軟土地層盾構(gòu)施工技術(shù)與管理演示文稿

軟土地層盾構(gòu)施工技術(shù)與管理演示文稿當前第1頁\共有77頁\編于星期一\15點

內(nèi)容1，地質(zhì)是基礎(chǔ)2，設(shè)備是關(guān)鍵3，人員（、管理、技術(shù)）是保證4，技術(shù)先導(dǎo)，方案先行，落實到位5，標準化施工，制定規(guī)程，遵守規(guī)范6，信息化施工，7，提高技術(shù)水平，不斷研究、總結(jié)、調(diào)整、提高8，用最基本的原理和方法去研究、解決問題，確保土體改良，土壓控制和出土量的控制9，強化設(shè)備管理，物資材料配件管理10，風險預(yù)防、應(yīng)急方案、快速反應(yīng)與應(yīng)對措施當前第2頁\共有77頁\編于星期一\15點

1，地質(zhì)是基礎(chǔ)地質(zhì)條件，水文地質(zhì)條件，主要地質(zhì)特點的認識。詳勘，精確掌握地質(zhì)情況。該地質(zhì)對盾構(gòu)機設(shè)備的要求，或盾構(gòu)機對該地質(zhì)的適應(yīng)性。主要地質(zhì)風險，不良地質(zhì)的處理渣土土體改良措施施工中注意地質(zhì)的變化，改變技術(shù)措施施工中地質(zhì)變化對盾構(gòu)機的影響深化對該地質(zhì)的認識，當前第3頁\共有77頁\編于星期一\15點

典型軟土地層軟土地層：

隧道區(qū)間內(nèi)，不同地段基本類似地質(zhì)；

隧道一個斷面上，地質(zhì)基本類似；

隧道斷面沒有較硬地層。

天津、蘇州、杭州：但是要注意地層有砂層、砂層液化、淤泥質(zhì)地層的不同可壓縮性、含水率較大、有害氣體等風險。當前第4頁\共有77頁\編于星期一\15點

軟土地層盾構(gòu)施工必須注意的六個技術(shù)重點。

1盾構(gòu)施工方案策劃，盾構(gòu)機選型、

2刀具配置與改進、

3選用合適的土體改良措施、

4優(yōu)化掘進參數(shù)5特殊地段的技術(shù)措施

6加強盾構(gòu)機維修保養(yǎng)

當前第5頁\共有77頁\編于星期一\15點當前第6頁\共有77頁\編于星期一\15點有害氣體特性有害氣體噴發(fā)現(xiàn)象氣體分布范圍結(jié)論建議當前第7頁\共有77頁\編于星期一\15點

杭州地鐵彭埠站～建華站有害氣體補充勘察的結(jié)果看，有害氣體不僅布滿整個區(qū)間，而且在滬杭甬高速西南側(cè)局部存在壓力較大區(qū)域，且此處恰好有一座聯(lián)絡(luò)通道位于含氣層位置。區(qū)間的有害氣體會嚴重影響盾構(gòu)掘進施工及聯(lián)絡(luò)通道的冰凍法施工。必須做好以下措施：1、提前有控放氣重點對有害氣體壓力相對較大的區(qū)段進行有控放氣。具體的有控放氣措施參見本報告第四節(jié)“有控放氣指導(dǎo)性措施”。2、設(shè)計單位根據(jù)含氣層最大壓力以及含氣層頂板距離隧道結(jié)構(gòu)線底部最近距離進行盾構(gòu)掘進、隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性驗算，若驗算結(jié)果不穩(wěn)定，則可加密放氣孔對整個區(qū)間進行有控放氣，及其他相應(yīng)措施，以確保隧道結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定。3、采用高抗?jié)B性材料由于K23+240.0~K23+440.0范圍內(nèi)的隧道結(jié)構(gòu)位于含氣層中，且K23+352.0處的聯(lián)絡(luò)通道也處于含氣層位置，因此，該區(qū)域的有害氣體滲入隧道的可能性較大。建議該區(qū)域的管片混凝土以及聯(lián)絡(luò)通道所使用的混凝土采用高抗?jié)B等級標準。當前第8頁\共有77頁\編于星期一\15點

4、加強監(jiān)測、改善通風條件

設(shè)立專職有害氣體監(jiān)測人員，動態(tài)測定盾構(gòu)推進過程中隧道內(nèi)的有害氣體濃度，并在盾構(gòu)隧道內(nèi)安裝自動報警儀，必要時可在盾構(gòu)機前端采用先進的有害氣體探測設(shè)備。此外，隧道內(nèi)應(yīng)采用高功率的通風設(shè)備，保持隧道內(nèi)空氣流暢。

