盾构施工总结范文
时间：2023-02-23 01:33:29
盾构施工总结范文第1篇
关键词：全断面砂层，盾构机，脱困，沉降 ，螺旋输送机
Abstract: along with the development of the society, the change of more and more crowded, the subway as a new type of traffic tools, high speed, time must, low energy consumption, covers an area of province, etc. At present our country building subway are Beijing, Shanghai, guangzhou, hangzhou, shenyang, chengdu, xian and other cities. Shield law because of its construction speed is quick, mechanization degree is high, and the advantages of security is widely applied to the subway tunnel construction. This paper TJSG xian metro line 2 at 4 standard the administrative center to the north station 】 shield interval shield construction machine in the whole section, coarse sand layer in the tunneling problems and solving methods are explained, the hope for similar project construction to provide certain experience.
Keywords: whole section of sand layer, shield construction machine, difficulty relief, settlement, screw conveyor
中图分类号：U455.43文献标识码：A 文章编号：
1工程概况
西安地铁二号线TJSG-4标位于西安市北郊运动公园内，包括【行政中心站～运动公园站】、【运动公园站～北苑站】、【北苑站～北客站】三个盾构区间（见图1），单线全长3公里，隧道拱顶埋深为10～15米，工程造价2.8亿元。本工程由西安市地下铁道有限责任公司建设，中铁一局集团有限公司施工，广州轨道交通建设监理有限公司监理。
2工程地质及水文情况
2.1地质情况
根据本工程地质勘查报告揭露的地质情况，区间隧道钻孔深度内地层为：地表一般分布有厚度不等的全新统人工填土；其下为全新统的冲积黄土状土、粉质粘土、粉细沙、中砂、粗砂，局部为砾砂或圆砾；上更新统冲积的粉质粘土，中、粗砂层局部为粉细沙、砾砂。
2.2水文情况
本工程地质勘查资料揭露显示隧道所处范围地下主要为潜水层，其主要补给来自大气降水渗入，地下水位埋深10.30～12.30m的。地下水的径流方向由南向北，地下水最大流速为13.68m/d，平均流速为12.00m/d。
3 全断面中、粗砂层盾构脱困技术
盾构在硬岩中掘进时，由于围岩过硬会出现盾构机卡壳现象。而本工程盾构在穿越北绕城高速公路全断面中、粗砂层（左线里程：ZDK1+666～ZDK1+629;环号：103～128, YDK1+661～ZDK1+624；环号：107～131）的过程中也出现了盾构机被卡住的现象，盾构机推力超过3000t，掘进速度仅为个位数。
分析造成该现象的原因主要有：
（1）围岩硬度高。根据本工程高速公路路基两侧地质勘查孔揭露的地质情况显示，该段隧道断面所处地层为〈2-5〉中砂及〈2-6〉粗砂全断面砂层，其N值为20～40。由于该段上覆高速公路路基，且动荷载（每日车流量约3万辆）长期作用，使该段地层密实性加强，其N值远大于40。
（2）盾构机姿态差。因进入该段前盾构机姿态超限，盾构机姿态趋势大，未能及时纠正，进入该段后，因地层关系盾构机推力增大（四组千斤顶推力均满负荷推进），不具备调整盾构机姿态的条件，使得盾构机姿态越来越差，从而增大了围岩对盾构机阻力。
（3）盾构机外置注浆管。本工程采用Φ6140日本小松软土盾构机，该型盾构机采用外置式同步注浆管，从而增大了盾尾直径，在较硬围岩中掘进时，易出现卡盾尾的情况。
在盾构施工过程中为使盾构机脱困主要采取了以下措施：
（1）增大盾构机推力。联系盾构机生产厂家，在管片不被压裂、设备所能承受的条件下，将盾构机推力限值调大，增加有效推力。
（2）摆动铰接，使围岩松动。在盾构掘进速度小于3mm/min时，伸缩铰接油缸，摆动盾构机，使围岩松动，以利于盾构脱困。在伸缩油缸时伸缩量不宜过大，本工程右线盾构在穿越该段地层时，因铰接油缸伸缩过猛，致使盾构机铰接密封损坏
（3）开启超挖刀进行扩挖。针对盾构机外置式同步注浆管，开启超挖刀在注浆管所在点位适当进行扩挖，减小注浆管与围岩的摩擦。
4 全断面中、粗砂层盾构施工地面沉降控制
盾构推进施工引起的地表沉降一般分为盾构施工到达前沉降、盾构施工到达、盾构通过时、盾尾通过后、后续沉降5个阶段。在实际施工过程中造成地面出现过大沉降主要是盾构施工到达、盾构通过时、盾尾通过后三个沉降阶段引起的。要很好的控制这三个沉降阶段，其关键就是建立良好的土压平衡关系和及时饱满的注浆。
案例：左线盾构穿越麻家什字民房
4.1概况
左线自ZDK1+520～ ZDK1+528（掘进环号194环～201环）里程段下穿麻家什字村民房，民房共5层，其中第一层为2001年建设（原设计层），其它几层为2004年加盖，其基础为砖混砖体扩大基础，第一层墙体为砖混结构＋50cm的顶圈梁结构，其它四层均为砖混结构，没有圈梁和简易框。房屋外墙瓷砖有大面积空鼓现象，局部有细微裂纹，根据目测房屋未发现倾斜沉降，内部无明显裂缝，1层为商铺、2层有人居住，且住户较多，其它3层闲置。（隧道与民房关系见图1）
