序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇盾構(gòu)施工總結(jié)范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

引言

盾構(gòu)隧道施工階段的管片結(jié)構(gòu)受力特性與正常使用階段具有一定的差異性。在隧道的正常使用階段，只需要進(jìn)行管片結(jié)構(gòu)的平面應(yīng)變力的分析。而在施工階段，由于受到多種不確定因素的影響，管片結(jié)構(gòu)的受力問題則成為了典型的三維問題。為了保證隧道施工的質(zhì)量以及管片結(jié)構(gòu)的安全，對盾構(gòu)隧道施工過程中的管片結(jié)構(gòu)受力特征進(jìn)行深入的研究是很有必要的。

1 施工過程的管片結(jié)構(gòu)受力特征研究

1.1 施工過程的管片受力情況

盾構(gòu)隧道施工的整個過程都在地下，盾構(gòu)隧道設(shè)計應(yīng)以力學(xué)理論、結(jié)構(gòu)理論和連續(xù)介質(zhì)理論為指導(dǎo)，綜合分析隧道結(jié)構(gòu)和地層的相互作用情況。但是就目前來看，使用的較為廣泛的設(shè)計理論依然是荷載結(jié)構(gòu)法，而利用這種方法只能對隧道襯砌結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算，卻無法進(jìn)行圍巖應(yīng)力和變形的計算，因為，受到施工工藝和環(huán)境的影響，很多荷載的施加具有一定的隨機(jī)性[1]。但是，由于在盾構(gòu)隧道施工階段，需要在管片結(jié)構(gòu)上進(jìn)行作用力的施加，所以需要采用合理的方法進(jìn)行管片結(jié)構(gòu)受力特征的分析，從而避免施工荷載對管片結(jié)構(gòu)的破壞。就目前來看，盾構(gòu)隧道施工施加在管片結(jié)構(gòu)上的荷載有施工荷載和操作荷載。其中，施工荷載包含了千斤頂推力、盾尾密封刷壓力、壁后注漿壓力、上浮力等多種作用力。而操作荷載則主要為管片拼裝機(jī)的推力。

首先，千斤頂推力是隧道施工的主要驅(qū)動力，同時也是施工過程中管片結(jié)構(gòu)所承受的最大的外力。淤泥質(zhì)粘土層中的千斤頂推力最高將達(dá)到12MN，全斷面沙土地層的千斤頂推力則能夠達(dá)到20MN，而跨江海的盾構(gòu)隧道的千斤頂推力則達(dá)到了30MN以上[2]。

其次，注漿壓力主要是在注漿填充盾尾間隙的過程中產(chǎn)生的，而在該種壓力達(dá)到一定的數(shù)值時，將引起管片局部或整體上浮、錯位、開裂或其他形式的破壞。所以，壁后注漿是盾構(gòu)隧道施工的重要工作，關(guān)系著施工質(zhì)量的好壞。而通常情況下，在管片完成安裝后注漿時，管片外側(cè)圍巖壓力將達(dá)到最大。在扣除初始應(yīng)力的情況下，這種壓力增量最高將達(dá)到143.5kPa。而在盾構(gòu)機(jī)械進(jìn)行掘進(jìn)時，圍巖壓力也會隨之變化。例如，在盾構(gòu)推進(jìn)19環(huán)的情況下，28.5m后圍巖的拱頂壓力就會在18.8到35.2kPa之間，左側(cè)為56.4到68kPa之間，右側(cè)則在41.1到59.3kPa之間。此外，注漿壓力也是導(dǎo)致管片結(jié)構(gòu)內(nèi)力增長的重要因素。

再者，盾構(gòu)隧道承受的上浮力是在注漿完成后產(chǎn)生的。因為，在注漿完成后，盾構(gòu)會在水泥漿液凝結(jié)的時間里進(jìn)行掘進(jìn)。而在這種情況下，會有一定范圍內(nèi)的管片未能得到及時裹住，從而導(dǎo)致管片懸浮在注漿液中，進(jìn)而使管片承受一定的上浮力。此外，由于盾殼與管片之間存在著一定的摩擦力的同時，管片也會承受盾尾密封刷對其的環(huán)向壓力，所以在盾構(gòu)長時間停止掘進(jìn)時，這些壓力將對管片結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響。最后，在管片拼裝的過程中，管片結(jié)構(gòu)將承受裝配器荷載對其的作用。一方面，管片本身的自重較重，所以需要裝配器施加足夠的作用力進(jìn)行管片的拼裝。另一方面，在進(jìn)行管片拼裝的過程中，需要進(jìn)行拼裝位置的來回調(diào)整。而一旦出現(xiàn)了管片斷面受力不均的情況，就會導(dǎo)致管片內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力。

1.2 施工過程的管片結(jié)構(gòu)受力特征

從受力特征角度來看，盾構(gòu)隧道施工的過程中，管片結(jié)構(gòu)主要有三種受力特征，既典型三維特征、不確定性和不可忽視性[3]。其中，管片結(jié)構(gòu)的典型三維受力特征指的是因為管片結(jié)構(gòu)受到了來自于千斤頂推力、注漿壓力等多個方向的作用力。所以，在進(jìn)行施工過程的管片結(jié)構(gòu)的受力情況的分析時，難以將管片結(jié)構(gòu)的受力情況簡化成平面模型，因此也給管片結(jié)構(gòu)的受力分析問題帶來了一定的困難。就目前來看，通常用來進(jìn)行施工過程的管片結(jié)構(gòu)受力情況分析的方法為修正慣用法。具體來說，就是將管片環(huán)當(dāng)做是剛度均勻的環(huán)來進(jìn)行管片結(jié)構(gòu)的受力分析。而管片結(jié)構(gòu)受力之所以具有一定的不確定性，是因為作用在管片結(jié)構(gòu)上的千斤頂推力在盾構(gòu)隧道掘進(jìn)階段和糾偏階段有所不同。此外，在糾偏階段，由于千斤頂推力會在管片結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生一定的應(yīng)力集中效應(yīng)，所以也導(dǎo)致了管片結(jié)構(gòu)的受力的不確定性。此外，由于盾構(gòu)機(jī)械偏移帶來的拼裝軸線偏移問題，也使得管片間存在著一定的拼裝應(yīng)力，從而也導(dǎo)致管片結(jié)構(gòu)受力的不確定性。管片結(jié)構(gòu)受力的不可忽視性，則是因為在盾構(gòu)施工過程中，管片結(jié)構(gòu)會受到施工荷載的影響而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)的破壞現(xiàn)象。所以，想要保證施工的質(zhì)量和管片結(jié)構(gòu)安全，就不能忽視管片結(jié)構(gòu)的受力問題。

1.3 導(dǎo)致管片結(jié)構(gòu)破壞的受力情況分析

在盾構(gòu)隧道施工的過程中，管片裂縫、管片局部破損、管片滲漏和管片錯臺都是較為常見的管片結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象[4]。管片裂縫主要是因為施工荷載對管片結(jié)構(gòu)的作用而造成的。一方面，在盾構(gòu)機(jī)械進(jìn)行姿態(tài)的調(diào)整時，盾殼應(yīng)力會積聚到一定的程度，并導(dǎo)致管片結(jié)構(gòu)的破損。另一方面，在盾構(gòu)掘進(jìn)的過程中，由于管片環(huán)中心軸線與盾構(gòu)機(jī)械中心軸線存在著一定的偏差，所以導(dǎo)致管片產(chǎn)生一定的軸向彎矩，進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)的裂縫。管片局部破損的原因是管片在運(yùn)輸或拼裝的過程中遭受了擠壓、沖撞和摩擦等作用力。在盾構(gòu)隧道施工的過程中，管片的錯位會導(dǎo)致管片之間的止水條不能正常的吻合，進(jìn)而造成管片的滲水。同時，一些貫穿性裂縫的存在，也同樣會引起管片滲水。此外，由千斤頂擺放位置不對引發(fā)的止水條損壞和拼裝過程造成的止水條脫落，也同樣會導(dǎo)致管片的滲漏。最后，管片錯臺也是較為常見的管片結(jié)構(gòu)破損現(xiàn)象，而之所以出現(xiàn)這一現(xiàn)象，則是管片結(jié)構(gòu)受到了注漿壓力、上浮力、盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)調(diào)整等多種因素的影響。

2 結(jié)論

總而言之，為了保證盾構(gòu)隧道施工的質(zhì)量，在進(jìn)行隧道管片結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要綜合考慮施工過程對管片結(jié)構(gòu)的各種不利影響。而從本文的研究來看，管片結(jié)構(gòu)的受力情況較為復(fù)雜，只有通過三維模型體系，才能更好的進(jìn)行管片結(jié)構(gòu)受力情況和特征的分析。同時，在進(jìn)行管片結(jié)構(gòu)破裂和滲漏等問題的研究時，需要考慮到管片結(jié)構(gòu)的三維特性、不確定性和不可忽略性這三種受力特征。只有這樣，才能全面看待管片結(jié)構(gòu)受力問題，從而確保管片結(jié)構(gòu)施工及運(yùn)營階段的安全，同時促進(jìn)盾構(gòu)隧道施工質(zhì)量的提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]葉飛，何川，王士民.盾構(gòu)隧道施工期襯砌管片受力特性及其影響分析[J].巖土力學(xué)，2011（32）.

[2]陳旭明.盾構(gòu)穿越礦山法隧道施工過程管片結(jié)構(gòu)受力特征研究[D].武漢工程大學(xué)，2013.

[3]郭瑞，何川，方勇.膨脹土地層中盾構(gòu)隧道管片結(jié)構(gòu)受力分析與對策研究[J].現(xiàn)代隧道技術(shù)，2010（47）.

篇（2）

引言

盾構(gòu)法（ShieldMethod）是暗挖法施工中的一種全機(jī)械化施工方法，它是將帶防護(hù)罩的特制機(jī)械（即盾構(gòu)）在破碎巖層或土層中推進(jìn)，通過盾構(gòu)外殼和管片支承四周圍巖防止發(fā)生往隧道內(nèi)的坍塌，同時在開挖面前方用切削裝置進(jìn)行土體開挖，通過出土機(jī)械運(yùn)出洞外，靠千斤頂在后部加壓頂進(jìn)，并拼裝預(yù)制混凝土管片，形成隧道結(jié)構(gòu)的一種機(jī)械化施工方法。我國自20世紀(jì)50年代初開始引進(jìn)盾構(gòu)法隧道技術(shù)，20世紀(jì)90年代后，盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)逐漸地應(yīng)用于能源、交通、水利等領(lǐng)域的隧道建設(shè)中。尤其是，隨著我國綜合國力的提高，城市現(xiàn)代化建設(shè)也必將提速，而緩解城市交通壓力的城市地鐵建設(shè)將是重中之重。城市軌道交通事業(yè)的發(fā)展，伴隨著盾構(gòu)法技術(shù)在我國突飛猛進(jìn)的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。目前，已有約100余臺盾構(gòu)機(jī)在北京、廣州、上海、深圳、西安等10多個城市地鐵隧道施工領(lǐng)域發(fā)揮著巨大的效用?？梢灶A(yù)料，21世紀(jì)必將是我國城市地鐵建設(shè)的高峰時期，我國已經(jīng)進(jìn)入了大規(guī)模地鐵的時代[1]。根據(jù)保持開挖面土體穩(wěn)定所采用的平衡方式不同，盾構(gòu)可分為土壓平衡盾構(gòu)和泥水加壓盾構(gòu)。土壓平衡盾構(gòu)的工作原理是通過調(diào)整拍拖量或開挖量來直接控制土倉內(nèi)的壓力，使其與開挖面地層水、土壓力相平衡，同時直接利用土倉的泥土對開挖面地層進(jìn)行支護(hù)，從而在開挖面土倉保持穩(wěn)定的條件下進(jìn)行隧道掘進(jìn)。

1.工程概況

本文選題主要來源于西安地鐵三號線科技路站～太白路南站區(qū)間隧道工程土壓平衡盾構(gòu)法施工實踐（下稱科太區(qū)間盾構(gòu)工程）?？萍悸氛尽啄下氛緟^(qū)間地貌屬皂河～級階地，隧道圍巖主要為密實狀態(tài)的2-5層中砂，其次為密實狀態(tài)的2-6層粗砂、2-4層細(xì)砂，部分段落穿越可塑狀態(tài)的2-2層、4-4層粉質(zhì)粘土，圍巖相變大結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。區(qū)間隧道通過2-5層中砂約占94%，2-6層粗砂約占3%，2-4層細(xì)砂約占1%，2-2粉質(zhì)粘土約占1%，4-4粉質(zhì)粘土約占1%。隧道通過地層斷面如圖1所示。

