成都地铁砂卵石地层盾构施工风险分析及对策
成都地铁砂卵石地层盾构施工风险分析及对策
【摘 要】 针对成都地铁盾构施工的特点,提出风险分析在盾构施工中的重要性。对盾构施工中蕴含的风险源进行辨识与风险分析,并提出具体的风险控制对策。
【关键词】 盾构施工; 富水砂卵石; 风险分析; 对策
随着城市化进程的加快和城市交通量急剧增长,发展城市地铁已成为必然的选择。因其自身的优势,盾构法施工在城市地铁隧道建设中正扮演越来越重要的角色。
我国上海、广州、北京等城市已经采用盾构法成功实施了不少工程。成都的地质情况与上述城市截然不同,成都地铁施工具有独特的“三高”特点,即地层具有高富水及砂卵石含量高、卵石和漂石强度高的特点。这种不良地质条件增大了盾构施工难度。因此,加强盾构施工技术风险分析并找出相应的对策是极其必要的。
本文以成都地铁某盾构区间隧道为例,对施工中存在的风险进行辨识,并提出相应的控制措施,以确保盾构在富水砂卵石地质条件下的顺利掘进。
1 工程概况
成都地铁某盾构区间隧道最大埋深13.5 m,最小坡度2‰,最大坡度26.99‰,左右线间距13~13.5m,最小曲线半径400 m。
隧道穿越的地层主要为卵石土层,含夹薄层粉细砂透镜体, 20~200 mm卵石含量约占55.0% ~75.4%,粒径一般以30~70mm为主,部分粒径80~120mm;填充物以细砂、中砂为主,夹少量黏性土及 砾石,含量约为10.0% ~25.0%;漂石含量一般为5% ~10%,随机分布,地勘揭露漂石最大粒径为340 mm。卵石单轴极限抗压强度为90.9~91.7 MPa,漂石单轴极限抗压强度为88.6~95.3MPa。
地下水系为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水两种类型。孔隙潜水主要埋藏于砂卵石土层中,渗透系数k=20.0 m/d,为强透水层。地下水位埋藏较浅,丰水期地下水位正常埋深约为3 m,成都充沛的降雨量是地下水的重要补给源之一。基岩裂隙水主要赋存于泥岩强风化裂隙带中,透水性较差。隧道下穿南河与滨江路下穿隧道,并近距离水平穿越锦江大桥与开行大厦(26层)。
地层“三高”特点及沿线建(构)筑物,对隧道掘进主要有以下几个方面的影响。
(1)隧道围岩均为卵石土夹透镜体砂层,自稳能力差,透水性强,地下水位较高,水量十分丰富。区间隧道盾构施工,开挖面容易产生涌水、涌砂,造成细颗粒物质大量流失,引起开挖面失稳、地面沉降甚至塌陷。
(2)隧道顶部覆土为人工填筑土、粉质黏性土、卵石土夹透镜体砂层,均为松散土体,自稳能力差,盾构掘进可能引起地面沉降或塌陷。
(3)隧道围岩分布有高强度、大粒径的卵石、漂石,容易造成超挖和排碴困难,还造成对盾构设备磨损严重。这些都对盾构顺利施工有较大影响。
(4)盾构掘进需要先后穿越南河、滨江路下穿隧道,近距离通过开行大厦和锦江大桥。盾构掘进,对周围土体产生扰动,可能造成周围建(构)筑物变形和破坏。
(5)通过南河时,地下水位较高,砂卵石地层渗透性强,开挖面易涌水、涌砂,容易发生喷涌,引起河床的沉陷,甚至发生冒顶事故。
2 盾构施工风险分析及对策
根据国内外盾构施工经验及成都地质调查分析,笔者对该地段盾构施工存在的风险源进行辨识、分析并提出了相应解决对策。
2.1 盾构进出洞地表坍陷风险
2.1.1 风险辨识
盾构进出洞时,洞门外侧地面坍陷。
2.1.2 风险分析 由于成都地铁盾构工作井洞门围护结构采用玻璃纤维筋桩,盾构能直接破除洞门,因而未对端头地基进行特殊加固处理。这样,盾构进出洞时,可能会由于洞门密封失效引起洞门漏水、喷砂,大量土体从洞口流入端头井内;或由于车站施工长期降水导致端头地层中砂土流失,地层受盾构掘进扰动而坍陷。
2.1.3 风险控制措施
加强降水井的降水、排水措施;提高洞门密封性能。同时对端头地层预留加固注浆孔,当地层沉降变形较大时,及时对端头补充注浆加固。
2.2 盾构掘进轴线偏差风险
2.2.1 风险辨识