5、施工安全規(guī)則（1）所有進入隧道的人員都要進行預(yù)防有害氣體和消防等安全教育。（2）嚴禁在隧道內(nèi)點火吸煙和燒烤其它可燃物，嚴禁攜帶火種或易燃物品進入隧道。（3）對易造成燃燒和爆炸的電器設(shè)備均應(yīng)加以防爆裝置，并建立機電的檢查、維護專職制度。（4）在隧道內(nèi)電焊、氣割（焊）等作業(yè)必須嚴格控制。（5）施工場地必須配備足夠的電氣滅火器材。當前第9頁\共有77頁\編于星期一\15點

2，設(shè)備是關(guān)鍵盾構(gòu)機選型盾構(gòu)機監(jiān)造盾構(gòu)機改造盾構(gòu)配套設(shè)備盾構(gòu)機的組裝調(diào)試質(zhì)量盾構(gòu)機的刀具配置與維修盾構(gòu)機的維護保養(yǎng)盾構(gòu)機的正確操作盾構(gòu)機的各種表格，施工表格，維護保養(yǎng)表格盾構(gòu)機的安全施工當前第10頁\共有77頁\編于星期一\15點2.1、盾構(gòu)機選型

在盾構(gòu)工程中，首要問題是選擇適當?shù)亩軜?gòu)機。盾構(gòu)機的選型與選擇盾構(gòu)機廠家是相互聯(lián)系的，在選型時，必須對國內(nèi)、國際上各盾構(gòu)機廠商、對國內(nèi)外盾構(gòu)技術(shù)的法發(fā)展有足夠的了解。盾構(gòu)機選型還必須對所選的盾構(gòu)機結(jié)構(gòu)、性能有較深的了解；熟悉各種盾構(gòu)機的優(yōu)點及對工程地質(zhì)的適應(yīng)性；才能保證所選盾構(gòu)機先進性、適用性，完全能滿足該工程的需要。

在盾構(gòu)機選型中，尤其要特別重視刀盤刀具的選型和配置。當前第11頁\共有77頁\編于星期一\15點1.1盾構(gòu)機選型依據(jù)盾構(gòu)機選型主要應(yīng)考慮以下幾個因素：工程地質(zhì)情況與施工場地大小業(yè)主招標文件中的工程要求管片形式、設(shè)計尺寸與分塊角度盾構(gòu)機的先進性、適應(yīng)性與經(jīng)濟性盾構(gòu)機廠商的信譽與業(yè)績盾構(gòu)機能否按期到達現(xiàn)場當前第12頁\共有77頁\編于星期一\15點1.2盾構(gòu)機主要性能與參數(shù)的確定原則

在復(fù)合地層施工的盾構(gòu)機的主要參數(shù)的選型必須滿足以下幾個要求：（1）必須確保盾構(gòu)機整體性能和配置滿足復(fù)合地層的施工要求。（2）確保盾構(gòu)機刀盤的強度與主驅(qū)動功率，刀具配置合理，使隧道掘進施工順利。（3）保證永久隧道襯砌的安裝質(zhì)量。（4）主要參數(shù)有一定安全系數(shù)，確保盾構(gòu)施工安全和作業(yè)效率。（5）土體改良設(shè)備配置齊全，對環(huán)境保護較好，地面沉降控制在在+1～-3cm以內(nèi)。

（6）機械性能良好，故障率低，可靠性高，并且能夠適應(yīng)地質(zhì)條件的變化。當前第13頁\共有77頁\編于星期一\15點1.3盾構(gòu)機刀盤選型

刀盤有輻條式、輻條加面板式，面板式幾種。對于復(fù)合地層，盾構(gòu)機首選復(fù)合式刀盤。對于刀盤的具體要求有：

（1）刀盤采用面板式結(jié)構(gòu)（焊接成型后機加工），刀盤可安裝各種形式的滾刀和/或齒刀（撕裂刀）等，并配有超挖滾刀。刀盤和盾體材質(zhì)性能指標不低于Q345B，刀盤強度必須滿足最惡劣的地質(zhì)條件而不變形或開裂。（2）在刀盤易磨損處及外緣采用耐磨材料制造、耐磨版、堆焊耐磨材料等措施，以保證刀盤的耐磨性、耐沖擊性及外型精度。（3）刀盤開口率不宜過大，應(yīng)具有防止刀盤中心結(jié)泥餅措施和裝置。

