2014年《市政》考點：盾構法施工

　　盾構法施工

　　掌握盾構法施工控制要求

　　了解盾構機型的選擇

　　了解盾構機分類：

　　盾構機組成：切口環(huán)、支撐環(huán)及盾尾

　　地鐵施工用盾構主要是土壓平衡盾構和泥水平衡盾構。

　　了解盾構機的選擇原則

　　1、適用性原則 2、技術先進性原則 3、經濟合理性原則

　　一、掌握盾構法施工綜述

　　盾構掘進控制的內容：開挖面變形、盾構姿態(tài)、盾尾處的變形及襯砌質量。

　　控制開挖面變形的主要措施是出土量。

　　二、盾構進出洞控制

　　三、開挖控制

　　開挖控制的根本目的是確保開挖面穩(wěn)定。

　　土壓式盾構與泥水式盾構的開挖控制內容略有不同。

　　土壓平衡盾構在盾構推進過程中，依靠開挖面切削面板的臨時擋土效果、充滿于密閉倉內的切削土土壓，以及螺旋輸送機排土機構的綜合作用，保持開挖面的穩(wěn)定狀態(tài)

　　泥水平衡盾構是靠泥水艙內的泥水壓力來保持開挖面的穩(wěn)定。泥水艙是盾構刀盤與刀盤后方的封閉隔板之間的空間。

　　四、土壓(泥水壓)控制

　　1、開挖面的土壓(泥水壓)控制值，按地下水壓(間隙水壓)+土壓+預備壓設定。

　　地下水壓從鉆孔數(shù)據(jù)來掌握。

　　土壓：靜止土壓、主動土壓、松弛土壓

　　靜止土壓：是使開挖面不變形的最理想土壓。

　　主動土壓：是開挖面不發(fā)生坍塌的臨界壓力，控制土壓最小。

　　松馳土壓：地質條件良好、覆土深、能形成土拱的場合采用。

　　預備壓：用來補償施工中的壓力損失，土壓平衡式盾構通常取10~20kN/┫，泥水平衡式盾構通常取20~50kN/┫.

　　五、塑流化改良控制

　　六、泥漿性能控制

　　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，開挖面土體強度提高，同時泥漿壓力平衡了開挖面土壓和水壓，達到了開挖面穩(wěn)定的目的;二是泥漿作為輸送介質，擔負著將所有挖出土砂運送到工作井外的任務。

　　泥漿性能包括：物理穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性、相對密度、黏度、pH值、含砂率。

　　七、排土量控制

　　(一)開挖土量計算

　　(二)土壓式盾構出土運輸方法與排土量控制

　　土壓式盾構的出土運輸(二次運輸)一般采用軌道運輸方式。

　　土壓式盾構排土量控制方法分為重量控制與容積控制兩種。我國目前多采用容積控制方法。

　　(三)泥水式盾構排土量控制

　　泥水式盾構排土量控制方法分為容積控制與干砂量(干土量)控制兩種。(注意與土壓式盾構控制方法的區(qū)別點)