盾构掘进过程中,盾构推进轴线过量偏移导致隧道设计轴线发生偏差。
2.2.2 风险分析
造成轴线偏差的主要原因包括盾构超挖或欠挖,纠偏不及时、测量误差与同步注浆量不够。
2.2.3 风险控制措施
正确设定平衡土压力,使盾构的出土量与理论值接近,减少超挖与欠挖现象,控制好盾构姿态;盾构姿态发生偏差时及时纠偏,使盾构正确地沿着隧道设计轴线前进;盾构掘进过程中经常校正、复测及复核测量基站;施工按质保量做好注浆工作,保证浆液质量和注浆量。
2.3 掘进中地表塌陷风险
2.3.1 风险辨识
在盾构掘进过程中,地表发生塌陷。
2.3.2 风险分析
隧道顶部覆土为人工填筑土、粉质黏性土、粉细砂,其自稳能力差。若盾构掘进时平衡土压力过小,可能引起地面塌陷;受砂卵石土层和较大渗透率的影响,土仓内不易形成不透水流塑性状态的碴土而不能建立土压平衡机理,或土仓压力不稳定而造成地表塌陷;隧道开挖范围为卵石土夹透镜体砂层,透水性强,地下水位较高,水量丰富,开挖面容易产生涌水、涌砂,造成细颗粒物质大量流失,引起开挖面失稳和地面塌陷;掘进过程中,实际出土量远大于理论出土量,地层损失过大;盾构掘进过程中,如果同步注浆不及时,也会引起地面塌陷。
2.3.3 风险控制措施
根据地质情况、隧道埋深等参数,设定合理的土仓平衡土压力,并防止过大波动;配置强大的碴土改良系统,选取优质膨润土和泡沫剂作外加剂,提高土仓中砂卵石土的流塑性和止水性,防止涌水、涌砂现象发生,保证开挖面稳定,建立土压平衡,从而避免地表沉陷;严格控制出土量,防止超挖。控制盾构姿态,防止超量纠偏、蛇形摆动;及时进行同步注浆,确保合理的注浆压力和注浆量。地表沉降过大时,进行二次注浆;加强施工监控量测,根据监测资料反馈,优化盾构掘进参数。
2.4 盾构穿越南河风险
2.4.1 风险辨识
穿越南河时,发生盾构机内涌水、涌砂,河床沉陷甚至冒顶。
2.4.2 风险分析
盾构在南河下方主要穿过的土层为卵石土层,局部全风化泥岩层,隧道拱顶距河床最小距离7 m。当盾构通过该地段时,土层受到扰动过大,或开挖面平衡土压力控制不当,易造成盾构机内涌水、涌砂,河床塌陷甚至盾构机冒顶。南河采用人工河堤,河堤基础和墙身均为浆砌片石。盾构穿越引起扰动基础,引起河堤变形、破坏。
2.4.3 风险控制措施
穿越前对盾构机进行全面检查与保养,确保盾构以良好状态通过南河;穿越前实测南河水深度,随时调整盾构施工参数,减少盾构的超挖和欠挖;选取优质膨润土和泡沫剂作外加剂,改善碴土的流塑性,盾构机配置双螺旋输送机、双闸门,形成双保险,防止喷涌而造成土体失稳和河床沉陷;盾尾钢丝刷内充满优质油脂,确保盾尾无漏浆现象;加强姿态控制;派专人观察河面变化情况,若发现水面冒出气泡或出现浑水时立即暂停掘进,关闭螺旋输送机;盾构穿越河堤时,覆土层厚度发生突变,要及时调整平衡土压力,减少对河堤基础的扰动,保护南河河堤;加强施工监控量测,根据监测资料反馈,优化盾构掘进参数。
2.5 盾构侧通过锦江大桥风险
2.5.1 风险辨识
盾构近距离侧通过导致锦江大桥破坏风险。
2.5.2 风险分析
锦江大桥为跨度17.15 m的三跨连续拱桥,桥长51.45m,桥面宽50 m,始建于1958年,后经多次扩建。大桥为台阶形扩大基础,厚3 m,基础最下层为C10级砼基础,其余二台为M5级水泥砂浆砌条石基础,桥墩为M5级水泥砂浆砌城砖,拱部为C10级水泥砂浆砌城砖拱。
左线盾构隧道距锦江大桥基础最小水平距离仅2 m、最小竖向距离仅5.2 m(见图1),锦江大桥的基础及拱式结构,对环境变形敏感。而盾构隧道通过时,容易造成地基土体扰动,从而导致大桥基础变形、位移,大桥结构开裂、破坏。
2.5.3 风险控制措施