（4）刀盤上的所有刀具都可以在刀盤背部更換，為施工中在在土倉內(nèi)更換提供方便。（5）刀盤驅(qū)動應(yīng)具有足夠的功率儲備和良好的安全性。當前第14頁\共有77頁\編于星期一\15點1.4刀盤設(shè)計、生產(chǎn)、監(jiān)造技術(shù)原則（1）刀盤是盾構(gòu)開挖的基礎(chǔ)，必須保證刀盤的強度、耐磨性能和可靠性，否則，刀具配置再好，也起不到應(yīng)有的作用。（2）刀盤設(shè)計過程之中，用戶必須積極參與并根據(jù)自己的經(jīng)驗和知識，提出自己的要求。（3）刀盤必須著重考慮結(jié)構(gòu)形式、直徑尺寸、重量、開口率、刀具固定方式、耐磨保護措施等方面。（4）刀盤在制造、加工、熱處理、焊接過程必須加強質(zhì)量控制，施工單位在監(jiān)造過程應(yīng)查閱各種資料，檢查過程和產(chǎn)品是否符合質(zhì)量控制體系和標準。（5）根據(jù)其它單位刀盤使用經(jīng)驗，提出改進要求。（6）大直徑刀盤要考慮分塊的合理性，保證運輸條件的前提下，著重考慮各分塊在焊接后的精度與整體強度。（7）在復(fù)合地層中施工，盾構(gòu)刀盤應(yīng)優(yōu)先選用面板式刀盤。對于輻條加面板式的刀盤，一定要確保刀盤結(jié)構(gòu)的耐沖擊性和刀盤強度的安全系數(shù)，不能無條件的相信廠家的有限元計算結(jié)果。在實際施工中，由于地質(zhì)條件的變化，邊際條件的突破，一定的強度裕度是必不可少的。當前第15頁\共有77頁\編于星期一\15點組裝調(diào)試質(zhì)量當前第16頁\共有77頁\編于星期一\15點刀具配置當前第17頁\共有77頁\編于星期一\15點當前第18頁\共有77頁\編于星期一\15點當前第19頁\共有77頁\編于星期一\15點刀具選型與配置

（1）刀具分類刀具按作用一般可分為：挖掘刀具；輔助刀具。挖掘刀具：中心挖掘刀具--魚尾刀，中心滾刀，中心羊角刀等。

面板挖掘刀具--單刃滾刀，雙刃滾刀，貝殼刀，羊角刀等。

超挖挖掘刀具--超挖滾刀，超挖刀，仿形刀等。

周邊挖掘刀具--周邊刮刀等。輔助刀具：槽口刮刀，周邊邊緣刮刀，磨損監(jiān)測刀，圓周耐磨刀等。刀具還可以按安裝方式、刃口厚度、耐磨程度、是否可常壓換刀等形式分類當前第20頁\共有77頁\編于星期一\15點（2）刀具配置

刀具配置要考慮刀具的軌跡線、刀刃間距、貫入度、開挖刀具與輔助刀具的高差、刮刀的切削角度、滾刀的啟動扭矩等。

在多年的盾構(gòu)施工經(jīng)驗中，我們認為：；重型刀具配置要根據(jù)地質(zhì)情況選刀具配置少是不行的，但也不是刀具布置的越多越好用；滾刀的啟動扭矩不是越低越好；刀具的合金形式和數(shù)量和經(jīng)濟成本緊密關(guān)聯(lián)，必須根據(jù)地質(zhì)條件，隧道區(qū)間長度適當?shù)倪x配。

特別是監(jiān)測刀具的布置不僅要考慮到面板刀具的狀態(tài)監(jiān)測，還要反應(yīng)周邊邊緣刮刀的磨損狀態(tài)，對于大直徑盾構(gòu)機更要特別注意。監(jiān)測刀具與開挖刀具的高差應(yīng)合理設(shè)計，既考慮到刀具的安全磨損程度，也要考慮刀具的合理磨損壽命。當前第21頁\共有77頁\編于星期一\15點（3）刀具選型

刀具選型包括：各種刀具的數(shù)量與配合；刀具廠家的選擇。

由于刀盤設(shè)計制造完成以后，刀具軌跡線、刀具高差，刀具安裝形式、刀具形式都基本確定。我們所要選擇的是挖掘刀具是全部采用滾刀，還是部分安裝滾刀，還是全部安裝軟土刀具。在廣深地區(qū)的復(fù)合地層盾構(gòu)施工中，我們這3種形式都采用過，效果較好。

