【文章內(nèi)容簡介】 . 5%的上仰坡度，水泵軸心與總管齊平。井點(diǎn)管的入土深度應(yīng)根據(jù)降水深度及儲(chǔ)水層所有位置決定，但必須將濾水管埋入含水層內(nèi)，并且比挖基坑（溝、槽）底深0. 9～1. 2m，井點(diǎn)管的埋置深度應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定。( 1 ）條狀基坑宜采用單排或雙排降水井，布置在基坑外緣一側(cè)或兩側(cè)，在基坑（溝槽）端部，降水井布置外延長度應(yīng)為基坑寬度的一倍至兩倍，選擇單排或雙排應(yīng)預(yù)測計(jì)算確定。 ( 2 ）面狀基坑降水井，宜在基坑外緣呈封閉狀布置，距邊坡上口 1 2m ，當(dāng)面狀基坑很小時(shí)可考慮單個(gè)降水井 ( 4 ）在基坑運(yùn)土通道出口兩側(cè)應(yīng)增設(shè)降水井，其外延長度不少于通道口寬度的一倍 ( 6 ）降水井的布置，可在地下水補(bǔ)給方向適當(dāng)加密，排泄方向適當(dāng)減少 三、基坑的隔（截）水帷幕與坑內(nèi)外降水（一）隔（截）水帷幕1．采用隔（截）水帷幕的目的是切斷基坑外的地下水流入基坑內(nèi)部。截水帷幕的厚度應(yīng)滿足基坑防滲要求，106 cm／S。2．當(dāng)?shù)叵潞畬訚B透性較強(qiáng)、厚度較大時(shí)，可采用懸掛式豎向截水與坑內(nèi)井點(diǎn)降水相結(jié)合或采用懸掛式豎向截水與水平封底相結(jié)合的方案。3．截水帷幕目前常用注漿、旋噴法、深層攪拌水泥土樁擋墻等結(jié)構(gòu)形式。4．基坑的隔（截）水帷幕（或可以隔水的圍護(hù)結(jié)構(gòu)）周圍的地下水滲流特征與降水目的、隔水帷幕的深度和含水層位置有關(guān)，利用這些關(guān)系布置降水井可以提高降水的效率，減少降水對(duì)環(huán)境的影響。5．隔（截）水帷幕與降水井布置大致可分成三種類型，需要依據(jù)有關(guān)條件綜合考慮。（二）隔（截）水帷幕與降水井布置1．隔水帷幕隔斷降水含水層基坑隔水帷幕深入降水含水層的隔水底板中，井點(diǎn)降水以疏干基坑內(nèi)的地下水為目的，見圖降水井 圍護(hù)結(jié)構(gòu)（隔水帷幕）這類隔水帷幕將基坑內(nèi)的地下水與基坑外的地下水分隔開來，基坑內(nèi)、外地下水無水力聯(lián)系。此時(shí)，應(yīng)把降水井布置于坑內(nèi)，降水時(shí)，基坑外地下水不受影響。2．隔水帷幕底位于承壓水含水層隔水頂板中隔水帷幕位于承壓水含水層頂板中，井點(diǎn)降水以降低基坑下部承壓含水層的水頭，防降水井圍護(hù)結(jié)構(gòu)（隔水帳幕）隔水層止基坑底板隆起或承壓水突涌為目的，見圖1K4130243。這類隔水帷幕未將基坑內(nèi)、外承壓含水層分隔開。由于不受圍護(hù)結(jié)構(gòu)的影響，基坑內(nèi)、外地下水連通，這類井點(diǎn)降水影響范圍較大。此時(shí)，應(yīng)把降水井布置于基坑外側(cè)。因?yàn)榧词共贾迷诳觾?nèi)，降水依然會(huì)對(duì)基坑外水位有明顯影響，如果布置在基坑內(nèi)反而會(huì)多出封井問題。3．隔水帷幕底位于承壓水含水層中隔水帷幕底位于承壓水含水層中，如果基坑開挖較淺，坑底未進(jìn)入承壓水含水層，井點(diǎn)降水以降低承壓水水頭為目的；如果基坑開挖較深，坑底已經(jīng)進(jìn)入承壓水含水層，井點(diǎn)降水前期以降低承壓水水頭為目的，后期以疏干承壓含水層為目的，見圖1K4130244。這類隔水帷幕底位于承壓水含水層中，基坑內(nèi)、外承壓含水層部分被隔水帷幕隔開，僅含水層下部未被隔開。由于受圍護(hù)結(jié)構(gòu)的阻擋，在承壓含水層上部基坑內(nèi)、外地下水不連續(xù)，下部含水層連續(xù)相通，地下水呈三維流態(tài)。隨著基坑內(nèi)水位降深的加大，基坑內(nèi)、外水位相差較大。