通过锦江大桥时,严格控制盾构姿态,严禁超量纠偏、蛇形摆动;对掘进参数及时进行调整,刀盘转速1~1.5 r/min,土压力值逐渐减小,推进速度3~4 cm /min;严格控制出土压力值和出土量,以免造成盾构前方土体发生坍塌;加强碴土改良的控制,选取优质膨润土和泡沫剂作外加剂,改善碴土的流塑性,防止突涌而造成水土流失、土体失稳及河床沉降;优化同步注浆配合比,加大同步注浆压力,保证同步注浆量,使注入的浆液能及时有效地填充管片与围岩之间的空隙;采用高压旋喷桩对左线盾构隧道与桥基之间土体进行隔离加固,旋喷桩有效直径Φ500 mm,桩间距1 m。
加强河床、锦江大桥基础与结构监测,一旦变形过大,及时进行隧道二次注浆,或对大桥地基进行补充注浆加固。
2.6 卵石、漂石风险
2.6.1 风险辨识
盾构刀具、刀盘与螺旋输送机磨损严重,失去掘进与出碴能力。盾构无法排除较大粒径卵石、漂石。
2.6.2 风险分析
大粒径卵石与漂石具有含量高、强度高的特点,对盾构的刀盘、刀具与螺旋输送机磨损严重,影响正常掘进效率,甚至失去掘进与出碴能力。
盾构所通过的地层漂石含量约为5% ~10%,局部富集层高达20% ~30%;揭露漂石最大粒径为340
mm,而且漂石单轴极限抗压强度高达98.4MPa。漂石粒径大,难以通过刀盘开口和螺旋输送机,甚至造成盾构无法继续掘进。 2.6.3 风险控制措施
在刀盘和螺旋输送机表面加焊耐磨钢板和耐磨条,增加刀盘的耐磨性能;对碴土进行改良,减少碴土对盾构刀盘、刀具及输送机的磨损;定期检查,发现刀具、刀盘磨损及时更换或维修。
优化刀具布局,选择合适的刀具组合形式,从而加强盾构破除高强度卵石与漂石的能力:利用刀盘上的单刃、双刃滚刀将大粒径的卵石、漂石破成碎块;增大刀盘与螺旋输送机的开口尺寸,使盾构机能直接排出直径小于280 mm的卵石、漂石。对于盾构机不能破损的大直径漂石,采用进入土仓利用岩石分裂机进行岩石分裂破碎处理。
2.7 更换刀具风险
2.7.1 风险辨识
人员进入土仓检查、更换刀具时,掌子面失稳导致人员的伤害或地表坍陷。
2.7.2 风险分析
在检查、更换刀具时,必须清空出土仓内的部分碴土以提供工作空间,原有的土压平衡被打破,由于卵石土层自稳能力差,掌子面土体容易坍塌,导致作业人员伤害,或引起地面坍陷。
2.7.3 风险控制措施
减少掘进对刀具的磨损,提高刀具耐磨性能,从而降低进仓更换刀具的频率;改进盾构设备,增加刀盘开口挡板,阻止塌落下的土方人员对作业人员造成的伤害;采用气压换刀,提高掌子面稳定性能;加强工人培训,完善开仓管理制度,制定详尽的应急预案。
3 结束语
由于成都地质具有“高富水、砂卵石含量高、卵石和漂石强度高”的特点,使得盾构施工存在较大的安全风险。
在施工前,对掘进过程中潜在的安全风险进行全面、充分的分析,并采取安全可靠的控制措施,制定合理的施工方案,是可以杜绝施工安全事故的发生的,真正做到防患于未然。截至目前为止,该区间盾构隧道已顺利掘进了共1 100 m,未发生任何施工安全事故。
盾构施工所面临的风险
一、不良地质中盾构施工风险
1、盾构处在承压水砂层中，由于正面压力设定不够高，缺少必要的砂土改良措施以及盾尾密封失效，而引起正面及盾尾涌砂涌水导致盾构突沉、隧道损坏；
2、在盾构上部为硬粘土、下部为承压水砂层时，由于硬粘土过硬很难顶进，而承压水砂层则因受压不足不能疏干而发生液化流失导致盾构突沉；另因过硬粘土卡住密封舱搅拌棒使粘土与砂土不能拌合排出，致使盾构下部砂土液化由螺旋器流出，导致盾构底部脱空下沉；
3、超越沼气层或其他原因形成的含气层时（如气压法施工的隧道或工作井附近），如未探明其范围和压力、未事先进行必要的释放、未采取防备毒气和燃爆的措施，开挖面喷出的气体及其携带的泥沙可能引起盾构姿态突变、隧道突沉以及毒气燃爆的灾害；
4、对沿线穿越地层中的透镜体、洞穴或桩基、废旧构筑物等障碍物。未事先查明并做预处理或备有应急措施，可能引起盾构推进突沉偏移，盾尾注浆流失，致使地面沉陷过大，盾构无法推进。
二、盾构进出洞风险