根据地质详勘报告揭露的地层，此里程段隧道埋深14m，隧道拱顶主要分布的地层为0～11m黄土＋粉质粘土，11～14m为中砂，14～20m为粗砂，隧道拱顶及洞身范围位于全断面砂层中，地下水位地面以下15m（见图2）。
图4：麻家什字民房与隧道关系图
图1：隧道与民房关系图
图2:民房地质图
4.2施工过程采取的措施
盾构穿越该建筑物主要的思路为快速平稳通过，为实现这个思路及控制好地表沉降在盾构穿越前、穿越过程中及穿越后，主要采取了以下措施：①做好设备检修保养。②加强渣良。 ③严格控制土仓压力及出土量。④加强管片的背后注浆。⑤控制好盾构机的姿态。⑥加强地表及建筑物的监测，及时反馈监测信息。
4.3取得的效果
从地表及建筑物沉降监测数据看，监测点最大累积沉降-5.6mm，远低于规定的警戒值，且盾构穿越后监测数据长期处于稳定状态，民房未出现开裂倾斜等现象。本次盾构成功穿越5层民房，为盾构在全断面中、粗砂层掘进及沉降控制提供了宝贵的经验。
5全断面砂层施工螺旋输送机故障处理技术
盾构在全断面砂层掘进时，由于砂的摩阻系数大，使得盾构机特别是螺旋输送机因不正常磨损易出现故障，本工程在【运动公园站～北苑站】区间掘进施工时左、右线盾构机的螺旋输送机曾多次出现故障，严重影响了工程进度。本工程施工过程中盾构螺旋输送机出现故障有以下三类：
5.1螺旋叶片的磨损严重。该区间隧道洞身处于全断面无水砂层，由于渣土较干，且渣良效果不理想，使螺旋输送机出土不畅，存在滞土现象，导致螺旋带叶片磨损严重。
5.2螺旋齿轮箱密封及马达齿轮的损坏。由于渣土较干，渣良效果不佳，使渣土到螺旋排土口时不能顺利排出，而在排土口将渣土压密，增大了排土口的压力，长期作用使砂粒进入螺旋输送器齿轮箱磨损了密封圈，进入齿轮箱后造成了螺旋输送机马达齿轮非正常磨损严重。
5.3螺旋输送器螺旋带断裂。
2009年6月19日凌晨4：50左右，左线盾构正在掘进第540环，螺旋输送机开始出现出土不连续的现象，且螺旋输送机转动时有异常响动，上午9：10施工人员在螺旋输送机出土口检查时从出土口取出了一块20x30x2.5cm的螺旋带叶片，叶片取出后螺旋输送机虽能正常转动，但仍然不能正常出土。
通过螺旋输送机预留的检查孔进行排查，在土仓附近螺旋输送机外筒壁上切开一个观察孔（见图4）。经观察孔检查发现在土仓内出土口处有一个结实的“砂墙”，堵住了出土口，并发现螺旋带伸进土仓内的部分已经被折断且被埋在“砂墙”下面。为防止挖开砂墙后出现涌砂，施作前在观察孔上安装一个可以灵活开关的手动闸门。经过5个小时的开挖，取出了已折断的螺旋带（见图5），取出后反复转动刀盘，利用搅拌棒粉碎了“砂墙”，螺旋输送机启动后出土正常，由于螺旋带变短，其出土模式由原来的从土仓内主动取土，变作被动出土。完成了该区间剩余的80环隧道施工，到达北苑站后对其进行了更换。
图3：螺旋输送机故障示意图
图4：割开的观察孔 图5：取出的螺旋带断裂段
5.4故障成因的推断
本次螺旋输送机故障的发生，是多种不利因素集中导致的结果。从螺旋带断裂段表面凹坑及断裂断口推断，螺旋带受到了坚硬物体的碰撞，使其产生了弯曲及开裂，在出土时由于土仓内坚固的砂墙将螺旋带伸进土仓部分深埋固定，螺旋在转动过程受到扭矩作用而断裂。
5.5通过上述事件总结的经验
盾构法施工机械化程度高，设备出现故障将直接影响工期，通过上述事件，可以总结出以下防治措施：
5.5.1就螺旋输送机易磨损部位进行堆焊加固，提高螺旋的耐磨性。
5.5.2盾构在无水砂层中掘进时，渣良是很关键的环节，通常的泡沫添加剂改良效果不理想，出渣不畅是导致螺旋输送机故障“元凶”，因此在盾构施工过程中须选用一定配比的膨润土泥浆作为渣良剂，以减少设备的磨损。
5.5.3加强施工机械的日常检查机维修工作，并备足易损配件，设备出现故障维修时可有效的节约维修时间。
结束语
盾构法施工已经越来越频繁的在隧道施工中应用，由于地层的变化，使得盾构在不同地层掘进时其辅助工艺（如渣良添加剂的使用）会有所不同，也会不断出现各种困难和挑战。希望此文能为盾构在全断面中粗砂层施工提供借鉴。
盾构施工总结范文第2篇
【关键词】盾构机；吊出井；到达接收
1 工程概况
该工程位于广州市海珠区南洲路站至江泰路站，含东晓南路站～江泰路站（东～江），南洲站～东晓南路站（南～东）两个区间，采用盾构法施工的隧道工程，由江泰路站始发，经过东晓南站，再由南洲站吊出井吊出，双线采用一台盾构机掘进。其中左线隧道在2007年4月18日始发，在2008年1月28日到达吊出井。吊出井此时正在进行围护结构施工，根据工期策划要求，右线隧道应于2008年6月28日始发。若待吊出井主体施工完成后，盾构机才出洞再拆解吊出，则盾构机将在吊出井围护结构外停置至少半年，且右线隧道始发时间亦将推后至少两个月。这对施工工期和施工安全都极其不利，为了能使右线隧道按计划时间始发，该工程决定采取先吊出盾构机后施工主体的施工方案。
二八号线延长线盾构1标吊出井位于南洲路站北面，基坑平面尺寸为43.9m×20.7m，开挖深度约25.218m，局部开挖深度约18.343m。基坑围护结构采用Φ1200mm，间距1350mm的钻孔灌注桩，桩间采用Φ600mm的单管旋喷桩止水。基坑支撑体系采用五道支撑，其中第一道为钢筋混凝土支撑；第二、三、四、五道为钢支撑，局部为钢筋混凝土支撑。
2 盾构机入井后的空间位置
盾构机到达吊出井后，继续掘进并拼装临时管片，待掘进至里程K10+077.568（进入吊出井内14.68m），此时临时管片已拼装4环（通缝拼装），第4环临时管片在盾尾部分沿隧道轴线方向推进0.45m，此时盾构机刀盘距南侧侧墙2.82m，盾尾离基坑北端头的水平距离约为6m，盾构机顶与第四道腰梁底的垂直距离约为2m，盾构机底与吊出井基底的垂直距离约为1.6m，停机范围地层为地层为主。盾构机在基坑中的空间位置关系，如图所示。
图1 基坑平面图
图2 盾构机入井后平面示意图
图3 盾构机入井后立面示意图
图4
图5
图6 围护桩及冠梁加强设计范围示意图（图中左边方框为围护桩及冠梁加强设计范围）
