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2020一级建造师《市政工程》栲点预习汇总（二）
考点：盾构机选型要点
一、盾构类型与适用条件
1按支护地层的形式分类主要分为自然支护式、机械支護式、压缩空气支护式、泥浆支护式、土压平衡支护式5种类型见图1K。
2按开挖面是否封闭划分可分为密闭式和敞开式两类。按平衡开挖面土压与水压的原理不同密闭式盾构又可分为土压式常用泥土压式和泥水式两种。敞开式盾构按开挖方式划分可分为手掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式三种
3按盾构的断面形状划分，有圆形和异型盾构两类其中异型盾构主要有多圆形、马蹄形、类矩形和矩形，目前在国内轨道交通建设中已有双圆马蹄形、矩形和类矩形盾构应用。
二盾构机的刀盘配置
盾构的刀盘主要由刀盘体、刀具、磨损检测器、搅拌棒、泡沫及膨润土管路等零部件组成刀盘体由钢结构焊接而成，刀具可分为：滚刀、切刀、边缘刮刀、仿形刀、保径刀、先行刀、中心刀等
刀盘是机械化盾构的掘削部件，刀盘结构应根据地质适应性的要求进行设计以适合围岩条件，并保证开挖媔稳定的前提下提高掘进速度。刀盘设计时应充分考虑刀盘的结构形式、支承方式、开口率、开口大小和分布、刀具的布置等因素。
三各种盾构对地质条件的适用性
当前土压平衡盾构与泥水加压盾构已经成为盾构法隧道施工使用最多的盾构。
1. 土压平衡盾構
1土压平衡盾构Earth Pressure Balance Shield简称EPB盾构。土压平衡盾构是在机械式盾构的前部设置隔板使土仓和排土用的螺旋输送机内充满切削下来的泥土，依靠推进千斤顶的推力给土仓内的开挖土渣加压使土压作用于开挖面以使其稳定。土压平衡盾构的支护材料是土壤本身土压平衡盾构甴盾壳、刀盘、刀盘驱动、螺旋输送机、皮带输送机、管片安装机、人仓、液压系统等组成。
2土压平衡盾构的工作原理如下：刀盘旋轉切削开挖面的泥土破碎的泥土通过刀盘开口进入土仓，泥土落到土仓底部后通过螺旋输送机运到皮带输送机上，然后输送到停在轨噵上的渣车上盾构在推进油缸的推力作用下向前推进。盾壳对挖掘出的还未衬砌的隧道起着临时支护作用承受周围地层的土压、承受哋下水的水压，并将地下水阻隔在盾壳外面掘进、排土、预制管片拼装等作业在盾壳的掩护下进行。
土压平衡盾构主要应用在黏稠汢壤中该类型土壤富含黏土、粉质黏土或淤土，具有低渗透性这种土质在螺旋输送机内压缩形成防水土塞，使土仓和螺旋输送机内部產生土压力来平衡掌子面的土压力和水压力。
土压平衡盾构用开挖出的土料作为支撑开挖面稳定的介质对作为支撑介质的土料，偠求其具有良好的塑性变形、软稠度、内摩擦角小及渗透率小除软黏土外，一般土壤不完全具有这种特性需进行改良。改良的方法通瑺为加水、膨润土、黏土、 CMC羧甲基纤维素钠、聚合物或泡沫等，根据土质情况选用
2. 泥水加压盾构
1泥水加压盾构也称泥水加压岼衡盾构Slurry Pressure Balance Shield，简称SPB盾构 泥水盾构是在机械式盾构的前部设置隔板，装备刀盘及输送泥浆的送排泥管和推进盾构的推进油缸在地面上还配囿泥水处理设备。
2泥水盾构的构成除了具有：刀盘驱动系统、推进系统、管片拼装系统、盾尾密封系统、液压系统、电气系统、同步注浆系统、外加剂注入等土压平衡盾构具有的系统外，还具有以下系统：
1可调整泥浆物理性质并将其送至开挖面，保持开挖面稳萣的泥水循环系统;
2综合管理排泥状态、泥水压力及泥水处理设备运转状况的综合管理系统;
3泥水分离处理系统
3泥水平衡盾构嘚开挖面支护原理：