盾构在工作井出洞或进洞时，需要凿除预留洞口处钢筋混凝土挡土墙，而后由盾构刀盘切削洞口加固土体进入洞圈密封装置，此过程中洞口土体及加固土体暴露时间较长，且受前期工作井施工方法及其施工扰动影响，容易因加固土体或洞圈密封装置的缺陷而发生洞口水土流失或坍方。如遇饱和含水砂性土层或沼气以及其他原因形成的含气层（如气压法施工的隧道或工作井附近），更易发生向井内的大量涌沙涌水而导致盾构出洞磕头或盾构进洞突沉，甚至在盾构进洞突沉中拖带盾尾后一段隧道严重变形或坍垮，造成极严重的工程事故，并严重破坏周边环境。由于盾构进出洞事故概率较高，其后果可能极为严重，因此对关系到盾构进出洞风险的每个细节必须严格仔细的采取可靠的风险控制措施。
三、盾构穿越江河水底的风险
当盾构推进挤压导致前方土体隆起过多，或盾构处于饱和含水砂层中发生涌水突沉引起上方江底沉陷，产生涌水裂隙，致使大量河水由盾尾或开挖的缺陷处涌入而淹没隧道。
盾构穿越重大风险源风险及对策 (2)
盾构穿越重大风险源风险及对策
盾构穿越重大风险源主要包括地质风险、施工风险和安全风险。针对这些风险，可以采取以下对策：
1. 地质风险：盾构穿越地层时，可能遇到复杂的地质情况，比如地下水、地裂缝、软弱地层等。在设计阶段，应充分进行地质勘察和风险评估，确定合适的盾构机型和控制参数。在实际施工中，可采用先进的地质预测技术和监测手段，及时发现地质异常，确保施工的可靠性和安全性。
2. 施工风险：盾构施工过程中，可能会遇到隧道坍塌、地面沉降、泥浆失稳等问题。为减少这些风险，施工前需制定详细的施工方案，并根据具体情况选择合适的盾构机和工艺。在施工过程中，应不断监测地表和隧道变形、岩土压力等指标，及时调整工艺参数，确保施工的稳定性和安全性。
3. 安全风险：盾构机施工中，安全事故可能带来严重的人员伤亡和财产损失。为保障工人的安全，应制定详细的施工安全措施和应急预案，并进行全员培训和安全意识教育。同时，加强现场监督和管理，确保相关人员严格按照安全规程进行操作。在施工过程中，对机械设备进行定期检修和维护，确保其正常运行和安全使用。
综上所述，盾构穿越重大风险源的对策主要包括地质勘察和风险评估、地质预测和监测、制定详细的施工方案和安全措施、加强现场监督和培训等。只有充分考虑和控制这些风险，才能确保盾构工程的安全顺利进行。
地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对
地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对
地铁盾构施工中地面沉降是一个常见的问题，主要原因是盾构机挖掘地下隧道时，会对地下土层进行扰动和移动，导致地面沉降。下面是对地铁盾构施工中地面沉降的原因进行分析及应对方法的说明。
1. 地质条件不稳定：地质条件不稳定是导致地面沉降的主要原因之一。在盾构施工中，如果遇到地下水位较高、土层松散、岩层不坚固等地质条件不稳定的情况，就容易导致地面沉降。此时，可以通过加强地质勘察与分析，选择合适的盾构机和施工方法，以及采取加固措施等方法来应对。
2. 施工参数不合理：施工参数不合理也是导致地面沉降的原因之一。在盾构施工中，如果施工参数设置不合理，如推进速度过快或者施工压力过大，就容易引起地下土层的不稳定，导致地面沉降。需要在施工前进行合理的施工参数设计，并加强监测和调整，以避免地面沉降的发生。
3. 施工技术不当：施工技术不当也是导致地面沉降的原因之一。在盾构施工中，如果操作不当或者施工方法不正确，就会对地下土层造成不必要的扰动和移动，导致地面沉降。在施工前需要进行充分的技术培训和实践，以确保操作人员熟练掌握施工技术，并采取适当的施工措施。
1. 加强地质勘察与分析：在施工前需要对地质条件进行充分的勘察与分析，了解地下土层的情况，以选择合适的盾构机和施工方法，并采取合理的加固措施，以应对地面沉降的可能性。
2. 合理设置施工参数：在施工中需要根据地质条件和盾构机的性能特点，合理设置推进速度、施工压力等参数，以确保施工的安全与稳定，避免地面沉降的发生。
3. 加强监测与调整：在施工过程中需要密切监测地面沉降的情况，一旦出现地面沉降的情况，需要及时采取合适的调整措施，如降低推进速度、减小施工压力等，以减少地面沉降的程度。
