏，导致密封效果不佳。
密封材料选择不当
密封材料耐久性差或与盾构机不兼容，导致密封失效。
密封系统维护不到位
密封系统维护不及时或操作不当，导致密封系统失效。
推进系统故障
液压系统故障
液压系统压力不足或波动 大，导致推进力不足或不 稳定。
推进油缸故障
推进油缸磨损、泄漏或卡 滞，导致推进力不均匀或 失效。
常见问题及措施的重要性
01
地面沉降
土压平衡盾构施工引起的地面沉降是一个常见问题。如果沉降过大，可
能导致管线损坏、道路塌陷等后果。采取措施如加强土体加固、调整盾
构参数等可以有效减少沉降。
02
渗漏水
隧道或地铁工程中，渗漏水是一个普遍存在的问题。长期渗漏可能导致
结构腐蚀、影响使用安全。采取措施如加强防水设计、改善材料性能等
施工管理
施工管理不当可能导致安全事故和质量问题。采取措施如加 强施工现场管理、落实安全生产责任制等可以降低事故发生 的风险。
02
土压平衡盾构施工常见问题
土压控制不当
01
02
03
土压波动大
由于开挖面土质不均匀、 出渣量不稳定等原因，导 致土压波动较大，影响施 工安全。
土压设定不合理
土压设定值过高或过低， 可能导致开挖面失稳或刀 盘磨损加剧。
土压监测不准确
土压监测设备故障或数据 传输错误，导致土压控制 不准确。
刀盘磨损严重
刀具材料选择不当
刀具更换不及时
刀具材料硬度不足或耐磨性差，导致 刀盘磨损严重。
刀具磨损达到极限后未及时更换，导 致刀盘进一步磨损。
刀具磨损监测不到位
刀具磨损监测设备故障或数据传输错 误，导致刀具磨损情况不明。
砂卵石地层土压平衡盾构隧道施工土体改良试验研究
中 图 分 类 号 ：Ｕ４ ５ ２ ． １ １ 文 献 标 识 码 ：Ａ
盾构法 作 为一种 较为成 熟 的地铁施 工 手段 已经
机进 行现 场 掘 进 试 验 。盾 构 机 的刀 盘 为 面板 式 结
力学与建筑工程学 院 ，北京 摘
１ ０ ０ ０ ８ ３ ；３ ．北京市轨道交通建设 管理 有限公 司 ，北京
１ ０ ０ ０ ３ ７ ）
要 ：盾构机在卵石含量高 、粒径大的砂卵石地 层 中掘进时 ，由于 土体塑流性 差 ，土体在 土舱 内无 法及
时排 出，时常 出现盾构推力 、刀盘扭矩异常增 大 ，推进 速度极其缓慢 等现象 ；由于土舱 内土体颗粒 间力 的传 递 是点对点 ，使支护压力不能有效施加 到开挖 面上 ，极易 出现地 表沉 降超 限、塌 方等事 故 。为此 ，以北京地 铁 ９ 号线盾构 隧道工程为背景 ，进行砂卵石地层土压平 衡盾构 隧道施工 土体 改 良试 验研究 。试验 结果表 明 ：采 用泡 沫 ＋膨润土作 为土体改 良剂对砂 卵石地层 土体进 行改 良是 可行的 ；在 土体改 良过程 中应根 据出 土量 、土压 力、 盾构推力及刀盘扭矩等参数 的控制情况 ，及时调整 土体改 良剂的注入 时间 、注入 量等参数 ；在 确保盾构 出土量
１ ５ ～３ Ｏ 。
北京地铁 ９ 号线穿越 的砂卵石地层卵砾石含量 高 ，颗粒之间空 隙大 ，无黏聚力 ，土体塑流性差 ，
盾构 掘进 时刀 盘及 土舱堵 塞严 重 ，掘进效 率低 。采
用常规土体 改 良剂使用量大 ，且无 法达到预期效 果 ，大 大阻碍 了盾 构施 工 的正常 、有序 开展 。本 文