3 盾构机拆解吊装控制要点
3.1 拆解吊装前的准备工作
（1）吊装专项方案的审查
在监理工程师审批《盾构机在吊出井拆吊方案》时应特别注意盾构机分解及吊装的顺序，盾构机各部件的外形尺寸、重量、内部结构、安装方式以及吊装起重设备的各项参数，测定地基基础的承载力，选定吊装地点，并根据各项参数计算每次吊装的安全系数。特别值得注意的是吊装地点的选择，充分考虑各个部件的重量、各个部件与吊装设备的平面位置关系、吊装设备吊臂的长度、吊臂倾角与吊机有效功率的关系等因素。根据吊装地点地层的地质情况，提前制定地层的加固方案，采取有效措施对地层进行加固，使地层的地基承载力能满足吊装的要求。
（2）围护结构的处理措施
在施工左线隧道范围内的围护桩时，对左线隧道范围内围护桩的钢筋笼也进行了特殊的长度设计，即该范围内的钢筋笼长度只安放至隧道顶，控制钢筋笼底距离隧道顶约30cm左右，如此将可在盾构机入洞破桩时省去了要割除围护桩钢筋的麻烦，避免了开仓作业的风险，让盾构机入洞时更顺利安全。
在吊出井围护结构设计阶段，针对盾构机吊出，考虑围护桩除受土体压力外，还将承受盾构机吊装时的荷载作用，因此设计对左线范围内的围护桩和冠梁在配筋方面进行了加强设计，加强范围如图所示，除此之外还将基坑西侧原本为钢支撑的第四道支撑局部改成了混凝土支撑，以加强支撑的强度。
（3）地层和地面的加固措施
起重机吊装地点为吊出井的南端头，由于南端头地层较好，只对南端头地面进行了加固而未对地层进行加固。南端头地面的加固措施是：在吊装设备停放范围内浇筑了厚30cm的C40钢筋混凝土板，在板内布置了上下两层钢筋网，吊装时在板上铺设两块长8m，宽1.5m，厚8mm的钢板。
（4）盾构机到达吊出井前的控制
在左线盾构机掘进到达吊出井时之前30m需对盾构机进行定位及线路轴线复核测量，若发现偏差则需勤测勤纠；后20环管片需采用扁钢进行连接，并进行二次复紧，且每隔5环注双液防水环箍。
（5）吊出井基坑土方开挖
盾构机开挖前，吊出井基坑围护结构已施工完成，基坑封闭。待盾构机进入吊出井后，需分两步进行土方开挖，并将盾构机开挖出来。
第一步：先进行吊出井上层土方开挖，待开挖至标高约-8.8时（开挖深度约15.8m），此时盾构机刀盘顶标高约-10.3，盾构机上覆土厚度约为1.5m，开始由人工清理盾构机正上方土体。
第二步：盾构机两侧面土体则由人工配合小型机具进行开挖，两侧开挖标高至-15.5（开挖深度为22.5m），此时盾体两侧覆土约0.8m。
3.2 盾构机拆解吊装步骤
盾构机进入吊出井停机后，后配套与盾构机分离后保养（管路封堵、电缆头处理），后配套台车及桥架和主机分离后，用电瓶车拉回始发井。桥架固定到管片车上，边铺轨边用两台电瓶车往回拉。
当土方开挖至盾构机顶时，为防止挖掘机对盾构机造成损伤，采用人工开挖，人工挖除盾构机周边上半部分土体（此时盾构机盾体约外露出5.2m）后，则对盾构机进行拆解，其顺序如下：
拆除管片，焊接各种吊环并做探伤检测拆卸螺旋输送器并放置于成型隧道内拆卸管片拼装器并吊装分离中盾与尾盾并吊装尾盾分离前盾与中盾并吊装中盾拆卸并吊装刀盘吊装前盾吊装螺旋输送器
图7 盾构机半埋在井内
图8 管片拆卸及吊装
图9 盾尾吊装
图10 前盾吊装
3.3 盾构机拆解吊装要点
（1）吊装过程中的控制
每次吊装现场都有安全人员、指挥人员、司索人员、起重机司机，且配备通讯器材。吊装时司索挂钩完毕后，检查卸扣、钢丝绳的状态情况，由现场指挥人员、安全人员和起重机司机三人确认后，方可起吊。起吊时控制物体的稳定，在起吊10cm时停止一下，再次检查卸扣、钢丝绳的状态情况，确定安全后，则匀速提升物体。在整个吊装过程中安全人员、指挥人员、司索人员和起重机司机对所吊物体进行目视跟踪，观察吊物的扶护或绳索的稳固情况，避免吊装过程中与支撑发生碰撞。
（2）吊装过程应注意加强监测
注意加强对基坑的各项监测工作。在吊装前针对因吊装而使基坑容易发生变形的位置布设变形观测点并测定初始值，吊装时对变形观测点进行跟踪观测，掌握基坑的变形量，及时了解基坑的安全状态。
（3）吊装过程中应注意对支撑的保护
由于基坑内所有支撑都未拆除而且处于受力状态，基坑的空间受到限制，一旦吊装物体与支撑发生碰撞就很容易发生意外，因此在吊装过程加强现场指挥，起吊速度尽量缓慢并保持匀速，尽量避免与支撑发生碰撞，以免发生安全事故。
（4）吊环焊接后进行探伤检测
在进行盾构吊装前必须对吊环的焊接进行探伤检测，以免发生安全事故。
4 与先施工主体后吊出方案的比较
在盾构法隧道施工中，通常是先施工完吊出井的主体结构后再进行盾构吊出，但本工点由于吊出井前期施工滞后，致使工期紧迫，为保证右线隧道能按时始发，采取了先盾构吊出再施工吊出井主体结构。
下面将先从技术和工序上与先施工主体后吊出比较，分析其利弊：
4.1 有利因素
（1）缩短了盾构隧道施工的工期，为二次始发争取了宝贵的时间。
（2）吊出井主体结构施工时无需预留盾构吊出洞口，中板施工时也无需预留钢筋，中板可一次性完成浇筑。
（3）盾构机到达时无需接收架，且不需进行端头加固，到达安全可靠。
（4）无需预留隧道洞门，不需进行洞门破除，洞门可与侧墙同时浇筑，有利于防水。
4.2 不利因素
（1）盾构机需解体分次吊装。
（2）须对吊出井的围护结构进行加强设计。
（3）要求要有较好的地层。
由于施工技术和工序的不同，相对应的施工费用也有所不同，其对比如下：
（1）增加的施工费用
1）围护桩及冠梁加强设计所增加的材料费用；
2）地层及地面加固所增加的费用。该部分费用较少，因为就普通的盾构吊出有时也需对地层和地面进行加固，只是本工点的地层及地面加固的强度要求高点。
（2）节省的施工费用
1）节省了制作接收架的费用；
2）节省了端头加固及对加固效果进行检测的费用；
3）节省了洞门破除的费用。
5 结语
盾构施工总结范文第3篇
关键字：西安地铁；盾构法；隧道施工；地表沉陷
引言