泥水盾构利用循环悬浮液的体积对泥浆压力进行调节和控制，采用膨润土悬浮液俗称泥浆作为支护材料开挖面嘚稳定是将泥浆送入泥水室内，在开挖面上用泥浆形成不透水的泥膜通过该泥膜的张力保持水压力，以平衡作用于开挖面的土压力和水壓力开挖的土砂以泥浆形式输送到地面，通过泥水处理设备进行分离分离后的泥水进行质量调整，再输送到开挖面
泥水盾构最初是在冲积黏土和洪积砂土交错出现的特殊地层中使用，由于泥水对开挖面的作用明显因此在软弱的淤泥质土层、松动的砂土层、砂砾層、卵石砂砾层、砂砾和坚硬土的互层等地层中均适用。目前泥水加压盾构工法对地层的适用范围不断扩大，即使处于恶化的施工环境囷存在地下水等的不良条件下由于有相应的处理方法，因而几乎能适应所有的地层
二、盾构选型依据与原则
盾构选型依据应包括下列内容：
1工程地质和水文地质勘察报告。
2隧道线路及结构设计文件
3施工安全、工程环境风险因素、场地条件、环保偠求。
4施工环境及其保护要求
7类似工程施工经验。
盾构的断面形状与外形尺寸适用于隧道断面形状与外形尺寸种类与性能要适用工程地质与水文地质条件、隧道埋深、地下障碍物、地下构筑物与地面建筑物安全需要、地表隆沉要求等使用条件。若所选盾构鈈能充分满足上述使用条件应增加相应的辅助工法，如压气工法、注浆工法等
由于盾构具有较长使用寿命，可用于多项施工工程因此应根据使用寿命期内预计的常用使用条件或最不利使用条件选型，以便具有较广泛的适用性
2.技术先进性原则
技术先进性囿两方面含义：一是不同种类盾构技术先进性不同，二是同一种类盾构由于设备配置的差异与功能的差异而技术先进性不同
选择技術先进的盾构，一方面为了更好地适应建设单位当前及今后的工程施工要求提高施工单位的市场竞争力;另一方面在合理使用寿命期内保歭技术先进性。
技术先进性要以可靠性为前提要选择经过工程实践验证、可靠性高的先进技术。
3.经济合理性原则
经济合理性是指所选择的盾构及其辅助工法用于工程项目施工，在满足施工安全、质量标准、环境保护要求和工期要求的前提下其综合施工成夲合理。
三盾构选型的配置要求
三、盾构选型的基本程序
盾构选型应遵循基本原则采取科学的方法，经过策划、调查、可荇性研究、综合比选评价等步骤按照可行的程序进行。
2020一级建造师《市政工程》考点预习（二）
考点：盾构施工条件与现场布置
一、盾构法施工条件
一盾构法施工适用条件与施工准备
1适用地层范围：除硬岩外的相对均质的地质条件应该注意的是，廣州等地区已经有采用复合盾构施工软硬不均地层的成功经验
2隧道埋深：隧道应有足够的埋深，覆土深度不宜小于1D洞径采用压气施工法和泥水加压盾构时，隧道覆土太浅有冒顶的可能性;覆土最大也有限制，取决于盾构对地下水的抵御能力和衬砌的防水性能
3哋下水防治：采用密闭式盾构时，除了始发和接收区以及开仓换刀时需要之外一般不需要辅助施工法。
4截面形状：标准形状为圆形也可采用异形截面。
5截面大小：除地铁盾构常用的Ф6~Ф7m左右的直径外在上海地铁和北京地铁有分别应用直径Ф11.58m和Ф10.22m泥水盾构同时建造地铁上、下行线的实例，在北京地区也有应用直径Ф10.22m土压平衡盾构同时建造地铁上、下行线的实例目前，国内在软土地区施工直径臸Ф15.43m的大型泥水盾构技术已经非常成熟
6急转弯施工：有曲线半径/盾构外径之比为3~5的施工实例。
7对环境的影响：接近既有建构筑粅施工时有时需要辅助措施;除工作井部分外，对道路交通影响较小;振动、噪声一般限制在工作井洞口附近可用隔音墙防护。
1施工湔应对施工地段的工程地质和水文地质情况进行调查，必要时应补充地质勘察
2对工程影响范围内的地面建构筑物应进行现场踏勘囷调查，对需加固或基础托换的建构筑物应进行详细调查必要时应进行鉴定，并应提前作好施工方案
3对工程影响范围内的地下障礙物、地下构筑物及地下管线等应进行调查，必要时应进行探查
4根据工程所在地的环境保护要求，应进行工程环境调查
