地鐵盾構施工質量管理

盾構施工質量管理淺析

1.盾構施工技術發(fā)展簡述2.盾構施工準備3.施工工藝及控制要點4.施工測量與監(jiān)控量測5.質量通病及預防措施6.主要風險及預防措施

目錄1.盾構施工技術發(fā)展簡述1.1盾構及其工作原理1.2盾構分類1.3盾構的開發(fā)與應用1.4北京地鐵盾構選型

盾構（英文名稱為“shieldmachine”），是一種用于軟土隧道暗挖施工，具有金屬外殼，殼內裝有整機及輔助設備，在其掩護下進行土體開挖、土渣排運、整機推進和管片安裝等作業(yè)，而使隧道一次成型的機械。盾構是一種隧道掘進的專用工程機械，現(xiàn)代盾構集機、電、液、傳感、信息技術于一體，具有開挖切削土體、輸送土渣、拼裝隧道襯砌、測量導向糾偏等功能。盾構已廣泛用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電隧道工程。

盾構的工作原理就是一個鋼結構組件沿隧道軸線邊向前推進邊對土壤進行掘進。這個鋼結構組件的殼體稱“盾殼”，盾殼對挖掘出的還未襯砌的隧道段起著臨時支護的作用，承受周圍土層的土壓、承受地下水的水壓以及將地下水擋在盾殼外面。掘進、排土、襯砌等作業(yè)在盾殼的掩護下進行。1.1盾構及其工作原理（1）按斷面形狀分類盾構根據(jù)其斷面形狀可分為：單圓盾構、復圓盾構（多圓盾構）、非圓盾構。其中復圓盾構可分為雙圓盾構和三圓盾構；非圓盾構可分為橢圓形盾構、矩形盾構、馬蹄形盾構、半圓形盾構。復圓盾構和非圓盾構統(tǒng)稱為“異形盾構”（2）按支護地層的形式分類按支護地層的形式分類，主要分為自然支護式、機械支護式、壓縮空氣支護式、泥漿支護式、土壓平衡支護式五種類型。1.2盾構分類（3）按開挖面與作業(yè)室之間隔板的構造分類按開挖面與作業(yè)室之間隔板的構造可分為全敞開式、部分敞開式及閉胸式三種。1.2盾構分類全敞開式盾構1.2盾構分類初期開放型手掘式盾構開挖面盾構管片1.2盾構分類敞開式盾構部分敞開式盾構（網格擠壓式盾構）1.2盾構分類閉胸式盾構1.2盾構分類泥水加壓平衡盾構1.2盾構分類土壓平衡盾構復合盾構（混合盾構）1.2盾構分類第一臺德國國盾構的開開發(fā)：1896年，德國人人哈姬（Haag）在柏林為為第一臺德德國盾構申申請了專利利。這是一一臺用液體體支撐隧道道工作面并并把開挖倉倉密封作為為壓力倉的的盾構。泥水加壓盾盾構的開發(fā)發(fā)與應用：：1964年英國摩特特·亥(Mott·Hay)和安德森（（Anderson）及約翰·巴勒特（John··Bartlett）申請了泥泥水加壓平平衡盾構的的專利。1967年第一臺用用刀盤切削削土體和水水力出渣的的泥水盾構構在日本投投入使用，，這臺盾構構由三菱公公司制造，，其直徑為為3.1m。土壓平衡盾盾構的開發(fā)發(fā)：1963年，日本SatoKogyo公司首先開開發(fā)出土壓壓平衡盾構構。1974年第一臺土土壓平衡盾盾構在日本本東京使用用，用于掘掘進長1900m的隧道，該該盾構由日日本IHI（石川島播播磨）公司司制造，其其外徑為3.72m。復合盾構的的開發(fā)：1985年，Wsyss&Freytay公司和海瑞瑞克公司申申請了復合合盾構的專專利。1953年，東北阜阜新煤礦用用直徑2.6m的手掘式盾盾構及小混混凝土預制制塊修建疏疏水巷道這這是我國首首條用盾構構法施工的的隧道。1989年，上海地地鐵施工采采用土壓平平衡及泥水水平衡盾構構機。1995年，廣州地地鐵一號線線施工采用用土壓平衡衡及泥水平平衡盾構機機。1999年，北京在在亮馬河污污水工程首首次采用現(xiàn)現(xiàn)代盾構技技術施工。。2001年，北京地地鐵五號線線在雍和宮宮段進行盾盾構施工試試驗。1.3盾構的起源源與發(fā)展為了滿足在在城市繁華華地區(qū)及一一些特殊工工程的施工工，大量的的盾構法施施工新技術術應運而生生。這些新新型盾構技技術不僅解解決了一些些常規(guī)技術術難以解決決的施工問問題，而且且使得盾構構技術的效效率、精度度和安全性性都大大提提高。這些些新技術主主要反應在在以下三個個方面：（（1）施工斷面面的多元化化，從常規(guī)規(guī)的單園形形向雙圓形形、三圓形形、方形、、矩形及復復合斷面發(fā)發(fā)展。（（2）施工新技技術，包括括進出洞技技術、地中中對接技術術、長距離離施工、急急曲線施工工、擴徑盾盾構施工法法、球體盾盾構施工法法等。（（3）隧道襯砌砌新技術，，包括壓注注混凝土襯襯砌、管片片自動化組組裝、管片片接頭等技技術。1.3.1盾構法施工新技技術雙圓盾構1.3.1盾構法施工新技技術三圓盾構1.3.1盾構法施工新技技術子母式盾構1.3.1盾構法施工新技技術擴徑盾構小半徑曲線（急曲線）1.3.1盾構法施工新技技術1.4.1隧道所穿越地層層的地質水文條條件1.4.2隧道所穿越區(qū)域域地表條件1.4.3盾構選型原則1.4北京地鐵盾構選選型粘性土及粉土層層（粉質粘土、、粘質粉土）；；砂性土層（粉細細砂、中細砂、、中砂、中粗砂砂，部分石英含含量大）；砂卵石地層（一一般粒徑3～5mm,西部5～15mm,最大超過40cm以上）;粘質粉土、粘質質粉土、中細砂砂互層；中砂、、粉質粘土、砂砂卵石互層；局部會碰到強風風化巖；上層滯水;潛水;淺層承壓水;城市特殊水。1.4.1隧道所穿越地層層的地質水文條條件典型地層：砂礫石/砂卵石地層1.4.1隧道所穿越地層層的地質水文條條件典型地層：砂礫石、沙層與粘土/粉土互層典型地層：粉細沙～粉土～粘土地層北京市地下建有有大量的各種管管線，特別是城城市中心地區(qū)，，舊有管道因年年代久遠，損壞壞嚴重，實際存存在大量的滲漏漏。城市殘余水水的存在，導致致地層中土體已已含水達到飽和和，并且存在大大小不一、形狀狀不規(guī)則的空穴穴，盾構施工中中往往會出現(xiàn)突突發(fā)性和大面積積的沉陷，危害害較大。