微風化地層：安裝全部滾刀；

中風化地層：全部或大部分安裝滾刀；

強風化地層：部分安裝滾刀；

全風化地層：少部分或可不配置滾刀。

軟土地層：軟土刀具（切削樁基特殊情況除外）

由于各種地質(zhì)條件狀況不同，必須根據(jù)使用情況及時調(diào)整配置方案當前第22頁\共有77頁\編于星期一\15點

對于刀具廠家的選擇，一是要經(jīng)過招標，進行性價比選；二是根據(jù)各個廠家的刀具特點和優(yōu)勢，選用質(zhì)量、服務(wù)好的廠家；三是在困難的地質(zhì)條件下，必須選用性能更優(yōu)越的刀具；四是國產(chǎn)刀具經(jīng)過多年的發(fā)展改進，在性能、價格、服務(wù)等方面，已經(jīng)全方位的達到國外同類刀具的水平。

當前第23頁\共有77頁\編于星期一\15點2.2刀具磨損監(jiān)測與狀態(tài)評估

刀具有中心開挖、滾刀破巖、先行切削、刮刀犁松等幾種開挖形式；刀具磨損有：一般有刀圈崩裂、偏磨；合金崩壞；正常磨損；磨損過度；刀座損壞等幾種。

如何根據(jù)刀具的磨損狀況，來判別在該種地質(zhì)條件下刀具的壽命，選用合理的換刀方案。

如何根據(jù)刀具的磨損狀況，來判別在該種地質(zhì)條件下刀具刀具損壞的原因，是刀具質(zhì)量問題，還是操作參數(shù)不合適，還是土體改良不到位。

必須根據(jù)地質(zhì)條件，刀具的磨損狀況去分析研究，并提出改進措施。

刀具的磨損監(jiān)測一般應(yīng)該將刀具監(jiān)測裝置、經(jīng)驗判別、開倉監(jiān)測三種措施綜合應(yīng)用，才能達到基本準確的監(jiān)測刀具的磨損狀態(tài)。

減少換刀次數(shù)，延長刀具壽命，提高施工效率，減少成本開支，防范換刀風險，就是我們加強刀具磨損監(jiān)測和磨損狀態(tài)評估的目的。當前第24頁\共有77頁\編于星期一\15點2.3刀具的更換與修復(fù)

盾構(gòu)在復(fù)合地層里施工，滾刀消耗數(shù)量較多，為了降低經(jīng)濟成本，必須注意刀具的及時更換與修復(fù)。

（1）常壓刀具更換

在刀具更換過程中，應(yīng)該重點注意一下幾個技術(shù)方面。

對照刀盤配置圖紙和方位，對每個刀具的磨損狀況進行測量，并進行分析，根據(jù)使用時間和相對開挖長度，以確定合理的更換時間。常壓更換刀具應(yīng)該在穩(wěn)定的土體中進行，防止坍塌等事故發(fā)生。

常壓更換刀具時，必須防止刀具固定螺栓沒有擰緊，滾刀掉落，齒刀翻轉(zhuǎn)等情況發(fā)生。當前第25頁\共有77頁\編于星期一\15點（2）帶壓刀具更換帶壓換刀主要是帶壓作業(yè)的安全問題。要防止把磨損較小的刀具拆卸下來。帶壓作業(yè)技術(shù)要點：掌子面泥膜質(zhì)量；壓力設(shè)定和氣壓自動調(diào)節(jié)；人員培訓(xùn)與作業(yè)安全；防止遺留刀具等物品。（3）刀具修復(fù)

我們在刀具應(yīng)用方面，刀具修復(fù)主要還是指滾刀修理、刀座修復(fù)滾刀使用，要防止偏磨發(fā)生、滾刀殼體損壞，否則不能修復(fù)只能更換。當前第26頁\共有77頁\編于星期一\15點2.4參數(shù)優(yōu)化、調(diào)整滾刀啟動扭矩、刀具的改進在盾構(gòu)施工中，根據(jù)刀具使用情況，必須及時換刀、優(yōu)化施工參數(shù)，防止?jié)L刀偏磨。根據(jù)地質(zhì)，調(diào)整滾刀的啟動扭矩。并且根據(jù)刀具使用情況，和隧道長度以及地質(zhì)條件，對原配置的刀具的可以進行改進。（1）對周邊邊緣刮刀的改進。

原配刀具與改進后的刀具當前第27頁\共有77頁\編于星期一\15點（2）刀具的改進其它例子

原配置周邊刮刀刀具與改進后刀具，刀頭可換，保徑刀當前第28頁\共有77頁\編于星期一\15點當前第29頁\共有77頁\編于星期一\15點SSP軟土超前聲探系統(tǒng)刀具磨損測量系統(tǒng)示意圖當前第30頁\共有77頁\編于星期一\15點當前第31頁\共有77頁\編于星期一\15點安全技術(shù)操作規(guī)程當前第32頁\共有77頁\編于星期一\15點