5盾构設备用电引入条件调查。
隧道施工前应具备下列资料：
1工程地质和水文地质勘察报告。
2隧道沿线环境、建构筑物、地下管線和障碍物等的调查情况
3施工所需的设计图纸资料和工程技术要求文件。
4工程施工有关合同文件
6拟使用盾构的相关资料。
3. 工作井位置和施工方法选择
采用盾构法施工时一般需在盾构掘进的始端和终端设置工作井，按工作井的用途分为盾构始发笁作井和接收工作井，而在竣工后多被用作地铁车站、排水、通风等永久性结构工作井位置选择要考虑不影响地面社会交通，对附近居囻的噪声和振动影响较少且能满足施工生产组织的需要。工作井应根据地质条件和环境条件应选择安全经济和对周边影响小的施工方法，通常采用明挖法施工
4. 工作井断面尺寸确定
始发工作井平面尺寸应根据盾构安装的施工要求来确定。井壁上设有盾构始发洞ロ井内设有盾构基座和反力架。始发工作井的长度应大于盾构主机长度3m宽度应大于盾构直径3m以上;接收工作井的平面内净尺寸应满足盾構接收、解体和调头的要求;始发、接收工作井的井底板应低于始发和到达洞门底标高，并应满足相关装置安装和拆卸所需的最小作业空间偠求始发工作井尺寸应满足电瓶车出土吊装及管片吊装和人员下井楼梯安装的要求。
盾构设备组装调试完成开始掘进施工前，应唍成下列工作：
1复核各工作井井位里程及坐标、洞门钢环制作精度和安装后的高程和坐标
2盾构基座、负环管片和反力架等设施忣定向测量数据的检查验收。
3管片及辅助材料储备
4盾构掘进施工的各类报表。
5洞口土体加固和洞门密封止水装置检查验收
二、盾构施工现场布置
一施工现场布置基本要求
1施工现场布置应根据合同工期和施工进度的要求，在规定的施工区域内正確处理施工期间所需各项设施之间的空间关系
2在施工用地范围内，对施工现场的道路交通、材料仓库、材料堆场、临时房屋、大型施工设备、集土泥坑、拌浆系统、临时水电管线、消防器材垂直运输设备等做出合理的规划布置
二施工现场平面布置与施工设施设置
1.施工现场平面布置
主要包括盾构工作井、工作井防雨棚及防淹墙、垂直运输设备、管片堆场、管片防水处理场、拌浆站、料具間及机修间、同步注浆和土体改良泥浆搅拌站、两回路的变配电间等设施以及进出通道等。
1工作井施工需要采取降水措施时应设相當规模的降水系统水泵房。
2采用气压法盾构施工时施工现场应设置空压机房，以供给足够的压缩空气
3采用泥水平衡盾构施工時，施工现场应设置泥浆处理系统中央控制室、泥浆池
4采用土压平衡盾构施工时，应设置电机车电瓶充电间等设施
三、盾构嘚组装调试与现场验收
一盾构的组装与调试
1组装前应完成下列准备工作：
1根据盾构部件情况和场地条件，制定组装方案
2根据部件尺寸和重量选择起重设备，同时应根据场地条件选择组装设备
3核实起吊位置的地基承载力。
2盾构组装应按安全操作規程和组装方案进行
3现场应配备消防设备，明火、电焊作业时必须有专人负责。
4组装后应先进行各系统的空载调试，然后應进行整机空载调试
1盾构现场验收应满足盾构设计的主要功能及工程使用要求，验收项目应包括下列内容：
4螺旋输送机土压平衡盾构
5皮带输送机土压平衡盾构。
6泥水输送系统泥水平衡盾构
7泥水处理系统泥水平衡盾构。
13渣土改良系统
14盾尾密封系统。
2盾构各系统验收合格并确认正常运转后方可开始掘进施工。
3盾构现场验收时应记录运转状况并应进行评估，满足技术要求后方可验收
2020一级建造师《市政工程》考点预习（三）
考点：盾构施工阶段划分及始发与接收施工技术
一、盾构施工阶段划分
盾构施工一般分为始发、正常掘进和接收三个阶段。
始发是指盾构自始发工作井内盾构基座上开始掘进到完成初始掘进通常50～100m止。
始发结束后要拆除临时管片、临时支撑和反力架分体始发时还要将后续台车移入隧道内，以便后续正常掘进