商業(yè)繁華地帶；；房屋密集及舊有有民房；多處于交通要道道；既有構筑物眾多多.1.4.2隧道所穿越區(qū)域域地表條件盾構機技術水平平先進可靠并適適當超前，符合合我國國情；所選盾構機應滿滿足北京市地鐵鐵規(guī)劃各條隧道道所穿越地層不不同地質與水文文條件的施工需需要；能夠滿足淺埋或或超淺埋地鐵隧隧道施工以及穿穿越大量房屋建建筑之下施工的的需要，即要求求盾構機對控制制地表沉降配備備足夠的功能和和具有良好的操操作性能；盾構機能夠適應應北京地下構筑筑物眾多的特點點，必要時，可可實現(xiàn)隧道（盾盾構機）內清除除或撤換障礙物物的施工；盾構機在設計方方面應考慮北京京地鐵隧道施工工需要多次拆卸卸、多次組裝和和可能應用于多多項隧道工程的的實際特點。1.4.3盾構選型原則1.4北京地鐵盾構選選型目前北京地鐵盾盾構施工均采用用土壓平衡盾構構，刀盤形式有有面板式和輻條條式兩種。輻條式刀盤1.4北京地鐵盾構選選型開挖面土、水刀盤千斤頂管片刀盤驅動土倉螺旋輸送機管片拼裝機刀盤盾體管片臺車1臺車2臺車3臺車4臺車5皮帶運輸機土壓平衡原理示意圖1.4北京地鐵盾構選選型土壓平衡盾構是是指在推進時靠靠由刀盤切削下下來的土體使開開挖面地層保持持穩(wěn)定的一類盾盾構。盾構推進進時，向土倉內內注入添加劑（（塑流化改性材材料），與開挖挖面切削下來的的土體在土倉內內充分攪拌，形形成具有一定塑塑流性和透水性性低的塑流體。。依靠控制和調調節(jié)推進速度、、螺旋輸送機轉轉速，控制土倉倉內泥土形成的的壓力，與開挖挖面上的土、水水壓力相抗衡，，同時一邊掘進進一邊出土，排排土量等于開挖挖量，使開挖面面地層始終保持持相對穩(wěn)定，從從而實現(xiàn)盾構機機始終在保持動動態(tài)平衡的條件件下連續(xù)向前推推進。土土壓平衡盾盾構工作原理實實現(xiàn)的關鍵在于于土倉內切削下下來的土體，必必須具有適當?shù)牡乃苄粤鲃有院秃洼^低的透水性性。因而針對不不同地質條件，，向土倉內添加加材料以調整土土倉內棄土的塑塑流性和透水性性，保證螺旋輸輸送機排土順暢暢，是實現(xiàn)土壓壓動態(tài)平衡的關關鍵。2.1技術準備階段2.2物資準備階段2.3人員準備階段2.4場地布置階段2.盾構施工準備階階段的監(jiān)理了解工程條件審批施工組織設設計收集地面建筑物物與地下管線調調查資料進行分分析風險源識別與分分析，審批專項項方案審批項目進度計計劃審查盾構施工輔輔助工程（包括括進出洞、聯(lián)絡絡通道和其它附附屬工程、盾構構防水等）專項項施工方案檢查質量保證體體系與綠色、環(huán)環(huán)保和文明施工工體系2.1技術準備階段審查盾構機及大大型運輸、吊裝裝設備狀態(tài)檢查盾構施工配配套垂直運輸設設備、水平運輸輸設備（龍門吊吊、電瓶車、管管片車、渣土車車等）檢查漿液制備與與泵送設備（攪攪拌站、漿液輸輸送泵、漿液車車）審查盾構始發(fā)、、過站、接收用用鋼結構（反力力架、反力環(huán)、、基座、過站小小車）檢查盾構服務管管線及運輸通道道（供水管、排排水管、盾構機機供電電纜、隧隧道內照明、軌軌道、枕木、走走道板、管鉤等等）了解盾構配件及及耗材（刀具、、配件、盾尾密密封脂、泡沫、、膨潤土、潤滑滑油脂等）檢查現(xiàn)場臨時用用電、臨時用水水材料，應急發(fā)發(fā)電設備狀況。。檢查場地內裝載載、搬運設備（（裝載機、叉車車、挖掘機）工地通用機械（（空壓機、電焊焊機、切割機等等）的檢查2.2物資準備階段檢查組織機構檢查崗位職責資資料檢查管理人員安安全教育、業(yè)務務培訓檢查作業(yè)工人安安全教育、業(yè)務務培訓檢查上崗持證狀狀態(tài)檢查人員勞動合合同，工傷等各各項保險等資料料2.3人員準備階段盾構施工場地布置應統(tǒng)籌考慮，協(xié)調合理，綠色施工。主要包括：垂直運輸系統(tǒng)、拌漿系統(tǒng)、臨時水電系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、棄土坑、管片堆場及其他設施等。沉淀池冷卻塔棄土坑攪拌站管片堆場充電間50噸龍門吊始發(fā)井2.4場地布置箱變2.4場地布置龍門吊冷卻塔漿液攪拌站塔吊2.4場地布置箱變充電間棄土坑管片堆場3.施工工藝及控制制要點3.1工藝流程3.2下井組裝3.3聯(lián)動調試3.4初始掘進3.5正常掘進3.6到達接收3.7解體吊裝3.8盾構過站3.9管片生產解體吊裝盾構施工工藝流流程圖3.1工藝流程吊裝設備就位組裝場地的準備備始發(fā)基座安裝與與軌道鋪設臺車吊裝與管線線連接主機吊裝與連接接安裝反力架主機定位與臺車車連接空載調試安裝負環(huán)管片負載調試盾構下井組裝調調試流程圖3.2下井組裝3.2.1組裝調試流程3.2下井組裝（二）軌道鋪設（一）始發(fā)基座安裝3.2下井組裝（四）電瓶車吊裝下井（三）臺車吊裝下井（六）中體吊裝下井3.2下井組裝（五）螺旋機吊裝下井（八）中、前體連接（七）前體吊裝下井3.2下井組裝（九）刀盤吊裝下井3.2下井組裝（十）管片拼裝機吊裝下井3.2下井組裝（十一）盾尾吊裝下井（十二）螺旋機安裝（十二）螺旋機安裝說明：盾尾與螺螺旋機根據(jù)豎井井情況安裝順序序可以互換。（十三）反力架安裝（豎井內）3.2下井組裝（十三）反力架安裝（車站內）吊裝作業(yè)前，吊吊裝方案必須經經專家論證批準準。盾構吊裝由具有有資質的專業(yè)隊隊伍作業(yè)，每班班作業(yè)前按起重重作業(yè)安全操作作規(guī)程進行安全全技術交底，嚴嚴格按有關規(guī)定定執(zhí)行。根據(jù)盾構機部件件重量及場地條條件確定吊車的的吊裝能力，經經過驗算選擇合合適的吊車。吊裝作業(yè)區(qū)應做做地基承載力檢檢測，且保證作作業(yè)區(qū)內地下無無空洞，并鋪設設鋼板，防止地地層不均勻沉陷陷。探明吊裝作業(yè)區(qū)區(qū)地面架空線與與地下管線情況況，對影響范圍圍內的管線進行行保護和監(jiān)測。。盾體吊裝前應對對始發(fā)基座進行行精確定位和固固定牢固。大件吊裝時應對對始發(fā)井進行嚴嚴密的觀測，掌掌握其變形與受受力狀態(tài)。盾構吊裝時，在在大型部件上加加4根纜繩，嚴格控控制被吊部件的的旋轉、擺動，，確保準確到達達指定位置。3.2.2控制要點3.2下井組裝盾構機組裝和連連接完畢后，即即可進行空載調調試。主要調試試內容為:液壓系統(tǒng)、潤滑滑系統(tǒng)、冷卻系系統(tǒng)、配電系統(tǒng)統(tǒng)、注漿系統(tǒng)、、以及各種儀表表的校正。