在這類情況時(shí)，應(yīng)把降水井布置于坑內(nèi)側(cè)，這樣可以明顯減少降水對(duì)環(huán)境的影響，而且隔水帷幕插入承壓含水層越深，這種優(yōu)勢越明顯。圖1K4130244隔水帷幕底位于承壓水含水層中1K413030 盾構(gòu)法施工1K413031掌握盾構(gòu)施工條件與現(xiàn)場布置要求本條文簡要介紹盾構(gòu)施工條件選擇和現(xiàn)場布置的要點(diǎn)。一、盾構(gòu)法施工條件（一）盾構(gòu)與盾構(gòu)法施工1．盾構(gòu)是用來開挖土砂類圍巖的隧道機(jī)械，由切口環(huán)、支撐環(huán)及盾尾三部分組成，也稱盾構(gòu)機(jī)械。2．盾構(gòu)法是用盾構(gòu)殼體防止圍巖的土砂坍塌，進(jìn)行開挖、推進(jìn)，并在盾尾進(jìn)行襯砌作業(yè)從而修建隧道的方法。3．盾構(gòu)機(jī)的種類繁多，按開挖面是否封閉劃分有密閉式和敞開式兩類；按平衡開挖面的土壓與水壓的原理不同，密閉式盾構(gòu)機(jī)分為土壓式（常用泥土壓式）和泥水式兩種。國內(nèi)用于地鐵工程的盾構(gòu)主要是土壓式和泥水式兩種(詳見1K413035)。（二）盾構(gòu)法施工適用條件1．在松軟含水地層，相對(duì)均質(zhì)的地質(zhì)條件。2．盾構(gòu)法施工隧道應(yīng)有足夠的埋深，覆土深度宜不小于6m。隧道覆土太淺，盾構(gòu)法施工難度較大；在水下修建隧道時(shí)，覆土太淺盾構(gòu)施工安全風(fēng)險(xiǎn)較大。3．地面上必須有修建用于盾構(gòu)進(jìn)出洞和出土進(jìn)料的工作井位置。4．隧道之間或隧道與其他建（構(gòu)）筑物之間所夾土（巖）體加固處理的最小厚度為水平方向1. Om。5．從經(jīng)濟(jì)角度講，連續(xù)的盾構(gòu)施工長度不宜小于300m。（三）城鎮(zhèn)施工注意事項(xiàng)1．工作井位置選擇盾構(gòu)施工隧道，除了工作豎井外，作業(yè)均在地下進(jìn)行。因此工作豎井位置選擇要考慮不影響地面社會(huì)交通，對(duì)附近居民的噪聲和振動(dòng)影響較少區(qū)域；且能滿足施工生產(chǎn)組織的需要。2．工作井?dāng)嗝娉叽绱_定拼裝和拆卸用的工作井平面尺寸應(yīng)根據(jù)盾構(gòu)裝拆的施工要求來確定。拼裝井的井壁上設(shè)有盾構(gòu)出洞口，井內(nèi)設(shè)有盾構(gòu)基座和盾構(gòu)推進(jìn)的后座。井的寬度一般應(yīng)比盾構(gòu)直徑大1. 6～，以滿足操作的空間要求。井口長度，除了滿足盾構(gòu)內(nèi)安裝設(shè)備的要求外，還要考慮盾構(gòu)推進(jìn)出洞時(shí)，拆除洞門封板和在盾構(gòu)后面設(shè)置后座，以及垂直運(yùn)輸所需的空間。3．施工環(huán)境條件限制在城鎮(zhèn)內(nèi)選擇盾構(gòu)法施工前提條件：(1)必須掌握隧道穿過區(qū)域地上和地下建（構(gòu)）筑物的詳盡資料，并做好處理保護(hù)方案。(2)必須采取嚴(yán)密的技術(shù)措施，把地表沉陷限制在允許的限度內(nèi)。(3)選擇泥水式盾構(gòu)必須設(shè)置封閉式泥水儲(chǔ)存和處理設(shè)施。二、盾構(gòu)施工現(xiàn)場布置（一）施工組織設(shè)計(jì)1．盾構(gòu)施工組織設(shè)計(jì)、施工方案應(yīng)滿足合同工期和施工進(jìn)度的要求，在規(guī)定的施工區(qū)域內(nèi)正確處理施工期間所需各項(xiàng)設(shè)施之間的空間關(guān)系。2．在建設(shè)方提供的施工用地范圍內(nèi)，對(duì)施工現(xiàn)場的道路交通、材料倉庫、材料堆場、臨時(shí)房屋、大型施工設(shè)備、集土（泥）坑、拌漿系統(tǒng)、臨時(shí)水電管線、消防器材等做出合理的規(guī)劃布置。（二）施工現(xiàn)場平面布置1．