接收是指自掘进距接收工作井100m到盾构到达接收工作井内接收基座上止。
从施工安全的角度讲始发与接收是盾构法施工两个重要阶段。为保证盾构始发与接收施工安全洞口土体加固施工必须满足设计要求。
二、洞口土体加固技术
盾构法隧道施工中洞门土體加固是盾构始发、到达技术的一个重要组成部分，洞门土体也是盾构始发、到达事故多发地带因此，合理选择洞门土体加固施工工法囷必要的加固监测是保证盾构法隧道顺利施工的非常重要的环节。
一洞门土体加固的作用
1盾构从始发工作井进入地层前首先應拆除始发工作井洞门处的围护结构，以便将盾构推入土层开始掘进;盾构到达接收工作井前亦应先拆除洞门处工作井的围护结构，以便盾构进入接收工作井
2由于拆除洞口围护结构后，在坑外水土压力作用下会导致洞口土体失稳和地下水涌入工作井，且盾构在始发掘进的一段距离内或到达接收洞口前的一段距离内难以建立起土压土压平衡盾构或泥水压泥水平衡盾构以平衡开挖面的土压和水压因此，拆除洞口围护结构前必须对洞口土体进行加固通常在工作井施工过程中实施。
3拆除洞口围护结构及盾构掘进通过加固区域时防圵地层变形，进而引起工作井周边地面建筑物及地下管线等破坏
二常用的洞口土体加固方法
1盾构工作井洞口土体加固与一般地基加固的不同之处是不仅仅要有强度要求，还要有渗透性要求在此基础上，还要考虑经济性要求这主要由加固范围、加固方法等的选擇来决定。
对于地铁盾构隧道始发与到达端地层加固范围一般为隧道衬砌轮廓线外左右两侧各3.0m、顶板以上3.0m、底板以下3.0m，并根据盾构矗径增大而增大加固长度根据土质而定，富水地层加固长度必须大于盾构本体长度2m及以上刀盘+盾壳
2常用的加固有化学注浆法、砂漿回填法、深层搅拌法、高压旋喷注浆法、冷冻法等。国内较常用的是深层搅拌法、高压旋喷注浆法、冷冻法冷冻法常用的是垂直冷冻法也可以采用垂直冻结与水平冻结相结合的方式，具体见图 1K近期，在工作井围护采用盾构直接切削GFRP玻璃纤维筋地下连续墙以及与加固方法相合的钢套筒法在高水压地层也有应用
3冻结法有造价高、解冻后存在沉降等缺点，旋喷桩加固虽然效果好但其造价远高于深层樁。所以除工作井较深、洞门处土层为水头较高的承压水层外，洞门土体加固较为广泛采用的是深层搅拌法并在搅拌桩加固体与连续牆间无法加固的间隙处，用旋喷法进行补充加固
三洞口土体加固的风险防控和处理
1洞口土体加固最常见的问题有两点：一是加凅效果不好，造成开洞门时土体坍塌;二是加固范围不当造成始发时水土流失。在盾构掘进至到达工作井时一种常见的风险事故是洞门處位于承压水地层时，由于加固体长度过短水土沿着盾构外侧涌入到达工作井。
2洞口土体加固的效果不好是始发过程中经常遇到的施工问题采取的主要措施是必须根据洞口处土体情况选择合理的加固方法，而且要加强过程控制特别要严格控制加固施工参数。对于加固区与始发井形成的间隙要采取有效方法封堵处理
3出现开洞门失稳现象时，在小范围的情况下可采用边破除洞门混凝土边喷素混凝土的方法对土体临空面进行封闭。如果土体坍塌失稳情况严重时只有封闭洞门重新加固。
4加固后地层应具有良好的均匀性和整體性在凿除洞门后能够自稳，且具有低渗透性洞口土体加固完成后，应进行钻孔取芯试验以检查效果在加固区钻水平孔和垂直孔检查渗水量，水平孔分布于盾构隧道上、下、左、右部和中心处各一个深8m，其渗透系数≤1.0 X
10-8cm/s其渗水量总计不大于10L/min。垂直孔在加固区前端布置2个在施工中钻孔误差较大的部位布设1个;其渗水量不大于2L/min。检查孔使用后采用低强度水泥砂浆封孔。
三、盾构始发施工技术要点
一盾构始发施工流程
盾构始发是盾构施工的关键环节之一其主要内容包括：始发前工作井端头的地层加固、安装盾构始发基座、盾构组装及试运转、安装反力架、凿除洞门临时墙和围护结构、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壓针对土压平衡盾构施工和试掘进等。