著重重觀測刀盤轉動動和端面跳動是是否符合要求。?？蛰d調試證明盾盾構機具有工作作能力后即可進進行負載調試。。負載調試的主主要目的是檢查查各種管線及密密封的負載能力力，使盾構機的的各個工作系統(tǒng)統(tǒng)和輔助系統(tǒng)達達到滿足正常生生產要求的工作作狀態(tài)。通常試試掘進時間即為為對設備負載調調試時間。3.3.1調試內容3.3聯(lián)動調試3.3.2控制要點檢驗盾構機供電電系統(tǒng)、液壓系系統(tǒng)、弱電控制制系統(tǒng)、同步注注漿系統(tǒng)、泡沫沫系統(tǒng)、管片運運輸拼裝系統(tǒng)等等是否能夠正常常工作。不僅對各個系統(tǒng)統(tǒng)做單獨調試，，還必須做整機機試運轉，尤其其注意刀盤能否否正常轉動。聯(lián)動調試必須由由專業(yè)人員或在在廠家指導下進進行。3.4初始掘進整體始發(fā)3.4.1始發(fā)方式：整體體始發(fā)與分體始始發(fā)分體始發(fā)端頭加固在盾構始發(fā)和到到達之前，一般般要根據(jù)洞口地地層的穩(wěn)定情況況評價地層，并并采取有針對性性的加固處理措措施。加固區(qū)地地層應滿足強度度和滲透性的要要求，加固完成成后要對地層進進行取芯并進行行強度試驗。常常用的加固方法法有攪拌樁、旋旋噴樁、注漿法法、SMW工法、冷凍法等等。加固后土體旋噴樁加固3.4初始掘進3.4.2始發(fā)準備取芯檢測在圍護結構破除除后，為保證盾盾構在始發(fā)時不不致于因刀盤懸懸空而產生盾構構“低頭”現(xiàn)象象，需要在始發(fā)發(fā)洞口內安設始始發(fā)導軌。洞口破除根據(jù)經驗，一般般在盾構始發(fā)和和到達前一個月月左右開始洞口口圍護結構的破破除。3.4初始掘進3.4.2始發(fā)準備洞口破除始發(fā)導軌安裝洞門密封裝置的的安裝洞口密封裝置是是為盾構在始發(fā)發(fā)和到達時防止止?jié){液和泥水外外泄所用，常用用的有壓板式和和折頁式兩種。。3.4初始掘進3.4.2始發(fā)準備壓板式密封裝置折頁式負環(huán)管片安裝準準備：一般情況況下，負環(huán)管片片在盾殼內的正正常安裝位置進進行拼裝。在安安裝負環(huán)管片之之前，為保證負負環(huán)管片不破壞壞盾尾刷，保證證負環(huán)管片在拼拼裝好以后能順順利向后推進，，在盾殼內安設設厚度不小于盾盾尾間隙的方木木（或型鋼），，以使管片在盾盾殼內的位置得得到保證。負環(huán)環(huán)管片在盾構千千斤頂作用下向向后移動過程中中，要注意不要要使管片從盾殼殼內的方木（或或型鋼）上滑落落。3.4初始掘進3.4.3負環(huán)管片拼裝3.4.4始發(fā)掘進隨著負環(huán)管片和和正環(huán)管片的安安裝，刀盤開始始切削到土體，，螺旋輸送機開開始出土，盾構構開始掘進，直直至初始掘進完完成。洞口端頭加固應應達到設計要求。洞門破除前要進進行加固區(qū)域的的取芯試驗和洞洞口水平打孔觀觀察，確保洞門門破除安全。洞洞門破除后，檢檢查洞門內周邊邊的鋼筋等是否否清除干凈，以以免妨礙盾構掘掘進時刀盤轉動動。洞口密封裝置的的安裝要牢固，，采用壓板式密密封裝置時，隨隨著盾尾脫離或或進入豎井，及及時調整壓板的的位置。負環(huán)管片拼裝位位置要準確，脫脫出盾尾后要及及時固定。3.4初始掘進3.4.5控制要點負環(huán)管片拼裝盾構在空載向前前推進時，主要要控制盾構的推推進油缸行程和和限制盾構每一一環(huán)的推進量。。要在盾構向前前推進的同時，，檢查盾構是否否與始發(fā)基座、、始發(fā)洞口發(fā)生生干涉或是否有有其它異常情況況，確保盾構安安全的向前推進進。為避免刀盤上的的刀頭損壞洞口口密封裝置,在刀頭和密封裝裝置上涂抹黃油油以減少摩擦力力。盾尾鋼絲刷需安安裝牢固,在拼負環(huán)前人工工將盾尾鋼絲刷刷中填充滿盾尾尾油脂。盾構在未完全進進入洞門前，在在盾殼上焊接防防扭轉裝置，并并隨盾構的推進進逐次割除。始發(fā)時盾構坡度度可略大于設計計坡度,在穿越加固區(qū)域域施工時,土壓力設定值應應略低于理論值值,推進速度不宜過過快,施工過程中根據(jù)據(jù)地層變形量等等信息反饋,對土壓力設定值值、推進速度等等施工參數(shù)進行行調整。3.4初始掘進3.4.5控制要點3.4初始掘進3.4.5控制要點盾構完全進入洞洞門1～2環(huán)后可進行初始始注漿，選取注注漿壓力時要綜綜合考慮地面沉沉降要求和洞門門密封裝置的承承受能力。前10環(huán)注漿漿壓力力不宜宜過高高，宜宜采用用速凝凝型漿漿液。。在中心心刀距距離土土面30～40cm時，開開始轉轉動刀刀盤，，并及及時加加入添添加劑劑，并并注意意推力力、刀刀盤扭扭矩的的控制制。盾構在在初始始掘進進階段段須對對地表表變形形進行行監(jiān)測測，沿沿軸線線方向向須布布設沉沉降點點，并并加設設橫斷斷面監(jiān)監(jiān)測點點。盾構始始發(fā)階階段應應注意意控制制盾構構推進進的初初始推推力、、刀盤盤扭矩矩等參參數(shù)。。3.5正常掘掘進3.5.1渣土改改良3.5.2土壓管管理3.5.3掘進控控制3.5.4注漿管管理3.5.5管片拼拼裝3.5.6開倉作作業(yè)3.5.7控制要要點3.5.1渣土改改良渣土改改良是是盾構構順利利掘進進的重重要環(huán)環(huán)節(jié)，，常用的的渣土土改良良材料料有泡泡沫、、膨潤潤土、、高分分子材材料等等，施施工中中根據(jù)據(jù)不同同的地地層，，加入入不同同的渣渣土改改良材材料。。土壓設設定與與土壓壓修正正土壓力力P=P0=K0×σσcz=K0(∑γγi××hi)，γi、hi為上覆覆土層層的天天然容容重和和土層層厚度度，K0為側壓壓力系系數(shù)。。在掘進進施工工之前前，應應根據(jù)據(jù)沿線線隧道道埋深深、地地質和和水文文等參參數(shù)，，計算算出土土壓設設定值值，列列表以以指導導施工工。