本工程地質(zhì)條件極其復(fù)雜多變，在軸線方向上開挖面上下巖土性質(zhì)相差懸殊，且每一種巖土厚度都很不穩(wěn)定，造成土艙壓力忽高忽低，難以達(dá)到平衡。隨著盾構(gòu)向前掘進(jìn)，上部軟弱砂土、砂礫超量進(jìn)入土艙，容易導(dǎo)致地表出現(xiàn)漏斗狀塌陷。同時，由于飽和砂土地層、砂礫地層均易固結(jié)、土水分離，易受水的滲透，不易形成塑性流動，因此被開挖下來的土砂在刀盤、壓力艙內(nèi)易形成“泥餅”，造成壓力艙閉塞致使旋轉(zhuǎn)扭矩上升、排土不暢；或由于排土口水壓過大而發(fā)生噴涌，最終使開挖面失穩(wěn)。飽和砂土圍巖～旦發(fā)生開挖面失穩(wěn)，嚴(yán)重時會導(dǎo)致開挖面前部產(chǎn)生流砂，發(fā)生地面坍塌[2-3]。

本課題在前人、學(xué)者、工程技術(shù)人員實踐和研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合該工程實例，研究在飽和含水砂層條件下利用土壓平衡盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行隧道施工的應(yīng)用技術(shù)，并對該條件下地地表沉陷控制進(jìn)行研究，系統(tǒng)總結(jié)和闡述了土壓平衡盾構(gòu)機(jī)在富水砂層條件下施工的關(guān)鍵性技術(shù)和地表沉陷控制方法，具有一定的學(xué)術(shù)價值，對拓寬土壓平衡盾構(gòu)機(jī)應(yīng)用范圍及在相近地層條件下的地鐵盾構(gòu)安全施工具有參考價值和指導(dǎo)意義。

2.國內(nèi)外盾構(gòu)法施工的研究現(xiàn)狀

英國與其他一些國家在20世紀(jì)20年代開始對“在軟弱地層中開挖隧產(chǎn)生地面沉陷和地層變形”問題進(jìn)行研究，重點(diǎn)在于經(jīng)驗公式推導(dǎo)及理論分析。日本在飽和砂土地層隧道施工中，泥水盾構(gòu)的使用占絕大多數(shù)。

在國內(nèi)，隨著廣州、西安、南京、蘇州等城市地鐵建設(shè)的發(fā)展，土壓平衡盾構(gòu)在含水砂層隧道施工逐漸應(yīng)用，一些學(xué)者和工程技術(shù)人員開始對這一課題進(jìn)行研究，例如：楊志新、袁大軍對長距離富水砂層土壓平衡盾構(gòu)施工對土體的擾動機(jī)理、擾動規(guī)律、控制方法進(jìn)行了研究；吳昊對土壓平衡盾構(gòu)過富水砂層的施工參數(shù)選定與控制技術(shù)進(jìn)行了論述；張成對土壓平衡盾構(gòu)在富水砂層中掘進(jìn)采用雙級螺旋輸送器進(jìn)行了分析和總結(jié)。王振飛通過對北京地鐵盾構(gòu)通過砂卵石地層的研究，分析了砂卵石地層刀具磨損特征和磨損規(guī)律，優(yōu)化了刀具配置方案。曾華波對廣州地鐵盾構(gòu)區(qū)間部分穿越砂層施工中，渣土流動性差，排土困難，地下水壓高時，易發(fā)生噴涌、易造成地表沉降等問題的處理方法進(jìn)行了闡述。吳迪對富水砂層土壓平衡盾構(gòu)掘進(jìn)施工引起的地表沉降進(jìn)行了系統(tǒng)分析，找到土體的變形規(guī)律與本構(gòu)模型；分析了隧道施工引起的土體擾動機(jī)理分析；闡述了土壓平衡盾構(gòu)施工工藝。

目前，國內(nèi)對土壓平衡盾構(gòu)在含水砂層施工中的地層沉降控制技術(shù)及具體施工難題有較為深入的研究，但對于長距離富水砂層土壓平衡盾構(gòu)施工技術(shù)系統(tǒng)的總結(jié)和研究尚不多見。且對西安地鐵全斷面砂層盾構(gòu)施工技術(shù)的研究也很少，因此有必要對西安地鐵盾構(gòu)穿過砂層段關(guān)鍵施工技術(shù)進(jìn)行研究。

對于盾構(gòu)穿越砂層地質(zhì)條件引起的地表沉降，目前國內(nèi)研究有吳昊對土壓平衡盾構(gòu)過富水砂層的施工參數(shù)選定與控制技術(shù)進(jìn)行了論述；張成對土壓平衡盾構(gòu)在水砂層中掘進(jìn)采用雙級螺旋輸送器進(jìn)行了分析和總結(jié)；在廣州地鐵二號線新～磨區(qū)間下穿華南快速干線的超淺埋暗挖隧道施工中，成功應(yīng)用水平旋噴攪拌樁在飽和粉細(xì)砂地層中進(jìn)行超前預(yù)支護(hù)，解決了飽和砂性地層中超淺埋暗挖隧道的施工難題；李力針對北京地鐵四號線西單～靈境胡同渡線隧道工程，利用理論分析、數(shù)值模擬手段，研究分析在粉細(xì)砂地層中修建大跨隧道時注漿管棚的預(yù)支護(hù)作用機(jī)理、圍巖塑性區(qū)范圍、地表沉降最大值及不同支護(hù)條件下的沉降。吳波、劉維寧等基于彈-黏塑性模型，使用三維有限元程序，對某淺埋城市隧道工程在開挖過程中地表和圍巖變形以及圍巖的穩(wěn)定性的時空效應(yīng)進(jìn)行了分析和探討。

對于地表沉降方面國外對軟弱地層隧道開挖誘發(fā)的變形破壞機(jī)理研究起步較早，主要方法有模型試驗、數(shù)值模擬和現(xiàn)場試驗。泰沙基早在20世紀(jì)30年代利用活板門物理模型研究了隧道開挖引起的沉降和襯砌受力情況，但是不能模擬隧道開挖的過程；Adachi（2003）在1倍的重力加速度和離心條件下，利用軸對稱活板門的二維和三維試驗研究了覆跨比對開挖引起的地表沉降和襯砌受力的影響；Nomoto（1999）研制了小型盾構(gòu)機(jī)來模擬盾構(gòu)機(jī)施工過程，得到了隨著施工推進(jìn)地面下沉規(guī)律。在數(shù)值計算方面，主要集中在有限元和離散元應(yīng)用。Park（2002）利用有限元模擬了未固結(jié)傾斜地層變形特性，得出隧道開挖引起的地表沉降與地層的傾向有很大關(guān)系；Kasper（2004）用三維有限元模擬了軟弱地層中盾構(gòu)開挖時地層和襯砌的應(yīng)力分布和變形特點(diǎn)；Kimura（2005）通過研究淺埋隧道的～系列加固方法的加固效果，發(fā)現(xiàn)鎖腳錨桿和長大管棚可以有效地控制地表沉降；Tannant（2004）利用離散元研究了高地應(yīng)力下隧道襯砌的作用，發(fā)現(xiàn)襯砌能夠很好地控制碎裂巖體變位和減小隧道周邊的變形；ChenS.Cz（2002）提出了混合離散元和有限元方法模擬了碎裂巖體中隧道開挖，獲得了理想結(jié)果。O.Reilly和New等針對不用的地層，研究了采用不同的施工方法所引起的地表沉降問題。在大量的實測資料基礎(chǔ)上，提出了沉降槽寬度、地層損失和地表沉降的預(yù)計公式。Attewell等通過假定橫向地表沉降為正態(tài)分布形式、縱向分布為二次拋物線形態(tài)，得出了隧道施工引起的三維地表運(yùn)動公式。Attwell和Woodmae檢查了大量在黏土中修建隧道的案例，發(fā)現(xiàn)用累積概率曲線來描述開挖面無支撐時的縱向沉降曲線是有效的，當(dāng)開挖面有支撐力時，可用累積概率曲線的轉(zhuǎn)換形式來描述。

3.盾構(gòu)施工研究內(nèi)容與技術(shù)路線

3.1盾構(gòu)施工技術(shù)研究

本課題依靠西安地鐵三號線科技路站～太白路南站區(qū)間隧道工程土壓平衡盾構(gòu)法施工實踐，對盾構(gòu)穿過富水砂層地段的施工技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究。在總結(jié)國內(nèi)和西安地鐵盾構(gòu)施工經(jīng)驗基礎(chǔ)上，依據(jù)“地質(zhì)是基礎(chǔ)、盾構(gòu)機(jī)是關(guān)鍵、人（管理）是根本”的盾構(gòu)施工原則。全面分析土壓平衡盾構(gòu)機(jī)特點(diǎn)和富水砂層地質(zhì)特征，結(jié)合本工程案例，研究影響飽和含水砂層土壓平衡盾構(gòu)施工的盾構(gòu)機(jī)密封技術(shù)、刀盤開口率問題、噴涌控制技術(shù)、渣良技術(shù)、土壓平衡掘進(jìn)、特殊地段地層加固技術(shù)，對富水砂層土壓平衡盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)性的總結(jié)和研究，提出對應(yīng)的地表沉陷控制技術(shù)，保證安全施工[4-7]。主要研究內(nèi)容有：

3.1.1砂層盾構(gòu)施工技術(shù)研究

包括富水砂層盾構(gòu)類型適應(yīng)性研究，盾構(gòu)機(jī)密封技術(shù)、噴涌控制技術(shù)、渣良技術(shù)、富水砂層土壓平衡盾構(gòu)掘進(jìn)模式分析、富水砂層盾構(gòu)刀盤刀具適應(yīng)性分析，提出合理的盾構(gòu)施工參數(shù)。

3.1.1.1土壓平衡掘進(jìn)

盾構(gòu)機(jī)穿越砂層時建立土壓平衡掘進(jìn)模式，掘進(jìn)參數(shù)選擇時適當(dāng)提高盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)速度，降低刀盤轉(zhuǎn)速，嚴(yán)密監(jiān)測地表沉降情況，確保平、穩(wěn)、快通過砂層。

3.1.1.2渣良

向刀盤、土艙噴注泡沫劑，土艙中砂土、水體與泡沫劑充分?jǐn)嚢瑁纬删哂休^好和易性、密水性的稠體狀塑性流動體，通過盾構(gòu)機(jī)螺旋排土器輸送到盾構(gòu)機(jī)體外，有效防止螺旋排土器出口處噴涌現(xiàn)象的發(fā)生。

3.1.1.3建立土壓平衡掘進(jìn)模式

典型砂層地段掘進(jìn)時的土壓平衡模式，其土壓值設(shè)定為1.8～2.3bar，刀盤轉(zhuǎn)速1～1.5r/min，推力控制在1500t以下。

盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過程中，主要通過以下兩種方法來建立有效的土壓平衡：一是在維持推進(jìn)速度不變，保持土艙壓力的情況下，根據(jù)螺旋機(jī)出口處渣樣外觀及其含水量，以及螺旋機(jī)扭矩數(shù)據(jù)，合理調(diào)整螺旋機(jī)轉(zhuǎn)速及開啟度（一般情況下螺旋機(jī)轉(zhuǎn)速為2～5rmp，開啟度為10%～30%），并采取渣土車逐斗控制出土量的方法嚴(yán)格控制渣土排放量，確保土艙壓力足以平衡開挖面土水壓力；二是在保持螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速或閘門開啟度不變的情況下，增大盾構(gòu)機(jī)的推力，降低刀盤轉(zhuǎn)速，達(dá)到增大土艙壓力的目的。

3.1.2砂層盾構(gòu)隧道地表沉陷控制技術(shù)研究

提出合理的盾構(gòu)施工參數(shù)，采用信息化施工技術(shù)，制定地表沉陷監(jiān)測方案設(shè)計，采用FLAC數(shù)值計算預(yù)測地表沉陷規(guī)律，完成地表監(jiān)測結(jié)果與FLAC預(yù)測結(jié)果分析研究。

3.1.2.1合理選擇掘進(jìn)模式和掘進(jìn)參數(shù)

一般采用土壓平衡模式，根據(jù)地下水位、地層條件、隧道埋深等合理選擇土倉壓力。合理選擇掘進(jìn)參數(shù)，例如：螺旋輸送器的轉(zhuǎn)速、閘門開度，刀盤轉(zhuǎn)速，推進(jìn)千斤頂?shù)耐屏Φ取?/p>