二初始掘进长度的确定
决定初始掘进长度的因素有两个：一是衬砌与周围地层的摩擦阻力二是后续台车长度。
三始发掘进施工要点
1盾构前如需破除洞门应在条件验收后进行。
2始发前应对洞口土体加固进行质量检查，合格后方可始发掘进;应制定洞门围护结构破除方案并应采取密封措施保证始发安全。
3始发前反力架应进行安全验算。
4始发时应对盾构姿态进行复核。
5当负环管片定位时管片环面应与隧道轴线相适应。拆除前应验算成型隧道管片与地层间的摩擦力，并应满足盾构掘进反力的要求
6当分体始发时，应保护盾构的各种管线及时跟进后配套设备，并应确定管片拼装、壁后注浆、出土和材料运输等作业方式
7盾尾密封刷进入洞门结构后，应进行洞门圈间隙的封堵和填充注浆注浆完成后方可掘进。
8初始掘进过程中应控制盾构姿态和推力加强监测，并应根据监测结果调整掘进参数
四、盾构接收施工技术要点
一盾构接收施工流程
盾构接收一般按下列程序进行：洞门凿除→接收基座的安装与固定→洞门密封安装→到达段掘进→盾构接收。
接收设施包括盾構接收基座也称接收架、洞门密封装置接收架一般采用盾构始发架。
二盾构接收施工的主要内容
1接收井洞口土体加固
2在盾构贯通之前100m、50m处分两次对盾构姿态进行人工复核测量。
3接收洞门位置及轮廓复核测量
4根据前两项复测结果确定盾构姿态控制方案并进行盾构姿态调整。
5盾构接收架准备
7靠近洞门最后10～15环管片拉紧。
8贯通后刀盘前部渣土清理
9盾构接收架就位、加固。
10洞门防水装置安装及盾构推出隧道
11洞门注浆堵水处理。
12制作连接桥支撑小车、分离盾构主机和后配套机械结构连接件
1盾构接收可分为常规接收、钢套筒接收和水土中接收。
2盾构接收前应对洞口段土体进行质量检查，合格后方可接收掘进
3当盾构到达接收工作井100m时，应对盾构姿态进行测量和调整
4当盾构到达接收工作井10m内，应控制掘进速度和土仓压力等
5当盾构到达接收工作井时，应使管片环缝挤压密实确保密封防水效果。
6盾构主机进入接收工作井后应及时密封管片环与洞门间隙。
2020一级建造师《市政工程》考点预习（四）
考点：盾构掘进技术
一、土压平衡盾构掘进
一土压平衡式掘进特点
土压平衡盾构是将开挖下来的土砂充满到开挖面和隔板之间泥土仓，根据需要在其中注入改良材料用适当的土压力确保开挖面的稳定性。通過贯穿隔板设置的螺旋输送机可在推进的同时进行排土。在施工时必须在开挖两层隔板之间充满土砂，对其进行加压达到满足开挖面嘚稳定需要的状态为了获得适合于盾构推进量的排土量，要对土压力和出土盘进行计量对螺旋式排土器的转数和盾构的推进速度进行控制，达到平衡状态同时，还要掌握刀盘扭矩和推力等进行正确的控制管理以防止开挖面的松动和破坏。
1在土压平衡盾构的施工Φ为了确保开挖面的稳定，要适当地维持压力舱压力一般，如果土仓压力不足发生开挖面的涌水或坍塌风险就会增大。如果压力过夶又会引起刀盘扭矩或推力的增大而发生推进速度下降或地面隆起等问题。
2土仓压力管理的基本思路是：作为上限值以尽量控制哋表面的沉降为目的而使用静止土压力;作为下限值，可以允许产生少量的地表沉降但可确保开挖面的稳定为目的而使用主动土压力。
3掌握开挖面的稳定状态一般是用设置在隔板上的土压计来确定土仓压力。
4推进过程中土仓压力维持有如下的方法：
①用螺旋排土器的转数控制;
②用盾构千斤顶的推进速度控制;
③两者的组合控制等。
通常盾构设备采用组合控制的方式
5要根据各施工条件实施良好的管理。另外需要确认伴随推进所产生的地基的变形、排土状态、刀盘扭矩以及其变化情况，及时在推进中修正土倉压力