盾盾構施施工中中的土土壓及及其管管理影影響因因素多多、涉涉及面面廣、、每個個項目目甚至至不同同的區(qū)區(qū)段都都有很很大的的變化化，需需要綜綜合考考慮方方能取取得一一個合合理的的初始始值，，并在在實施施過程程中逐逐步獲獲得一一個有有效的的土壓壓值，，施工工中根根據(jù)盾盾構隧隧道沿沿線的的實際際土質質情況況、隧隧道埋埋深變變化、、水文文情況況、地地面建建筑物物和地地下建建筑物物現(xiàn)狀狀及其其抗變變形能能力、、地面面動載載情況況、監(jiān)監(jiān)測數(shù)數(shù)據(jù)和和初始始掘進進的具具體經經驗，，進行行合理理修正正，維維持開開挖倉倉內的的水土土壓力力與設設定土土壓力力的吻吻合性性，保保持開開挖面面的穩(wěn)穩(wěn)定。。盾構掘掘進的的出土土管理理滿足土土壓管管理下下的合合理出出土速速度，，主要要靠控控制螺螺旋輸輸送機機的轉轉速來來調節(jié)節(jié)，出出土管管理是是進行行土壓壓管理理的有有效措措施。。3.5.2土壓管管理掘進時時應控控制好好掘進進方向向，在在直線線掘進進時避避免盾盾構蛇蛇行，，在曲曲線掘掘進時時適當當設置置變向向提前前量，，盡量量減小小糾偏偏幅度度。在在盾構構掘進進中常常糾偏偏、小小角度度糾偏偏從而而達到到減少少地層層擾動動和地地面沉沉降的的效果果。提提前量量的大大小應應在實實踐中中不斷斷總結結，提提前量量應與與隧道道穩(wěn)定定時的的反方方向偏偏移量量相吻吻合。。隧道曲曲線掘掘進和和大角角度糾糾偏易易引起起管片片安裝裝的錯錯臺和和整體體隧道道的反反方向向偏移移，也也應引引起高高度重重視。。3.5.3掘進控控制注漿量量及注注漿壓壓力考慮到到糾偏偏引起起的地地層損損失、、盾構構殼體體拖泥泥引起起的地地層損損失、、漿液液體積積收縮縮和具具體的的地層層特點點等因因素，，注漿漿時實實際注注漿量量應為為理論論空隙隙體積積的120％－180％，通通常采采用150％。注注漿壓壓力應應為保保證足足夠注注漿量量的最最小值值，同同時應應與開開挖倉倉內的的土壓壓力相相匹配配。注注漿速速度應應是使使?jié){液液充填填速度度與盾盾構掘掘進速速度一一致。。注漿漿速度度過快快，注注漿壓壓力必必然上上升，，易造造成盾盾尾漏漏漿；；注漿漿速度度過慢慢，注注漿充充填效效果不不易達達到要要求，，易引引起地地面沉沉降。。二次補補漿盾構施施工后后期沉沉降(盾尾后后30-40米范圍圍內)主要來來自土土體固固結。。雖然然沉降降發(fā)展展速度度較慢慢，但但累計計值占占到總總沉降降量的的30-50％左右右，及及時二二次補補漿（（特殊殊情況況要三三次補補漿））是防防止隧隧道后后期沉沉降的的有效效措施施。3.5.4注漿管管理惰性漿漿液與與硬性性漿液液惰性漿漿液：：優(yōu)點點--滿足充充填空空隙的的要求求；對對盾尾尾刷的的危害害??；；不會會“糊糊住””盾尾尾；缺缺點--凝固慢慢；穩(wěn)穩(wěn)定管管片作作用差差；易易造成成隧道道的偏偏移，，尤其其是隧隧道糾糾偏和和曲線線掘進進時。。硬性漿漿液：：優(yōu)缺缺點與與惰性性漿液液正好好相反反。管片安安裝頭頭必須須擰緊緊，為為避免免管片片旋轉轉過程程中安安裝頭頭單獨獨承受受管片片重量量，應應將四四條壓壓板均均勻地地接觸觸管片片，避避免拼拼裝過過程中中吊裝裝頭被被拔出出，破破壞管管片引引起安安全隱隱患。。管片拼拼裝過過程中中，第第一塊塊管片片的位位置尤尤為重重要，，它決決定本本環(huán)其其他管管片的的位置置及縫縫的寬寬窄。。管片片高于于前一一環(huán)相相鄰管管片則則C塊的位位置不不夠，，若低低于相相鄰塊塊，則則造成成縱縫縫過大大，防防水性性能降降低。。因此此，第第一塊塊應平平整好好，防防止形形成喇喇叭口口。當拼裝裝兩塊塊相鄰鄰塊時時，應應用尺尺子量量C塊空位位的寬寬度，，若寬寬度不不夠大大，須須重新新調整整相鄰鄰塊位位置，，確保保C塊安裝裝的空空間。。⑷管片片拼裝裝應滿滿足規(guī)規(guī)范規(guī)規(guī)定的的允許許偏差差。連接螺螺栓應應先逐逐步初初步擰擰緊，，脫出出盾尾尾后再再次擰擰緊。。當后后續(xù)盾盾構掘掘進至至每環(huán)環(huán)管片片拼裝裝之前前，應應對相相鄰已已成環(huán)環(huán)的3環(huán)范圍圍內管管片螺螺栓進進行全全面檢檢查并并復緊緊，擰擰緊力力矩達達到300N··M。管片C塊安裝裝方法法為先先縱向向搭接接1/3，然后后安裝裝器環(huán)環(huán)向將將C塊推頂頂?shù)筋A預定位位置再再縱向向插平平。C塊及B1，B2相應相相鄰面面止水水條，，應在在安裝裝前涂涂潤滑滑劑，，潤滑滑劑為為黃油油或肥肥皂液液，在在管片片縱向向止水水條上上涂抹抹好。。安裝時時注意意小心心輕放放，避避免損損壞管管片和和止水水條。。安裝管管片時時，其其他非非操作作人員員不得得進入入安裝裝區(qū)。。吊運管管片時時，吊吊運范范圍內內不得得站人人。3.5.5管片拼拼裝盾構掘掘進過過程中中會遇遇到刀刀具磨磨損、、刀盤盤結泥泥餅、、泡沫沫管堵堵塞等等情況況，在在廣州州、深深圳等等復合合性地地層中中和北北京砂砂卵石石地層層中施施工時時這些些問題題較易易發(fā)生生，需需要進進倉作作業(yè)才才能解解決問問題，，開倉倉作業(yè)業(yè)分為為常壓壓開倉倉和壓壓氣開開倉。。3.5.6開倉作作業(yè)常壓開開倉氣體檢檢測常壓開開倉作作業(yè)（1）首先先視開開挖面面地質質情況況決定定是否否向刀刀盤前前方注注入稠稠膨潤潤土液液，如如開挖挖面為為風化化巖層層不需需注入入，如如松散散地層層則需需注入入，待待挖掘掘室內內排土土完成成后開開始通通風進進行倉倉內氣氣體監(jiān)監(jiān)測，，方法法同常常壓開開倉。。排土土完成成后向向挖掘掘室內內充入入壓縮縮空氣氣，調調節(jié)到到設定定壓力力后觀觀察壓壓力是是否穩(wěn)穩(wěn)定，，壓力力穩(wěn)定定到設設定值值后需需要進進行地地層穩(wěn)穩(wěn)定性性試驗驗，保保壓2小時后后壓力力無變變化且且地層層無異異常方方可進進行下下一步步操作作。（2）壓氣人員3人一組，倉門開啟啟后組長首先在倉倉門口觀察開挖面面的穩(wěn)定情況，如如發(fā)現(xiàn)圍巖不穩(wěn)定定則立即關閉倉門門，同時上報，待待項目部及相關方方研究后再進行下下一步行動；初步步判斷圍巖穩(wěn)定后后方可進行下一步步工作。