试谈土压平衡盾构机的工作原理(doc 14页)
试谈土压平衡盾构机的工作原理(d o c 14页)土压平衡盾构属封闭式盾构，土压平衡盾构在掘进过程中，随着刀盘不断切削岩土，在沿圆周布置的液压千斤顶推力下，盾构机不断向前推进。
当盾构机向前推进一个管片的长度时，便可以用管片拼装机将若干管片依从下而上的顺序拼装成环。
渣土经由有轨电瓶机车运至洞外。
下面来了解下土压平衡和泥水平衡盾构的区别。
一、土压平衡盾构机工作原理土压平衡盾构机是利用安装在盾构最前面的全断面切削刀盘，将正面土体切削下来进入刀盘后面的贮留密封舱内，并使舱内具有适当压力与开挖面水土压力平衡，以减少盾构推进对地层土体的扰动，从而控制地表沉降，在出土时由安装在密封舱下部的螺旋运输机向排土口连续的将土渣排出。
螺旋运输机是靠转速控制来掌握出土量，出土量要密切配合刀盘切削速度，以保持密封舱内始终充满泥土而又不致过于饱满。
这种盾构避免了局部气压盾构主要缺点，也省略了泥水加压盾构投资较大的控制系统、泥水输送系统和泥水处理等设备。
二、土压平衡和泥水平衡盾构的区别1、结构不同土压平衡盾构：前端刀盘旋转掘削地层土体，切削下来的土体进入土舱。
当土体充满土舱时，其被动土压与掘削面上的土压、水压基本平衡，使得掘削面与盾构面处于平衡状态。
泥水平衡盾构：在盾构用一件有形的钢质组件沿隧道设计轴线开挖土体而向前推进。
开挖面的密封隔仓内注入泥水，通过泥水加压和外部压力平衡，以保证开挖面土体的稳定。
2、作用不同土压平衡盾构：初步或最终隧道衬砌建成前，主要起防护开挖出的土体、保证作业人员和机械设备安全的作用，能够承受来自地层的压力，防止地下水或流砂的入侵。
泥水平衡盾构：推进时开挖下来的土进入盾构前部的泥水室，经搅拌装置进行搅拌，搅拌后的高浓度泥水用泥水泵送到地面，泥水在地面经过分离，然后进入地下盾构的泥水室，不断地排渣净化使用。
3、盾构方式不同土压平衡盾构：盾构靠螺旋输送机将碴土排送至土箱，运至地表。
由装在螺旋输送机排土口处的滑动闸门或旋转漏斗控制出土量，确保掘削面稳定。
土压平衡盾构克泥效同步注入抑制沉降施工工法
土压平衡盾构克泥效同步注入抑制沉降施工工法1前言近些年来，随着城市的日益发展，大城市逐步形成了以地铁交通为主体的交通格局，而盾构法因其具有对周围环境影响较小已成为修建地铁的主要施工手段。
然而盾构区间隧道多分布于城区，沿线必将穿过繁华的商业闹市区，建筑物及地下管道密集，而且随着线路的增多，较多城市的轨道交通都进入了网络化建设的时代，轨道交通的网络化建设不可避免地带来新建隧道与已建隧道之间相互平行、重叠、交叉或者穿越等复杂的施工情况。
尤其是当盾构下穿既有线，例如国铁、运营隧道等，由于影响面之大，盾构邻近施工时，即使是微小的变化，都可能对既有线路造成灾难性的影响。
故随着穿越工程的增多及穿越间距的缩短，要求施工时必须采取措施控制、减弱施工对既有隧道结构的不利影响，保护既有隧道的正常使用和运营安全。
由此可见，新建隧道穿越既有线或者重大危险源的施工措施已成为新一轮城市轨道交通建设必须深入研究的关键问题。
武汉地铁七号线武瑞区间需要三次穿越国铁，其中穿越京广铁路四股道，影响范围较大，根据国铁要求，既有线铁路沉降控制标准为9mm,安全风险高，属于项目特级风险源。