　　八、管片拼裝控制

　　(一)拼裝方法

　　1.拼裝成環(huán)方式

　　盾構推進結束后，迅速拼裝管片成環(huán)。除特殊場合外，大都采取錯縫拼裝。在糾偏或急曲線施工的情況下，有時采用通縫拼裝

　　2.拼裝順序

　　一般從下部的標準(A型)管片開始，依次左右兩側交替安裝標準管片，然后拼裝鄰接(B型)管片，最后安裝楔形(K型)管片。

　　3、盾構千斤頂操作

　　拼裝時，不能同時縮回千斤頂，要隨管片拼裝順序分別縮回盾構千斤頂非常重要。

　　4、緊固連接螺栓

　　先緊固環(huán)向(管片之間)，后緊固軸向(環(huán)與環(huán)之間)連接螺栓。

　　(二)真圓保持

　　(三)管片拼裝誤差及其控制

　　盾構糾偏應及時連續(xù)，過大的偏斜量不能采取―次糾偏的方法，糾偏時不得損壞管片，并保證后一環(huán)管片的順利拼裝。

　　(四)楔形環(huán)的使用

　　在盾構工程中，除曲線施工外，為進行蛇行修正，也可使用楔形環(huán)管片。

　　九、注漿控制

　　(一)注漿目的

　　1.抑制隧道周邊地層松弛，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。

　　3.形成有效的防水層。

　　(二)注漿材料的性能

　　(三)一次注漿

　　一次注漿分為同步注漿、即時注漿和后方注漿三種方式

　　1.同步注漿

　　2，即時注漿 一環(huán)掘進結束后從管片注漿孔注入的方式。

　　3.后方注漿

　　一般盾構直徑大，或在沖積黏性土和砂質土中掘進，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

　　二次注漿是以彌補一次注漿缺陷為目的進行的注漿。具體作用如下：

　　1.補足一次注漿未充填的部分;

　　2，補充由漿體收縮引起的體積減小;

　　3.以防止周圍地層松弛范圍擴大為目的的補充。

　　以上述1、2為目的的二次注漿，多采用與一次注漿相同的漿液;若以3為目的，多采用化學漿液。

　　(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。應同時進行壓力和注漿量控制。

　　1. 注漿量

　　2. 注漿壓力

　　注漿壓力根據(jù)土壓、水壓、管片強度、盾構型式與漿液特性綜合判斷決定。

　　十、盾構隧道的線形控制

　　線形控制的主要任務是通過控制盾構姿態(tài)，使構建的襯砌結構幾何中心線線形順滑，且位于偏離設計中心線的容許誤差范圍內。

　　(一)掘進控制測量

　　(二)方向控制

　　掘進過程中，主要對盾構傾斜及其位置、以及拼裝管片的位置進行控制。

　　盾構方向(偏轉角和傾角)修正依靠調整盾構千斤頂使用數(shù)量進行。

　　十一、盾構法施工現(xiàn)場的設施布置

　　當盾構掘進采用泥水機械出土和用井點降水施工時，施工場地面應設相當規(guī)模的水泵房。

　　當采用氣壓法施工時，施工場地面應設置空壓機房，以供給足夠的壓縮空氣。

　　當采用泥水式盾構時、施工現(xiàn)場平面布置中還必須考慮泥漿處理系統(tǒng)及中央控制室設置。

　　當采用土壓式盾構時還應設置地面出土和堆土設施。

　　十二、應該停止盾構掘進的要求

　　當遇到以下幾種情況時，盾構掘進應該停止，并采取措施予以解決：

　　(1)盾構前方發(fā)生坍塌或遇有障礙;

　　(2)盾構本體滾動角不小于3;

　　(3)盾構軸線偏離隧道軸線不小于50mm;

　　(4)盾構推力比預計的大;

　　(5)管片嚴重開裂或嚴重錯臺

　　(6)壁后注漿系統(tǒng)發(fā)生故障無法注漿

　　(7)盾構掘進扭矩發(fā)生異常波動

　　(8)動力系統(tǒng)、密封系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等發(fā)生故障

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　　(2009年真題)

　　采用螺旋輸送機出土的是(　)盾構。

　　A、手掘式

　　B、網格

　　C、土壓平衡

　　D、泥水平衡

　　參考答案：C

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　　一、單項選擇題

　　1.盾構掘進施工中，( )保持正面土體穩(wěn)定。

　　A.可

　　B.宜

　　C.應

　　D.必須

　　2.土壓平衡盾構施工時，控制開挖面變形的主要措施是控制( )。

　　A.出土量

　　B.土倉壓力

　　C.泥水壓力

　　D.盾構姿態(tài)