（3）依據(jù)減壓規(guī)范的的來安排倉內作業(yè)業(yè)人員的工作時間間和減壓時間；在在壓氣作業(yè)過程中中若有人員感到身身體不適時，應立立即電話通知操倉倉員，操倉員安排排該人員減壓出倉倉。加、減壓過程程中人員感到身體體不適時，應立即即電話通知操倉員員，操倉員應降低低加、減壓的速度度。（4）壓氣進倉其他操操作同常壓開倉作作業(yè)。3.5.6開倉作業(yè)壓氣開倉重視渣土改良。減小刀盤扭矩，降降低刀盤磨損，可可通過調整添加劑劑注入量或降低推推進速度來控制。。一般刀盤扭矩控控制在盾構機設計計額定扭矩的60％以內。推力控制在盾構設設計范圍內，一般般在設計總推力的的80％以內?？刂贫軜嫷霓D動角角，及時糾偏，保保持良好的盾構掘掘進姿態(tài)。加強管片等物資進進場檢查和管片拼拼裝質量控制，做做好管片選型。加強出土管理與注注漿管理，嚴格控控制地面沉降。嚴格按程序進行開開倉作業(yè)。做好盾構機及配套套的龍門吊、砂漿漿站、電瓶車等設設備的維修保養(yǎng)工工作，確保連續(xù)快快速施工。加強對電瓶車駕駛駛人員的安全責任任心教育，嚴格按按照操作規(guī)程操作作，嚴禁超速、超超載運行，確保施施工安全。加強安全用電管理理，尤其是對盾構構機10KV高壓電的管理。3.5.7控制要點3.6到達接收3.6.1接收方式：一般采采用直接接收的方方式，特殊情況下下可采用接收裝置置接收。直接接收接收裝置接收3.6到達接收3.6.2接收準備端頭加固洞口破除接收基座安裝洞口密封裝置的安安裝盾構推進至距接收收井80~100m時，進入盾構推進進的到達施工階段段，進行全線貫通通測量，根據(jù)盾構構的貫通姿態(tài)及掘掘進糾偏計劃進行行推進，糾偏要逐逐步完成，每一環(huán)環(huán)糾偏量不能過大大。在盾構距離接收井井50~60m時，選擇合理的掘掘進參數(shù)，逐漸放放慢掘進速度，以以確保盾構掘進姿姿態(tài)良好為控制重重點。盾構刀盤距離貫通通里程小于10m時，專人負責觀測測接收洞口的變化化情況，始終保持持與盾構司機聯(lián)系系，及時調整掘進進參數(shù)。在拼裝的管片進入入加固區(qū)域后，漿漿液宜改為速凝型型漿液。當最后一環(huán)管片拼拼裝完成后，通過過管片的二次注漿漿孔，注入雙液漿漿進行封堵。注漿漿的過程中要密切切關注洞門的情況況，如發(fā)現(xiàn)有漏漿漿可立即停止注漿漿，等待漿液凝固固后方可繼續(xù)補注注。盾構機進入接收井井后及時對洞門口口附近土體進行二二次回填注漿，避避免洞口地面下沉沉。盾構接收基座高程程宜比隧道軸線略略低3~5cm。盾構到達前，現(xiàn)場場準備砂袋、水泵泵、水管、方木等等應急物資和工具具。3.6到達接收3.6.3控制要點吊裝3.7解體吊裝刀盤解體運輸中體解體盾構過站包括盾構構主機過站、臺車車過站及盾構的檢檢修等任務。盾構構過站的移動方法法多種多樣，根據(jù)據(jù)盾構移動的動力力主要以輔助千斤斤頂頂推為主，也也有以盾構機自身身千斤頂做動力頂頂推。根據(jù)盾構托托架與車站底板之之間的滑移方式可可分為托架下墊滑滑動托板式、托架架帶輪行走式和使使用滾杠移動式等等。目前常見的為為過站小車過站。。3.8盾構過站3.8.1過站方法盾構穿越風道3.8盾構過站盾構過明挖車站盾構過暗挖車站盾構調頭車站底板的準備，，主要包括場地平平整并在底板上鋪鋪設鋼板，為盾構構過站小車提供平平整且強度足夠的的滾動面。盾構平面移動和推推進的準備，在過過站小車下部鋪墊墊鋼板，并涂抹黃黃油，保證盾構能能夠平移。除此之之外在底板鋪設設的鋼板上安裝推推進反力座，左右右兩個推進油缸在在推進時，要保證證盾構及過站小車左右兩側移動的同同步性。將盾構接收到過站小車并固定好，保證移移動過程中盾構與與過站小車不發(fā)生相對移動。。過站小車底部固定的鋼板應應打磨處理光滑。。3.8盾構過站3.8.2控制要點加工混凝土材料進場鋼筋進廠模具清理模板支立涂刷脫模劑鋼筋骨架入模安裝預埋件保護層定位骨架成型澆注、成型蒸養(yǎng)拆模起吊混凝土拌制抹面水養(yǎng)、碼放貯存期養(yǎng)護出廠密封墊緩沖墊管片生產流程圖3.9管片生產3.9.1工藝流程管片混凝土為C50混凝土，一般由管管片廠自行攪拌，，加強進場原材檢檢驗，嚴格控制攪攪拌質量、入模時時間、坍落度。嚴格控制振搗時間間，避免過振和振振搗不密實。嚴格控制蒸養(yǎng)的時時間和蒸汽溫度的的變化幅度，控制制好脫模時間。管片碼放過程中，，不得造成管片損損傷。嚴格按照技術規(guī)范范要求，進行三環(huán)環(huán)拼裝試驗、抗?jié)B滲試驗等；定期對對管片模具進行校校驗。管片生產一般提前前盾構掘進3個月左右開始生產產，盾構掘進時達達到一定的儲存量量。3.9管片生產3.9.2控制要點4.1施工測量4.1.1施工測量要求4.1.2控制測量4.1.3導向系統(tǒng)4.2監(jiān)控量測4.2.1沉降原因與機理4.2.2地層變形的規(guī)律4.2.3地面及建筑物沉降降監(jiān)測4.2.4成型管片的監(jiān)測4.施工測量與監(jiān)控量量測測量是地鐵施工中中的關鍵環(huán)節(jié)，常常因測量現(xiàn)場環(huán)境境的復雜多變，觀觀測條件受天氣、、洞內條件（主要要是大氣折光、大大氣密度、光線強強弱）等影響，因因而在實際工作中中應采取相應的措措施來克服這些困困難。4.1施工測量（1）地鐵工程測量施施測環(huán)境復雜，精精度要求高。測量量采用三維坐標法法進行測量。（2）因各標段的施工工時間和施工方法法不同，為避免差差錯，工作中不僅僅要作好本標段的的測量，還要按照照監(jiān)理工程師的要要求與臨近標段進進行貫通聯(lián)測，做做好工程測量的相相互銜接。（3）地鐵工程隧道限限界要求嚴格，凈凈空斷面尺寸測量量采用解析法測量量。（4）布設足夠的控制制點，并精心做好好標記，加強對控控制點的保護和檢檢查，為保證測量量精度，配備先進進的測量儀器，使使用先進的測量技技術。（5）負責保存好全部部的三角網點，水水準網點和自己布布設的控制點，防防止移動和損壞，，一旦發(fā)生損壞，，及時報告監(jiān)理，，并協(xié)商補救措施施，及時處理。（6）全部的測量數(shù)據(jù)據(jù)和放樣經監(jiān)理工工程師檢查合格后后，才能開展后序序工作。