【文章內(nèi)容簡介】 略有不同。 土壓式盾構(gòu)，以 土壓 和 塑流性改良控制 為主，輔以 排土量 、 盾構(gòu)參數(shù) 控制 ；泥水式盾構(gòu)，以 泥水壓 和 泥漿性能 控制為主，輔以 排土量 控制。 （一）土壓（泥水壓）控制 開挖面的土壓控制值，按 地下水壓 +土壓 +預(yù)備壓 設(shè)定。 土壓 有 靜止土壓 、 主動(dòng)土壓 和 松弛土壓 ，按靜止土壓設(shè)定控制土壓，是開挖面不變形的最理想土壓值，但 控制土壓相當(dāng)大 。主動(dòng)土壓是開挖面不發(fā)生坍塌的臨界壓力，控制土壓最小，地質(zhì)條件良好、覆土深，能形成土拱的場(chǎng)合，可采用 松弛土壓 。 預(yù)備壓，用來補(bǔ)償施工中的壓力損失，土壓式盾構(gòu)通常取 10~20KN/m2，泥水式盾構(gòu)通常取20~50KN/m2。 計(jì)算土壓控制值時(shí)，土體穩(wěn) 定性好的場(chǎng)合取 低值 ，地層變形要求小的場(chǎng)合取 高值 。 為使開挖面穩(wěn)定，土壓變動(dòng)要小， 變動(dòng)大 的情況下，一般 開挖面不穩(wěn)定 。 （二）土壓式盾構(gòu)泥土的塑流化改良控制 土壓式盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)，理想地層的土特性是： 6 1） 塑性變形好 ； 2） 流塑至軟塑狀 ； 3） 內(nèi)摩擦小 ； 4） 滲透性低 。 細(xì)顆粒含量 30%以上的土砂， 塑性流動(dòng)性滿足要求 ，在細(xì)顆粒含量低于 30%，或 砂卵石地層 ，必須加 泥 或加 泡沫 等改良材料，以提高塑性流動(dòng)性和止水性。 改良材料必須具有流動(dòng)性，易與開挖土砂混合、不離析、無污染等特性。一般使用的有 礦物系 、 界面活性劑系 、高吸水性樹脂系和水溶性高分子等四類（我國常用前二類）。 選擇改良材料要依據(jù)條件： 1） 土質(zhì) 2） 透水系數(shù) 3）地下水壓 4）水離子電性 5）是否泵送排土 6）加泥設(shè)備空間 7）掘進(jìn)長度 8）棄土處理?xiàng)l件 9）費(fèi)用 流動(dòng)化改良控制 是土壓式盾構(gòu)施工的 最重要要素之一 ，一般按以下方法掌握塑流性狀態(tài)： 1）根據(jù) 排土性狀 2）根據(jù) 土砂輸送效率 3）根據(jù) 盾構(gòu)機(jī)械負(fù)荷 （三）泥水式盾構(gòu)的泥漿性能控制： 泥水式盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)，泥漿起著兩方面的重要作用 ：一是依靠泥漿壓力在開挖面形成 泥膜 或 滲透區(qū)域 ，開挖 面土體強(qiáng)度提高，同時(shí)泥漿壓力平衡了開挖面土壓和水壓，達(dá)到了 開挖面穩(wěn)定 的作用； 二是泥漿作為輸送介質(zhì)，擔(dān)負(fù)著將所有挖出土砂運(yùn)送到工作井外的任務(wù)。因此， 泥漿性能控制 是泥水式盾構(gòu)施工的 最重要要素之一 。 泥漿性能包括 ： 比重 、 黏度 、 PH 值 、 過濾特性 和 含砂率 。 （四）排土量控制 四、管片拼裝控制 （一）拼裝方法 拼裝成環(huán)方式 管片拼裝控制：采取錯(cuò)縫拼裝，在糾偏或急曲線施工的情況下，有時(shí)采用通縫拼裝。 拼裝順序：一般從 下部 的 標(biāo)準(zhǔn)管片 （ A型） 開始 ，依次 左右兩側(cè)交替安裝 標(biāo)準(zhǔn)管片，然后拼裝 鄰接（ B 型） 管片 ，最后安裝 楔形 （ K 型） 管片 。 盾構(gòu)千斤頂操作 隨管片拼裝順序 分別縮回 盾構(gòu)千斤頂非常重要。 緊固連接螺栓 先緊固環(huán)向，后緊固軸向 。 楔形管片安裝方法 為方便插入楔形管片，可裝備能將鄰接管片沿徑向向外頂出的千斤頂，以增大插入空間。 連接螺栓再緊固 （二）真圓保持 管片拼裝呈真圓，并保持 真圓狀態(tài) ，對(duì)于確保隧道 尺寸精度 、提高 施工速度 與 止水性 、及 減少地層沉降 非常重要。 管片環(huán)從盾尾脫出后，到 注漿漿體硬化到某種程度 的過程中，多采用 真圓保持裝置 。 （三）管片拼裝誤差及基控制 為防止管片 損傷 ，預(yù)先要根據(jù)曲線半徑與管片 寬度對(duì)適宜的盾構(gòu)方向控制方法進(jìn)行詳細(xì)研究，施工中對(duì)每環(huán)管片的 盾尾間隙 認(rèn)真檢測(cè)，并對(duì) 隧道線形 與盾構(gòu)方向嚴(yán)格控制。 盾構(gòu)糾偏應(yīng) 及時(shí)連續(xù) ，過大的偏斜量不能采取 一次糾偏 的方法，糾偏時(shí)不得損壞管片，并保證后一環(huán)管片的 順利拼裝 。 （四） 楔形 環(huán)的使用 在盾構(gòu)工程中，除曲線施工外，為進(jìn)行 蛇行修正 ，也可使用 楔形環(huán)管片 。 7 五、注漿控制 注漿 是向管片與圍巖之間的空隙注入填充漿液，應(yīng)根據(jù)所建工程對(duì) 隧道變形 及 地層沉降 的控制要求選擇 同步注漿 或 壁后注 漿 ，一次壓漿或多次壓漿 。 （一）注漿的目的 地層 注漿的目的就是 防止地層變形 ，還有其他 重要目的： 1） 防止 地層變形 2） 及早使管片環(huán)安定 ，千斤頂推力平滑地向地層傳遞。作用于管片的土壓力平均，能減小作用于管片的應(yīng)力和管片變形， 盾構(gòu)的方向控制容易 。 3） 形成有效的 防水層 。 （二） 注漿材料的性能： 1） 流動(dòng)性好 2）注入時(shí) 不離析 3）具有均勻的高于地層土壓的 早期強(qiáng)度 4）良好的 充填性 5）注入后 體積收縮小 6） 阻水性高 7）適當(dāng)?shù)?黏性 8）不污染環(huán)境 （三）一次注漿 一次注漿分為 同步注漿 、 即時(shí)注漿 和 后方注漿 三種方式。 同步注漿 是在 空隙出現(xiàn)的同時(shí) 進(jìn)行注漿、填充空隙 的方式，分為從設(shè)在盾構(gòu)的 注漿管 注入和從 管片注漿孔 注入兩種方式。 即時(shí)注漿 ： 一環(huán)掘進(jìn) 結(jié)束后從 管片注漿孔 注入的方式。 后方注漿 ： 掘進(jìn)數(shù)環(huán) 后從管片注漿孔注入的方式。 一般 盾構(gòu)直徑大 ，或在沖積 黏土 和 砂質(zhì)土 掘進(jìn)中，多采用 同步注漿 ；而在 自穩(wěn)性好的軟巖中 ，多采取后方注漿 方式。 （四）二次注漿：彌補(bǔ)一次注漿缺陷 補(bǔ)足未充填部分（同一次注漿液） 補(bǔ)充收縮減小的（同一次注漿液） 防止地層松弛的補(bǔ)充（采用化學(xué)漿液） （五）注漿量與注漿壓力 注漿控制分為 壓力控 制 與 注漿量控制 兩種。 壓力控制： 是保持設(shè)定壓力不變，注漿量變化的方法。 注漿量控制 ：是注漿量一定，壓力變化的方法，應(yīng)同時(shí)進(jìn)行 壓力 和 注漿量 控制。 從管片注漿孔注漿，注漿壓力一般取 100~300KN/m2，注漿量與注漿壓力要經(jīng)過 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) 。 六、 盾構(gòu)隧道的線形控制： 掘進(jìn)控制測(cè)量 、 方向控制 IK413022 盾構(gòu)法施工現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)施布置 ：（ P9394） 盾構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)的平面布置包括 ： 盾構(gòu)工作豎井 、豎井防雨棚及防淹棚、 垂直運(yùn)輸設(shè)備 、 管片堆場(chǎng) 、管片防水處理場(chǎng)、 拌漿站 、料具間及機(jī)修間、兩回路的變配電間、電機(jī)車電瓶充電間等設(shè)施以及進(jìn)出通道。 盾構(gòu)基座 置 于工作井的底板上，用作 安裝和放置 盾構(gòu)機(jī) ，同時(shí)作為 負(fù)環(huán)管片 的基座，可采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)。 當(dāng)盾構(gòu)掘進(jìn)采用 泥水機(jī)械出土 和用 井點(diǎn)降水 施工時(shí)，施工場(chǎng)地面應(yīng)設(shè)相當(dāng)規(guī)模的 水泵房 。 