盾構(gòu)施工的現(xiàn)場平面布置：包括盾構(gòu)工作豎井、豎井防雨棚及防淹墻、垂直運(yùn)輸設(shè)備、管片堆場、管片防水處理場、拌漿站、料具間及機(jī)修間、兩回路的變配電間等設(shè)施以及進(jìn)出通道等。2．盾構(gòu)施工現(xiàn)場設(shè)置：(1)工作井施工需要采取降水措施時(shí)，應(yīng)設(shè)相當(dāng)規(guī)模的降水系統(tǒng)（水泵房）。(2)采用氣壓法盾構(gòu)施工時(shí)，施工現(xiàn)場應(yīng)設(shè)置空壓機(jī)房，以供給足夠的壓縮空氣。． (3)采用泥水平衡盾構(gòu)機(jī)施工時(shí)，施工現(xiàn)場應(yīng)設(shè)置泥漿處理系統(tǒng)（中央控制室）、泥漿池。(4)采用土壓平衡盾構(gòu)施工時(shí)，應(yīng)設(shè)置電機(jī)車電瓶充電間等設(shè)施。IK413034熟悉盾構(gòu)法施工地層變形控制措施本條文以密閉式盾構(gòu)為主簡要介紹盾構(gòu)施工地層變形其控制措施。一、近接施工與地層變形（一）新建盾構(gòu)隧道穿越或鄰近既有地下管線、交通設(shè)施，建（構(gòu)）筑物（以下簡稱既有結(jié)構(gòu)物）的施工被稱為近接施工。在城市中近接施工不可避免，且隨著地下空間的開發(fā)利用會(huì)日益增多。因此，盾構(gòu)施工必須考慮控制影響區(qū)域的地層變形，采取有效的環(huán)境保護(hù)措施。（二）近接施工管理1．盾構(gòu)近接施工會(huì)引發(fā)地層變形，對(duì)既有結(jié)構(gòu)物會(huì)造成不同程度的有害影響；因此有必要采取系統(tǒng)性措施控制地層變形以保護(hù)既有結(jié)構(gòu)物。首先，應(yīng)詳細(xì)調(diào)查工程條件、地質(zhì)條件、環(huán)境條件（即既有結(jié)構(gòu)物現(xiàn)況與安全要求），在調(diào)查的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析與預(yù)測，制定防護(hù)措施；其次，制定專項(xiàng)施工方案；最后，施工過程中通過監(jiān)控量測反饋指導(dǎo)施工而確保既有結(jié)構(gòu)物安全。2．近接施工管理流程如圖1K4130341所示。3．近接施工的管理措施(1)盾構(gòu)掘進(jìn)引起的周邊地層變形狀態(tài)及其原因，包括：變形程度與主要原因之間的關(guān)系、對(duì)既有結(jié)構(gòu)物承載能力的影響程度。(2)預(yù)測盾構(gòu)掘進(jìn)引起產(chǎn)生地層變形的解析方法，預(yù)測對(duì)既有結(jié)構(gòu)物影響的解析模型。(3)減小地層變形與防止對(duì)既有結(jié)構(gòu)物影響措施的選擇，及其與工程條件、地質(zhì)條件和環(huán)境條件相適應(yīng)措施的確定方法。(4)監(jiān)控量測管理系統(tǒng)、監(jiān)測項(xiàng)目、監(jiān)測方法、監(jiān)測數(shù)據(jù)的反饋方法。二、盾構(gòu)施工與地層變形控制（一）地層變形原因1．地層變形的主要原因大致分為條件因素和直接原因兩類。條件因素主要有：覆土厚度、盾構(gòu)直徑、隧道線形、襯砌背后間隙、襯砌種類等。2．直接原因由盾構(gòu)掘進(jìn)引發(fā)，主要有開挖面失穩(wěn)、地下水位降低、推力過大、頻繁糾偏、洞體土層失穩(wěn)、盾體與洞體的摩擦力、襯砌背后產(chǎn)生間隙、注漿壓力、襯砌變形、襯砌漏水等。雖然地層變形的直接原因有很多，但大體可分為以下4類：(1)地層應(yīng)力釋放產(chǎn)生的彈塑性變形，導(dǎo)致地層反力降低I(2)土壓增大產(chǎn)生的壓縮變形，導(dǎo)致垂直土壓增大或地層反力降低；‘(3)附加土壓產(chǎn)生的彈塑性變形，導(dǎo)致作用土壓增大；(4)伴隨土的物理性能變化產(chǎn)生的彈塑性變形以及徐變變形，導(dǎo)致地層承載能力降低。（二）地層變形機(jī)理 、1．