（7）嚴格按照技術規(guī)規(guī)范要求進行測量量工作，并做好測測量資料的管理。。（8）嚴格貫徹二級測測量復核制度，即即公司精測組復核核并交樁于工地項項目部測量組，工工地項目部測量組組再行復核并負責責施工放樣測量，，確保隧道精確貫貫通。4.1.1施工測量要求施工準備階段，施施工單位會同設計計單位和監(jiān)理，進進行現(xiàn)場交接樁，，辦理相關的交接接樁手續(xù)。及時組組織測量人員對有有關的導線網、水水準基點進行測量量復核，檢查導線線點的坐標和水準準點高程的準確性性，對測量結果平平差后報監(jiān)理工程程師，并將所計算算的結果與原始資資料進行分析對比比，如果誤差在規(guī)規(guī)范允許的范圍內內，則將所移交的的控制點作為施工工放樣的基準點。。如果超過誤差范范圍，由設計單位位進行修正，直到到接受的控制點準準確無誤后方可用用于施工中，作為為施工測量的依據(jù)據(jù)。4.1.2控制測量在不受現(xiàn)場施工影影響的地方布設施施工測量導線網，，以首級控制點為為基礎，布設成附附合線路。導線網網的布設點置于不不受干擾，不易破破壞、點與點之間間通視良好的地方方。導線點點位可可利用城市已埋設設的永久標志，或或按城市導線點的的標志埋設。點位位布置完畢后，以以已知的導線網點點（GPS點）作為基準點，，采用三維坐標法法，使用全站儀測測量附合導線上的的每個點的坐標值值，并經平差后計計算每個點的精確確坐標。附合導線線平均長度350米，測角中誤差≤≤±2.5"，最弱點的中誤差差≤±15㎜，相鄰點的相對中中誤差≤±8㎜，導線全長相對閉閉合差1/40000。4.1.2控制測量為了保證本標段與與相鄰標段的貫通通，導線測量的控控制點貫通連接到到相鄰標段所用的的兩個以上控制點點。在盾構始發(fā)井完成成以后，在盾構始始發(fā)前進行兩次完完整的聯(lián)系測量。。聯(lián)系測量是將地地面測量數(shù)據(jù)傳遞遞到隧道內，以便便指導隧道施工。。具體方法是將施施工控制點通過布布設趨近導線和趨趨近水準路線，建建立近井點，再通通過近井點把平面面和高程控制點引引入豎井下，為盾盾構掘進提供井下下平面和高程依據(jù)據(jù)。（1）聯(lián)系測測量4.1.2控制測量量由于地下下隧道設設計覆土土厚度越越來越大大，必須須采用豎豎井施工工作業(yè)，，而豎井井的開口口卻相對對較小，，因而使使盾構始始發(fā)邊相相對較短短，從而而使得始始發(fā)邊方方位角的的精度變變得尤為為重要。。因此我我們一般般采用鋼鋼絲法來來做現(xiàn)場場的聯(lián)系系測量。。如圖1所示，從從地面近近井點向向地下采采用吊鋼鋼絲的方方法進行行施測，，首先利利用經檢檢驗合格格的地面面控制點點將方位位傳遞到到鋼絲L1、L2上。地面面坐標方方位的傳傳遞和聯(lián)聯(lián)系導線線測量均均按精密密導線測測量的精精度進行行。外業(yè)要求求水平角角觀測四四測回，，每測回回間較差差小于3″，距離正正倒鏡往往返測。。距離觀觀測時每每條邊均均往返觀觀測，各各兩測回回，每測測回讀數(shù)數(shù)兩次，，并測定定溫度和和氣壓，，現(xiàn)場輸輸入全站站儀進行行氣象改改正，儀儀器的加加乘常數(shù)數(shù)也同時時自動改改正。圖14.1.2控制測量量用全站儀儀做邊角角測量，，豎井定定位時，，可在井井口預先先架設一一個牢固固的框架架，在框框架合適適的部位位固定兩兩根鋼絲絲L1、L2。鋼絲底底部懸掛掛重錘并并使重錘錘浸入設設置在井井底相應應部位的的油桶內內，重錘錘與油桶桶不能接接觸。鋼鋼絲在重重錘的重重力作用用下被張張緊且由由于桶內內油的阻阻尼作用用能較快快的處于于鉛垂位位置。因因此，鋼鋼絲上任任意一點點的平面面坐標均均相同，，起到了了傳遞坐坐標的作作用。經過井上上井下聯(lián)聯(lián)系三角角形（如如圖2）的解算算，將地地面控制制點的坐坐標和方方位角通通過投影影點L1、L2傳遞至井井下的導導線點B1，B2。以B1B2邊為始發(fā)發(fā)邊進行行坐標的的傳遞。。在盾構構掘進過過程至150m處、300~400m處和距離離貫通面面150m~200m處分別進進行一次次上述工工作的檢檢測，以以保證始始發(fā)邊的的精確性性。圖24.1.2控制測量量（2）高程的的傳遞在進行傳傳遞高程程之前，，首先將將高程引引測到基基坑外方方便使用用且牢固固的水準準點上。。在傳遞遞高程時時，同時時用兩臺臺水準儀儀，兩根根水準尺尺和一把把經檢驗驗的鋼尺尺。高程程傳遞布布置如圖圖所示。。a重錘基坑開挖面地面水準點水準儀地面水準尺鋼架鋼尺水準儀墻體r1br2高程傳遞遞布置示示意圖4.1.2控制測量量以德國VMT公司的SLS-T系統(tǒng)為例例，主要要有以下下四部分分組成:（1）具有自自動照準準目標的的全站儀儀。主要要用于測測量(水平和垂垂直的)角度和距距離、發(fā)發(fā)射激光光束。（2）ELS(電子激光光系統(tǒng))，亦稱為為標板或或激光靶靶板。這這是一臺臺智能型型傳感器器，ELS接受全站站儀發(fā)出出的激光光束，測測定水平平方向和和垂直方方向的入入射點。。坡度和和旋轉也也由該系系統(tǒng)內的的傾斜儀儀測量，，偏角由由ELS上激光器器的入射射角確認認。ELS固定在盾盾構機的的機身內內，在安安裝時其其位置就就確定了了，它相相對于盾盾構機軸軸線的關關系和參參數(shù)就可可以知道道。4.1.3導向系統(tǒng)統(tǒng)現(xiàn)在的盾盾構機都都裝備有有先進的的自動導導向系統(tǒng)統(tǒng)，有英英國ZED系統(tǒng)，日日本演算算工房，，德國的的PPS測量系統(tǒng)統(tǒng)和VMT公司的SLS-T系統(tǒng)以及及上海力力信RMS-D導向系統(tǒng)統(tǒng)。（3）計算機機及隧道道掘進軟軟件。SLS-T軟件是自自動導向向系統(tǒng)的的核心，，它從全全站儀和和ELS等通信設設備接受受數(shù)據(jù)，，盾構機機的位置置在該軟軟件中計計算，并并以數(shù)字字和圖形形的形式式顯示在在計算機機的屏幕幕上，操操作系統(tǒng)統(tǒng)采用Windows系統(tǒng)，，確保保用戶戶操作作簡便便。