前期策划阶段，经过认真分析盾构掘进造成地面沉降的规律和机理，研究盾构机本身构造后发现，盾构在掘进过程中，虽然采用盾构机同步注浆系统，填充盾体外壳和管片之间的环形空隙，抵抗围岩变形，但是由于国内外盾构机构造的限制，同步注浆系统只能通过盾尾后方注入点注入，其浆液充填时间滞后于掘进一定时间，无法抑制盾体周边土体变形等。
由盾构机本身的构造可知，为了减少了盾体和土体的摩擦，国内外盾构机刀盘开挖直径一般大于盾体2〜5cm,如此以来，在盾构机盾体范围内形成的开挖轮廓和盾体之间就存在一个环形构造空隙。
由于前盾、中盾、盾尾直径不同，此构造空隙一般平均为2cm（由于盾体自重，盾体下部与土体紧密接触，上部间隙最大）。
在类似穿越施工中，地表变形指标较为严格的情况下，若不有效填充其本身的构造空隙，势必会引起该部分土体的应力释放，造成地表变形增大。
土压平衡和泥水平衡盾构
土压平衡和泥水平衡盾构
土压平衡盾构和泥水平衡盾构是两种地下隧道施工的机械设备，它们用于挖掘隧道，但在不同的地质条件下采用不同的施工方法。
1. 土压平衡盾构（Earth Pressure Balance Shield）：土压平衡盾构是一种用于在不稳定的土壤或岩石条件下挖掘隧道的机械设备。
它在挖掘隧道时使用一个压力平衡系统，以维持机器内外的土压平衡，防止隧道坍塌。
这种类型的盾构机适用于软土、黏土、沙土、粉土等土壤条件。
土压平衡盾构通常需要在机器内部维护一个特定的土压平衡，并使用搅拌器来混合挖掘的土壤，以确保隧道的稳定性。
2. 泥水平衡盾构（Slurry Balance Shield）：泥水平衡盾构是一种用于在水饱和土壤或淤泥中挖掘隧道的机械设备。
在挖掘隧道时，它使用泥浆（一种特殊的液体混合物，通常由水和粉状材料组成）来维持平衡，并防止隧道坍塌。
泥水平衡盾构通常适用于河床、湖底、泥浆或淤泥等具有高度不稳定性的条件。
泥水平衡盾构通常能够挖掘较大直径的隧道，并在挖掘过程中通过泥浆输送土壤和岩石碎片。
这两种盾构机都是在地下施工中非常重要的工具，可以用于各种地质条件下的隧道挖掘工程。
它们的设计和操作方法取决于具体的施工要求和地质条件。
这些盾构机通常需要高度技术和工程知识，以确保安全和有效的隧道施工。
土压平衡盾构在大粒径砂卵石地层中的应用
土压平衡盾构在大粒径砂卵石地层中的应用河北省廊坊市065000摘要：土压平衡盾构在大粒径卵石地层中掘进时，土仓内容易结泥饼，特别在富水地层中掘进时，容易诱发喷涌现象而导致地表沉降、塌方，进而使盾构主驱动损坏，造成工程停工等重大经济损失和重大安全事故。
因此，研究和探讨大粒径卵石地层土压平衡盾构施工应用，对于确保土压平衡盾构在大粒径卵石地层中的施工安全、实现高效掘进，具有极其重要的意义。
基于此，本篇文章对土压平衡盾构在大粒径砂卵石地层中的应用进行研究，以供参考。
关键词：土压平衡盾构；大粒径砂卵石地层；应用分析引言随着地下交通工程的快速发展，盾构法施工技术广泛应用于城市轨道交通、地下综合管廊、引水等工程，盾构法施工对地层适应性广泛、施工安全系数高，但因地质情况的千变万化、施工环境复杂，在施工中必然存在盾构适应性和施工方法、措施的调整。
本文主要研究某大粒径砂卵石地层土压平衡盾构施工关键技术，重点解决土压盾构在大粒径砂卵石地层掘进过程中滞排、保压、刀具磨损等难题。