盾构法（ShieldMethod）是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将带防护罩的特制机械（即盾构）在破碎岩层或土层中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。我国自20世纪50年代初开始引进盾构法隧道技术，20世纪90年代后，盾构法隧道施工技术逐渐地应用于能源、交通、水利等领域的隧道建设中。尤其是，随着我国综合国力的提高，城市现代化建设也必将提速，而缓解城市交通压力的城市地铁建设将是重中之重。城市轨道交通事业的发展，伴随着盾构法技术在我国突飞猛进的发展和广泛的应用。目前，已有约100余台盾构机在北京、广州、上海、深圳、西安等10多个城市地铁隧道施工领域发挥着巨大的效用。可以预料，21世纪必将是我国城市地铁建设的高峰时期，我国已经进入了大规模地铁的时代[1]。根据保持开挖面土体稳定所采用的平衡方式不同，盾构可分为土压平衡盾构和泥水加压盾构。土压平衡盾构的工作原理是通过调整拍拖量或开挖量来直接控制土仓内的压力，使其与开挖面地层水、土压力相平衡，同时直接利用土仓的泥土对开挖面地层进行支护，从而在开挖面土仓保持稳定的条件下进行隧道掘进。
1.工程概况
本文选题主要来源于西安地铁三号线科技路站～太白路南站区间隧道工程土压平衡盾构法施工实践（下称科太区间盾构工程）。科技路站～太白南路站区间地貌属皂河～级阶地，隧道围岩主要为密实状态的2-5层中砂，其次为密实状态的2-6层粗砂、2-4层细砂，部分段落穿越可塑状态的2-2层、4-4层粉质粘土，围岩相变大结构较为复杂。区间隧道通过2-5层中砂约占94%，2-6层粗砂约占3%，2-4层细砂约占1%，2-2粉质粘土约占1%，4-4粉质粘土约占1%。隧道通过地层断面如图1所示。
本工程地质条件极其复杂多变，在轴线方向上开挖面上下岩土性质相差悬殊，且每一种岩土厚度都很不稳定，造成土舱压力忽高忽低，难以达到平衡。随着盾构向前掘进，上部软弱砂土、砂砾超量进入土舱，容易导致地表出现漏斗状塌陷。同时，由于饱和砂土地层、砂砾地层均易固结、土水分离，易受水的渗透，不易形成塑性流动，因此被开挖下来的土砂在刀盘、压力舱内易形成“泥饼”，造成压力舱闭塞致使旋转扭矩上升、排土不畅；或由于排土口水压过大而发生喷涌，最终使开挖面失稳。饱和砂土围岩～旦发生开挖面失稳，严重时会导致开挖面前部产生流砂，发生地面坍塌[2-3]。
本课题在前人、学者、工程技术人员实践和研究的基础上，结合该工程实例，研究在饱和含水砂层条件下利用土压平衡盾构机进行隧道施工的应用技术，并对该条件下地地表沉陷控制进行研究，系统总结和阐述了土压平衡盾构机在富水砂层条件下施工的关键性技术和地表沉陷控制方法，具有一定的学术价值，对拓宽土压平衡盾构机应用范围及在相近地层条件下的地铁盾构安全施工具有参考价值和指导意义。
2.国内外盾构法施工的研究现状
英国与其他一些国家在20世纪20年代开始对“在软弱地层中开挖隧产生地面沉陷和地层变形”问题进行研究，重点在于经验公式推导及理论分析。日本在饱和砂土地层隧道施工中，泥水盾构的使用占绝大多数。
在国内，随着广州、西安、南京、苏州等城市地铁建设的发展，土压平衡盾构在含水砂层隧道施工逐渐应用，一些学者和工程技术人员开始对这一课题进行研究，例如：杨志新、袁大军对长距离富水砂层土压平衡盾构施工对土体的扰动机理、扰动规律、控制方法进行了研究；吴昊对土压平衡盾构过富水砂层的施工参数选定与控制技术进行了论述；张成对土压平衡盾构在富水砂层中掘进采用双级螺旋输送器进行了分析和总结。王振飞通过对北京地铁盾构通过砂卵石地层的研究，分析了砂卵石地层刀具磨损特征和磨损规律，优化了刀具配置方案。曾华波对广州地铁盾构区间部分穿越砂层施工中，渣土流动性差，排土困难，地下水压高时，易发生喷涌、易造成地表沉降等问题的处理方法进行了阐述。吴迪对富水砂层土压平衡盾构掘进施工引起的地表沉降进行了系统分析，找到土体的变形规律与本构模型；分析了隧道施工引起的土体扰动机理分析；阐述了土压平衡盾构施工工艺。
目前，国内对土压平衡盾构在含水砂层施工中的地层沉降控制技术及具体施工难题有较为深入的研究，但对于长距离富水砂层土压平衡盾构施工技术系统的总结和研究尚不多见。且对西安地铁全断面砂层盾构施工技术的研究也很少，因此有必要对西安地铁盾构穿过砂层段关键施工技术进行研究。
对于盾构穿越砂层地质条件引起的地表沉降，目前国内研究有吴昊对土压平衡盾构过富水砂层的施工参数选定与控制技术进行了论述；张成对土压平衡盾构在水砂层中掘进采用双级螺旋输送器进行了分析和总结；在广州地铁二号线新～磨区间下穿华南快速干线的超浅埋暗挖隧道施工中，成功应用水平旋喷搅拌桩在饱和粉细砂地层中进行超前预支护，解决了饱和砂性地层中超浅埋暗挖隧道的施工难题；李力针对北京地铁四号线西单～灵境胡同渡线隧道工程，利用理论分析、数值模拟手段，研究分析在粉细砂地层中修建大跨隧道时注浆管棚的预支护作用机理、围岩塑性区范围、地表沉降最大值及不同支护条件下的沉降。吴波、刘维宁等基于弹-黏塑性模型，使用三维有限元程序，对某浅埋城市隧道工程在开挖过程中地表和围岩变形以及围岩的稳定性的时空效应进行了分析和探讨。
对于地表沉降方面国外对软弱地层隧道开挖诱发的变形破坏机理研究起步较早，主要方法有模型试验、数值模拟和现场试验。泰沙基早在20世纪30年代利用活板门物理模型研究了隧道开挖引起的沉降和衬砌受力情况，但是不能模拟隧道开挖的过程；Adachi（2003）在1倍的重力加速度和离心条件下，利用轴对称活板门的二维和三维试验研究了覆跨比对开挖引起的地表沉降和衬砌受力的影响；Nomoto（1999）研制了小型盾构机来模拟盾构机施工过程，得到了随着施工推进地面下沉规律。在数值计算方面，主要集中在有限元和离散元应用。Park（2002）利用有限元模拟了未固结倾斜地层变形特性，得出隧道开挖引起的地表沉降与地层的倾向有很大关系；Kasper（2004）用三维有限元模拟了软弱地层中盾构开挖时地层和衬砌的应力分布和变形特点；Kimura（2005）通过研究浅埋隧道的～系列加固方法的加固效果，发现锁脚锚杆和长大管棚可以有效地控制地表沉降；Tannant（2004）利用离散元研究了高地应力下隧道衬砌的作用，发现衬砌能够很好地控制碎裂岩体变位和减小隧道周边的变形；ChenS.Cz（2002）提出了混合离散元和有限元方法模拟了碎裂岩体中隧道开挖，获得了理想结果。O.Reilly和New等针对不用的地层，研究了采用不同的施工方法所引起的地表沉降问题。在大量的实测资料基础上，提出了沉降槽宽度、地层损失和地表沉降的预计公式。Attewell等通过假定横向地表沉降为正态分布形式、纵向分布为二次抛物线形态，得出了隧道施工引起的三维地表运动公式。Attwell和Woodmae检查了大量在黏土中修建隧道的案例，发现用累积概率曲线来描述开挖面无支撑时的纵向沉降曲线是有效的，当开挖面有支撑力时，可用累积概率曲线的转换形式来描述。