3.1.2.2做好監(jiān)測工作，及時反饋監(jiān)測信息

適當(dāng)加密監(jiān)測頻率，根據(jù)地表沉降和建筑物沉降的監(jiān)測數(shù)據(jù)，結(jié)合地質(zhì)情況，及時調(diào)整土倉壓力、千斤頂推力等施工參數(shù)。

3.2盾構(gòu)施工的技術(shù)路線

4.盾構(gòu)施工的常見問題及解決對策

4.1盾構(gòu)施工的常見問題

4.1.1由于地層的不確定性，可能出現(xiàn)不可預(yù)知的突發(fā)狀況；由于砂層具有滲透系數(shù)大、粉細(xì)砂層易液化、粘性砂層流動性好等特點(diǎn)，因此，盾構(gòu)機(jī)通過該地層時，受到擾動后地層的土力學(xué)特性易發(fā)生變化，如樁基處于砂層中，砂層受擾動后，降低了樁與土體之間的摩擦力，消弱了樁基的承載力，造成建筑物沉降。若盾構(gòu)開挖面或其上方存在較厚的砂層，當(dāng)這些砂層受到擾動時易產(chǎn)生液化，液化后的砂土體從切口環(huán)位置或刀盤開口處流入土倉，致使出土量很難得到控制，從而造成上部土體塌方和掘進(jìn)中的噴涌現(xiàn)象。砂層噴涌之后，需用大量時間進(jìn)行清理，嚴(yán)重影響盾構(gòu)施工進(jìn)度。

4.1.2盾構(gòu)穿砂層段內(nèi)出現(xiàn)刀具嚴(yán)重磨損情況，導(dǎo)致無法掘進(jìn)施工。由于隧道穿越的地層較原地勘資料變化較大，呈現(xiàn)為致密的卵石層，使得重型撕裂刀無法松動土層，形成實際上利用切刀松動土體，大部分刀齒受卵石碰撞而崩裂；周邊刮刀由刀齒切削地層改為刀座切削地層，刀盤扭矩增大，進(jìn)一步加劇刀具磨損，增大了掘進(jìn)扭矩。

4.1.3如何根據(jù)地表監(jiān)測結(jié)果，合理調(diào)整盾構(gòu)施工參數(shù)。工程施工前，通過補(bǔ)充地質(zhì)鉆孔和回聲測深儀，進(jìn)一步查清隧道的地質(zhì)條件和覆土厚度，為盾構(gòu)機(jī)選型、盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)的選取及制定相應(yīng)的輔助措施提供第一手準(zhǔn)確資料。

4.2解決對策

4.2.1盡可能做好應(yīng)急預(yù)案，在任何情況下都嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行應(yīng)對；

4.2.2在進(jìn)入全斷面砂層之前，先行更換刀具。依然出現(xiàn)該情況的，在做好支護(hù)措施的情況下，在線路以外打豎井至盾構(gòu)深度，而后打橫洞至刀盤處，帶壓換刀。

4.2.3通過系統(tǒng)分析，參考相關(guān)工程的施工經(jīng)驗，并結(jié)合本工程實際，進(jìn)行合理的調(diào)整，保證盾構(gòu)安全推進(jìn)。

5.結(jié)論

根據(jù)西安地鐵三號線科技路站～太白路南站區(qū)間隧道工程施工實踐，研究在飽和含水砂層條件下利用土壓平衡盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行隧道施工的應(yīng)用技術(shù)，系統(tǒng)總結(jié)和闡述了土壓平衡盾構(gòu)機(jī)在富水砂層條件下施工的關(guān)鍵性技術(shù)，對拓寬土壓平衡盾構(gòu)機(jī)應(yīng)用范圍及在相近地層條件下的地鐵盾構(gòu)安全施工提供參考和指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

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[4]李建斌.淺談盾構(gòu)刀盤的設(shè)計與應(yīng)用[J].建筑機(jī)械化，2006，3：31.

篇（3）

1 概述

在地鐵盾構(gòu)區(qū)間施工中，盾構(gòu)進(jìn)洞后，為了更好地掌握盾構(gòu)的各類參數(shù)，施工時注意對推進(jìn)參數(shù)的實時設(shè)定優(yōu)化，地面沉降與施工參數(shù)之間的關(guān)系，并對推進(jìn)的各項技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、統(tǒng)計、分析，爭取在較短時間內(nèi)掌握盾構(gòu)機(jī)械設(shè)備的操作性能，確定盾構(gòu)推進(jìn)的施工參數(shù)設(shè)定范圍，將開始掘進(jìn)的一段距離作為試推段。

2 試掘進(jìn)重點(diǎn)工作

試推進(jìn)階段重點(diǎn)是做好以下幾方面的工作：

（1）用最短的時間掌握盾構(gòu)機(jī)的操作方法，機(jī)械性能，改進(jìn)盾構(gòu)的不完善部分。

（2）了解和認(rèn)識隧道穿越的土層的地質(zhì)條件，掌握這種地質(zhì)下的各式盾構(gòu)的施工方法。

（3）通過本段施工，加強(qiáng)對地面變形情況的監(jiān)測分析，掌握盾構(gòu)推進(jìn)參數(shù)及同步注漿量參數(shù)。

3 試掘進(jìn)階段的參數(shù)確定

3.1 參數(shù)確定

盾構(gòu)初始掘進(jìn)是從理論和經(jīng)驗上選取各項施工參數(shù)，在施工過程中根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)及反饋的各種信息，對施工參數(shù)及時加以調(diào)整。

盾構(gòu)機(jī)出洞后，初始掘進(jìn)分以下幾個階段實施。

首先在盾構(gòu)機(jī)穿越加固土層后，以日進(jìn)度3～4m的速度推進(jìn)，對密封倉土壓力、刀盤轉(zhuǎn)速及壓力，推進(jìn)速度，千斤頂推力，注漿壓力及注漿量等，分別采用幾組不同施工參數(shù)進(jìn)行試掘進(jìn)。通過地表沉降的測量和數(shù)據(jù)反饋，確定一組適用的施工參數(shù)。

然后提高日進(jìn)度為4～5m，通過施工監(jiān)測，根據(jù)地層條件、地表管線、周邊建筑情況，對施工參數(shù)作慎密細(xì)微的調(diào)整，以取得最佳施工參數(shù)。

完成上述的工作要點(diǎn)后，將推進(jìn)速度提高到正常的計劃進(jìn)度6環(huán)/日，但以滿足地表沉降要求為標(biāo)準(zhǔn)，以確保建（構(gòu)）筑物、管線的安全為準(zhǔn)則。

通過此階段的試掘進(jìn)，對隧道的軸線控制，襯砌安裝質(zhì)量均有了各項具體的保證措施，進(jìn)一步掌握施工參數(shù)，能根據(jù)地下隧道覆土厚度、地質(zhì)條件、地面附加荷載等變化情況，適時地調(diào)整盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)，為整個區(qū)間隧道施工進(jìn)度、質(zhì)量管理奠定了良好的基礎(chǔ)。對區(qū)間沿線建（構(gòu)）筑物、管線的保護(hù)也掌握了初步的規(guī)律，并以此指導(dǎo)全過程施工。

試推進(jìn)是相對于正常掘進(jìn)而言，在此期間，試推進(jìn)也是對盾構(gòu)機(jī)的整機(jī)性能進(jìn)行全面的檢驗，通過試推進(jìn)檢驗配套設(shè)備的配合能力，可及時修正和加強(qiáng)。

另外，管片與土體的摩擦力可提供進(jìn)入正常掘進(jìn)推進(jìn)千斤頂足夠的反力，以隧道襯砌后內(nèi)徑為5500mm，管片的厚度為350mm，外徑6200mm，試推進(jìn)100m為例，估算如下：

F=S×f=（3.14×6×100×2.5）t=4710t

其中：

S- 100m管片外表面面積；

f-管片與襯背壓漿形成的水泥土之間的綜合摩擦系數(shù)，取2.5t/m2。

大于一般推進(jìn)時用到的推進(jìn)力（約1000-2000t），足夠提供推進(jìn)需要的反力。

3.2 控制要點(diǎn)

在盾構(gòu)未進(jìn)入加固土體區(qū)時就應(yīng)嚴(yán)格控制盾構(gòu)機(jī)的操作，適當(dāng)對開挖面注水或注入膨潤土泥漿等，并低速推進(jìn)、低速轉(zhuǎn)動大刀盤，嚴(yán)防超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，以免產(chǎn)生盾構(gòu)進(jìn)入接收井之前，刀盤被水泥土攪拌樁卡住而強(qiáng)行推進(jìn)的不利現(xiàn)象，亦減少盾構(gòu)刀盤磨損。

通過初始掘進(jìn)，完善施工組織設(shè)計方案；完善盾構(gòu)施工各個工種工序崗位的操作規(guī)程、作業(yè)工法；通過施工監(jiān)測反饋回的數(shù)據(jù)及分析成果，總結(jié)出最佳掘進(jìn)參數(shù)，包括推進(jìn)力、推進(jìn)速度與螺旋輸送器轉(zhuǎn)速的關(guān)系、刀盤轉(zhuǎn)速、土壓力上限下限值，掌握控制土體沉降的方法。

3.2 注意事項

（1）盾構(gòu)靠近洞門。待出洞裝置、導(dǎo)軌安裝完畢后，盾構(gòu)以最快速度靠上洞門，縮短洞門暴露時間。

（2）防止盾構(gòu)旋轉(zhuǎn)、上飄。盾構(gòu)出洞時，正面加固土體強(qiáng)度較高，由于盾構(gòu)與地層間無摩擦力，盾構(gòu)易旋轉(zhuǎn)，應(yīng)加強(qiáng)對盾構(gòu)姿態(tài)的測量，如發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)有較大轉(zhuǎn)角，可以采用大刀盤正反轉(zhuǎn)的措施進(jìn)行調(diào)整。盾構(gòu)剛出洞時，推進(jìn)速度宜緩慢，大刀盤切削土體中可加水降低盾構(gòu)正面壓力，防止盾構(gòu)上飄，加強(qiáng)后盾支撐觀測，盡快完善后盾鋼支撐。

（3）洞圈封堵。盾構(gòu)全部進(jìn)入洞門，立即封堵洞圈，焊接扇形鋼板，以防洞口漏漿，盾尾離開洞門約3m時，應(yīng)對洞口壓注聚胺酯或雙液漿封堵，并同時開啟同步注漿及盾尾油脂系統(tǒng)，以免注漿液倒灌，堵死漿管。

4 試掘進(jìn)階段的施工監(jiān)測

盾構(gòu)在推進(jìn)階段，做好盾構(gòu)出洞后地表面、地下管線、地面建（構(gòu)）筑物的施工監(jiān)測，對施工中可能產(chǎn)生的各種地表隆沉、變形，及時采取相應(yīng)的措施及保護(hù)手段。

試推進(jìn)階段是全過程的前奏，所以施工監(jiān)測顯得更為重要。對地表變形監(jiān)測，采用沿軸線方向布設(shè)沉降監(jiān)測點(diǎn)，包括深層沉降點(diǎn)，并加設(shè)橫斷面監(jiān)測點(diǎn)；對地下管線，按要求的距離布設(shè)沉降點(diǎn)；對建筑物在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，對軸線兩側(cè)盾構(gòu)機(jī)影響區(qū)域范圍的建筑物，布設(shè)沉降監(jiān)測點(diǎn)。并布設(shè)相應(yīng)的傾斜、裂縫監(jiān)測點(diǎn)。上述測點(diǎn)的監(jiān)測，每天不少于2次，并根據(jù)需要，適時加密監(jiān)測頻度。

由于上述各類變形往往不是即時出現(xiàn)的，也就是說待到變形時，盾構(gòu)已越過原本造成變形的地下對應(yīng)作業(yè)區(qū)，故需及時地進(jìn)行分類監(jiān)測，掌握盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)作業(yè)與地下土層變形、地表變形和地下管線、建筑物沉降等的內(nèi)在規(guī)律，及時反饋信息數(shù)據(jù)，指導(dǎo)盾構(gòu)掘進(jìn)作業(yè)。監(jiān)測工作在盾構(gòu)作業(yè)即將進(jìn)入影響區(qū)開始，直至盾構(gòu)作業(yè)脫離影響區(qū)，且地表滯后變形漸趨穩(wěn)定的整個期間內(nèi)跟蹤測量與監(jiān)測。

5 試驗段掘進(jìn)參數(shù)的選擇分析

5.1 擬達(dá)到的目的

盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)的前一段距離作為試掘進(jìn)段，通過試掘進(jìn)段擬達(dá)到以下目的：