　　3.開挖面穩(wěn)定與土壓(泥水壓)變動之間的關系，正確的描述是( )。

　　A.土壓(泥水壓)變動大，開挖面易穩(wěn)定

　　B.土壓(泥水壓)變動小，開挖面易穩(wěn)定

　　C.土壓(泥水壓)變動小，開挖面不穩(wěn)定

　　D.開挖面穩(wěn)定與土壓(泥水壓)變動之間成正比關系

　　4.土壓平衡式盾構排土量控制我國目前多采用( )方法。

　　A.重量控制

　　B.容積控制

　　C.檢測運土車

　　D.用計量漏斗檢測

　　5.隧道管片中不包含( )管片。

　　A.A型

　　B.B型

　　C.C型

　　D.K型

　　6.拼裝隧道管片時，盾構千斤頂應( )。

　　A.同時全部縮回

　　B.先縮回上半部分

　　C.先縮回下半部分

　　D.隨管片拼裝順序分別縮回

　　7.向隧道管片與洞體之間空隙注漿的主要目的是( )。

　　A.抑制隧道周邊地層松弛，防止地層變形

　　B.使管片環(huán)及早安定，千斤頂推力能平滑地向地層傳遞

　　C.使作用于管片的土壓力平均，減小管片應力和管片變形，盾構的方向容易控制

　　D.形成有效的防水層

　　8.多采取后方注漿方式的場合是( )。

　　A.盾構直徑大

　　B.在砂質土中掘進

　　C.在沖積黏性土中掘進

　　D.在自穩(wěn)性好的軟巖中掘進

　　9.當二次注漿是以( )為目的，多采用化學漿液。

　　A.補足一次注漿未充填的部分

　　B.填充由漿體收縮引起的空隙

　　C.防止周圍地層松弛范圍擴大.

　　D.抑制隧道周邊地層松弛，防止地層變形

　　10.盾構方向修正不會采用( )的方法。

　　A.調整盾構千斤頂使用數(shù)量

　　B.設定刀盤回轉力矩

　　C.仿形刀向調整方向超挖

　　D.刀盤向盾構偏轉同一方向旋轉

　　二、多項選擇題

　　1.盾構是用來開挖土砂類圍巖的隧道機械，由( )等部分組成。

　　A.切口環(huán)

　　B.切削刀盤

　　C.支撐環(huán)

　　D.出土系統(tǒng)

　　E.盾尾

　　2.盾構法施工隧道的主要步驟為( )。

　　A.在擬建隧道的起始端和終結端各建一個工作井，盾構在起始端工作井內安裝就位

　　B.依靠盾構千斤頂推力將盾構從起始工作井的墻壁開不孔處推出

　　C.盾構沿著設計軸線推進，同時不斷出土和安裝襯砌管片，直至進入終結端工作井

　　D.盾尾脫出后，及時向襯砌背后的空隙注漿，用以防止地層移動和穩(wěn)定襯砌環(huán)位置

　　E.盾構穿越工作井再向前推進

　　3.盾構施工時應有有效措施控制( )。

　　A.刀盤磨損

　　B.開挖面變形

　　C.盾構姿態(tài)

　　D.盾尾處變形

　　E.襯砌質量

　　4.密閉式盾構掘進控制要素有( )。

　　A.開挖

　　B.線形

　　C.注漿

　　D.一次襯砌

　　E.二次襯砌

　　5.盾構施工中，對進出洞口外側的土體進行改良的目的是( )，保證盾構進出洞安全。

　　A.提高土體抗剪強度

　　B.提高土體抗壓強度

　　C.降低土體透水性

　　D.提高土體剛度

　　E.保持土體短期穩(wěn)定

　　【參考答案】

　　一、單項選擇題

　　1.D; 　2.A; 　3.B;　4.B; 　5.C; 　6.D;　 7.A; 　8.D;  9.C;  10.D

　　二、多項選擇題

　　1.A、C、E; 2.A、B、C、D; 3.B、C、D、E;4.A、B、C、D; 5.A、B、C、E;

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