3，人員（、管理、技術(shù)）是保證足夠人員定人定崗定責崗前培訓(xùn)考核管理制度經(jīng)濟鼓勵不斷提高人員技術(shù)水平，提高人員對該地質(zhì)熟悉程度，提高對該盾構(gòu)機的掌控熟練程度。總體掌控，及時可控的調(diào)整參數(shù)，地面配合運輸配合當前第33頁\共有77頁\編于星期一\15點

4，技術(shù)先導(dǎo)，方案先行，落實到位施工方案專項方案技術(shù)研究技術(shù)培訓(xùn)技術(shù)考核技術(shù)研究方法：100個技術(shù)問題。技術(shù)管理組織：專家技術(shù)組當前第34頁\共有77頁\編于星期一\15點熟悉盾構(gòu)工程情況（工程與水文地質(zhì)；工程設(shè)計；重難點與特點；規(guī)模與工期）做好盾構(gòu)工程籌劃與施工組織設(shè)計保證盾構(gòu)工程常規(guī)地段施工順利確保盾構(gòu)工程特殊地段施工安全強化盾構(gòu)工程的管理當前第35頁\共有77頁\編于星期一\15點

5，標準化施工，制定規(guī)程，遵守規(guī)范完善盾構(gòu)機各項安全操作技術(shù)規(guī)程雙螺旋國家規(guī)范特殊地段施工標準化工地當前第36頁\共有77頁\編于星期一\15點特殊地段的技術(shù)措施溶洞的處理穿越建構(gòu)筑物和管線地段孤石的處理小半徑隧道的施工小間距隧道的加固江河地段的技術(shù)措施其它特殊困難地段技術(shù)措施當前第37頁\共有77頁\編于星期一\15點香港地鐵管理的深圳4號線—管理模式的不同當前第38頁\共有77頁\編于星期一\15點深圳兒童醫(yī)院宿舍樓外貌—盾構(gòu)正穿當前第39頁\共有77頁\編于星期一\15點正穿深圳兒童醫(yī)院宿舍樓加固當前第40頁\共有77頁\編于星期一\15點可回收錨索施工照片（盾構(gòu)刀盤遇到錨索纏繞）鉆孔錨索張拉錨索回收回收后鋼絞線當前第41頁\共有77頁\編于星期一\15點穗莞深城際鐵路隧道上方--東莞大朗鎮(zhèn)地面幾百棟房屋，沒有地面加固條件。當前第42頁\共有77頁\編于星期一\15點小間距施工當前第43頁\共有77頁\編于星期一\15點廣州區(qū)楊區(qū)間小半徑隧道當前第44頁\共有77頁\編于星期一\15點當前第45頁\共有77頁\編于星期一\15點當前第46頁\共有77頁\編于星期一\15點

6，信息化施工，監(jiān)測監(jiān)控數(shù)據(jù)信息基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)錄入利用廠家信息程序信息循環(huán)信息分析信息挖掘當前第47頁\共有77頁\編于星期一\15點掘進參數(shù)優(yōu)化與參數(shù)分析

如何保證盾構(gòu)施工順利，盾構(gòu)選型正確，刀盤刀具配置合理，土體改良措施到位，只是一個前提和基礎(chǔ)。最關(guān)鍵的還是在盾構(gòu)掘進過程之中，根據(jù)地面監(jiān)測數(shù)據(jù)，盾構(gòu)施工狀況，不斷進行技術(shù)分析，優(yōu)化掘進參數(shù)。僅僅憑經(jīng)驗和感覺去操作和指揮盾構(gòu)施工，是容易忽視一些細節(jié)和一些發(fā)生問題的苗頭。

刀盤刀具磨損有著其基本規(guī)律，當耐磨層或合金部分磨損超過2/3后，會在極端的時間里，加速磨損，在掘進參數(shù)上的表現(xiàn)就是，推力大，扭矩急速增加，而掘進速度緩慢，每環(huán)掘進時間過長。

如何防止刀具偏磨，調(diào)整掘進參數(shù)上也可以達到預(yù)防和降低偏磨的程度的效果。如何防止沉降過大？當前第48頁\共有77頁\編于星期一\15點（2）通過對參數(shù)的分析，可以判斷掌子面工作情況，和地層變化情況。通過優(yōu)化調(diào)整參數(shù)，盡量減少泥餅的危害。在有些地質(zhì)條件下，完全沒有泥餅生成，是不可能的。我們所有的預(yù)防措施，都是減輕危害，防止把刀盤進料口堵死，防止刀盤刀具面板上全部結(jié)成泥餅。