3.盾构施工研究内容与技术路线
3.1盾构施工技术研究
本课题依靠西安地铁三号线科技路站～太白路南站区间隧道工程土压平衡盾构法施工实践，对盾构穿过富水砂层地段的施工技术进行系统研究。在总结国内和西安地铁盾构施工经验基础上，依据“地质是基础、盾构机是关键、人（管理）是根本”的盾构施工原则。全面分析土压平衡盾构机特点和富水砂层地质特征，结合本工程案例，研究影响饱和含水砂层土压平衡盾构施工的盾构机密封技术、刀盘开口率问题、喷涌控制技术、渣良技术、土压平衡掘进、特殊地段地层加固技术，对富水砂层土压平衡盾构施工关键技术进行系统性的总结和研究，提出对应的地表沉陷控制技术，保证安全施工[4-7]。主要研究内容有：
3.1.1砂层盾构施工技术研究
包括富水砂层盾构类型适应性研究，盾构机密封技术、喷涌控制技术、渣良技术、富水砂层土压平衡盾构掘进模式分析、富水砂层盾构刀盘刀具适应性分析，提出合理的盾构施工参数。
3.1.1.1土压平衡掘进
盾构机穿越砂层时建立土压平衡掘进模式，掘进参数选择时适当提高盾构机的推进速度，降低刀盘转速，严密监测地表沉降情况，确保平、稳、快通过砂层。
3.1.1.2渣良
向刀盘、土舱喷注泡沫剂，土舱中砂土、水体与泡沫剂充分搅拌，形成具有较好和易性、密水性的稠体状塑性流动体，通过盾构机螺旋排土器输送到盾构机体外，有效防止螺旋排土器出口处喷涌现象的发生。
3.1.1.3建立土压平衡掘进模式
典型砂层地段掘进时的土压平衡模式，其土压值设定为1.8～2.3bar，刀盘转速1～1.5r/min，推力控制在1500t以下。
盾构机掘进过程中，主要通过以下两种方法来建立有效的土压平衡：一是在维持推进速度不变，保持土舱压力的情况下，根据螺旋机出口处渣样外观及其含水量，以及螺旋机扭矩数据，合理调整螺旋机转速及开启度（一般情况下螺旋机转速为2～5rmp，开启度为10%～30%），并采取渣土车逐斗控制出土量的方法严格控制渣土排放量，确保土舱压力足以平衡开挖面土水压力；二是在保持螺旋输送机转速或闸门开启度不变的情况下，增大盾构机的推力，降低刀盘转速，达到增大土舱压力的目的。
3.1.2砂层盾构隧道地表沉陷控制技术研究
提出合理的盾构施工参数，采用信息化施工技术，制定地表沉陷监测方案设计，采用FLAC数值计算预测地表沉陷规律，完成地表监测结果与FLAC预测结果分析研究。
3.1.2.1合理选择掘进模式和掘进参数
一般采用土压平衡模式，根据地下水位、地层条件、隧道埋深等合理选择土仓压力。合理选择掘进参数，例如：螺旋输送器的转速、闸门开度，刀盘转速，推进千斤顶的推力等。
3.1.2.2做好监测工作，及时反馈监测信息
适当加密监测频率，根据地表沉降和建筑物沉降的监测数据，结合地质情况，及时调整土仓压力、千斤顶推力等施工参数。
3.2盾构施工的技术路线
4.盾构施工的常见问题及解决对策
4.1盾构施工的常见问题
4.1.1由于地层的不确定性，可能出现不可预知的突发状况；由于砂层具有渗透系数大、粉细砂层易液化、粘性砂层流动性好等特点，因此，盾构机通过该地层时，受到扰动后地层的土力学特性易发生变化，如桩基处于砂层中，砂层受扰动后，降低了桩与土体之间的摩擦力，消弱了桩基的承载力，造成建筑物沉降。若盾构开挖面或其上方存在较厚的砂层，当这些砂层受到扰动时易产生液化，液化后的砂土体从切口环位置或刀盘开口处流入土仓，致使出土量很难得到控制，从而造成上部土体塌方和掘进中的喷涌现象。砂层喷涌之后，需用大量时间进行清理，严重影响盾构施工进度。
4.1.2盾构穿砂层段内出现刀具严重磨损情况，导致无法掘进施工。由于隧道穿越的地层较原地勘资料变化较大，呈现为致密的卵石层，使得重型撕裂刀无法松动土层，形成实际上利用切刀松动土体，大部分刀齿受卵石碰撞而崩裂；周边刮刀由刀齿切削地层改为刀座切削地层，刀盘扭矩增大，进一步加剧刀具磨损，增大了掘进扭矩。
4.1.3如何根据地表监测结果，合理调整盾构施工参数。工程施工前，通过补充地质钻孔和回声测深仪，进一步查清隧道的地质条件和覆土厚度，为盾构机选型、盾构掘进参数的选取及制定相应的辅助措施提供第一手准确资料。
4.2解决对策
4.2.1尽可能做好应急预案，在任何情况下都严格按照规定进行应对；
4.2.2在进入全断面砂层之前，先行更换刀具。依然出现该情况的，在做好支护措施的情况下，在线路以外打竖井至盾构深度，而后打横洞至刀盘处，带压换刀。
4.2.3通过系统分析，参考相关工程的施工经验，并结合本工程实际，进行合理的调整，保证盾构安全推进。
5.结论
根据西安地铁三号线科技路站～太白路南站区间隧道工程施工实践，研究在饱和含水砂层条件下利用土压平衡盾构机进行隧道施工的应用技术，系统总结和阐述了土压平衡盾构机在富水砂层条件下施工的关键性技术，对拓宽土压平衡盾构机应用范围及在相近地层条件下的地铁盾构安全施工提供参考和指导。
参考文献：
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[3]程卫民.日本在砂土中长距离盾构法隧道施工技术[J].人民长江，1999，30（4）：45～46.
[4]李建斌.浅谈盾构刀盘的设计与应用[J].建筑机械化，2006，3：31.
[5]魏康林.土压平衡式盾构施工中喷涌问题的发生机理及其防治措施研究[D].南京：河海大学，2003.
[6]张旭东.EPB盾构机在富水砂层中的适应性分析[J].铁道建筑技术，2009（2）：99～102.