1土压平衡盾构施工方法简介土压平衡盾构是集机械、电路、液压于一身的隧道开挖施工机械，由刀盘、前盾、中盾、尾盾及后配套设施组成。
通过刀盘转动切削土体，切削下来的土体通过刀盘面板上的空隙进入土仓，刀盘转动的同时，面板上会注入膨润土或泡沫剂进行渣土改良，使土体获得良好的流动性，再由螺旋输送机排出，每掘进一环的距离即进行管片衬砌的安装，盾构推进的过程中，盾尾同时进行水泥砂浆注入，及时填充管片背后的空隙。
土压平衡盾构施工要点：端头加固、盾构始发、盾构掘进、管片安装、同步注浆、盾构接收等。
盾构施工的优势:盾构施工技术现已成为我国隧道施工的重要方法。
它的工作方法在安全、质量、环保、经济和技术方面具有重大优势，尤其是在穿越不良地质及建筑物或构筑物时，盾构施工更具有优越性，在技术、经济和安全方面盾构工法与其他施工方法相比具有主要优点如下:（1）盾构施工是一个完全封闭的作业环境，盾壳可起到支撑作用，直至隧道衬砌完工，有利于施工人员的安全保障。
土压平衡盾构隧道施工工艺简介
4、隧道断面布置形式
1、井下准备：工作井施工
1、井下准备：基座安装
盾构基座为钢结构预制成榀，盾构基座位置按设计轴 线准确放样，安装时按照测量放样的基线，吊入井下就位 焊接。两根轨道中心线与基座上的盾构必须对准洞门中心 且与隧道设计轴线一致，并对基座加设支撑加固。
1、井下准备：出洞装置安装
4、隧道断面布置形式
灯架
通风管 照明、控制电缆
动力电缆
栏杆
走道 进排水管
电机车轨道
三、盾构进出洞技术
1、封门形式
钢结构、混凝土结构、砖墙
2、洞门土体加固
注浆、降水、冻结
1、封门形式
以混凝土结构为例
2、洞门土体加固
以冻结为例
四、盾构推进
1、参数设定 2、盾尾注浆 3、管片拼装
2、井上准备：测量
平面测量
（2）地面与井下连测 定向测量采用几何定向法。在井口 X 设站，传递至隧道 内的固定边（固定边宜在150M－200M左右）整个施工期间不 得少于三次定向，三次定向成果最大之差应≤8″～ 10″， 横向误差≤3mm～5mm。
（3） 井下导线 以定向测量结果为井下导线的起始边，尽量使导线布设 为等边直伸导线，井下边长一般以200m左右为宜，井下导线 测角6－8测回，分别测左右角各一半，圆周角闭合差≤3″ ，重复测导线水平角总和不得大于±3”×n1/2 （n为测站数 ），边长测定需正倒镜各测4次，且应往返测边。
由于工作井洞圈直径与 盾构外径存有一定的间隙， 为了防止盾构出洞时及施工 期间土体从该间隙中流失， 在洞圈周围安装橡胶帘布带、 环板、铰链板、弧型插板等 组成的密封装置，并设置注 浆孔，作为洞口防水堵漏的 预防措施。
橡胶帘布 加强板 环布 10 均布 螺钉 垫圈 穿墙管 5 均布 销套 翻板 盾构 管片
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土压平衡盾构施工碴土池设置研究
摘要：在施工用地日益紧张，安全文明施工标准不断增长的今天，
作为土压平衡盾构施工主要环节之一的存土设施——碴土池，其科
学设置的重要性十分显著。本文主要研究碴土池设置的各影响因
素，分析碴土池的各种结构形式。
关键词：土压平衡盾构；碴土池；场地布置
中图分类号：tu74 文献标识码：a 文章编号：