盾構(gòu)掘進(jìn)通過某一斷面的地層變形時(shí)間曲線與盾構(gòu)掘進(jìn)過程中所處位置相關(guān)。如圖1K4130342所示，某一斷面地層變形的變形一時(shí)間曲線劃分為5個(gè)階段，各階段變形原因不同，變形機(jī)理各異。2．某一斷面地層變形的第1階段：發(fā)生在盾構(gòu)到達(dá)該斷面之前，主耍表現(xiàn)為地下水位降低產(chǎn)生固結(jié)沉降。第2階段：盾構(gòu)通過該斷面前，若盾構(gòu)控制土壓（泥水壓）不足或過大，則開挖面正前方土體彈塑性變形引起地層沉降或隆起。笫3階段：發(fā)生在盾構(gòu)通過該斷面時(shí)，由于超挖、糾偏、盾構(gòu)外周與周圍土體的摩擦等原因而發(fā)生地層沉降或隆起。第4階段：盾構(gòu)通過該斷面后產(chǎn)生的彈塑性變形；若襯砌背后與洞體的空隙填充不及時(shí)，造成地層應(yīng)力釋放，則土體的彈塑性變形引起地層沉降；若襯砌背后的填充注漿壓力過高，則附加土壓引發(fā)地層隆起。第5階段：盾構(gòu)通過該斷面后長時(shí)間地發(fā)生后續(xù)沉降，主要由于盾構(gòu)掘進(jìn)造成的地層擾動(dòng)、松弛等引起，在軟弱黏性土地層中施工表現(xiàn)最為明顯，而在砂性土或密實(shí)的硬黏性土中施工基本不發(fā)生。（三）既有結(jié)構(gòu)物變形與變位1．盾構(gòu)掘進(jìn)產(chǎn)生地層變形的同時(shí)，既有結(jié)構(gòu)物的外力條件或承載能力發(fā)生變化。2．外力條件或承載能力的變化使得既有結(jié)構(gòu)物發(fā)生沉降、傾斜、斷面變形等變位與變形現(xiàn)象，其變位與變形的程度取決于工程條件、地質(zhì)條件與既有結(jié)構(gòu)物構(gòu)造特征。這里，工程條件主要是指隧道線形、近接施工區(qū)間的長度、是否采取隔離措施等；地質(zhì)條件是指既有結(jié)構(gòu)物構(gòu)與隧道之間地層的物理力學(xué)參數(shù)；既有結(jié)構(gòu)物構(gòu)造特征主要包括斷面形狀、強(qiáng)度、變形特性。三、密閉式盾構(gòu)掘進(jìn)地層變形控制措施由于盾構(gòu)掘進(jìn)地層變形各階段的機(jī)理不同，因此必須有針對(duì)性地采取控制措施。（一）前期沉降控制1．前期沉降控制的關(guān)鍵是保持地下水壓。2．保持地下水壓措施：(1)合理設(shè)定土壓（泥水壓）控制值并在掘進(jìn)過程中保持穩(wěn)定，以平衡開挖面土壓與水壓。(2)保持開挖面土壓（泥水壓）穩(wěn)定的前提條件：對(duì)于土壓式盾構(gòu)是泥土的塑流化改良效果，應(yīng)根據(jù)地層條件選擇適宜的改良材料與注入?yún)?shù)；而對(duì)于泥水式盾構(gòu)則是泥漿性能，應(yīng)根據(jù)地層條件選擇適宜的泥漿材料與配合比。(3)防止地下水從盾構(gòu)機(jī)、盾尾以及拼裝好的襯砌結(jié)構(gòu)滲入。為此，應(yīng)保持盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)、鉸接、盾尾等部位密封完好，保證盾尾密封油質(zhì)注入壓力與注入量，管片密封與拼裝質(zhì)量滿足規(guī)范要求。(4)土壓式盾構(gòu)在地下水位高且滲透性好的地層掘進(jìn)時(shí)，采取有效的防噴涌措施，以防止地下水從螺旋輸送機(jī)涌入。（二）開挖面前沉降（隆起）控制1．開挖面前沉降（隆起）控制的主要措施是土壓（泥水壓）管理，真正實(shí)現(xiàn)土壓（泥水壓）平衡。2．通常采取的措施有：(1)合理設(shè)定土壓（泥水壓）控制值并在掘進(jìn)過程中保持穩(wěn)定，以平衡開挖面土壓與水壓。(2)保持開挖面土壓（泥水壓）穩(wěn)定的前提條件：對(duì)于土壓式盾構(gòu)是泥土的塑流化改良效果，應(yīng)根據(jù)地層條件選擇適宜的改良材料與注入?yún)?shù)；而對(duì)于泥水式盾構(gòu)則是泥漿性能，應(yīng)根據(jù)地層條件選擇適宜的泥漿材料與配合比。 ．(3)加強(qiáng)排土量控制。(4)對(duì)于土壓式盾構(gòu)，必要時(shí)還應(yīng)對(duì)盾構(gòu)推力、推進(jìn)速度、刀盤扭矩等盾構(gòu)參數(shù)進(jìn)行控制。（三）通過時(shí)沉降（隆起）控制通過時(shí)沉降（隆起）控制措施主要有2種：1．控制好盾構(gòu)姿態(tài)，避免不必要的糾偏作業(yè)。出現(xiàn)偏差時(shí)，應(yīng)本著“勤糾、少糾、適度”的原則操作。在較硬地層中掘進(jìn)的場合，糾偏時(shí)或曲線掘進(jìn)時(shí)需要超挖，應(yīng)合理確定超挖半徑與超挖范圍，盡可能減少超挖。2．土壓式盾構(gòu)在軟柔或松散地層掘進(jìn)時(shí)，盾構(gòu)外周與周圍土體的黏滯阻力或摩擦較大時(shí)，應(yīng)采取注漿減阻措施。（四）尾部空隙沉降（隆起）控制尾部空隙沉降（隆起）控制的關(guān)鍵是采用適宜的襯砌背后注漿措施，主要有：1．用同步注漿方式，及時(shí)填充尾部空隙。2．根據(jù)地質(zhì)條件、工程條件等因素，合理選擇單液注漿或雙液注漿，正確選用注漿材料與配合比，以便拼裝好的襯砌結(jié)構(gòu)及時(shí)穩(wěn)定。3．加強(qiáng)注漿量與注漿壓力控制。4．及時(shí)進(jìn)行二次注漿。（五）后續(xù)沉降控制后續(xù)沉降主要在軟弱黏性土地層中施工時(shí)發(fā)生，主要控制措施是：1．盾構(gòu)掘進(jìn)、糾偏、注漿等作業(yè)時(shí)，盡可能減小對(duì)地層的擾動(dòng)。2．若后續(xù)沉降過大不滿足地層沉降要求，可采取向特定部位地層內(nèi)注漿的措施。四、盾構(gòu)施工與既有結(jié)構(gòu)物防護(hù)（一）接近施工中既有結(jié)構(gòu)物防護(hù)措施，按實(shí)施對(duì)象劃分可以分為三種：1．盾構(gòu)施工措施；2．對(duì)既有結(jié)構(gòu)物采取措施；3．盾構(gòu)隧道與既有結(jié)構(gòu)物之間采取措施。（二）盾構(gòu)施工措施盾構(gòu)施工措施，主要是控制地層變形，同時(shí)減少對(duì)地層的擾動(dòng)。（三）對(duì)既有結(jié)構(gòu)物采取的措施對(duì)既有結(jié)構(gòu)物采取的措施通常有結(jié)構(gòu)物加固、下部基礎(chǔ)加固及基礎(chǔ)托換三類。結(jié)構(gòu)物加固包括墻體加固、增設(shè)閉合框架加固、增加支撐等方式，以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)物本身抵抗變形的能力。下部基礎(chǔ)加固有加固樁、網(wǎng)狀樁和錨桿等方法，以提高結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的抗變形能力。基礎(chǔ)托換是用新的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)替換受施工影響的結(jié)構(gòu)物下部基礎(chǔ)。（四）新建隧道與既有結(jié)構(gòu)物之間采取的措施1．新建隧道與既有結(jié)構(gòu)物之間采取的措施，主要有三種（如圖1K4130343所示）：(1)盾構(gòu)隧道周圍地層加固；(2)既有結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)地層加固；(3)隔斷盾構(gòu)掘進(jìn)地層應(yīng)力與變形。2．盾構(gòu)隧道周圍地層加固盾構(gòu)隧道周圍地層加固的目的是提高周圍土體強(qiáng)度，以減小盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)對(duì)周圍地層的擾動(dòng)，使加固區(qū)以外的地層不產(chǎn)生松弛，從而保護(hù)既有結(jié)構(gòu)物。通常采用的方法