管

片

盾構機主控室

激光全站儀

后視棱鏡

黃盒子

盾構機

顯示屏

工業(yè)計算機

控制盒

ELS靶

SLS-T導向系系統(tǒng)圖圖（4）黃色色箱子子。它主要要給全全站儀儀供電電,保證計計算機機和全全站儀儀之間間的通通信和和數(shù)據(jù)據(jù)傳輸輸。4.1.3導向系系統(tǒng)盾構機機自動動導向向系統(tǒng)統(tǒng)的姿姿態(tài)定定位主主要是是依據(jù)據(jù)地下下控制制導線線點來來精確確確定定盾構構機掘掘進的的方向向和位位置。。在掘進進中盾盾構機機的自自動導導向系系統(tǒng)是是如何何定位位的呢呢？它主要要是根根據(jù)地地下控控制導導線上上一個個點的的坐標標(即Ｘ、、Ｙ、、Ｚ)來確定定的，，這個個點就就是帶帶有激激光器器的全全站儀儀的位位置，，然后后全站站儀將將依照照作為為后視視方向向的另另一個個地下下導線線的控控制點點來定定向，，這樣樣就確確定了了北方方向，，即方方位角角。再利用用全站站儀自自動測測出的的測站站與ELS棱鏡之之間的的距離離和方方位角角，就就可以以知道道ELS棱鏡的的三維維坐標標(即Ｘ、、Ｙ、、Z)。激光光束射射向ELS，ELS就可以以測定定激光光相對對于ELS平面的的偏角角。在在ELS入射點點之間間測得得的折折射角角及入入射角角用于于測定定盾構構機相相對于于隧道道設計計軸線線(DTA，已事事先計計算好好并輸輸入計計算機機)的偏角角。4.1.3導向系系統(tǒng)坡度和和旋轉轉直接接用安安裝在在ELS內的傾傾斜儀儀測量量。這這個數(shù)數(shù)據(jù)大大約每每秒鐘鐘兩次次傳輸輸至控控制用用的計計算機機。通通過全全站儀儀測出出的與與ELS之間的的距離離可以以提供供沿著著DTA掘進的的盾構構機的的里程程長度度。所有測測得的的數(shù)據(jù)據(jù)由通通信電電纜從從黃盒盒子傳傳輸至至計算算機,通過軟軟件組組合起起來用用于計計算盾盾構機機軸線線上前前后兩兩個參參考點點的精精確的的空間間位置置，并并與隧隧道設設計軸軸線(DTA)比較，，得出出的偏偏差值值顯示示在屏屏幕上上，這這就是是盾構構機的的姿態(tài)態(tài)，在在推進進時只只要控控制好好姿態(tài)態(tài)，盾盾構機機就能能精確確地沿沿著隧隧道設設計軸軸線掘掘進，，保證證隧道道能順順利準準確的的貫通通。4.1.3導向系系統(tǒng)由于地地鐵項項目大大多穿穿越主主城區(qū)區(qū)，地地面人人員、、車輛輛和建建筑物物、管管線等等比較較密集集，所所以對對于地地面沉沉降的的監(jiān)測測顯得得尤為為重要要。因因此在在盾構構掘進進施工工過程程中，，必須須制定定詳細細的監(jiān)監(jiān)測方方案，，對地地面、、周圍圍建（（構））筑物物和地地下管管線進進行跟跟蹤監(jiān)監(jiān)測，，并根根據(jù)監(jiān)監(jiān)測成成果，，及時時地分分析資資料，，反饋饋信息息，進進一步步掌握握盾構構掘進進施工工過程程中地地面及及周圍圍環(huán)境境的實實際工工作狀狀態(tài)，，以便便修改改調整整掘進進參數(shù)數(shù)，確確保盾盾構掘掘進安安全、、經濟濟、可可靠進進行。。4.2監(jiān)控量量測（1）開挖挖時的的水、、土壓壓力不不均衡衡土壓平平衡式式盾構構由于于推進進量與與排土土量不不等的的原因因，開開挖面面水壓壓力、、土壓壓力與與壓力力艙壓壓力產產生不不均衡衡，致致使開開挖面面失去去平衡衡狀態(tài)態(tài)，從從而發(fā)發(fā)生地地基變變形。。（2）推進進時圍圍巖的的擾動動盾構推推進時時，由由于盾盾構的的殼板板與圍圍巖摩摩擦和和圍巖巖的擾擾動從從而引引起地地基下下沉。。特別別是蛇蛇行修修正和和曲線線推進進時引引起的的超挖挖，是是產生生圍巖巖松動動的原原因。。（3）盾尾尾空隙隙的發(fā)發(fā)生和和壁后后注漿漿不充充分由于盾盾尾空空隙的的發(fā)生生使盾盾殼支支承的的圍巖巖朝著著盾尾尾空隙隙變形形而而產生生地基基下沉沉。這這是由由應力力釋放放引起起的彈彈塑性性變形形。地地基下下沉沉的大大小受受壁后后注漿漿材料料材質質及注注入時時間、、位置置、壓壓力、、數(shù)量量等等影響響。另另外，，粘性性土地地基中中的壁壁后注注漿壓壓力過過大是是引起起臨時時性性地基基隆起起的原原因。。（4）一次次襯砌砌的變變形及及變位位接頭螺螺栓緊緊固不不足時時，管管片環(huán)環(huán)容易易變形形，盾盾尾空空隙的的實際際量增增大，，管片片從盾盾尾脫脫出后后外壓壓不均均等使使襯砌砌變形形或變變位，，從而而增大大地基基下沉沉。（5）地下下水位位下降降來自開開挖面面的涌涌水或或一次次襯砌砌產生生漏水水時，，地下下水位位下降降而造造成地地基下下沉。。這一一現(xiàn)象象是由由于地地基的的有效效應力力增加加而引引起固固結沉沉降。。4.2.1沉降原原因與與機理理隧道縱縱向的的地基基變形形隨著盾盾構推推進所所發(fā)生生的地地基變變形，，上述述各種種原因因引起起的地地基下下沉或或隆起起現(xiàn)象象重疊疊發(fā)生生，其其時序序過程程如圖圖（盾盾構推推進時時地基基變形形的分分類））所示示，最最后達達到最最終值值。其其中，，①、、②是是盾構構通過過前，，③是是通過過中，，④、、⑤是是通過過后發(fā)發(fā)生的的下沉沉（隆隆起））現(xiàn)象象。盾構推推進時時地層層變形形的分分類4.2.2地層變變形的的規(guī)律律施工過過程中中可通通過監(jiān)監(jiān)測結結果來來確認認這些些現(xiàn)象象的有有無及及其程程度，，修正正后續(xù)續(xù)區(qū)段段的施施工方方法。。①先期沉降：：是在盾構機機到達前發(fā)生生的下沉。對對于砂質土，，先期沉降是是由地下水位位下降引起的的。對極軟弱弱粘土，先期期沉降則由于于開挖面的過過量取土而引引起的。②開挖面前部部下沉（隆起起）：是在盾盾構開挖面即即將到達之之前發(fā)生的下下沉或隆起。。開挖面的水水土壓力不平平衡是其發(fā)生生的原因。③通過時下沉沉（隆起）：：盾構通過時時發(fā)生的下沉沉或隆起。盾盾構外周面面與圍巖發(fā)生生摩擦，或超超挖使圍巖擾擾動是其發(fā)生生的主要原因因。④盾尾空隙下下沉（隆起））：盾尾剛剛剛通過發(fā)生的的下沉或隆起起，是由于盾盾尾空隙的產產生引起應力力釋放或壁后后注漿壓力過過大而產生的的。地基下沉沉的大部分都都是這種盾尾尾空隙下沉。。⑤后續(xù)下沉：：是軟弱粘土土中出現(xiàn)的現(xiàn)現(xiàn)象，主要是是由于盾構推推進引起整個個地基松弛或或擾動而發(fā)生生的?？沙掷m(xù)續(xù)到盾構通過過后3-4個月。4.2.2地層變形的規(guī)規(guī)律監(jiān)測方法主要監(jiān)測盾構構掘進過程引引起的地表變變形情況，監(jiān)監(jiān)測方法是在在地表埋設測測點，在隧道道沿線，地表表影響范圍外外布設監(jiān)測基基準點，用精精密水準儀進進行地面沉降降的量測。根根據(jù)監(jiān)測結果果進行分析，，判斷盾構掘掘進對地表沉沉降的影響。。4.2.3地面及建筑物物沉降監(jiān)測測點布置原則則測點布置在地地面上，依據(jù)據(jù)規(guī)范和設計計要求沿隧道道中線方向每每隔5米布設一個測測點，在隧道道的上方沿隧隧道方向每30m布設1斷面，區(qū)間隧隧道18點/斷面，測點橫橫間距5m，布置點位與與隧道中線對對稱。