（3）防止盾構(gòu)機螺旋輸送器發(fā)生噴涌。

（4）保證沉降控制在規(guī)范之內(nèi)。

（5）保證盾構(gòu)姿態(tài)良好。

（6）防止盾構(gòu)傾斜，翻轉(zhuǎn)（在軟土里一般不會發(fā)生）。

（7）

防止刀盤受力太大而變形損壞。在穗莞深地區(qū)盾構(gòu)施工中，最少有10臺以上的盾構(gòu)刀盤發(fā)生變形、開裂、掉塊等事故。

（8）臨近建構(gòu)筑物時，盡量減少地層擾動。當前第49頁\共有77頁\編于星期一\15點當前第50頁\共有77頁\編于星期一\15點當前第51頁\共有77頁\編于星期一\15點當前第52頁\共有77頁\編于星期一\15點當前第53頁\共有77頁\編于星期一\15點（1）監(jiān)測信息循環(huán)。在盾構(gòu)施工過程中，根據(jù)實際需要進行跟蹤監(jiān)測。值班人員對地面監(jiān)測數(shù)據(jù)進行綜合分析，得出結(jié)論及時通過電話傳達給盾構(gòu)工作面，指導(dǎo)盾構(gòu)施工參數(shù)的設(shè)定，然后通過地面變形量的監(jiān)測進行效果檢驗，從而反復(fù)循環(huán)（2）盾構(gòu)數(shù)據(jù)分析。在盾構(gòu)施工過程中，每天都對盾構(gòu)機實際參數(shù)進行整理和分析，結(jié)合監(jiān)測數(shù)據(jù)，判別已經(jīng)施工的隧道的沉降數(shù)值、沉降趨勢、沉降速率，預(yù)測即將掘進的隧道的地層情況和受干擾程度。及時調(diào)整盾構(gòu)施工技術(shù)參數(shù)，下達施工指令。（3）根據(jù)同步注漿和二次注漿的效果以及地面沉降數(shù)值的變化，確定同步注漿的數(shù)量和二次注漿的范圍和注漿量。（4）根據(jù)建構(gòu)筑物和管線情況，在風險極大區(qū)段，采取特殊措施，及時調(diào)整盾構(gòu)施工速度，加大監(jiān)測密度。（5）在試驗段，地質(zhì)變化地段，要加密監(jiān)測，調(diào)整參數(shù)。當前第54頁\共有77頁\編于星期一\15點

7，提高技術(shù)水平，不斷研究、總結(jié)、調(diào)整、提高關(guān)鍵是提高整體盾構(gòu)施工水平培養(yǎng)高素質(zhì)盾構(gòu)技術(shù)人員理論指導(dǎo)實踐通過實踐是最好方法當前第55頁\共有77頁\編于星期一\15點

8，用最基本的原理和方法去研究、解決問題，確保土體改良，土壓控制和出土量的控制沉降浴盆曲線沉降規(guī)律土體改良措施土壓控制措施出土量控制措施當前第56頁\共有77頁\編于星期一\15點盾構(gòu)施工沉降規(guī)律分析與計劃采取措施當前第57頁\共有77頁\編于星期一\15點影響盾構(gòu)施工地面沉降主要因素有地質(zhì)水文條件、盾構(gòu)掘進施工土倉壓力、掘進速度、出土量、盾尾注漿量及注漿壓力等，而地表沉降是這些因素綜合影響的結(jié)果。地層沉降主要取決于地層類型、盾構(gòu)機類型及施工狀況。沉降歷時曲線可分為四個階段。由沉降發(fā)展曲線規(guī)律分析，我們主要針對措施有：第一、二階段沉降變化較小，主要與掘進主控參數(shù)土倉壓力、推力、刀盤扭距、推進速度等有關(guān)；必須不斷優(yōu)化盾構(gòu)施工參數(shù)。第三階段是盾尾通過測量斷面0～12m，這段時間沉降速率最快，主要與管片脫出盾尾產(chǎn)生盾尾間隙，未及時注漿有關(guān)；必須強化此階段的注漿和二次注漿第四階段盾尾通過測量斷面30ｍ后，沉降速率變得非常小，趨于穩(wěn)定。如果地面動載荷大，地質(zhì)軟弱，前期沉降較大，則此階段必須也作為重點考慮，二次注漿必須維持一段時間，直至趨于穩(wěn)定。當前第58頁\共有77頁\編于星期一\15點同步注漿、二次注漿、徑向補償注漿有效的控制地表沉降，注漿是一個重要的環(huán)節(jié)。注漿技術(shù)的要點是根據(jù)地層和工程要求選擇合適的注漿漿液配合比、保證注漿量、控制注漿壓力、及時進行二次注漿和根據(jù)需要補充注漿。（1）同步注漿。本工程土質(zhì)滲透性強和含水量大，同步漿液采用活性漿液，其注漿材料為：水+粉煤灰+膨潤土+細砂＋水泥。