主要内容：
土压平衡盾构在我国地铁施工中得到广泛的应用，在电力、水力
等行业也逐渐的得到推广，在施工用地日益紧张，安全文明施工标
准不断增长的今天，作为土压平衡盾构施工主要环节之一的存土设
施——碴土池，其科学设置的重要性十分显著。
1. 碴土池在盾构施工中的作用
在隧道施工过程中，开挖出来的土方需要通过碴土车运至指定排
放地点排放。盾构隧道掘进速度快，土方排放量大，在城市施工的
环境下白天碴土车限行难以进行外运，因此需要设置临时存土点；
同时，盾构施工过程中，碴土从竖井到地面的过程多半采用门式起
重机，其不具备直接装车的能力，因此需要一次中间转运，综合以
上两点因素碴土池在土压平衡盾构施工中起着承上启下的作用，是
不可或缺的一道设施。
2. 碴土池设置需要考虑的因素
（1）工期进度与外运能力确定碴土池容积
碴土外运一般由有资质的专业运输单位进行承揽，运输队伍的车
辆情况、交通环境、排放点距离等决定了每天土方运输总量。为了
保证盾构的连续施工，一般要求碴土池具备存储12~16小时最高进
度掘进下的土方量，拿广州地区常规6米地铁盾构来讲，双线掘进
应至少考虑30延米隧道共 1400立方米以上的容积。
（2）场地情况确定碴土池的布置
盾构施工设施及物资一般沿始发井周边布置，并尽量在门式起重
吊机作业范围之内，碴土池布置也不例外，但特殊情况下，在吊机
范围内无合适的场地布置满足存土需求大小的碴土池时，则需要设
置二级堆场，将土方临时转运，但这必将增加施工成本，本文不详
细描述。
同时，碴土池的布置还需要留有挖掘机、运输车辆装土和行走的
空间。
（3）结构安全
碴土池作为一个频繁装填的结构物，其基底承载力、挡墙抗滑移、
抗冲击、抗震动等均需要进行详细的设计和验算，同时还需考虑可
能对周边已建（建）构筑物的影响。必要时进行验算。
（4）安全文明施工因素
在社会发展进程的今天，安全文明施工已经成为施工的命脉，企
业的脸面，土方作为施工现场主要的污染源，安全文明施工是碴土
池设置必须考虑的重要环节，临边防护、防尘、防泥浆流淌等相应
设施均需一步到位。
3. 碴土池布置形式
碴土池根据与门式起重吊的相对关系，可分为跨内型和跨外型，
见图1所示；碴土池根据其底板与地面标高的相对关系，又可分为
地下式和地面半敞开式。
受门式吊机悬臂长度影响，跨外地下式碴土池一般是狭长形式，
综合考虑pc200类挖掘机的能力，其一般在5~6米宽、3米深较为
合适，同时挡墙突出地面800~1000mm，存土的同时，兼做临边防护
墙，由此，需要达到60~70米长才能满足1400立方米的存储要求，
这增加了吊机泻土的行走时间和对场地长度的要求。但在跨外场地
允许的条件下，可以采用加宽其宽度，在坑内设置挖机作业“半岛”，
在隧道出土的同时，用挖掘机将碴土倒运至基坑外侧的办法来解决
该问题。在跨内，因受吊车行走轨道空间和车站顶板埋深的限制，
一般不选用地下式。跨外地下型碴土池的优点在于，可以有效利用
空间，安全文明施工易控制。
地面半敞开式适用于场地某个方向较为开阔的工程，如跨内沿轨
道行走方向、跨外背向跨内方向等。地面半敞开式特点为其底板标
高与地面基本相同，为防止泥水流淌，在满足车辆通行的前提下，
可略低于场地整体标高，见图2。该形式的碴土池具有泻土方便，