（1）用最短的時間對新盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行調(diào)試、熟悉機(jī)械性能。

（2）了解和認(rèn)識本工程地質(zhì)條件，掌握各地質(zhì)條件下盾構(gòu)施工方法。

（3）收集、整理、分析及歸納總結(jié)各地層的掘進(jìn)參數(shù)，制定正常掘進(jìn)的操作規(guī)程。

（4）熟練管片拼裝的操作工序，提高拼裝質(zhì)量，加快施工進(jìn)度。

（5）通過本段施工，加強(qiáng)對地面變形情況的監(jiān)測分析，反映盾構(gòu)機(jī)出洞時以及推進(jìn)時對周圍環(huán)境的影響，掌握盾構(gòu)推進(jìn)參數(shù)及同步注漿量。

5.2 施工記錄

盾構(gòu)機(jī)在完成前試掘進(jìn)后，將對掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行必要的調(diào)整，為后續(xù)的正常掘進(jìn)提供條件。并做好施工記錄，記錄內(nèi)容有：

（1）隧道掘進(jìn)：施工進(jìn)度，油缸行程、掘進(jìn)速度，盾構(gòu)推力、土壓力，刀盤、螺旋機(jī)轉(zhuǎn)速，盾構(gòu)內(nèi)壁與管片外側(cè)環(huán)形空隙（上、下、左、右）等等。

（2）同步注漿：注漿壓力、數(shù)量、稠度，注漿材料配比、注漿試塊強(qiáng)度。

（3）測量：盾構(gòu)傾斜度、隧道橢圓度、推進(jìn)總距離、隧道每環(huán)襯砌環(huán)軸心的確切位置。

6 結(jié)論

篇（4）

Abstract: this article with the north street station ~ the drum Andrea street station under the existing metro underground wear, for example, a north street station ~ the drum Andrea street stand reinforced area to wear metro line 2 at the southeast to the pavilion stood the drum, and in turn to the north in line 2 at the drum under standing subject, moat and private housing area, to AnDeLu intersection bends to the northeast into the axial road outside the drum street construction has been effectively control, ensure the construction safety and the normal operation of the existing metro.

Keywords: tunnel, wear, control

中圖分類號：U45文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

1、工程概況

本工程盾構(gòu)區(qū)間安德里北街站～鼓樓大街站，區(qū)間起始里程為ZDK17+076.06～ZDK17+943.394，全長約867m，左線盾構(gòu)出鼓樓大街站后穿越10m加固區(qū)至二號線鼓樓站東南風(fēng)亭，向北依次下穿二號線鼓樓站主體、護(hù)城河及民房區(qū)，至安德路交叉口折向東北進(jìn)入中軸路鼓樓外大街，于安德里北街站接收解體。右線盾構(gòu)出安德里北街站后順鼓樓外大街南下，至安德路交叉口折向西南進(jìn)入舊鼓樓外大街，向南穿北護(hù)城河舊鼓樓橋、地鐵二號線鼓樓站，于鼓樓大街站接收解體。

2、既有車站沉降控制要求

地鐵二號線既有站為正在運(yùn)營的車站，所處地層易受擾動變形。盾構(gòu)下穿施工需要考慮兩方面的問題；一是確保運(yùn)營的正常運(yùn)行，即保證二號線車站的軌道道床及軌道的各項技術(shù)參數(shù)滿足規(guī)范要求；二是保證既有車站的結(jié)構(gòu)安全，沉降，變形，收斂，裂縫等控制在規(guī)范容許范圍內(nèi)。

根據(jù)《北京市軌道交通工程建設(shè)安全風(fēng)險技術(shù)管理體系》（試行）附件七《北京市軌道交通工程建設(shè)監(jiān)控量測控制指標(biāo)參考資料匯編》，《鼓樓地鐵車站結(jié)構(gòu)及軌道安全性評估報告》及設(shè)計圖紙的要求，并嚴(yán)格控制將沉降值規(guī)定如下：

在施工的任何階段，車站底板預(yù)警值為2.1mm，警告值為2.4mm，車站底板每天沉降縫或隆起變形增量不超過±1.0mm，沉降縫最大變形控制值為±1.0mm；道床與結(jié)構(gòu)剝離控制值不得超過1mm，地表沉降不超過10mm。橋梁墩臺縱向不均勻沉降不超過15mm，橫向不均勻沉降不超過5mm，主橋均勻沉降不超過15mm，墩、蓋梁傾斜度≤1/1000。

2、對車站下方土體加固

隧道施工前利用探洞對區(qū)間拱頂土體進(jìn)行注漿加固，加固范圍為既有站結(jié)構(gòu)底板以下3m，區(qū)間結(jié)構(gòu)兩側(cè)2.5m范圍，注漿采用∅50袖閥管，注漿漿液采用水泥水玻璃，加固后土體應(yīng)具有良好的均勻性和自立性，其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為≥0.8Mpa，注漿施工過程中應(yīng)合理控制注漿壓力，并應(yīng)根據(jù)既有軌道的的變形情況

隨時調(diào)整。

為了確保在盾構(gòu)穿越期間地鐵二號線運(yùn)行的暢通，綜合考慮該區(qū)間隧道的埋深、地質(zhì)情況以及與地鐵二號線空間關(guān)系，制定本區(qū)段施工的指導(dǎo)思想為：“安全、連續(xù)、穩(wěn)定”，并確立“模式正確、土壓合理、勻速掘進(jìn)、保證注漿、避免停機(jī)、嚴(yán)密監(jiān)測、快速反饋”的施工原則。

因左線始發(fā)施工距離既有站較近，始發(fā)伊始即當(dāng)作下穿既有二號線既有車站，建立試驗段，加強(qiáng)監(jiān)測，測量、技術(shù)等人員隨時待命。根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，及時進(jìn)行分析，對施工參數(shù)進(jìn)行計算、優(yōu)化和調(diào)整。

試驗段目的為：通過試驗段推進(jìn)情況的總結(jié)、調(diào)整，認(rèn)真分析，為下穿既有車站提供開挖面地層、地下水、監(jiān)測數(shù)據(jù)等有利信息，為順利通過既有車站做準(zhǔn)備。

試驗段分為：始發(fā)加固段（10m）和風(fēng)亭段（約56m）兩個階段。

1、始發(fā)加固區(qū)段到達(dá)風(fēng)亭之前的10m作為始發(fā)加固區(qū)段。

表6-4始發(fā)加固區(qū)段擬定盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)表

名稱 技術(shù)參數(shù) 備注

推進(jìn)平均速度 10—20mm/min

土倉壓力 0.08MPa 上土倉壓力

注漿壓力 0.1MPa

注漿量 3.2m3/環(huán)

出土量 39—40.85m³/環(huán) 綜合松散系數(shù)1.05—1.1

加泡量 2500—4000L

推力 6000kN—8000KN

扭矩 1200kNm—1500 kNm

每15m的掘進(jìn)區(qū)段均分為3個環(huán)節(jié)：刀盤經(jīng)過時、盾尾經(jīng)過時、脫出盾尾5環(huán)。

（1）刀盤經(jīng)過時，通過深層布點(diǎn)所得到的監(jiān)測數(shù)據(jù)，進(jìn)行掘進(jìn)指導(dǎo)，及時調(diào)整掘進(jìn)土壓、掘進(jìn)速度及刀盤轉(zhuǎn)速和扭矩等參數(shù)，使盾構(gòu)參數(shù)的到合理有效的優(yōu)化。

（2）盾尾經(jīng)過時，及時進(jìn)行深控監(jiān)測，根據(jù)對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，優(yōu)化調(diào)整同步注漿的參數(shù)，保證注漿參數(shù)的合理性。

（3）脫出盾尾5環(huán)后，對相應(yīng)管片二次注漿，通過深控監(jiān)測點(diǎn)得到相應(yīng)數(shù)據(jù)，對盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行合理優(yōu)化調(diào)整，必要時可進(jìn)行多次注漿。

每一段都通過對以上每個環(huán)節(jié)監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析總結(jié)、對推進(jìn)過程中盾構(gòu)排土量的控制以及土體改良的效果，將擬定掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

風(fēng)亭段所劃分的前3個階段均通過以上步驟對掘進(jìn)速度、土壓力、注漿壓力、注漿量、出土量、刀盤扭矩和轉(zhuǎn)速等參數(shù)進(jìn)行總結(jié)優(yōu)化，得出最佳掘進(jìn)參數(shù)。在風(fēng)亭段后11m，按總結(jié)出的掘進(jìn)參數(shù)，對施工人員下達(dá)下穿既有站專項技術(shù)交底，確保順利穿越既有車站。

開挖面穩(wěn)定作為土壓平衡式盾構(gòu)掘進(jìn)施工的技術(shù)核心，其主要內(nèi)容就是土壓管理。為保證開挖面的穩(wěn)定、有效的控制地表沉降，通過試驗段的掘進(jìn)選定了七個施工管理指標(biāo)來進(jìn)行掘進(jìn)控制管理：①土倉壓力；②推進(jìn)速度；③總推力；④排土量；⑤刀盤轉(zhuǎn)速和扭矩；⑥注漿壓力和注漿量；⑦泡沫、泥漿注入壓力和注入量，其中土倉壓力是主要的管理指標(biāo)，同步注漿控制以注漿壓力控制為主，結(jié)合注漿量控制。

每一段都通過對以上每個環(huán)節(jié)監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析總結(jié)、對推進(jìn)過程中盾構(gòu)排土量的控制以及土體改良的效果，將擬定掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

風(fēng)亭段所劃分的前3個階段均通過以上步驟對掘進(jìn)速度、土壓力、注漿壓力、注漿量、出土量、刀盤扭矩和轉(zhuǎn)速等參數(shù)進(jìn)行總結(jié)優(yōu)化，得出最佳掘進(jìn)參數(shù)。在風(fēng)亭段后11m，按總結(jié)出的掘進(jìn)參數(shù)，對施工人員下達(dá)下穿既有站專項技術(shù)交底，確保順利穿越既有車站。

開挖面穩(wěn)定作為土壓平衡式盾構(gòu)掘進(jìn)施工的技術(shù)核心，其主要內(nèi)容就是土壓管理。為保證開挖面的穩(wěn)定、有效的控制地表沉降，通過試驗段的掘進(jìn)選定了七個施工管理指標(biāo)來進(jìn)行掘進(jìn)控制管理：①土倉壓力；②推進(jìn)速度；③總推力；④排土量；⑤刀盤轉(zhuǎn)速和扭矩；⑥注漿壓力和注漿量；⑦泡沫、泥漿注入壓力和注入量，其中土倉壓力是主要的管理指標(biāo)，同步注漿控制以注漿壓力控制為主，結(jié)合注漿量控制。

每一段都通過對以上每個環(huán)節(jié)監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析總結(jié)、對推進(jìn)過程中盾構(gòu)排土量的控制以及土體改良的效果，將擬定掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

風(fēng)亭段所劃分的前3個階段均通過以上步驟對掘進(jìn)速度、土壓力、注漿壓力、注漿量、出土量、刀盤扭矩和轉(zhuǎn)速等參數(shù)進(jìn)行總結(jié)優(yōu)化，得出最佳掘進(jìn)參數(shù)。在風(fēng)亭段后11m，按總結(jié)出的掘進(jìn)參數(shù)，對施工人員下達(dá)下穿既有站專項技術(shù)交底，確保順利穿越既有車站。

開挖面穩(wěn)定作為土壓平衡式盾構(gòu)掘進(jìn)施工的技術(shù)核心，其主要內(nèi)容就是土壓管理。為保證開挖面的穩(wěn)定、有效的控制地表沉降，通過試驗段的掘進(jìn)選定了七個施工管理指標(biāo)來進(jìn)行掘進(jìn)控制管理：①土倉壓力；②推進(jìn)速度；③總推力；④排土量；⑤刀盤轉(zhuǎn)速和扭矩；⑥注漿壓力和注漿量；⑦泡沫、泥漿注入壓力和注入量，其中土倉壓力是主要的管理指標(biāo)，同步注漿控制以注漿壓力控制為主，結(jié)合注漿量控制。