當(dāng)采用 氣壓法 施工時(shí)，應(yīng)設(shè)置 空壓機(jī)房 ，以供給足夠的壓縮空氣。 當(dāng)采用 泥水式盾構(gòu) 時(shí)，還必須考慮 泥漿處理系統(tǒng) 和 中央控制室 設(shè)置 。 當(dāng)采用 土壓式盾構(gòu) 時(shí)，還應(yīng)設(shè)置地面出土和 堆土設(shè)施 。 8 IK413023 應(yīng)該停止盾構(gòu)掘進(jìn)的要求 ：（ P94） 盾構(gòu)掘進(jìn)一般應(yīng)均衡組織施工，保持 連續(xù)作業(yè) ，以保證工程施工質(zhì)量、減少土層的擾動(dòng)和地表沉降。當(dāng)確 需停置時(shí)應(yīng)采取防止 盾構(gòu)正面 與 盾尾土體流入 、造成盾構(gòu)和 地面沉降 的措施。 一般出現(xiàn)以下情況盾構(gòu)掘進(jìn)應(yīng)該停止 ，并采取措施予以解決 1）盾構(gòu)前方發(fā)生 坍塌 或遇有 障礙 2）盾構(gòu) 自傳角度過大 3）盾構(gòu) 位置偏離過大 4）盾構(gòu) 推力 比預(yù)計(jì)的 大 5）可能發(fā)生危及 管片 防水、運(yùn)輸及 注漿遇有故障 IK413024 盾構(gòu)機(jī)型的選擇：（ P9497 了解） 盾構(gòu)機(jī)分類：參見 P94 圖表 按開挖面是否封閉劃分，可分為 密閉式 和 敞開式 兩類。 按平衡開挖面土壓與水壓的原理不同，密閉式盾構(gòu)機(jī)又分為 土壓式 和 泥水式 兩種。 敞開式盾構(gòu)機(jī)按開挖方 式劃分，分為 手掘式 、 半機(jī)械挖掘式 、 機(jī)械挖掘式 三種。 按盾構(gòu)機(jī)的斷面形狀分，有 圓形 和 異型 盾構(gòu)機(jī)兩類，其中異型盾構(gòu)機(jī)主要有 多圓形 、 馬蹄形 和 矩形 。 盾構(gòu)機(jī)選擇原則主要有： 1） 適用性 原則 2） 技術(shù)先進(jìn)性 原則 3） 經(jīng)濟(jì)合理性 原則 1K413030 噴錨暗挖法 施工 （ P98108） IK413031 噴錨暗挖法的掘進(jìn)方式選擇 ：（ P98102） （多出選擇） 噴錨暗挖法施工方法主要有 新奧法 、 淺埋暗挖法 等。 淺埋暗挖法 ：其特點(diǎn)是在開挖中采用多種輔助施工措施加固圍巖，合理運(yùn)用圍巖的 自承能力 ，開挖后及時(shí)支護(hù) ， 封 閉成環(huán) ，使其與圍巖共同作用形成聯(lián)合支護(hù)體系，有效的抑制圍巖過大變形?！?管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè) ”是淺埋暗挖法施工的 十八字方針 。 P98 頁表 淺埋暗挖法主要開挖方法 ※ 全斷面開挖法 ：采用 一次開挖成型 的施工方法 優(yōu)點(diǎn) ：可以 減少 開挖 對(duì)圍巖的擾動(dòng)次數(shù) ，有利于圍巖天然承載拱的形成，工序簡單，便于組織 大型機(jī)械化施工 ，施工速度快， 防水處理簡單 。 缺點(diǎn) ：是對(duì)地質(zhì)條件要求嚴(yán)格，圍巖必須有足夠的自穩(wěn)能力。 臺(tái)階法 ：將結(jié)構(gòu)斷面 分成兩個(gè)以上部 分，即分成上下兩種工作面或幾個(gè)工作面， 分步開挖 。 注 意臺(tái)階數(shù)不宜過多，臺(tái)階長度要適當(dāng)。 優(yōu)點(diǎn) ： 1） 靈活多變，適用性強(qiáng) ，凡是 軟弱圍巖 、 第四紀(jì)沉積地層 ，必須使用正臺(tái)階法。 2） 具有足夠的 作業(yè)空間 和較 快的施工速度 。當(dāng)?shù)貙?無水 ，洞跨小于 10m 時(shí)，均可采用此方法。 正臺(tái)階環(huán)形開挖法 ：環(huán)形開挖進(jìn)尺為 ~1m，不宜過長。臺(tái)階長度一般以控制在 1D（ D 指隧道跨度）內(nèi)為宜。 施工作業(yè)順序 ： 開挖環(huán)形拱部 → 架立鋼支 撐→ 噴混凝土 。 優(yōu)點(diǎn)：施工 安全性好 ，適