吊机不用长距离行走即可直接泻土的优点，可减少施工出土时间，
加快工程进度。
图2. 地面敞开式碴土池设置示意图
4.结构设计
工程中，考虑到碴土池受力复杂，受到冲击荷载较大，常采用钢
筋混凝土作为挡土墙结构。在地下式碴土池中，因空槽时土压力来
自基坑外侧，满槽时内外两侧达到平衡状态，因此主要考虑地基承
载力，泻土时的冲击荷载和基坑外的测土压力。在地面式碴土池中，
则主要考虑地基承载力，池内侧土压力和泻土时造成的冲击附加压
力。
其中地基承载力按下式进行验算：
式中： ——地基承载力特征值（）；
——基底以上土的加权平均重度；
——承载力修正系数；
—— 结构自重引起的地基承载，
——分项系数；
——满槽时土压力；
可根据土压力计算理论求得，并同时验算结构的抗倾覆、抗滑移
和墙体强度。
在实践中，碴土池将底板和侧墙浇筑为整体可有效抗滑移，侧墙
采用外单侧布筋每隔6-10米设置结构柱可满足外侧行车及装土的
安全。如图3。
5.安全文明施工
为保证施工现场的整体清洁，对碴土池周边进行有效的防护是在
其建设期间需要重点考虑的因素，可采取以下措施达到目的。
（1） 加设挡板，防止泥浆飞溅性扩散
为防止碴土飞溅而扩散到碴土池以外的场地，需要在挖掘机不作
业的三面设置“r”型挡板，挡板宜高出碴土池顶面1.5~2米。挡
板可直接设置在挡土墙顶部，具体做法为在施工挡墙时，在挡墙顶
部预埋一条80mm宽的扁铁与挡墙主筋焊接，施工完成后，将挡板
的立柱与预埋铁焊接连接，然后安装挡板。挡板设置应考虑防风的
要求，同时地面式碴土池挡土墙设计时需考虑台风等天气引起的风
荷载。
（2） 围蔽设置
碴土池是一个机械作业频繁的场所，且碴土装车时，不可避免的
会掉落地面，泥污的出土场地将严重影响场地环境，为防止其影响
场地的整体美观性，可将其作业范围全部用活动围蔽板封闭，围墙
底部设置50cm高砖砌体挡墙，防止泥浆外泄。围蔽外侧做好工地
宣传等工作。
（3） 冲洗配套设施设置
通常，碴土排放要求外出工地的车辆清洗干净，避免造成城市道
路污染，但若只在工地大门设置洗车槽，泥土车将污染场内道路，
因此在碴土池围蔽范围内设置全套冲洗设施非常必要，在实践应用
中收效明显。具体为在场内设置洗车槽、排水沟、高压水枪和一个
较大的沉淀池。沉淀池设置在挖掘机作业方便的位置，这样可以利
用挖掘机直接清理槽内沉淀的淤泥，做到冲洗-沉淀-清理一体化。
6、小结
城市空间越来与紧凑，施工要求不断提高，碴土池作为土压平衡
盾构施工中，场地布置的重要设施，可优化的空间很多。如采用全
自动洗车系统；增加碴土处理系统，将碴土进行处理分类，回收部
分可用的碴土；再如，电力、水力盾构隧道施工时，因场地和竖井
均较小，可能在基坑和龙门吊覆盖范围内无条件装车时，则可采用
皮带输送机再运输装车等措施来进行优化等等。相信在全国大规模
地铁上马的环境下，各种盾构辅助设施设置的建设都会不断创新提
高，为城市环境保护作出表率，提升工程施工在大众眼中的形象。
参考文献：
【1】陈晋中 土力学与地基基础 北京：机械工业出版社，2008.1
【2】广州市建设工程文明施工管理规定穗建质【2008】937号
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