通過實驗得到，漿液稠度為11±0.5cm，容重1.70±0.1g/cm3。漿液初凝時間為6小時，24小時后基本達到早期強度，一天抗壓強度＞0.3Mpa。滿足下穿昆明火車站要求。盾構(gòu)隧道管片拼裝后每環(huán)壁后理論空隙為2.61，實際每環(huán)注漿量控制在4.7以上，注入率180%以上，注漿壓力在0.35mpa左右，確保壁后空隙填充飽滿，減少地面沉降。當前第59頁\共有77頁\編于星期一\15點2）二次注漿二次注漿進行邊推進邊通過管片吊裝手孔向地層注漿，達到同步二次注漿的加強效果，注漿點位選擇三點至九點以上孔位。注漿壓力0.35MPa。

（3）徑向補償延伸注漿為了控制地表沉降量，我們增加了徑向補償式延伸注漿加強措施。下穿昆明火車站采用增設(shè)注漿孔的加強型管片，除F塊外每塊管片增加兩個注漿孔，每環(huán)管片增加10個注漿孔。隧道內(nèi)延伸注漿通過管片注漿孔打入長3mΦ20的鋼花管，進行注漿加固穩(wěn)定土體，隧道內(nèi)延伸注漿優(yōu)勢：延伸至隧道結(jié)構(gòu)外3m注漿可快速控制沉降，穩(wěn)定土體。穩(wěn)定隧道結(jié)構(gòu)周邊土體，有利于結(jié)構(gòu)防水?？梢杂行б种扑淼澜Y(jié)構(gòu)上浮。當前第60頁\共有77頁\編于星期一\15點當前第61頁\共有77頁\編于星期一\15點

增設(shè)注漿孔空吊裝孔兼注漿孔>3000mm鋼花管當前第62頁\共有77頁\編于星期一\15點土體改良

土體改良是土壓平衡盾構(gòu)機在復(fù)合體層施工中必不可少的技術(shù)措施，既可以擴大盾構(gòu)機適用的地質(zhì)范圍，又可以有效的保護刀盤，延長刀具壽命，提高施工效率。

土體改良技術(shù)措施主要有四種：水；泡沫劑注入改良；膨潤土漿液注入改良；高分子材料注入改良。

土體改良過程主要應(yīng)該避免改良不夠、改良過度、采用措施與地質(zhì)條件不匹配這三種情況。特別要防止單純從經(jīng)濟觀點出發(fā)，節(jié)省注入量，結(jié)果在刀具損壞，刀盤磨損等方面損失更大，還影響盾構(gòu)施工。

在采用泡沫劑進行土體改良時，應(yīng)該特別注意優(yōu)化FER、FIR這兩個參數(shù)。預(yù)防管路堵塞。當前第63頁\共有77頁\編于星期一\15點當前第64頁\共有77頁\編于星期一\15點

在采用高分子土體分散劑進行土體改良時，要注意主要在預(yù)防刀盤結(jié)泥餅的這個目的，重視往刀盤上加注，降溫、分散、預(yù)防。高分子土體分散劑主要是通過過微觀作用力強力分散進大塊土體內(nèi)部，從而將大塊的土體進行分散、分離，此時在向土體中注入充分的水以提高土體的含水率，最終使得高粘性土體對盾構(gòu)刀具的粘附性得到顯著降低，使高粘性土體的高粘性狀態(tài)變成具有流塑性的理想狀態(tài)。當前第65頁\共有77頁\編于星期一\15點當前第66頁\共有77頁\編于星期一\15點