4. 采取加固措施：在施工中可以采取一些加固措施，如喷浆加固、加设盾构机尾部加固框架等，以增加地下土层的稳定性，减少地面沉降的可能性。
地铁隧道施工过程中常见的工程地质问题以及主要的解决方法
地铁隧道施工过程中常见的工程地质问题以及主要的解决方法
一:地质问题
地铁隧道现在经常可以看见，国家和各地政府也在加快施工的脚步，充分利用地下资源，造福人民，造福社会。但在施工过程中会出现各种各样的不良的地质现象，以及出现问题后该怎么去解决，怎么去实施有效措施和保障措施。接下来就来讨论分析地隧施工过程中的地质问题及解决方法。
首先从中国地形上来看，中国分为平原、高原、山地、丘陵、盆地五种地形，而山区面积广大，约占全国面积的2/3，平原属长三角地区居多，而一般地铁隧道施工选址都选择平原地区，选择山区作为地隧施工地点很少，这也就涉及到了地质的问题。平原地区地质条件良好，没有太多复杂的地质地貌，很适合地铁工程施工，山区与平原相反，由于塌方、泥石流、断层等不良地质现象，导致许多城市工程施工在山区无法进行，虽然山区最多公交是道路施工，但是也会时不时的发生事故。但有时地铁施工不得不考虑山区，当然能避开就避开，山区居多是山峰，这就要用到爆破。爆破为什么要考虑工程地质问题？因为山大多是由于地表缘由经过多年沉淀而形成现在的模样，可想而知它的岩层分层时有多复杂，所以一般我们了解到的最多的是“硬岩”用的炸药居多，“软岩”用的炸药少些，只有掌握演岩石的哪些特征会对爆破过程和效果产生重大影响，能够预报爆破工程对岩体赋存状态有什么影响，才能正确地根据围岩状态、炸药性能、掘进爆破特点等因素，选择合理的爆破参数、适宜的炸药品种，使爆破达到良好的效果，尽可能减少爆破对坑道围岩的破坏和扰动，保证围岩的安全与稳定。接下来先分析平原地区的地质问题与解决方法。
平原地区地隧施工环境比山区施工环境好得多，但正因为是平原地区这个优势也就变成了劣势，那就是地下水的问题。在多水地层开挖坑道，由于改变了地下水的流通条件，往往会出现涌水，涌水对施工的影响，轻则增加劳动负担，重则危及围岩的稳定，造成坑道塌方，还有极大可能造成施工人员伤亡。涌水现象分为几种，最为常见的就是硬岩中的涌水，裂隙水量增加，有时会伴随沙土砂土流泻，甚至还会出现不可估量的大量高压水，而煤矿施工时经常会出现这种情况，工人们大多不是因为窒息而亡，而是因为高压水的突袭把人冲晕而丧失意识从而死亡，充分说明了高压水带来的严重后果，但一般情况下保护措施做得好就大大减少了危险的程度。软岩中涌水会促使岩石软化、泥化，降低了围岩的强度，也就违危及了围岩的稳定，在未固结地层中发生涌水时，会有大量土砂涌出堵住坑道，使施工无法进行。
富水砂卵石地层常见问题及处置方法
富水砂卵石地层常见问题及处置方法
韩惠军（中铁城市发展投资集团有限公司，四川成都610000)
摘要：成都地铁截止目前已开通&条线路，线路总长约 l%km，在建线数达到10条、里程3$lkm，随着建设规模的不
断扩大，富水砂卵石地层盾构掘进的问题越来越突出。文章通 过总结参与线路盾构施工的具体问题，提出相应的解决方案和 预防措施，同时对未来施工提出一些设想。关键词！富水砂卵石；刀盘结泥饼;卡刀盘;超方；处置方法 中图分类号:TU471 文献标志码：B文章编号：1007-7359(2018#04-0135-02 D0l：10.16330/ki.1007-7359.2018.04.065
富水砂卵石地层由于高富水、渗漏系数大，强度
高，级配不均，内摩擦角大等特性，导致盾构在推进过 程中产生了一系列问题。成都地铁自2005年建设以
来，通过建设者的不懈攻关和经验积累，基本解决了
盾构推进的技术问题，但在推进过程中，稍有不慎极
易出现结泥、超方、卡刀盘等问题。笔者从成都地铁1、3、7、8、9 150km的盾构 经出，通过
本 富水卵石地层 问题出现的 进 •
，提出工程实过程中的实用措，以期为后 .