盾构施工总结范文第4篇
【关键词】盾构技术 现状 优点 看法
中图分类号：U455.43 文献标识码： A
引言
现代经济的迅速发展加大了我国对隧道工程的需求，隧道施工常用的方法是明挖法、浅埋暗挖法和盾构法，其中盾构法由于施工方便、施工速度快、环境污染小且安全性高从而得到迅速的发展，目前盾构技术已成为地铁、通信、电力、水道等城市隧道的主要施工方法。本文对盾构技术的现状及优点进行了总结，并阐述了对我国盾构技术的一些看法。
1.盾构技术的现状
盾构技术起步于1818年，由英国工程师布鲁诺尔提出并取得了专利。1869年Great提出采用新开发的圆形盾构，扇形铸铁管片，使得建造跨过泰晤士河的第二隧道圆满完工，随后他又在南伦敦隧道施工中成功运用了盾构和气压结合的技术，为现代盾构技术奠定了基础。
19世纪末到20世纪中叶盾构技术相继传入美国、法国、德国、日本、前苏联和我国，并得到了发展，建造了各种不同用途的隧道，其中包括美国巴尔的摩，法国巴黎，德国柏林，前苏联莫斯科、列里格勒，日本东京等，使得盾构技术在世界各国开始推广普及。
20世纪60年代中期至80年代，盾构技术继续发展，并完善了圆形断面的盾构技术，包括压气盾构、挤压盾构、土压盾构、泥土加压盾构、泥水盾构等。
20世纪90年代是盾构技术发展的黄金时期，在该时期盾构技术得到了改进和提升，比如泥土成分配比，出泥、出土的速度参数的优化等，施工断面从常规的单圆形向双圆形、三圆形、矩形、马蹄形及复合断面发展，施工技术向高速施工、长距离施工、急曲线施工、地中对接技术等转化，使得盾构技术逐渐成熟，加速了盾构技术的自动化进程。
2.盾构技术的优点
传统的明挖法由于经常受到地形地貌的限制，导致应用领域不宽，并且由于明挖法施工速度慢，施工工期长，导致交通长时间阻塞，不仅给居民出行带来困难，也加大了工程的负担，并且给其他商业行业造成了一定的经济损失；另外，由于明挖法对施工人员需求较大且易造成周围地层的沉降，不仅给周围构造物的安全造成威胁，而且也给施工人员本身造成威胁；最后由于施工过程噪声大，污染大，严重影响了人们的正常生活。
盾构技术的蓬勃发展解决了明挖法中存在的诸多缺陷，其优点包括：(1)施工不再受地形地貌等地表环境的影响，使得盾构技术应用更为广泛；(2)施工占用地表面积较少，使得地面通行受到的影响较小，对人们正常的出行影响较小；(3)适用于大深度、大口径施工，使得施工成本得以降低；(4)施工速度较快，施工工期较短；(5)操作简单，施工过程所需人员较少；(6)噪声、震动污染较小，对周围居民正常生活影响较小；(7)盾构法修建的隧道抗震性能较明挖法好。
由此可见盾构技术使得隧道施工向着机械化、省力化、大深度、长距离方向发展，并且对城市隧道的施工带来了极大的便利，使得盾构技术在所有隧道施工技术中一直处于稳固的统治地位。
3.对我国盾构技术的看法
我国盾构技术起步较晚，直到现在我国盾构技术在发展过程中依然存在着诸多的缺点。例如地中盾构对接技术尚不成熟；进、出洞技术尚有难题未攻克；竖井隧道一体化施工技术还处于一片空白；盾构技术在特殊地域所能应用较少等等。
鉴于我国盾构技术的以上缺点，我国应本着隧道安全性、耐久性、经济性、清洁性、适用性、美观性的原则，改造原有的技术并引进新技术，完善我国盾构技术，攻克盾构技术种类不多的缺点，使我国盾构技术向着机械化、省力化、标准化、规范化、信息化方向迈进。
由于目前土压、泥水盾构技术已在我国铺开形势，因此当务之急是健全每个施工环节的管理系统，其中包括：(1)做好对工作面稳定性及盾构机本身性能的检查工作，防止因隧道坍塌、盾构机异常等造成的不必要损失，并定期对刀具的磨损情况进行检查；(2)做好洞内外的测量工程，并引起先进的测量技术，制定合理的规范和修正方法；(3)盾构机运作期间应对盾构数据进行采集分析，并对各种参数进行调整，使得盾构机运转更加合理化；(4)固定周期对盾构机的刀具、液压装置等进行检修；(5)做好注浆质量和注入操作的管理；(6)采用合理的管片拼接技术，并研究新型管片以改善管片性能，如纤维混凝土管片；(7)加强对盾构隧道运营期的加固处理和防渗工作。
4.结语
盾构技术是现代隧道施工技术中的关键技术，本文总结了盾构技术发展的现状及盾构技术较传统明挖法的优势，并据此提出了对我国盾构技术发展过程中的一些看法。我国盾构技术在关键技术上已经取得了突破的进展，并且也实现了盾构机的中国制造，但在隧道施工工程中还是存在着诸多缺陷，在隧道施工中，施工单位不仅要做好隧道基础施工与关键施工技术，同时还要做好隧道施工管理与质量监控，确保隧道工程具有较高施工质量水平， 提高隧道的耐用性、安全性和舒适性，加快建立健全的管理系统。
【参考文献】
[1]刘宣宇.盾构技术的发展与展望[J].施工技术，2013，1.
[2]陈馈，冯欢欢.中国盾构技术的发展与创新[J].盾构施工，2012，12.
盾构施工总结范文第5篇
关键词：地铁;盾构机;试掘进
1 概述
在地铁盾构区间施工中，盾构进洞后，为了更好地掌握盾构的各类参数，施工时注意对推进参数的实时设定优化，地面沉降与施工参数之间的关系，并对推进的各项技术数据进行采集、统计、分析，争取在较短时间内掌握盾构机械设备的操作性能，确定盾构推进的施工参数设定范围，将开始掘进的一段距离作为试推段。
2 试掘进重点工作
试推进阶段重点是做好以下几方面的工作：
（1）用最短的时间掌握盾构机的操作方法，机械性能，改进盾构的不完善部分。
（2）了解和认识隧道穿越的土层的地质条件，掌握这种地质下的各式盾构的施工方法。
（3）通过本段施工，加强对地面变形情况的监测分析，掌握盾构推进参数及同步注浆量参数。
3 试掘进阶段的参数确定
3.1 参数确定
盾构初始掘进是从理论和经验上选取各项施工参数，在施工过程中根据监测数据及反馈的各种信息，对施工参数及时加以调整。
盾构机出洞后，初始掘进分以下几个阶段实施。
首先在盾构机穿越加固土层后，以日进度3～4m的速度推进，对密封仓土压力、刀盘转速及压力，推进速度，千斤顶推力，注浆压力及注浆量等，分别采用几组不同施工参数进行试掘进。通过地表沉降的测量和数据反馈，确定一组适用的施工参数。
然后提高日进度为4～5m，通过施工监测，根据地层条件、地表管线、周边建筑情况，对施工参数作慎密细微的调整，以取得最佳施工参数。