9，強化設(shè)備管理，物資材料配件管理方針與原則：盾構(gòu)的管理必須采用預(yù)防維修的原則。就是狀態(tài)檢測、強制保養(yǎng)、按需維修。盾構(gòu)機是一個隧道機械系統(tǒng)，因此搞好管理，制定好操作技術(shù)規(guī)程，規(guī)范操作，對于在復(fù)雜地質(zhì)條件下盾構(gòu)施工，尤為重要。盾構(gòu)機的維修保養(yǎng)應(yīng)盡量采用改善性維修。根據(jù)刀盤刀具損壞情況，進行改善性維修，可以更好的完成盾構(gòu)工程施工任務(wù)。物資材料：保證質(zhì)量，節(jié)約數(shù)量，達到效果當前第67頁\共有77頁\編于星期一\15點維修是機械管理的重要組成部分維修社會化，維修管理非常重要維修需要經(jīng)驗、專業(yè)、技能必須了解、掌握最新技術(shù)維修決策（維修項目、維修標準、維修費用、維修工期）改善性維修（刀具增加）綠色維修再制造概念當前第68頁\共有77頁\編于星期一\15點盾構(gòu)保養(yǎng)原則一級保養(yǎng)，二級保養(yǎng)，三級保養(yǎng)每天、每周、每月、每三個月、每半年、每年保養(yǎng)項目與要求。廠家保養(yǎng)說明書保養(yǎng)所需油材料的質(zhì)量和數(shù)量保證保養(yǎng)十字方針狀態(tài)檢測（油樣化驗分析、振動、噪聲、溫度、壓力、流量等）當前第69頁\共有77頁\編于星期一\15點預(yù)防維修的基本原則原則：強制保養(yǎng)、狀態(tài)監(jiān)測、按需維修。前提：熟悉機器結(jié)構(gòu)、性能、維護保養(yǎng)規(guī)定。掌握基本技能、提高分析能力、采取有效措施。重點：運動部件、連接部位、密封部位、潤滑部件、管路電纜、可調(diào)部件、傳感器件預(yù)防為主。保養(yǎng)，維護，監(jiān)測，檢測及時發(fā)現(xiàn)故障苗頭，防止故障擴展。分析故障原因，防止類似故障再次發(fā)生。制定維修保養(yǎng)操作規(guī)程，科學維修當前第70頁\共有77頁\編于星期一\15點10，風險預(yù)防、應(yīng)急方案、快速反應(yīng)與應(yīng)對措施風險識別風險等級劃分規(guī)避風險風險預(yù)防預(yù)防措施應(yīng)急預(yù)案快速反應(yīng)當前第71頁\共有77頁\編于星期一\15點一、危險源清單及風險評價表

二、應(yīng)急救援組織機構(gòu)三、對外聯(lián)絡(luò)及報警啟動

四、物資儲備情況五、事故預(yù)防應(yīng)急處理措施當前第72頁\共有77頁\編于星期一\15點分類危險源發(fā)生位置及危害情況風險評價盾構(gòu)施工風險盾構(gòu)始發(fā)風險1.盾構(gòu)機“磕頭”風險，在盾構(gòu)機始發(fā)端頭可能發(fā)生，在盾構(gòu)機剛穿過加固體時，由于地層的軟硬差異較大而可能產(chǎn)生磕頭現(xiàn)象，造成盾構(gòu)及管片拼裝的姿態(tài)出現(xiàn)問題。2.洞門密封滲漏，導(dǎo)致端頭地層物質(zhì)流失，進而導(dǎo)致地面塌陷。可容許風險盾構(gòu)換刀施工風險根據(jù)區(qū)間地質(zhì)條件，盾構(gòu)施工過程中可能要進行盾構(gòu)換刀作業(yè)，換刀過程中如果處理不當，有可能發(fā)生掌子面涌水、塌陷等，造成地面塌陷和人身傷害。不可容許風險水平近接隧道施工風險本區(qū)間隧道最小凈距1.7～5m，該段左線隧道施工過程中，如果右線隧道支撐體系不到位，則容易對右線已成隧道造成破壞，導(dǎo)致管片破裂、錯臺以及隧道滲漏水?？扇菰S風險盾構(gòu)機非正常停機在盾構(gòu)施工過程中因地質(zhì)原因或其他因素導(dǎo)致盾構(gòu)停機時，容易造成地面沉降超限，如果長期停機，則有可能造成盾構(gòu)被固結(jié)等風險?？珊雎燥L險當前第73頁\共有77頁\編于星期一\15點分類危險源發(fā)生位置及危害情況風險評價在不良地質(zhì)和特殊地質(zhì)條件下的施工風險上軟下硬地層地質(zhì)詳勘資料揭示線路存在上軟下硬的地層，盾構(gòu)掘進時刀具易損壞，刀具更換頻率高，且盾構(gòu)機姿態(tài)難以控制，存在換刀及糾偏等風