篇（5）

中圖分類號：C35文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

。

1工程概述

隧道區(qū)間所處地段地形平坦，地面標(biāo)高介于383.8-387.7m。區(qū)間單線長1046m，區(qū)間線路左右線總共有4個曲線半徑均為3000m的曲線段，其中左右線各兩個，每條線路左右轉(zhuǎn)彎曲線各1個，區(qū)間曲線段總長度為125.6m。隧道覆土厚度8.5～11.2m，線路最大坡度為7.66‰，最小坡度為2‰；最大坡長553.7米；左右線各有3個豎曲線，豎曲線半徑為3000m、5000m。盾構(gòu)區(qū)間圓形隧道外徑6.0m，內(nèi)徑5.4m，管片厚度300mm，管片寬度1.5m，分塊數(shù)為6塊（管片由一塊封頂塊、兩塊鄰接塊、三塊標(biāo)準(zhǔn)塊構(gòu)成）。環(huán)間采用錯縫拼裝。管片砼強(qiáng)度等級為C50，抗?jié)B等級S10。

1.2工程地質(zhì)

地質(zhì)組成自上而下為：人工填土；洪積黃土狀土；晚更新世風(fēng)積黃土、殘積古土壤；中更新世風(fēng)積黃土、殘積古土壤；晚更新世及中更新世沖積粉質(zhì)粘土及砂類土等。盾構(gòu)主要穿越地層為、洪積黃土狀土；晚更新世風(fēng)積黃土、殘積古土壤；中更新世風(fēng)積黃土、殘積古土壤?？偟膩碚f，區(qū)間地質(zhì)條件較差，針對本地質(zhì)條件的盾構(gòu)機(jī)選型及設(shè)計至關(guān)重要，對刀具的配置、密封、刀盤開口率的設(shè)計與制造，提出更高的要求。

2.盾構(gòu)機(jī)類型、配置及參數(shù)

2.1工藝原理

盾構(gòu)實際上是盾構(gòu)機(jī)的簡稱。它是一個橫斷面外形與隧道橫斷面外形相同、尺寸稍大，內(nèi)藏挖土、排土機(jī)具，自身設(shè)有保護(hù)外殼的暗挖隧道的機(jī)械。以盾構(gòu)為核心的一整套完整的隧道施工方法稱為盾構(gòu)工法，概況如圖1所示。

圖1

2.2盾構(gòu)機(jī)類型的選擇

盾構(gòu)的選型是否合理，是盾構(gòu)施工成敗的關(guān)鍵。根據(jù)試驗段工程特點(diǎn)，結(jié)合地鐵整體工程需要，重點(diǎn)考慮（1）工程、水文地質(zhì)條件；（2）掘進(jìn)長度及過程；（3）管片尺寸、拼裝；（4）線路平面條件；（5）線路縱斷面條件，隧道埋深；（6）掘進(jìn)速度要求；（7）掘進(jìn)方向誤差要求；（8）地表沉降量要求；（9）盾構(gòu)機(jī)壽命；（10）周圍環(huán)境等因素，選擇鉸接式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)。

3.快速掘進(jìn)方案的論證及確定

施工進(jìn)度影響因素：盾構(gòu)施工功效不高、自然災(zāi)害導(dǎo)致停工、停電導(dǎo)致停工、停水導(dǎo)致停工、業(yè)主要求停工、其他。通過對本項目的資源配置、右線盾構(gòu)施工中的盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)速度、管片拼裝速度、掘進(jìn)速度及施工進(jìn)度等情況進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計、分析比較顯示，影響右線盾構(gòu)施工速度較慢的關(guān)鍵是盾構(gòu)施工功效不高。功效不高主要原因為：①首次在該地層下施工，無成功經(jīng)驗可以借鑒；盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)參數(shù)未優(yōu)化；②列車編組不合理。

3.1優(yōu)化盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)，提高推進(jìn)速度

第一步、針對首次在濕陷性黃土地質(zhì)條件，對右線施工的盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)管理進(jìn)行統(tǒng)計分析，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，重點(diǎn)對右線施工單日完成8環(huán)以上的32天的盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，確定優(yōu)化后的施工參數(shù)，確定盾構(gòu)快速掘進(jìn)參數(shù)為：總推力在900-1400KN,切削扭矩在600-1300KN?m，掘進(jìn)速度控制在60-80mm/min，土倉壓力0.15-0.2Mpa；第二步、在左線的盾構(gòu)施工中，結(jié)合土建情況逐步進(jìn)行調(diào)整，在地面沉降、盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)及管片姿態(tài)受控的情況下，加快盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)速度。

3.2優(yōu)化列車編組

首先按理論計算對比，把右線的“3+2”編組模式改為“4+2”模式。確保單列列車能完成一環(huán)掘進(jìn)，減少有效掘進(jìn)時間。

3.3實施效果

按照以上方案實施后，安全及質(zhì)量受控，左線盾構(gòu)施工速度顯著提高，平均每天完成11.6環(huán)（17.4米），比右線平均掘進(jìn)速度5.3環(huán)/天提高了6.3環(huán)/天，創(chuàng)造了單班14環(huán)成洞21m、單日27環(huán)成洞40.5m及單月485環(huán)成洞727.5m創(chuàng)全國盾構(gòu)施工新紀(jì)錄，實現(xiàn)了快速掘進(jìn)。實現(xiàn)盾構(gòu)快速掘進(jìn)節(jié)約成本約200萬元。

4提高黃土地層盾構(gòu)快速掘進(jìn)技效率的措施

影響盾構(gòu)高速掘進(jìn)的因素非常多,其中盾構(gòu)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)、工序的有效管理、人員管理的合理化、盾構(gòu)施工的智能化是盾構(gòu)施工中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。

4.1設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)

4.1.1完善盾構(gòu)施工的配套設(shè)備及設(shè)施

配套設(shè)備及設(shè)施對盾構(gòu)掘進(jìn)速度有較大的影響,設(shè)備和設(shè)施的配備能力應(yīng)大于盾構(gòu)設(shè)備的掘進(jìn)能力。在工程的投標(biāo)階段,應(yīng)對配套設(shè)備和設(shè)施進(jìn)行詳細(xì)的選型,為盾構(gòu)快速掘進(jìn)提供了硬件支持。為了達(dá)到快速掘進(jìn)的目的,盾構(gòu)配套設(shè)備應(yīng)具備狀態(tài)。設(shè)備發(fā)生故障時的維修設(shè)專人對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行維護(hù),在盾構(gòu)機(jī)或配套設(shè)備發(fā)生故障時能憑借豐富的經(jīng)驗快速維修,盡可能的減少設(shè)備問題對盾構(gòu)掘進(jìn)速度的影響。同時對設(shè)備進(jìn)行定期和不定期的檢查與修整,對于各種設(shè)備故障提前做好維修的準(zhǔn)備工作。避免問題出現(xiàn)時,消耗大量的準(zhǔn)備工作時間。

4.1.2施工期間設(shè)備常規(guī)保養(yǎng)

施工期間設(shè)備的常規(guī)保養(yǎng),對發(fā)揮盾構(gòu)設(shè)備性能,確保工作穩(wěn)定性至關(guān)重要,要按規(guī)定,指定專人加強(qiáng)對盾構(gòu)及配套設(shè)備的保養(yǎng)工作,使之處于良好的工作狀態(tài)。

4.1.3設(shè)備發(fā)生故障時的維修

設(shè)專人對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行維護(hù),在盾構(gòu)機(jī)或配套設(shè)備發(fā)生故障時能憑借豐富的經(jīng)驗快速維修,盡可能的減少設(shè)備問題對盾構(gòu)掘進(jìn)速度的影響。同時對設(shè)備進(jìn)行定期和不定期的檢查與修整,對于各種設(shè)備故障提前做好維修的準(zhǔn)備工作。避免問題出現(xiàn)時,消耗大量的準(zhǔn)備工作時間。

4.2施工工序的有效管理

盾構(gòu)施工工序多,每個工序順利正常運(yùn)行才能保證整個施工過程暢通。在壓縮各個工序時間段的同時,應(yīng)加強(qiáng)彼此之間的銜接。施工中,對各施工環(huán)節(jié)進(jìn)行有效控制能加快盾構(gòu)掘進(jìn)的速度,主要措施如下:

l)龍門吊的合理選型,確保龍門吊具備足夠提升能力和穩(wěn)定性,保證施工期間龍門吊不會出現(xiàn)大故障。

2)電瓶車及編組車輛的合理選型,能有效解決長距離水平運(yùn)輸占用時間長的問題,可加快盾構(gòu)后期掘進(jìn)的速度。

3)合理設(shè)置集土坑?，F(xiàn)場集土坑必須滿足隧道出土與土車外運(yùn)量相平衡的要求。在場地條件允許的前提下應(yīng)盡可能的加大集土坑,來滿足盾構(gòu)快速掘進(jìn)的要求。

4)充分挖掘盾構(gòu)設(shè)備快速掘進(jìn)的能力。盾構(gòu)快速掘進(jìn)最關(guān)鍵的因素是盾構(gòu)設(shè)備本身的能力,現(xiàn)有盾構(gòu)的額定速度為80mmn/〕in。由于盾構(gòu)在粉質(zhì)豁土層掘進(jìn),推力較小,姿態(tài)控制相對容易,可以通過關(guān)掉少數(shù)千斤頂?shù)墓┯蛠砑涌焓Ｓ嗲Ы镯數(shù)耐七M(jìn)速度。實際施工中關(guān)掉了2個千斤頂?shù)墓┯?最快速度達(dá)到10mm/min,有效地提高了盾構(gòu)的推進(jìn)速度。

5)加強(qiáng)技術(shù)人員和操作工人的培養(yǎng)。通過施工前技術(shù)交底,組織重要崗位的操作人員相互參觀學(xué)習(xí),定期召開經(jīng)驗交流會,建立獎勵機(jī)制,使獎金與施工速度和施工質(zhì)量掛鉤等措施,提高職工的操作水平,加強(qiáng)對盾構(gòu)施工各環(huán)節(jié)時間的控制,為盾構(gòu)的快速施工提供軟件支持。

4.3人員管理的合理化

l)重要崗位的操作人員,必須要經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn),要加強(qiáng)各相關(guān)專業(yè)的理論學(xué)習(xí)。特別應(yīng)該重視對操作手的重點(diǎn)培養(yǎng),操作手應(yīng)具備一定的機(jī)械電器及工程地質(zhì)知識,對盾構(gòu)機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣配置、隧道地層及線路情況有基本的了解。

2)要調(diào)動工人主觀能動性,通過建立獎勵機(jī)制,提高工人勞動積極性,避免由于工人積極性的波動而影響施工進(jìn)度。

3)加強(qiáng)各工序工人之間的交流,增強(qiáng)各工序之間的協(xié)調(diào)性及合理銜接。

4)加強(qiáng)施工與設(shè)計人員之間的溝通。

5)人機(jī)協(xié)調(diào),人相對于盾構(gòu)來說,人是占主動性的,因此應(yīng)該加強(qiáng)人員管理,更好配合機(jī)械,始終保持一種人等機(jī)械的狀態(tài),避免機(jī)械等人的現(xiàn)象。

4.4盾構(gòu)施工的智能化

盾構(gòu)法施工技術(shù)以其特有的智能、安全、快捷、地層適用性廣等特點(diǎn)與優(yōu)勢,在我國城市地鐵建設(shè)中得到廣泛推廣和應(yīng)用,但盾構(gòu)施工仍受工程地質(zhì)條件、人為控制等因素的影響。盾構(gòu)施工應(yīng)做好信息化施工,及時將監(jiān)測所獲取的數(shù)據(jù)反映給盾構(gòu)操作人員,通過及時調(diào)整盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)參數(shù),控制地表的沉降或隆起。同時實現(xiàn)從建管公司到施工現(xiàn)場的實時跟蹤監(jiān)控,進(jìn)行快速、全面、合理地分析判斷,使盾構(gòu)施工參數(shù)最優(yōu)化.