完成上述的工作要点后，将推进速度提高到正常的计划进度6环/日，但以满足地表沉降要求为标准，以确保建（构）筑物、管线的安全为准则。
通过此阶段的试掘进，对隧道的轴线控制，衬砌安装质量均有了各项具体的保证措施，进一步掌握施工参数，能根据地下隧道覆土厚度、地质条件、地面附加荷载等变化情况，适时地调整盾构掘进参数，为整个区间隧道施工进度、质量管理奠定了良好的基础。对区间沿线建（构）筑物、管线的保护也掌握了初步的规律，并以此指导全过程施工。
试推进是相对于正常掘进而言，在此期间，试推进也是对盾构机的整机性能进行全面的检验，通过试推进检验配套设备的配合能力，可及时修正和加强。
另外，管片与土体的摩擦力可提供进入正常掘进推进千斤顶足够的反力，以隧道衬砌后内径为5500mm，管片的厚度为350mm，外径6200mm，试推进100m为例，估算如下：
F=S×f=（3.14×6×100×2.5）t=4710t
其中：
S- 100m管片外表面面积；
f-管片与衬背压浆形成的水泥土之间的综合摩擦系数，取2.5t/m2。
大于一般推进时用到的推进力（约1000-2000t），足够提供推进需要的反力。
3.2 控制要点
在盾构未进入加固土体区时就应严格控制盾构机的操作，适当对开挖面注水或注入膨润土泥浆等，并低速推进、低速转动大刀盘，严防超负荷运转，以免产生盾构进入接收井之前，刀盘被水泥土搅拌桩卡住而强行推进的不利现象，亦减少盾构刀盘磨损。
通过初始掘进，完善施工组织设计方案；完善盾构施工各个工种工序岗位的操作规程、作业工法；通过施工监测反馈回的数据及分析成果，总结出最佳掘进参数，包括推进力、推进速度与螺旋输送器转速的关系、刀盘转速、土压力上限下限值，掌握控制土体沉降的方法。
3.2 注意事项
（1）盾构靠近洞门。待出洞装置、导轨安装完毕后，盾构以最快速度靠上洞门，缩短洞门暴露时间。
（2）防止盾构旋转、上飘。盾构出洞时，正面加固土体强度较高，由于盾构与地层间无摩擦力，盾构易旋转，应加强对盾构姿态的测量，如发现盾构有较大转角，可以采用大刀盘正反转的措施进行调整。盾构刚出洞时，推进速度宜缓慢，大刀盘切削土体中可加水降低盾构正面压力，防止盾构上飘，加强后盾支撑观测，尽快完善后盾钢支撑。
（3）洞圈封堵。盾构全部进入洞门，立即封堵洞圈，焊接扇形钢板，以防洞口漏浆，盾尾离开洞门约3m时，应对洞口压注聚胺酯或双液浆封堵，并同时开启同步注浆及盾尾油脂系统，以免注浆液倒灌，堵死浆管。
4 试掘进阶段的施工监测
盾构在推进阶段，做好盾构出洞后地表面、地下管线、地面建（构）筑物的施工监测，对施工中可能产生的各种地表隆沉、变形，及时采取相应的措施及保护手段。
试推进阶段是全过程的前奏，所以施工监测显得更为重要。对地表变形监测，采用沿轴线方向布设沉降监测点，包括深层沉降点，并加设横断面监测点；对地下管线，按要求的距离布设沉降点；对建筑物在调查研究的基础上，对轴线两侧盾构机影响区域范围的建筑物，布设沉降监测点。并布设相应的倾斜、裂缝监测点。上述测点的监测，每天不少于2次，并根据需要，适时加密监测频度。
由于上述各类变形往往不是即时出现的，也就是说待到变形时，盾构已越过原本造成变形的地下对应作业区，故需及时地进行分类监测，掌握盾构机掘进作业与地下土层变形、地表变形和地下管线、建筑物沉降等的内在规律，及时反馈信息数据，指导盾构掘进作业。监测工作在盾构作业即将进入影响区开始，直至盾构作业脱离影响区，且地表滞后变形渐趋稳定的整个期间内跟踪测量与监测。
5 试验段掘进参数的选择分析
5.1 拟达到的目的
盾构机掘进的前一段距离作为试掘进段，通过试掘进段拟达到以下目的：
（1）用最短的时间对新盾构机进行调试、熟悉机械性能。
（2）了解和认识本工程地质条件，掌握各地质条件下盾构施工方法。
（3）收集、整理、分析及归纳总结各地层的掘进参数，制定正常掘进的操作规程。
（4）熟练管片拼装的操作工序，提高拼装质量，加快施工进度。
（5）通过本段施工，加强对地面变形情况的监测分析，反映盾构机出洞时以及推进时对周围环境的影响，掌握盾构推进参数及同步注浆量。
5.2 施工记录
盾构机在完成前试掘进后，将对掘进参数进行必要的调整，为后续的正常掘进提供条件。并做好施工记录，记录内容有：
（1）隧道掘进：施工进度，油缸行程、掘进速度，盾构推力、土压力，刀盘、螺旋机转速，盾构内壁与管片外侧环形空隙（上、下、左、右）等等。
（2）同步注浆：注浆压力、数量、稠度，注浆材料配比、注浆试块强度。
（3）测量：盾构倾斜度、隧道椭圆度、推进总距离、隧道每环衬砌环轴心的确切位置。
6 结论
通过对盾构一定距离的试推进，并加强过程控制，用最短的时间掌握了盾构机的操作方法和机械性能，并改进了盾构的不完善部分，同时了解和认识了隧道穿越的土层的地质条件，掌握这种地质下的各式盾构的施工方法和施工参数。盾构机完成试掘进施工后，将要进行整体验收。验收之后，盾构施工将进入新的阶段。
参考文献
盾构施工总结范文第6篇
摘 要: 对我国盾构隧道施工技术在地铁工程、上下水工程等城市隧道工程中的使用情况进行了总结, 并对盾构技术所遇到的主要问题技术进行了阐述。通过对国内外地铁建设情况的比较, 国内相关工程项目信息的收集, 对盾构技术在我国的应用前景进行了展望。最后, 通过介绍国外的一些新型盾构技术, 探讨了盾构技术的发展方向。
近年来, 我国开展大规模的城市市政工程建设, 尤其是几个重要城市都已开始了地下铁路的建设工程。在这些地下工程中, 由于受到施工场地、道路交通等城市环境因素的限制, 使得传统的施工方法难以普遍适用。在这种情况下,对城市正常机能影响很小的隧道施工方法- 盾构施工法普遍得到了人们的关注, 并且在一些地区已经有了较为广泛的使用。
虽然我国在盾构隧道施工方面已有了一定的成功经验和技术积累, 但仍然存在大量的技术问题。除盾构机械制造和施工控制管理等综合技术问题以外, 在岩土工程的领域内也存在许多尚待解决的理论和技术问题。比如, 盾构隧道管片设计理论的统一、系统化问题; 隧道开挖面稳定机理和控制问题; 相邻或叠交隧道相互影响的评价问题等等, 都还需要我们进行不懈的研究和积累。