程积累经验。
1刀盘结泥饼
1.1主要现象
在的推 ， 度 ，刀盘
者 不，在 推的 ，
掘进度 不 在刀盘的 过程中，速度
不通过 ，大 的卵石 ， 后，
卵石 提高
1.2原因分析
成刀盘泥饼的 有方①：
过程中的 ，的 不，
期， 过程中水不导致 性不
②盾构 验， 度大于出 度致
内 饼;③ 中 高。1.3解决方法
在 饼不 的 ， 用 性
作者简介：韩惠军（1975-%，男，河南洛阳人，本科，工程师，研究方向：地铁盾构。，通过增加刀盘面板加水和土仓加水的形式软化
。
在饼一的情况下，采用 者，一 24h以上，在推过程中 述措
夕卜，在膨润箱中人水： =10:1的混合
液注人， 的聚。
在饼 的 ，直接开仓进行处理。1.4预防措施
在设备场前，注意刀盘开口和格栅的布置形
盾构施工引起地面塌陷风险及处理措施
盾构施工引起地面塌陷风险及处理措施
1、预防措施
⑴详细研究和分析地质勘察资料，超前预判可能发生塌陷的位置，提前采取应对措施。
⑵对于盾构始发、到达端头及隧道埋深较浅等易发生地面坍塌的部位必须提前进行旋喷或注浆进行加固，提高土体自稳能力。
⑶水是造成地面塌陷风险的重要因素，对于有可能发生塌陷的部位一定要做好注浆止水措施，必要时注双液浆进行堵水。
⑷进行旋喷或注浆加固以后，一定要采用打设垂直探孔和水平探孔的方法，对加固情况进行检查和验证，确保加固效果，如果效果不理想，必须进行二次补强，直至达到预期的目的。
⑸在浅埋隧道区段推进，必须采用慢速掘进，采用土压平衡模式，控制好土仓压力和注浆压力，始终保持盾构机处于良好的姿态，尽量减少对上层土体的扰动，避免破坏覆土稳定，导致塌陷事故的发生。
2、应急预案
⑴当隧道附近地面发生坍塌时，在没有人员伤亡的情况下，立即用低标号的混凝土进行灌注，并在塌方处及周围加密布置监测点，每半个小时监测一次，直至确定地面沉降稳定才可放缓监测频率。如灌注完混凝土后地面沉降仍然显著，则要及时在地面钻孔进行注浆，同时隧道内也要加强二次注浆质量，必要时要注双液浆，具体注浆方法见相应施工方案。在进行地面注浆时，为防止浆液凝固困住盾构机，注浆时盾构机要缓慢运动，同时还要通过盾构机超前注浆孔及盾体上的注浆孔向盾体外侧注入膨润土，使盾构机周围被膨润土包围，形成蛋糕状，确保盾构机能正常掘进。
⑵塌方处理过程，抢险人员随时观察塌方情况，防止塌方伤人。必须确保通讯畅通，并对处理情况、围岩变化情况、人员及机械设备情况等及时上报，在抢险有困难或需要救援时以便领导决策，及时提供救援。
(3)在施工现场安置临时指挥部。
地铁盾构法施工中常见质量问题及处理措施分析
地铁盾构法施工中常见质量问题及处理措施分析
摘要：盾构法是地铁施工中使用最为广泛的一种方法，一旦其出现问题，将会直接影响地铁工程的建设质量，增加地铁运行的风险。所以在该方法应用中，要对其存在的质量问题进行细致研究，并制定合理的预防控制措施，以提高地铁工程建设质量。本文就将对地铁盾构法施工中常见的质量问题进行分析，并提出合理的处理措施。
关键词：地铁盾构法；质量问题；盾构施工
引言
在地铁施工中，影响盾构施工技术质量的因素诸多，比如施工机械设备因素、人员应用因素、地质环境因素等。在这个环节中，盾构机是盾构施工技术体系的关键性机械设备。暗挖工程是城市地铁施工体系的关键性项目，在工程挖掘过程中，盾构法扮演着重要的施工角色，盾构机盾壳是一种良好的支护设备，通过对油缸、刀盘及其盾壳的结合，可以构成完整性的盾构推进体系，有利于提升地铁施工的效益，增强施工的稳定性及安全性，避免出现相关的安全事故，实现施工人员人身财产安全的维护。在隧道开挖过程中，需要在开挖面前进行切削装置的设置，通过对其他机械设备的利用，将切削出的岩土运出隧道外。在施工实践中，盾构法对周边交通环境的影响较小，为了确保地铁施工技术精确度的提升，施工前及施工过程中的环境监测工作是非常重要的。