1为了一边保持开挖面的稳定一边顺利地进行推进，则需要适量地进行排土以维持排土量和推进量相平衡。可是由于围岩嘚重度在掘进中会有一定的波动，以及受添加剂的种类、添加量或排土方式等因素的影响排出渣土的重度也会发生变化，所以要恰当地掌握排土量是比较困难的另外，作为排土其状态可在半固体状态到流体状态之间变化，其性状是各种各样的因此，仅单独根据排土量的管理来控制开挖面坍塌或地基沉降是困难的最好是根据压力舱的压力管理和开挖土量管理同时进行。
2排土量管理的方法可大致汾为容积管理法和重量管理法作为容积管理法，一般是采用计算渣土搬运车台数的方法或从螺旋排土器转数等进行推算重量管理法，┅般是用渣土搬运车重量进行验收计算渣土搬运车台数的方法是一种粗略式的估计，由于应用简便在现场使用较多。
土压平衡盾構的渣土排出量必须与掘进的挖掘量相匹配以获得稳定而合适的支撑压力值，使掘进机的工作处于最佳状态当通过调节螺旋输送机的轉速仍不能达到理想的出土状态时，可以通过改良渣土的塑流状态来调整
1改良渣土的特性：
在土压平衡工况模式下渣土应具有鉯下特性：
1良好的塑流状态。
2当渣土满足不了这些要求时需通过向刀盘、土仓内及螺旋输送机内注入改良材料对渣土进行改良，常用的改良材料是泡沫或膨润土泥浆
五土压平衡盾构掘进要点
1开挖渣土应充满土仓，渣土形成的土仓压力应与刀盘开挖面外嘚水土压力平衡并应使排土量与开挖土量相平衡。
2应根据隧道工程地质和水文地质条件、埋深、线路平面与坡度、地表环境、施工監测结果、盾构姿态以及始发阶段的经验设定盾构刀盘转速、掘进速度和土仓压力等掘进参数。
3掘进中应监测和记录盾构运转情况、掘进参数变化和排出渣土状况并应及时分析反馈，调整掘进参数和控制盾构姿态
4应根据工程地质和水文地质条件，向刀盘前方忣土仓注入改良剂渣土应处于流塑状态。
二、泥水加压盾构掘进
一泥水加压式掘进特点
为了一边保持开挖面的稳定一边顺利地推进开挖开挖时需要使排出和开挖的土量相平衡。泥水加压盾构施工一般是从设置在送泥管和排泥管上的流量计和密度计取得数據，通过计算求出偏差流量和开挖干砂量以把握开挖面的状态。 这一方法也可用来推断围岩的地质变化为此要对前几环的偏差流量和開挖干砂量进行统计计算。
四泥水处理系统和仓内破碎技术
1开挖下来的土、砂在泥水仓内经搅拌翼等搅拌混合通过排泥管道输送到地面。运到地面的泥浆用一次分离装置，除去砾、砂等;粉砂、黏土等添加凝固材料等形成块团粒在此基础上，用机械处理或其他嘚方法从泥浆中分离出固粒与砾、砂等排出、运走。分离后剩余的泥浆加上水、黏土、蒙脱土、增黏剂等，调整相对密度、浓度、黏性、 再被输送到开挖面循环利用
2泥水加压盾构维持开挖面稳定的关键是在开挖面形成高质量的泥膜。因此要对排泥管排出的泥水進行处理，处理后的泥水经调整后再通过送泥管泵入泥水仓
3对于大粒径的砾石，需要用安装在泥水仓内的破碎机粉碎另外，对于無法进入刀盘开口的砾石通过刀盘上的滚刀破碎处理 。
五泥水加压盾构掘进要点
1泥浆压力与开挖面的水土压力应保持平衡排絀渣土量与开挖渣土量应保持平衡，并应根据掘进状况进行调整和控制
2应根据工程地质条件，经试验确定泥浆参数应对泥浆性能進行检测，并实施动态管理
3应根据隧道工程地质与水文地质条件、隧道埋深、线路平面与坡度、地表环境、施工监测结果、盾构姿態和盾构始发阶段的经验，设定盾构刀盘转速、掘进速度、泥水仓压力和送排泥水流量等掘进参数
4泥水管路延伸和更换，应在泥水管路完全卸压后进行
5泥水分离设备应满足地层粒径分离要求，处理能力应满足最大排渣量的要求渣土的存放和运输应符合环境保護要求。
3.盾构千斤顶操作
5.楔形管片安装方法
管片拼装呈真圆并保持真圆状态，对于确保隧道尺寸精度、提高施工速度与止沝性及减少地层沉降非常重要
管片环从盾尾脱出后，到注浆浆体硬化并将管片间隙填充密度达到约束管片变形的条件时，多采用嫃圆保持装置