5結(jié)論

1）黃土地層選用土壓平衡盾構(gòu)成功，施工順利；

2）刀盤設(shè)計及刀具配置合理，磨損較小，輻條式刀盤和大開口率避免了施工中出現(xiàn)“泥餅”和“糊刀”等問題，建議后續(xù)類似地層施工刀盤開口率可以加大到50%-60%；

3）由于黃土在無水條件下自立性能好，根據(jù)隧道上方管線和建構(gòu)筑物情況可適當(dāng)調(diào)低土倉壓力，或采取欠土壓模式掘進(jìn)，以有利于節(jié)能和快速掘進(jìn)。

6參考文獻(xiàn)

【1】施仲衡主編.《地下鐵道設(shè)計與施工》.陜西科學(xué)技術(shù)出版社.2011年

篇（6）

1 引言

近年來，雙圓盾構(gòu)施工技術(shù)開始引入我國，并已成功應(yīng)用于上海軌道交通楊浦線和六號線的建設(shè)。與單圓盾構(gòu)施工雙線隧道相比，雙圓盾構(gòu)具有許多優(yōu)勢，它能夠一次完成雙線隧道，施工速度快，土方挖掘量少，隧道斷面面積利用率高。雙圓盾構(gòu)正逐漸成為地鐵隧道、道路隧道等地下工程施工的主流形式。

盾構(gòu)施工引起的地表沉降是施工環(huán)境保護(hù)的一個重要問題，特別是在樓群密集區(qū)域建設(shè)的城市軌道交通，對地表沉降有嚴(yán)格的控制標(biāo)準(zhǔn)。對于單圓盾構(gòu)工法的地表沉降機(jī)理、沉降槽形式和沉降預(yù)測等理論，國內(nèi)外專家已做了較多的研究[1，2]，但是對于雙圓盾構(gòu)工法引起的地表沉降尚缺乏足夠的認(rèn)識，探索雙圓盾構(gòu)工法的地表沉降規(guī)律有其必要性。本文針對上海軌道交通六號線雙圓盾構(gòu)區(qū)間隧道工程，通過對現(xiàn)場沉降監(jiān)測結(jié)果的統(tǒng)計分析，得出雙圓盾構(gòu)工法的地表沉降規(guī)律，并探討了軟土地層中雙圓盾構(gòu)施工參數(shù)與地表沉降的關(guān)系，為后續(xù)工程積累經(jīng)驗。

篇（7）

Abstract: with the rapid development of our country's economic construction, the underground engineering construction also get great development. Shield law as a new technology in the construction of underground projects get the large-scale application. However, in the shield tunneling applications, there is still a lot of problems to be solved.

Keywords: shield law, large scale application, solution measures

中圖分類號： U455.43 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

隨著我國城市化建設(shè)的快速發(fā)展，人們的生活水平及需求得到了極大提高，對于交通運(yùn)輸行業(yè)的需求也有著越來越高的要求，尤其對于北京，上海，廣州等各大城市來說，其生活節(jié)奏也越來越緊湊。在我國的很多城市已經(jīng)開始了地下鐵路的建設(shè)工程。因為在這類地下工程中施工場地、道路交通等城市環(huán)境因素對施工有著諸多限制,一些傳統(tǒng)的施工方法已經(jīng)不能夠很好的適應(yīng)逐漸提高的施工要求。盾構(gòu)施工法作為新興的施工方法，在對城市正常機(jī)能影響很小的隧道施工得到了極其廣泛的應(yīng)用。盾構(gòu)法(Shield Method)作為一種暗挖法施工中的全機(jī)械化施工方法，主要是在地中推進(jìn)盾構(gòu)機(jī)械，利用盾構(gòu)外殼和管片對四周圍巖的支撐避免往隧道內(nèi)的坍塌發(fā)生，并使用切削裝置在開挖面前方開挖土體，使用出土機(jī)械將挖土運(yùn)出洞外，在后部利用千斤頂加壓進(jìn)行頂進(jìn)，同時將預(yù)制的混凝土管片拼裝，使隧道結(jié)構(gòu)形成的一種機(jī)械化施工方法。

一、盾構(gòu)法在應(yīng)用中存在的問題

目前，盾構(gòu)法已經(jīng)在城市地鐵、公路。鐵路等諸多施工領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，其快速安全、對地面建筑物影響小等諸多優(yōu)點(diǎn)使得其施工質(zhì)量得到有效保障。然而，我們也不難發(fā)現(xiàn)，作為一項新興的施工技術(shù)，在其應(yīng)用中仍然存在很多的不足，主要體現(xiàn)在施工中盾構(gòu)選型的不合理、盾構(gòu)法施工勞務(wù)外包、管片設(shè)計不合理以及安裝與設(shè)計人員分離、專業(yè)的人才隊伍不完善、管理經(jīng)驗不足等。

1、對盾構(gòu)選型認(rèn)識不足

通常在隧道施工中盾構(gòu)法的采用具有較強(qiáng)的針對性，盾構(gòu)機(jī)本身需要適應(yīng)工程的施工條件，在施工中對盾構(gòu)機(jī)的合理選型直接影響著掘進(jìn)施工的成效。盾構(gòu)機(jī)主要在城市地鐵建設(shè)中應(yīng)用，而因為不同的城市有著不同的地鐵隧道直徑，這就造成不能使用同類的盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行施工。另外，部分施工企業(yè)對盾構(gòu)法及其選型的認(rèn)識存在不足，對于盾構(gòu)機(jī)的選擇并不能很好的適應(yīng)施工條件，其經(jīng)濟(jì)性較差。除了這些，盾構(gòu)機(jī)刀盤的驅(qū)動功率、扭矩等的儲備不足，葉片的耐磨性較差等，都會造成在一些特殊地層中的掘進(jìn)較為困難，在施工中增加風(fēng)險。

2、盾構(gòu)法施工勞務(wù)外包存在弊端

目前，施工的大部分企業(yè)都采用的是勞務(wù)外包模式，這種模式有著一定的弊端：

（1）在施工中，工作意見不統(tǒng)一、做法不一致的現(xiàn)象極易出現(xiàn)，使包工隊與盾構(gòu)機(jī)操作人員之間極易產(chǎn)生矛盾，造成所有的施工人員間的相互配合不能積極有效的進(jìn)行，不能形成有效統(tǒng)一的整體，對整個工程的正常施工和施工進(jìn)度產(chǎn)生影響。

（2）因為勞務(wù)外包是總價包干，包工隊為了使成本節(jié)約，通常減少施工人人員，使得施工人員的數(shù)量出現(xiàn)不足，特別是在拼裝管片人員不足時，不但會增加勞動強(qiáng)度，還會造成一些質(zhì)量問題，比如錯縫、錯臺等，對隧道質(zhì)量和施工效率產(chǎn)生影響。

3、管片的設(shè)計施工不合理

（1）管片的設(shè)計不合理

盾構(gòu)法施工對多個環(huán)節(jié)有所涉及。對施工實際情況的考慮不充分，會造成不合理的管片設(shè)計。另外，由于每個人的地質(zhì)知識和施工經(jīng)驗存在差異性，有時候?qū)Φ刭|(zhì)很可能會出現(xiàn)誤判，造成盾構(gòu)機(jī)卡在施工隧道內(nèi)，在處理時就需要花費(fèi)大量的時間和人力、物力，造成了極大的浪費(fèi)。

（2）拼裝人員和操作人員信息交流不通暢

在目前的工程施工中，采用盾構(gòu)法時，往往存在著管片拼裝人員與操作人員缺少溝通，相互之間沒有流暢的信息交流。在二者之間存在矛盾或施工是在夜間時，極易出現(xiàn)施工疲勞，在盾構(gòu)機(jī)操作人員施工時，拼裝人員會進(jìn)行短暫的休息；而拼裝人員進(jìn)行管片拼裝時，操作人員也會利用這段時間進(jìn)行休息，甚至?xí)霈F(xiàn)一個工班都沒有交流信息，使工程施工質(zhì)量難以得到有效保證。

4、人才隊伍不完善

在當(dāng)前的盾構(gòu)法施工中，往往存在這樣的問題：不能及時排除盾構(gòu)機(jī)的故障；對盾構(gòu)機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)不能使盾構(gòu)法施工需要得到滿足；不能嚴(yán)格執(zhí)行掘進(jìn)命令；對于突發(fā)事件處理不當(dāng)或是經(jīng)驗不足等等。這些問題都源于盾構(gòu)法施工隊伍的不完善。隨著盾構(gòu)法施工的普遍應(yīng)用，其中專業(yè)人才不足、技術(shù)力量較為薄弱、操作人員的水平良莠不齊、維修力量不符合要求等都是在施工中存在的突出問題。

5、施工管理經(jīng)驗不足

盾構(gòu)法施工是一種流水線式的工廠化作業(yè)，由多個環(huán)節(jié)構(gòu)成，對其要有嚴(yán)格的施工管理。然而在部分的施工企業(yè)中，對于盾構(gòu)法的管理相對較為薄弱，這除了是由于盾構(gòu)法施工項目較多，專業(yè)的管理人員存在不足之外，盾構(gòu)法施工管理的經(jīng)驗相對不足，管理力量較為薄弱。在施工中決策的不及時或失誤很可能使工程出現(xiàn)事故隱患。

除了上述這些問題之外，在盾構(gòu)法的應(yīng)用施工中，盾構(gòu)設(shè)備的利用率較低、施工工期的延誤、施工額外成本較多、施工區(qū)間分散等都是普遍存在的問題。

二、解決措施

1、對盾構(gòu)法選型要有正確認(rèn)識

第一，要根據(jù)施工對象對盾構(gòu)機(jī)選型準(zhǔn)確選擇。在施工中，水文地質(zhì)、地貌特征、建筑物等特征都有著極大的差異性，所以在盾構(gòu)法施工中，要對盾構(gòu)機(jī)使用地域的地質(zhì)特征和工程特點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)真分析，做到盾構(gòu)機(jī)的準(zhǔn)確選型，使其使用可以和工程實際相互配合。

第二，盾構(gòu)機(jī)的刀盤功率、扭矩及耐磨性等要有一定的儲備系數(shù)，螺旋輸送器的耐磨性要高，使一些特殊地段的施工要求得到滿足。

第三，在盾構(gòu)機(jī)的使用設(shè)計中，不但要對某一標(biāo)段的地質(zhì)狀況適應(yīng)，還要對大部分的地層適應(yīng)，使使用周期內(nèi)的不同標(biāo)段的穩(wěn)定配置和改造要求得到保證。

第四，對盾構(gòu)機(jī)使用過程中出現(xiàn)的一些顯著問題進(jìn)行深入了解分析，對設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。

2、制定符合盾構(gòu)法施工實際的要求標(biāo)準(zhǔn)

盾構(gòu)法施工的直徑標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，對盾構(gòu)法施工的標(biāo)準(zhǔn)化有著很大的制約。因此，相關(guān)的部門需要對盾構(gòu)法施工隧道直徑制定規(guī)范的要求標(biāo)準(zhǔn)，對地鐵隧道施工市場進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃。

3、對已積累的施工經(jīng)驗進(jìn)行借鑒

盾構(gòu)法施工的大規(guī)模應(yīng)用，需要在施工中，對城市已有單位的盾構(gòu)施工經(jīng)驗虛心請教并仔細(xì)借鑒。另外，根據(jù)對地質(zhì)條件和相關(guān)施工規(guī)范的了解、分析，對盾構(gòu)法的施工方案和應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行詳細(xì)制定，對施工中的各項參數(shù)進(jìn)行制定，對盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)的模式進(jìn)行確定，按照施工方案和參數(shù)嚴(yán)格施工。但要注意的是對總結(jié)的經(jīng)驗不能生搬硬套。

4、對人才激勵機(jī)制進(jìn)行完善

要使隧道質(zhì)量得到保證，就要使盾構(gòu)法的施工人員隊伍穩(wěn)定，對于人才的選用要非常重視。首先，通過以薪酬為主的激勵管理體制，對操作人員在施工中的成績予與肯定，提高他們的工資效益，激發(fā)施工人員的工作熱情，保持人員隊伍的長期穩(wěn)定；此外，在工程管理中，要做好和施工人員的溝通，對他們的意見建議多多聽取、關(guān)注，為他們提高一定的培訓(xùn)，使他們積極的展示自己，為其發(fā)展提供良好的平臺，使其產(chǎn)生成就感，增強(qiáng)工程項目中員工的向心力和凝聚力。

總結(jié)：

作為一項復(fù)雜的綜合性施工技術(shù)，通過這些年來的不斷發(fā)展，盾構(gòu)法施工己經(jīng)形成了一套較為成熟的施工技術(shù)，開始廣泛應(yīng)用于地鐵工程建設(shè)。這就對其施工有了更高的要求，在其大規(guī)模應(yīng)用中，不可避免的產(chǎn)生各種各樣的問題，這就需要施工人員不斷的學(xué)習(xí)、實踐，進(jìn)一步對相關(guān)的施工技術(shù)以及施工質(zhì)量監(jiān)測重點(diǎn)進(jìn)行熟悉掌握，有效保證盾構(gòu)法的施工質(zhì)量、施工安全，使其大規(guī)模應(yīng)用得到進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2]任懷志.盾構(gòu)法施工過程中的常見問題及防治措施[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊), 2009,(08)