1 地铁盾构法施工中常见的质量问题
1.1 盾构端头井加固不到位
盾构始发、接收端头井加固是盾构施工中重要的一环，其加固质量的好坏会直接影响到盾构机能否顺利始发、接收。但是由于地质、水文等原因的影响，导致端头井加固过程中加固效果不理想。以天津地区为例，洞门处地层多为粉砂层且含水率较高，导致端头井加固难度较大，加固质量难以有效保障。
1.2 隧道渗漏水
隧道渗漏水是地铁盾构施工中最常见也是最难解决的问题，其产生的原因主要有以下几点：
（1）盾构机始发、接收过程中洞门防水措施没做好，环梁施工质量不到位导致洞门处漏水。
（2）管片自身质量缺陷，在管片生产过程中，设置密封垫的沟槽部位混凝土不密实有水泡、气泡等缺陷，管片拼装完成后，水从绕过密封垫，从水泡、气泡孔处渗漏进来。
盾构风险源与措施
盾构施工过程安全风险源分析及应对措施
一、 盾构进出洞风险源
产生原因：粉砂质土体内加固质量差;砂层透水快。
可能引发的后果:洞圈内出现渗水、流泥、地面塌陷。
预控措施:在洞门凿样洞，对加固土体取芯,如达不到要求，进行旋喷加固处 理。
应急处理措施：1、在凿样洞时出现渗漏，并且流量大时,将样洞用石子和快硬 水泥快速封住，然后在洞圈范围内进行双液压密注浆
2、在洞门混凝土凿除时，如果出现流泥现象，应立即用已装砂的编织袋进行封 堵
密实，然后采用双液压密注浆加固。
二、 联络通道冷冻法施工
1、 隧道内钻冻结孔漏沙、涌水风险
产生原因：没有预先安装阀门;地质处于流沙层。
可能引发的后果:漏沙、涌水、地面沉降、危害管线和附近建筑物。
预控措施:1、冻结孔施工前，在布孔范围内打若干小孔（4）38mm）探孔（有孔口 密封装置），探测地层稳定情况。
2、 在冻结孔钻孔施工期间，现场配备应急抢险堵漏物资和设备。
3、采用强力水平钻机，实现无泥浆钻进。
4、准备液氮，当出现险悄用液氮快速冻结。 应急处理措施：1、如发现有漏砂、涌水现象，逐根提出孔内管子，并用泥浆泵 逐个焊缝打压，找出泄漏焊缝及原因，及时处理，并作好记录，二次下入后仍须自检。 在实
际施工中，发生冻结孔打压保压不合格的冻结孔，要采用在泄露孔冻结管内
下入小一级冻结管。
2、涌砂、涌水的地层，冻结孔采用二次开孔来控制泥浆涌出。一次开孔用金 刚
石取芯钻头，在安装孔口管及密封装置前,管片留不小于100mm的厚度不能
穿透。对稳定地层或涌砂、涌水惜况不严重的地层则采用一次穿透。
2、土体化冻风险
产生原因：维护冻结阶段，冷冻机发生故障，处理不当。
可能引发的后果:流砂、流水和位移变形，造成土体塌陷。
预控措施:加装应急密封门，一旦情况紧急流砂涌水不可控时立即关闭应急密 封门
加强设备的管理与维修，配备备用机组。当冷冻机组发生故障停机时，立即启 用备用
地铁盾构施工重难点分析及对盾构机的要求
地铁盾构施工重难点分析及对盾构机的要求
近年来，城市地下交通建设已经成为了城市发展和人民生活不可或缺的一部分。然而，在地铁建设过程中，最为重要的就是地铁隧道的施工。而地铁隧道的施工又离不开盾构机，它已经成为了推动地铁隧道快速施工和质量保障的重要手段。那么，今天我们就来探究一下盾构施工中的重难点，并分析对盾构机的要求。
一、盾构施工中的重难点
1. 土层状况