如圖所所示。地面沉降測點點布置圖4.2.3地面及建筑物物沉降監(jiān)測觀測方法在條件許可的的情況下，盡盡可能的布設設水準網，以以便進行平差差處理，提高高觀測精度，，然后按照測測站進行平差差，求得各點點高程。施工工前，由基點點通過水準測測量測出隆陷陷觀測點的初初始高程H0，在施工過程程中測出的高高程為Hn。則高差△ＨＨ＝Hn－H0即為累計沉降降值。初始值的確定定觀測采用精密密水準測量方方法?；c和和附近水準點點聯(lián)測取得初初始高程。觀觀測時各項限限差宜嚴格控控制，每測點點讀數(shù)高差不不宜超過0.3㎜，對不在水準準路線上的觀觀測點，一個個測站不宜超超過2個，超過時應應重讀后視點點讀數(shù)，以作作核對。首次次觀測應對測測點進行連續(xù)續(xù)兩次觀測，，兩次高程之之差應小于±0.5㎜，取平均值作作為初始值。。4.2.3地面及建筑物物沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理地表沉降監(jiān)測測隨施工進度度進行，根據(jù)據(jù)開挖部位、、步驟及時監(jiān)監(jiān)測，將各沉沉降點變化量量繪制成沉降降變化曲線圖圖、沉降變化化速度圖、沉沉降波動曲線線圖。數(shù)據(jù)的分析①監(jiān)測點的穩(wěn)穩(wěn)定性分析基基于穩(wěn)定的基基準點進行；；②相鄰兩期監(jiān)監(jiān)測點的變動動通過比較相相鄰兩期的最最大變形量與與最大測量誤誤差（取兩倍倍中誤差）進進行，當變形形量小于最大大誤差時，可可認為該監(jiān)測測點在這該周周期內沒有變變動或變動不不顯著；③對多期變形形觀測成果，，當相鄰周期期變形量小，，但多期呈現(xiàn)現(xiàn)出明顯的變變化趨勢時，，應視為有變變動。4.2.3地面及建筑物物沉降監(jiān)測監(jiān)測管理基準準在信息化施工工中，監(jiān)測后后應對各種數(shù)數(shù)據(jù)進行及時時整理分析，，判斷其發(fā)展展變化規(guī)律，，并及時反饋饋到施工中，，以此來指導導施工。根據(jù)據(jù)以往經驗，，采用《鐵路隧道噴錨錨構筑法技術術規(guī)則》（TBJ108-92）的Ⅲ級管理制度作作為監(jiān)測管理理方式。管理理等級見下表表。其中UO是監(jiān)測值,Uｎ是監(jiān)測控制制標準。根據(jù)據(jù)招、投標文文件、有關規(guī)規(guī)范和類似工工程經驗確定定控制標準。。根據(jù)上述監(jiān)測測管理基準調調整監(jiān)測頻率率，一般在Ⅲ級管理階段監(jiān)監(jiān)測頻率可適適當放大一些些，在Ⅱ級管理階段則則應注意加密密監(jiān)測次數(shù)，，在Ⅰ級管理階段則則應加強支護護，并加強監(jiān)監(jiān)測，密切關關注工程過程程，監(jiān)測頻率率可達到1～2次/天或更多。4.2.3地面及建筑物物沉降監(jiān)測盾構機每掘進進20~30環(huán)后應對已成成型管片進行行水平方向和和垂直方向的的測量。并且且應在一周內內重復監(jiān)測一一次，測量結結果經計算后后與DTA數(shù)據(jù)進行比較較，可以直觀觀的看出盾構構掘進方向的的正確與否。。通過前后兩兩次管片測量量數(shù)據(jù)的比較較可以計算出出管片的上浮浮量，根據(jù)這這個上浮量可可以指導盾構構機掘進時的的姿態(tài)控制。。4.2.4成型管片的監(jiān)監(jiān)測5.1盾構基座變形形5.2盾構后靠支撐撐位移及變形形5.3盾構出洞段軸軸線偏離設計計5.4盾構進洞時姿姿態(tài)突變5.5盾構掘進軸線線偏差5.6注漿效果不佳佳5.7單液注漿漿管管堵塞5.8雙液注漿漿管管堵塞5.9管片端面不平平整5.10縱縫質量不符符合要求5.11環(huán)縫質量不符符合要求5.12錯縫拼裝管片片碎裂5.13圓環(huán)整環(huán)旋轉轉5.14管片橢圓度過過大5.15管片接縫滲漏漏5.質量通病及預預防措施5.1盾構基座變形形原因分析：盾構基座的中中心夾角軸線線與隧道設計計軸線不平行行，盾構在基基座上糾偏產產生了過大的的側向力；盾構基座的整整體剛度、穩(wěn)穩(wěn)定性不夠，，或局部構件件的強度不足足；盾構姿態(tài)控制制不好，盾構構推進軸線與與基座軸線產產生較大夾角角，致使盾構構基座受力不不均勻；對盾構基座的的固定方式考考慮不周，固固定不牢靠。。在盾構進出洞洞過程中，盾盾構基座發(fā)生生變形，使盾盾構掘進軸線線偏離設計軸軸線。預防措施：盾構基座形成成時中心夾角角軸線應與隧隧道設計軸線線方向一致，，當洞口段隧隧道設計軸線線處于曲線狀狀態(tài)時，可考考慮盾構基座座沿隧道設計計曲線的切線線方向放置，，切點必須取取洞口內側面面處；基座框架結構構的強度和剛剛度能克服出出洞段穿越加加固土體所產產生的推力；；合理控制盾構構姿態(tài)，盡量量使盾構軸線線與盾構基座座中心夾角軸軸線保持一致致；盾構基座的底底面與始發(fā)井井的底板之間間要墊平墊實實，保證接觸觸面積滿足要要求。5.1盾構基座變形形在盾構出洞過過程中，盾構構后靠支撐體體系在受盾構構推進頂力的的作用后發(fā)生生支撐體系的的局部變形或或位移。原因分析：盾構推力過大大，或受出洞洞千斤頂編組組影響，造成成后靠受力不不均勻、不對對稱，產生應應力集中；盾構后靠混凝凝土充填不密密實或填充的的混凝土強度度不夠；組成后靠體系系的部分構件件的強度、剛剛度不夠，各各構件間的焊焊接強度不夠夠；后靠與負環(huán)管管片間的結合合面不平整。。5.2盾構后靠支撐撐位移及變形形預防措施：在推進過程中中合理控制盾盾構的總推力力，且盡量使使千斤頂合理理編組，使之之均勻受力；；采用素混凝土土或水泥砂漿漿填充各構件件連接處的縫縫隙，除充填填密實外，還還必須確保填填充材料強度度，使推力能能均勻地傳遞遞至工作井后后井壁。在構構件受力前還還應做好填充充混凝土的養(yǎng)養(yǎng)護工作；對體系的各構構件必須進行行強度、剛度度校驗，對受受壓構件一定定要作穩(wěn)定性性驗算。各連連接點應采用用合理的連接接方式保證連連接牢靠，各各構件安裝要要定位精確，，并確保電焊焊質量以及螺螺栓連接的強強度；盡快安裝上部部的后盾支撐撐構件，完善善整個后盾支支撐體系，以以便開啟盾構構上部的千斤斤頂，使后盾盾支撐系統(tǒng)受受力均勻。5.2盾構后靠支撐撐位移及變形形盾構出洞推進進段的推進軸軸線上浮，偏偏離隧道設計計軸線較大，，待推進一段段距離后盾構構推進軸線才才能控制在隧隧道軸線的偏偏差范圍內。。原因分析：洞口土體加固固強度太高，，使盾構推進進的推力提高高。而盾構剛剛出洞時，開開始幾環(huán)的后后盾管片是開開口環(huán)，上部部后盾支撐還還未安裝好，，千斤頂無法法使用，推力力集中在下部部，使盾構產產生一個向上上的力矩，盾盾構姿態(tài)產生生向上的趨勢勢；盾構正面平衡衡壓力設定過過高導致引起起盾構正面土土體拱起變形形，引起盾構構軸線上??；；未及時安裝上上部的后盾支支撐，使上半半部分的千斤斤頂無法使用用，將導致盾盾構沿著向上上的趨勢偏離離軸線；盾構機械系統(tǒng)統(tǒng)故障造成上上部千斤頂?shù)牡捻斄Σ蛔恪！?.3盾構出洞段軸軸線偏離設計計預防措施：正確設計出洞洞口土體加固固方案，設計計合理的加固