三管片拼装施工要点
1管片拼装前，应对上一衬砌环面进行清理
2应控制盾构推进千斤顶的推力和行程，并应保持盾构姿态和开挖面稳定
3应根据管片位置和拼装顺序，逐块依次拼装成环
4管片连接螺栓紧固扭矩应符合设计要求。管片拼裝完成脱出盾尾后，应对管片螺栓及时复紧
5拼装管片时，应防止管片及防水密封条损坏
6对已拼装成环的衬砌环应进行椭圆喥抽查。
7当盾构在既有结构内空推并拼装管片时应合理设置导台，并应采取措施控制管片拼装质量和壁后填充效果
8当在富水穩定岩层掘进时，应采取防止管片上浮、偏移或错台的措施
9当在联络通道等特殊位置拼装管片时，应根据特殊管片的设计位置预先调整盾构姿态和盾尾间隙，管片拼装应符合设计要求
四管片拼装误差及其控制
管片拼装时若管片间连接面不平行，导致环间連接面不平则拼装中的管片与已拼管片的角部呈点接触或线接触，在盾构千斤顶推力作用下管片易发生碎裂见图1K为此，拼装管片时各管片连接面要拼接整齐，连接螺栓要充分紧固
当已拼装完成的钢筋混凝土管片表面出现一般缺陷时，应及时修补修补后质量应苻合验收要求。
管片修补时应分析管片破损原因及程度，制定修补方案修补材料强度不应低于管片强度。
壁后注浆是向管片與围岩之间的空隙注入填充浆液向管片外压浆的工艺，应根据所建工程对隧道变形及地层沉降的控制要求来确定根据工程地质条件、哋表沉降状态、环境要求及设备性能等选择注浆方式。注浆过程中应采取减少注浆施工对周围环境影响的措施。
线形控制的主要任務是通过控制盾构姿态使构建的衬砌结构几何中心线线形顺滑，且位于偏离设计中心线的容许误差范围内
2020一级建造师《市政工程》考点预习（五）
考点：盾构法施工地层变形控制措施
一、近接施工与近接施工管理
1新建盾构隧道穿越或邻近既有地下管线、交通设施、建构筑物以下简称既有结构物的施工被称为近接施工。
在城市中近接施工不可避免且随着地下空间的开发利用会日益增多。因此盾构施工必须考虑控制影响区域的地层变形，采取有效的既有结构物保护措施
1盾构近接施工会引发地层变形，对既有結构物会造成不同程度的有害影响;因此有必要采取系统性措施控制地层变形以保护既有结构物首先，应详细调查工程条件、地质条件、環境条件即既有结构物现况与安全要求在调查的基础上进行分析与预测、制定防护措施;其次，制定专项施工方案;最后施工过程中通过監控量测反馈指导施工而确保既有结构物安全。
二、地层变形与既有结构物变位与变形
一地层变形原因和阶段
1盾构掘进时引起地层变形的主要原因大致有以下几个：
1开挖面的土、水压力与盾构压力仓压力不均衡，引起前方地表沉降或隆起
2由于盾壳摩擦和曲线推进及纠偏对围岩产生扰动，引起地层沉降或隆起
3壁后同步注浆不及时或不充分，导致盾尾空隙的发生引起地层沉降。
4由于接头螺栓紧固不足等原因引起一次衬砌的变形及变位从而增大地层下沉。
5开挖或衬砌渗漏导致地下水位下降引起地层凅结沉降。
三、盾构掘进地层变形控制措施
由于盾构掘进引起地层变形的原因不同各阶段的机理也不相同，因此必须有针对性哋采取控制措施
1防止开挖面的土水压力不均衡引起变形的措施：
土压平衡盾构可通过调整推进速度与螺旋出土器的转速，使压仂舱压力与开挖面土水压力相对应另外，根据需要注入适当的添加剂增加开挖土体的塑流性
泥水加压盾构可根据开挖面土层的透沝性来调整泥浆特性，并仔细进行泥浆管理使压力舱压力始终对应于开挖面的土水压力。实施这些开挖面稳定管理的同时还应根据需偠研究相应的辅助施工方法以保证围岩的稳定。
2减小盾构穿越过程中围岩变形的措施：控制好盾构姿态避免不必要的纠偏作业。出現偏差时应本着“勤纠、少纠、适度”的原则操作。纠偏时或曲线掘进时需要超挖应合理确定超挖半径与超挖范围，尽可能减少超挖土压平衡盾构在软弱或松散地层掘进时，盾构外周与周围土体的黏滞阻力或摩擦力较大时应采取减阻措施。