在盾构施工中，土层状况是很重要的一个因素。不同的土层状况，需要选择不同的盾构机。例如，在卵石土或砂砾土中施工时，应使用直接推进式盾构机；在软弱黏土或强韧黏土中施工时，应使用液压干式盾构机。
2. 异常地质构造
异常地质构造如地下水位变化、地层断层、岩层夹层等都会影响盾构施工。盾构机在施工时需要根据实际地质情况进行调整和修改，避免因地形地貌造成的危险和对施工的影响。
3. 施工操作人员素质
盾构机的操作需要高素质的施工操作人员，这是盾构施工中不能忽视的因素。因为在施工过程中操作人员需高度密切地配合机器，精准掌握每个环节，以保证施工质量和安全。
二、盾构机的要求
1. 系统稳定性
由于盾构施工的连续性，要求机器的稳定性非常高。要能够稳定地推进，控制错位，避免盾尾沮丧和盾构机发生崩塌等不良现象。
2. 施工速度快
盾构机应该具备较快的施工速度，以确保工程的进度和完成时间。高施工速度可减少对地下世界造成的影响，加快交通建设的速度。
3. 成本控制低
盾构施工需要不断地进行切割和推动，耗费大量能量。因此，对于盾构机的能耗和成本都有很高的要求，同时也需要具有较长的使用寿命，以降低施工成本。
综上所述，盾构施工中的重难点和盾构机的要求是密不可分的。只有不断进一步改进盾构机的技术和性能，提高盾构施工水平，才能更好地满足人们地铁出行的需求。
成都6号线地铁盾构下穿建筑物施工技术
第３０卷 第２期洛阳理工学院学报（自然科学版）Ｖｏｌ３０ Ｎｏ２ ２０２０年６月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬｕｏｙａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｊｕｎ２０２０
成都６号线地铁盾构下穿建筑物施工技术
李 全 保
（中铁十八局集团第四工程有限公司，天津３００３５０）
摘 要：本文通过对地铁盾构下穿建筑物施工技术的探究，明确地铁盾构下穿施工要求，并结合成都地铁６号
线工程实际案例，提出地铁盾构下穿建筑物的掘进施工技术要点。研究表明，在条件适应的情况下，通过优化
施工技术可达到理想的施工效果，更好地满足地铁工程施工质量要求。
关键词：地铁；盾构；建筑物；施工技术
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－５０４３．２０２０．０２．０１１
中图分类号：Ｕ２３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４－５０４３（２０２０）０２－００５０－０３
收稿日期：２０２０－０３－１２
作者简介：李全保（１９８６－），男，贵州盘县人，本科，工程师，主要从事地铁盾构方面的研究． 随着城市建设的快速发展，地铁工程已经成为了城市建设的重点。在城市地铁隧道施工过程中，把
盾构施工技术运用其中，能够有效地提高施工进度和质量。在进行地铁盾构下穿建筑物施工过程中，因
受到岩土自身因素影响，同时掘进深度比较深，时常会面临各种复杂底层。大量工程实践表明，为了保
证工程施工质量，需要根据施工情况，合理选择施工技术，本文结合成都地铁６号线施工，探究地铁盾构
下穿建筑物的施工技术。
１ 工程概况
成都地铁６号线一、二期土建４标为３站３区间，分别为兴业北街站、犀浦站、天宇路站以及梓?宫
站～兴业北街站盾构区间、兴业北街站～犀浦站盾构区间、天宇路站～犀浦站盾构区间。根据初步设计图，
梓?宫站～兴业北街站盾构区间８６９６９ｍ、兴业北街站～犀浦站盾构区间１３５４３２１ｍ、天宇路站～犀浦站
盾构区间１５９５５２１ｍ。拟采用４台中国铁建重工盾构机，其中两台盾构从梓?宫站小里程端双线始发，