篇（8）

㈠引言

近年來，為適應(yīng)城市發(fā)展需要和滿足城市居民日益增長的出行需求，上海市地鐵建設(shè)不斷加快了建設(shè)步伐。根據(jù)上海地區(qū)軟土地質(zhì)的特點(diǎn)，地鐵區(qū)間隧道建設(shè)一般都采用盾構(gòu)法施工，盾構(gòu)法施工是以盾構(gòu)機(jī)為隧道掘進(jìn)設(shè)備，以盾構(gòu)機(jī)的盾殼作支護(hù)，用前端刀盤切削土體，由千斤頂頂推盾構(gòu)機(jī)前進(jìn)，以開挖面上拼裝預(yù)制好的管片作襯砌，從而形成隧道的施工方法。盾構(gòu)機(jī)的類型有多種，目前在上海地鐵區(qū)間隧道建設(shè)中以土壓平衡式盾構(gòu)應(yīng)用最為廣泛。土壓平衡盾構(gòu)工藝原理是利用安裝在盾構(gòu)最前面的全斷面切削刀盤，將正面土體切削下來的土進(jìn)入刀盤后面的密封艙內(nèi)，井使艙內(nèi)具有適當(dāng)壓力與開挖面水土壓力平衡，以減少盾構(gòu)推進(jìn)對地層土體的擾動，從而控制地表沉降或隆起，在出土?xí)r由安裝在密封艙下部的螺旋運(yùn)輸機(jī)向排土口連續(xù)的將土渣排出。由于地鐵盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)難度大、施工風(fēng)險高、質(zhì)量要求高、不可預(yù)測因素多。因此，監(jiān)理人員應(yīng)熟悉和掌握盾構(gòu)法隧道施工監(jiān)理監(jiān)控重點(diǎn)及相應(yīng)對策，在監(jiān)理工作中才能真正做到有效地對施工質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，從而為業(yè)主提供優(yōu)質(zhì)的監(jiān)理服務(wù)。 本人有幸參加了地鐵二號線西延伸工程的施工監(jiān)理工作，在區(qū)間隧道掘進(jìn)施工監(jiān)理過程中，通過不斷摸索與總結(jié)，也積累了一些菲薄的工作經(jīng)驗， 以下就以土壓平衡式盾構(gòu)為例，對隧道掘進(jìn)施工中監(jiān)理應(yīng)監(jiān)控的重點(diǎn)及采取的對策，談幾點(diǎn)體會，以為拋磚引玉。

㈡正文

1.盾構(gòu)始發(fā)（出洞）階段

盾構(gòu)始發(fā)（出洞）階段是控制盾構(gòu)掘進(jìn)施工的首要環(huán)節(jié)。在盾構(gòu)始發(fā)（出洞）前、后各項準(zhǔn)備工作中監(jiān)理需監(jiān)督承包單位做好充分的技術(shù)、人員、材料、設(shè)備準(zhǔn)備，并對盾構(gòu)是否具備出洞條件予以審查，確保盾構(gòu)在安全可靠的前提下能順利出洞。

1.1盾構(gòu)出洞土體加固

為了確保盾構(gòu)出洞施工的安全和更好地保護(hù)附近的地下管線和建（構(gòu)）筑物，盾構(gòu)出洞前需對出洞區(qū)域洞口土體進(jìn)行加固。土體加固的方法較多（如水泥攪拌樁加固、旋噴樁加固等），但無論采用何種加固方法，對土體加固的效果檢驗始終應(yīng)作為監(jiān)理重點(diǎn)控制的內(nèi)容。在確保加固效果滿足設(shè)計要求前提下，才能同意盾構(gòu)出洞，否則應(yīng)督促承包方及時采取補(bǔ)救措施。針對土體加固監(jiān)理人員應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下三方面：

⑴加固土體與地墻間隙封閉

由于加固土體與地墻之間存在間隙，監(jiān)理在審查土體加固專項方案時應(yīng)審查承包方是否在方案中有相應(yīng)的措施，一般可采用注漿、旋噴等方法封閉該間隙，并監(jiān)督承包方予以落實。

⑵加固土體的強(qiáng)度

加固土體的強(qiáng)度是否滿足設(shè)計要求是衡量加固效果的首要指標(biāo)，可通過對進(jìn)出洞加固范圍內(nèi)不同深度土體采用鉆芯取樣檢測的方式加以驗證，監(jiān)理人員應(yīng)對承包方鉆芯取樣過程進(jìn)行見證，確保取樣工作的真實性。

⑶加固土體的均勻性

檢驗加固土體的均勻性目前尚無相應(yīng)的工具、手段，可通過打探孔方式進(jìn)行觀察。監(jiān)理人員應(yīng)監(jiān)督承包方在洞口割除圍護(hù)結(jié)構(gòu)背土面鋼筋及鑿除砼后，合理布置探孔（選擇有代表性部位、數(shù)量一般不少于5個），現(xiàn)場觀察探孔有無滲漏或流砂等異常情況，作為判斷土體加固效果的輔助手段。

1.2盾構(gòu)始發(fā)基座設(shè)置

盾構(gòu)始發(fā)前需將盾構(gòu)機(jī)準(zhǔn)確的擱置在符合設(shè)計軸線的始發(fā)基座上，待所有準(zhǔn)備工作就緒后，沿設(shè)計軸線向地層內(nèi)掘進(jìn)施工。因此，盾構(gòu)出洞前盾構(gòu)始發(fā)基座定位的準(zhǔn)確與否，直接影響到盾構(gòu)機(jī)始發(fā)姿態(tài)好壞。監(jiān)理在檢查盾構(gòu)始發(fā)基座時，應(yīng)重點(diǎn)復(fù)核以下內(nèi)容：

⑴洞門位置及尺寸

在基座設(shè)置前，監(jiān)理人員應(yīng)采用測量工具對洞口實際的凈尺寸、直徑、洞門中心的平面位置及高程進(jìn)行復(fù)核。

⑵盾構(gòu)始發(fā)基座位置

盾構(gòu)始發(fā)基座的設(shè)置依據(jù)不僅包括洞門中心的位置、還包括設(shè)計坡度與平面方向。在始發(fā)基座設(shè)置完畢，為確保盾構(gòu)機(jī)能以最佳的姿態(tài)出洞。監(jiān)理人員應(yīng)復(fù)核基座頂部導(dǎo)向軌的位置（平面位置及高程），確保盾構(gòu)擱置位置和方向滿足設(shè)計軸線的要求。

篇（9）

Abstract : Common problems in shield tunneI construction are summarized and analyzed in this paper.and the corresponding preventive measures are proposed, which can provide some reference to the construction of the shield tunnel.

Key words : shield tunnel; EPB shield; common problems; preventive measures

引言

盾構(gòu)法施工技術(shù)因其先進(jìn)的施工工藝和不斷完善的施工技術(shù)，使得其在城市地下空間的開發(fā)中得到廣泛應(yīng)用[1,2]，如城市地鐵、公路隧道、跨海隧道的建設(shè)及城市市政管道的改造等。然而由于盾構(gòu)法施工在我國應(yīng)用時間不長，各種事故頻繁發(fā)生在盾構(gòu)隧道施工過程中（圖1），嚴(yán)重地影響工程質(zhì)量以及工程進(jìn)度[3,4]。本文針對土壓平衡盾構(gòu)施工中的常見事故進(jìn)行了總結(jié)分析，并給出相應(yīng)的解決措施，為解決土壓平衡盾構(gòu)施工中的技術(shù)難題提供了參考與借鑒。

1盾構(gòu)施工特點(diǎn)

盾構(gòu)法是采用盾構(gòu)在地表以下開挖隧道的施工方法，盾構(gòu)是一個既可以支承地層壓力又可以在地層中推進(jìn)和裝配襯砌的鋼筒狀結(jié)構(gòu)[4]。它借助于支撐在已經(jīng)完成的襯砌管片上的千斤頂?shù)耐屏Σ粩嘞蚯绊斶M(jìn)。在盾殼的支護(hù)下，刀盤可以安全地開挖地層，尾部可以裝配管片，迅速形成隧道的永久性襯砌，并將襯砌與地層之間的建筑空隙用水泥砂漿填充，以防止周圍地層后期變形和圍巖壓力的增長。盾構(gòu)法施工可以在較大范圍的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件下使用，機(jī)械化程度高、施工快速、安全、無噪音，在我國城市地鐵建設(shè)的高速發(fā)展中得到了廣泛應(yīng)用。然而由于盾構(gòu)技術(shù)復(fù)雜，施工工序多，使得盾構(gòu)在施工使用過程中也暴露出不少的問題[5,6]。

盾構(gòu)法隧道上方一定范圍內(nèi)的地表沉降很難控制，特別在飽和含水松軟的土層中，要采取多項措施才能把沉降限制在很小的范圍內(nèi)；

遇到堅硬地層、鋼筋混凝土樁、孤石等障礙物時，通過困難；

遇到流砂地層，施工困難；

若隧道覆土太淺，則盾構(gòu)法施工困難大，安全性降低；

盾構(gòu)在掘進(jìn)過程中其軸線較難控制，特別是在小曲率半徑隧道時，施工尤為困難。

2盾構(gòu)施工中常見問題及對策

2.1盾構(gòu)機(jī)叩頭

盾構(gòu)始發(fā)后，在盾構(gòu)機(jī)抵達(dá)掌子面及脫離加固區(qū)時容易出現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)“叩頭”的現(xiàn)象[7,8]，根據(jù)地質(zhì)條件不同有些可能出現(xiàn)超限的情況。為防止盾構(gòu)機(jī)叩頭可采取以下預(yù)防措施：

盾構(gòu)基座安裝時應(yīng)使盾構(gòu)就位后的高程比隧道設(shè)計軸線高程高約20mm，以利于調(diào)整盾構(gòu)初始掘進(jìn)的姿態(tài)；

合理選擇盾構(gòu)的千斤頂編組，控制好盾構(gòu)機(jī)液壓千斤頂上下推力之差。

2.2泥餅問題

在穿越粘性土層時，盾構(gòu)機(jī)刀盤一般是在高溫、高壓中進(jìn)行掘進(jìn)的，在這種環(huán)境中，粘性土易壓實固結(jié)產(chǎn)生泥餅，特別是在刀盤的中心部位。當(dāng)產(chǎn)生泥餅時，掘進(jìn)速度急劇下降，刀盤扭矩也會上升，大大降低開挖效率，甚至無法掘進(jìn)。施工中主要采取下列預(yù)防措施防止泥餅的產(chǎn)生：

加強(qiáng)盾構(gòu)掘進(jìn)時的地質(zhì)預(yù)測和泥土管理，特別是在黏性土中掘進(jìn)時，應(yīng)密切注意開挖面的地質(zhì)情況和刀盤的工作狀態(tài)；

增加刀盤前部中心部位泡沫注入量并選擇較大的泡沫注入比例，改善土體的和易性,減小渣土的黏附性，降低泥餅產(chǎn)生的幾率，必要時螺旋輸送機(jī)內(nèi)也加入泡沫，以增加碴土的流動性，利于碴土的排出；

在到達(dá)黏性土地層之前把刀盤上的部分滾刀換成刮刀，增大刀盤的開口率；

在刀盤背面和土倉壓力隔板上設(shè)攪拌棒，以加強(qiáng)攪拌強(qiáng)度和范圍；

一旦產(chǎn)生泥餅，可空轉(zhuǎn)刀盤使泥餅在離心力的作用下脫落，必要時也可在確保開挖面穩(wěn)定的前提下進(jìn)行人工進(jìn)倉清除。

2.3管片上浮問題

盾構(gòu)機(jī)的切削刀盤直徑與隧道襯砌管片外徑的差值，以及盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)過程中的蛇形運(yùn)動產(chǎn)生的超挖，使得管片與地層間存在一個環(huán)形建筑間隙[5]，如不及時充填此空間，脫出盾尾的管片便處于無約束的狀態(tài)，就會給管片產(chǎn)生位移提供可能的條件，這是造成盾構(gòu)隧道襯砌管片產(chǎn)生位移的一個外部條件。如果此間隙不能及時被同步注漿填充，或者是由于注漿工藝和注漿漿液質(zhì)量使得漿液的初凝時較長，漿液在很長一段時間內(nèi)是未達(dá)初凝的流體，管片脫離盾尾之后受到周圍地下水、注漿漿液、泥漿等包裹的作用，使管片受到上浮力，如果管片所受的上浮力大于其自身重力就會產(chǎn)生上浮，這是上浮的內(nèi)在原因。當(dāng)發(fā)現(xiàn)管片有上浮現(xiàn)象時，可采取下列措施控制管片的上?。?/p>

在漿液性能的選擇上應(yīng)該保證漿液的充填性、初凝時間與早期強(qiáng)度的有機(jī)結(jié)合，使盾構(gòu)隧道管片與圍巖共同作用形成穩(wěn)定的整體構(gòu)筑物；