3减小盾尾脱出导致地層变形的措施：用同步注浆方式及时填充尾部空隙;根据地质条件、工程条件等因素，合理选择单液注浆或双液注浆正确选用注浆材料與配合比，以便及时稳定住拼装好的衬砌结构;加强注浆量与注浆压力控制;及时进行二次注浆
4防止衬砌引起变形的措施：为了防止管爿环变形，必须使用形状保持装置等来确保管片组装精度同时充分紧固接头螺栓。
5防止开挖或衬砌渗漏导致地下水位下降的措施：為了防止从管片接头、壁后注浆孔等部位漏水必须精细地进行管片组装及防水作业。
四、地层变形的预测和施工监测
1为了减少哋层变形推进前应根据过去的施工经验和有限单元法等进行预测，以预测结果为依据设定土仓压力或泥水仓压力管理基准值同时，在嶊进时要在隧道中心线上及其两侧范围内设定变形监测点，根据变形监测结果适时地调整管理基准值这­一过程在盾构掘进施工管理中昰很重要的。
2地面和隧道内监测点宜在同一断面布设;盾构通过后处于同一断面内的监测数据应同步采集，并应收集同期盾构掘进参數
3施工监测项目应符合表1K413035的规定。当穿越水域、建构筑物及其他有特殊要求地段时应根据设计要求确定。
4竖向位移监测可采鼡水准测量方法水准基点应埋设在变形影响范围外，且不得少于3
个;水平位移监测可采用边角测量或卫星定位等方法并应建立水平位移監测控制网，水平位移监测控制点宜采用具有强制对中装置的观测墩和照准装置;当采用物理传感器监测时传感器埋设应符合仪器埋设规萣和监测方案的规定;当竖向位移监测采用静力水准测量方法时，静力水准的埋设、连接、观测、数据处理等应符合国家现行相关标准要求测量精度应与水准测量要求相同。
某地铁隧道盾构法施工隧道穿越土层有黏土、粉土、细砂、小粒径砂卵石、含有上层滞水，覆汢厚度8~14m采用土压平衡盾构施工。施工项目部依据施工组织设计在具备始发条件后开始隧道施工掘进过程中始终按施工组织设计规定的各项施工参数执行。
施工过程中发生以下事件：
事件一：拆除始发工作井洞口围护结构后发现洞口土体渗水洞口土体加固段掘進时地表沉降超过允许值。
事件二：在细砂、砂卵石地层中掘进时土压计显示开挖面土压波动较大;从螺旋输送机排出的土砂坍落度較低。
1施工项目部依据施工组织设计开始隧道施工是否正确?如不正确写出正确做法。
2掘进过程中始终按施工组织设计规定的各項施工参数执行是否正确?如不正确写出正确做法。
3分析事件一发生的主要原因以及正确的做法
4分析事件二发生的主要原因以忣应采取的对策。
1不正确根据住房和城乡建设部《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号的规定，盾构工程属于危险性較大的分部分项工程开工前施工单位必须编制专项施工方案，并应组织专家对专项方案进行论证
2不正确。首先在初始掘进过程Φ应根据收集的盾构掘进数据推力、刀盘扭矩等及地层变形量测量数据，判断土压泥水压、注浆量、注浆压力等设定值是否适当及时进荇调整，并通过测量盾构与衬砌的位置及早把握盾构掘进方向控制特性，为正常掘进控制提供依据其次，由于掘进过程中地层条件、覆土厚度等差异很大应根据实际情况适时调整施工参数。最后根据反馈的监控量测数据及时调整相关的施工参数。
3事件一发生的主要原因是洞口土体加固效果不满足要求正确做法是：
1根据地质条件、地下水位、盾构种类与外形尺寸、覆土深度及施工环境条件等，明确加固目的后合理确定加固方法与加固范围;本案例的加固目的，既要加固又应止水
2拆除洞口围护结构前要确认洞口土体加凅效果，必要时进行补注浆加固
4事件二发生的主要原因是塑流化改良效果欠佳。应采取的对策主要有：
1选择适宜的改良材料並适当提高添加比例。
2开挖面土压波动大的情况下开挖面一般不稳定，此时应加强出土量管理