根據(jù)工程地質(zhì)、水文、隧道埋深等情況的變化動態(tài)地調(diào)整漿液配比，以控制地表的沉降和保證管片的穩(wěn)定。

2.4地表沉降問題

盾構(gòu)法修建隧道引起地層位移的主要原因是施工過程中的地層損失，地層原始應(yīng)力狀態(tài)的改變、土體的固結(jié)及土體的蠕變效應(yīng)，襯砌結(jié)構(gòu)的變形等，當(dāng)土倉內(nèi)壓力不足以與外界水土壓力平衡時，盾構(gòu)刀盤面前方土層易坍塌，從而引起地表沉降。管片脫出盾尾后，管片與地層間存在一個環(huán)形建筑空間，在軟巖地層中如果不及時進(jìn)行同步注漿填充，拱頂圍巖極有可能產(chǎn)生變形引起地表過量沉降?？刹扇∠铝写胧┓乐沟乇沓两?。

制定監(jiān)控量測方案，加強(qiáng)對周圍道路、管線和臨近建筑物的監(jiān)測，并及時反饋信息，據(jù)此調(diào)整和優(yōu)化施工技術(shù)參數(shù)，做到信息化施工；

維持土倉內(nèi)壓力平衡，根據(jù)地質(zhì)情況和隧道埋深對土倉壓力進(jìn)行動態(tài)調(diào)整；

在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過程中保證注漿量和注漿壓力，實際注漿量應(yīng)達(dá)到理論空隙量的150％～200％，必要時要進(jìn)行二次注漿。

2.5開挖面失穩(wěn)

可能造成開挖面失穩(wěn)的風(fēng)險因素是開挖中前方遭遇流沙或發(fā)生管涌，盾構(gòu)機(jī)將發(fā)生磕頭或突沉；開挖中前方地層出現(xiàn)空洞，導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)軸線偏移、沉陷以及隧道塌方冒頂；盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)過程中，出現(xiàn)超淺覆土，則會導(dǎo)致冒頂；盾構(gòu)推進(jìn)中突然遇到涌水，導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)正面發(fā)生大面積塌方等。可采取以下措施預(yù)防開挖面的失穩(wěn)：

控制推進(jìn)速度，維持排土量和開挖量的平衡；

控制好壓力艙的應(yīng)有壓力，防止開挖面失穩(wěn)；

使開挖下來的土砂具有塑性流動性，并使土砂確實充滿壓力艙內(nèi)，同時還應(yīng)使開挖下來的土砂具有止水性；

超淺覆土段，一旦出現(xiàn)冒頂、冒漿隨時開啟氣壓平衡系統(tǒng)。

2.6盾構(gòu)掘進(jìn)軸線偏差問題

盾構(gòu)掘進(jìn)過程中，會因為盾構(gòu)超挖或欠挖，造成盾構(gòu)在土體內(nèi)的姿態(tài)不好，以及由于盾構(gòu)測量誤差、盾構(gòu)糾偏不及時，或糾偏不到位導(dǎo)致盾構(gòu)推進(jìn)軸線過量偏離隧道設(shè)計軸線，影響成環(huán)管片的軸線?？刹扇∫韵麓胧┻M(jìn)行控制：

正確的設(shè)定平衡壓力，使盾構(gòu)的出土量與理論值接近，減少超挖與欠挖現(xiàn)象，控制好盾構(gòu)的姿態(tài)；

盾構(gòu)施工過程中經(jīng)常校正、復(fù)測及復(fù)核測量基站；

發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)姿態(tài)出現(xiàn)偏差時應(yīng)及時糾偏，使盾構(gòu)正確地沿著隧道設(shè)計軸線前進(jìn)；

盾構(gòu)處于不均勻地層時，適當(dāng)控制推進(jìn)速度，當(dāng)盾構(gòu)在極其軟弱的地層施工時，應(yīng)掌握推進(jìn)速度與進(jìn)土量的關(guān)系，控制正面土體的流失；

調(diào)整盾構(gòu)的千斤頂編組或調(diào)整各區(qū)域油壓及時糾正盾構(gòu)軸線，盾構(gòu)的軸線受到管片位置的阻礙不能進(jìn)行糾偏時，采用楔子環(huán)管片調(diào)整環(huán)面與隧道設(shè)計軸線的垂直度。

3結(jié)語

盾構(gòu)隧道建設(shè)投資額多、規(guī)模大、涉及因素眾多、施工工序復(fù)雜、涉及面廣、工程范圍廣，其施工安全和施工風(fēng)險更具有挑戰(zhàn)性，管理的難度比一般工程更大。作為地鐵建設(shè)者有責(zé)任有義務(wù)在各個環(huán)節(jié)重視安全工作，提前做好認(rèn)真細(xì)致的評估和預(yù)測，提出切實可行的預(yù)防措施，在施工過程中對每個環(huán)節(jié)做好過程控制，不放過任何細(xì)節(jié)（尤其是事故征兆），依靠科學(xué)規(guī)范管理不斷提高地鐵建設(shè)安全水平，減少盾構(gòu)推進(jìn)過程中的事故率，確保盾構(gòu)隧道的順利推進(jìn)。

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篇（10）

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.177

1 引言

近年來，我國在開展大規(guī)模的地鐵工程的建設(shè)中，盾構(gòu)法的施工技術(shù)因為有著綠色環(huán)保、安全可靠的特點(diǎn)，在地下工程中得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。國內(nèi)外學(xué)者通過采用室內(nèi)模擬試驗、監(jiān)測數(shù)據(jù)分析、工程應(yīng)用研究及理論研究相結(jié)合等方法對土壓平衡盾構(gòu)機(jī)在全斷面砂層中掘進(jìn)的基本理論和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入研究，進(jìn)一步提高了盾構(gòu)法在施工過程中的適應(yīng)性。

隨著盾構(gòu)法施工技術(shù)的不斷發(fā)展，土壓盾構(gòu)機(jī)對地層的適應(yīng)性也有了很大的提高，主要適用于軟巖、含水的軟土、硬巖和復(fù)合地層的地下工程盾構(gòu)掘進(jìn)施工。

2 土壓盾構(gòu)法

（1）土壓盾構(gòu)與泥水盾構(gòu)。通過泥水平衡盾構(gòu)土和壓平衡盾構(gòu)的對比： 技術(shù)方面，兩種機(jī)型都可以適應(yīng)這種地層； 從開挖面的穩(wěn)定控制來看，泥水盾構(gòu)比土壓盾構(gòu)具有更好的適應(yīng)性，但如果使用正確的輔助方法和施工管理，土壓盾構(gòu)也可以適應(yīng)；施工場地方面，泥水盾構(gòu)在運(yùn)輸、廢棄泥水處理、場地占用上有著很大的難度，而土壓盾構(gòu)不存在這方面的問題。

（2）土壓盾構(gòu)的施工原理。它的原理是在普通盾構(gòu)機(jī)的基礎(chǔ)上，將一個密閉的擋板放在盾構(gòu)機(jī)中部，把需要開挖的土體與盾構(gòu)開挖面隔離開來，形成一個封閉的艙體，此艙體叫土壓力艙，它是用來切削刀盤的地方。還要在密封的擋板處放一個螺旋出土器裝置，在千斤頂提供推力的情況下，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)向前推進(jìn)的時候，刀盤切削渣土并充滿土壓力艙，這時盾構(gòu)開挖面上的水壓力和土壓力的總和與土艙內(nèi)的土壓力保持平衡。圖1為土壓盾構(gòu)機(jī)原理圖。

3 帶壓換刀技術(shù)

（1）簡要概述。在掘進(jìn)的過程中盾構(gòu)機(jī)主要有三種刀具磨損的更換方式：第一種是在常壓條件下地層經(jīng)過加固或排水后直接敞開式換刀。第二種是在常壓條件下直接敞開式換刀。第三種則是通過壓入空氣來穩(wěn)定掌子面，在非常壓的條件下更換刀具。

（2）夠壞都際醯腦理。帶壓換刀技術(shù)的工作原理：對刀盤前方的開挖面土層改良進(jìn)行加固處理，并保證土倉和刀盤前方的周圍地層滿足氣密性要求，然后利用空氣壓縮機(jī)對空氣進(jìn)行加壓，最后注入土倉，慢慢置換掉土倉內(nèi)的土體，用氣壓替代土壓，在土倉內(nèi)建立合理的氣壓來平衡刀盤前方的土、水壓力，達(dá)到防止地下水滲入和穩(wěn)定開挖面的目的，在一定的氣壓條件下，施工人員需要安全的進(jìn)入到土倉內(nèi)進(jìn)行刀具更換和檢查、維修保養(yǎng)等作業(yè)。

（3）夠壞兜撓攀啤4壓換刀技術(shù)具有加固地層和降低地下水位的優(yōu)點(diǎn)，這是常壓換刀作業(yè)方法無法代替的，它的優(yōu)勢有：1）洞內(nèi)進(jìn)行加固，對周圍環(huán)境影響小且不占用地面積；2）加固的效果比較好，地表的變形小；3）成本費(fèi)用相對較低；4）可以頻繁的實施換刀技術(shù)。

（4）帶壓換刀技術(shù)在施工中的困難。帶壓換刀與常壓換刀相比，其困難有以下幾點(diǎn)：1）換刀壓力值的確定與計算比較麻煩；2）膨潤土的配合比極其制備方法；3）換刀前后對掘進(jìn)參數(shù)的設(shè)置以及施工技術(shù)控制；4）保壓和加減壓技術(shù)；5）工作人員的健康和安全保證；6）對地表沉降的控制

（5）帶壓換刀技術(shù)的工藝流程。帶壓換刀技術(shù)的施工工藝流程可總結(jié)如下：

刀具檢查更換地點(diǎn)預(yù)測確定帶壓換刀方案盾構(gòu)離換刀點(diǎn)最后五環(huán)周邊加入膨潤土漿盾構(gòu)離換刀點(diǎn)最后一環(huán)時開挖面注入膨潤土漿停止掘進(jìn)刀盤繼續(xù)轉(zhuǎn)動5min使開挖面形成泥膜刀盤停止轉(zhuǎn)動，螺旋輸送機(jī)開始出土并同時給土倉加壓對土倉氣壓觀察半個小時人員進(jìn)入人閘逐步加壓至與土倉壓力平衡（氣壓穩(wěn)定） 進(jìn)入土倉進(jìn)行換刀作業(yè)換刀作業(yè)人員完成一個作業(yè)班次降壓出艙完成換刀作業(yè)土倉重新建立土壓平衡恢復(fù)掘進(jìn)

4 帶壓換刀技術(shù)的應(yīng)用

國內(nèi)的大部分地鐵建設(shè)單位和盾構(gòu)施工單位都在積極的探索和研究帶壓換刀技術(shù)在不同地層條件下的應(yīng)用，已經(jīng)取得了一定的成果。（1）2005年6月廣州地鐵四號線在小谷圍到新造區(qū)間左線江底土壓盾構(gòu)施工中應(yīng)用了帶壓換刀技術(shù)；（2）廣州地鐵四號線的大學(xué)城專線區(qū)間采用了土壓盾構(gòu)施工，過江時由于刀具的磨損十分嚴(yán)重，先進(jìn)行加固，后進(jìn)行了帶壓換刀；（3）2006年12月宜昌長江穿越隧道工程開工時使用了德國的海瑞克泥水加壓盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行作業(yè)，帶壓進(jìn)倉修復(fù)了磨損的刀盤并更換了刀盤主軸承；（4）2003年底，廣州地鐵三號線在天河客運(yùn)站到華師站的區(qū)間，采用帶壓換刀技術(shù)破除了卡住刀盤的孤石；（5）在武漢長江隧道施工中中鐵隧道集團(tuán)采用土壓盾構(gòu)法，第一次自主實現(xiàn)了高水壓帶壓換刀技術(shù)；（6）中鐵隧道集團(tuán)下的TBM公司根據(jù)廣州地鐵的土壓盾構(gòu)的施工經(jīng)驗，形成了“盾構(gòu)帶壓進(jìn)倉作業(yè)工法”。

5 結(jié)語

實踐表明，在全斷面砂層實現(xiàn)帶壓檢查以及更換刀具等操作是一種可行的方法。帶壓換刀技術(shù)不僅避免了由于地表加固而造成的地面交通擁堵問題，還保證了既有建筑物和管線的安全以及隧道上方道路的暢通，同時也樹立了城市的良好形象。而且，進(jìn)倉人員的身體狀況并沒有不良的反應(yīng)，換刀的效率很高。所以帶壓換刀技術(shù)是一種有效、經(jīng)濟(jì)、安全的換刀技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：