在这样的背景下, 为了下一步更好、更经济、更安全地使用盾构技术, 有必要把我国盾构技术现状进行总结。进一步, 根据国外的经验指出解决各种技术问题的一般思路, 明确今后盾构技术应该发展的方向。
1 盾构技术基本原理与特点
1) 盾构技术基本概念: 盾构隧道施工法是指使用盾构机, 一边控制开挖面及围岩不发生坍塌失稳, 一边进行隧道掘进、出渣, 并在机内拼装管片形成衬砌、实施壁后注浆, 从
而不扰动围岩而修筑隧道的方法盾构机有很多的型式, 典型的盾构机( 土压平衡式盾构) 可示于图1。盾构机的所谓盾是指保持开挖面稳定性的刀盘和压力舱、支护围岩的盾构钢壳。所谓构是指构成隧道衬砌的管片和壁后注浆体。由于盾构一般使用于以土为围岩的隧道工程施工中,与岩石围岩不同, 土体不具有自立稳定性, 所以保持开挖面稳定的系统( 盾) 就非常重要。
与盾构相似的施工技术还有岩石掘进机( TBM) 和顶管法。但是无论在施工方法和适用范围方面这两者都与盾构法有较大的不同。TBM 的施工对象是山岭隧道, 其围岩多是可以自立稳定的岩石, 所以机械上不设置压力舱, 其衬砌也很少使用管片。泥水加压式顶管和土压平衡式顶管在掘进及开挖面稳定方面近似于盾构, 但衬砌不是装配管片形成, 而是使用各种管从洞口顶入, 其使用范围也限于直径较小的隧道。
2) 盾构技术基本原理: 盾构施工的主要原理就是尽可能在不扰动围岩的前提下完成施工, 从而最大限度地减少对地面建筑物及地基内埋设物的影响。为了达到这一目的, 除了刀盘和盾构钢壳可以被动地产生支护作用以外, 使用压力舱内泥土或泥水压力平衡开挖面上的作用土压力和水压力;使用壁后注浆及时充填由开挖产生的盾尾空隙, 主动地控制围岩应力释放和变形是盾构技术的关键。土压平衡式盾构主要是将开挖土砂通过各种搅拌翼在压力舱内搅拌, 使其形成一种塑性流动状态, 然后通过千斤顶的推进力和控制螺旋式排土器的排土量调节压力舱内的泥土压力, 使其与开挖面上的土压力和水压力进行平衡( 图2( a) ) 。泥水加压式盾构是将压力舱内充满泥浆, 通过调节泥浆压力与开挖面上的土压力和水压力进行平衡( 图2( b) ) 。比较于使用泥土压力的土压平衡式盾构, 作为使用液体作为压力控制的媒体, 泥水加压式盾构在控制开挖面稳定方面具有较大的优点。因此, 国外的大断面隧道以及高水压力隧道多采用泥水加压式盾构进行施工。但是, 泥水加压式盾构是通过将稠泥浆从压力舱下部排出的方法进行出渣。这时渣土需经大型的泥浆处理设备处理后
才能废弃, 所以设备的造价相对较高。
壁后注浆是对盾尾形成的施工空隙进行填充注浆, 以减小由于管片四周所出现的空隙而产生的地基应力释放和地基变形, 是盾构施工的重要环节之一。如图3( a) 所示, 盾尾
空隙的大小是由盾构钢壳厚度和盾尾操作空间所决定的, 一般在5~ 10 cm 左右。如图3( b) 所示, 壁后注浆有通过在盾构钢壳上设置注浆管, 在空隙生成的同时进行注浆的同步注浆方式和通过管片上预留的注浆孔进行注浆的及时注浆方式两种, 其中同步注浆更有利于地基沉降的控制。
3) 盾构的基本型式: 盾构的类型一般可根据头部的结构、开挖方式、开挖面稳定原理进行分类, 常见的盾构型式示于图4。在盾构使用的早期阶段, 没有压力舱的敞开式盾构曾一度广泛的受到使用。但是近10 年, 由于设置压力舱的闭胸式盾构在控制围岩稳定性方面发挥出的卓越作用, 敞开式盾构的使用越来越少, 可以将其称为旧式盾构。而我们现在常说的、常用的多为闭胸式盾构, 也可将其称为现代盾构。现代盾构主要有两大类, 也就是土压平衡式盾构和泥水加压式盾构。在土压平衡式盾构中, 又可以根据在开挖面或压力舱内是否添加促进泥土塑性流动化状态的添加剂( 泥浆、减水剂、泡沫等) 分为土压式和泥土压式两种。
4) 盾构技术的基本特点: 盾构隧道施工技术的特点可以归纳为以下几点:
( a) 对城市的正常功能及周围环境的影响很小。除盾构竖井处需要一定的施工场地以外, 隧道沿线不需要施工场地, 无需进行拆迁而对城市的商业、交通、住居影响很小。可以在深部穿越地上建筑物、河流; 在地下穿过各种埋设物和已有隧道而不对其产生不良影响。施工一般不需要采取地下水降水等措施, 也无噪声、振动等施工污染。
( c) 对施工精度的要求高。区别于一般的土木工程, 盾构施工对精度的要求非常之高。管片的制作精度几乎近似于机械制造的程度。由于断面不能随意调整, 对隧道轴线的偏离、管片拼装精度也有很高的要求。
( d) 盾构施工是不可后退的。盾构施工一旦开始, 盾构机就无法后退。由于管片外径小于盾构外径, 如要后退必须拆除已拼装的管片, 这是非常危险的。另外盾构后退也会引起的开挖面失稳、盾尾止水带损坏等一系列的问题。所以,盾构施工的前期工作是非常重要的, 一旦遇到障碍物或刀头磨损等问题只能通过实施辅助施工措施后, 打开隔板上设置的出入孔进入压力舱进行处理。
2 我国盾构技术的使用情况
虽然早在1950 年代初期, 我国东北阜新煤矿就有使用手掘式隧道修建疏水巷道, 1957 年在北京市下水道工程中使用小断面盾构施工的记载。但能够较为完整地反映盾构技术在我国的使用历史的还是具有软土地基特点的上海地区, 发展历史可以总结为图5。从60 年代开始试验施工,1966 年打浦路越江隧道使用网格式盾构成功地完成大断面隧道的施工, 1985 年延安路北线越江隧道再次使用直径11.3 m 的网格式盾构施工都是具有标志性意义的工程。从1985 年开始使用土压平衡式盾构以来, 这种适合于上海软土地基的盾构型式得到了广泛地使用。从1990 年开始建设的上海地铁1 号线, 1996 年开始建设的上海地铁2 号线基本都是使用土压平衡式盾构进行施工。此后, 在1996 年延安东路南线越江隧道工程中, 首次成功使用了泥水加压式盾构。随后, 中折装置及矩形盾构等新技术也相继得到了使用。
3 小 结
盾构施工总结范文第7篇
【关键词 】砂卵石地层；盾构施工；地表变形特点；影响因素
随着经济的快速发展和城市化进程的不断推进，全国越来越多的大、中城市开始大范围修建或筹建地铁，盾构法以其高适应性、高度自动化、型式多样化、快速、高效、安全、环保等优势逐步成为隧道暗挖施工的首选施工方法。实践证明无论选用何种施工方法，都不可避免地对周围土体造成一定程度的扰动，盾构施工引起地表沉降的基本原因是盾构掘进引起地层应力损失、隧道周边地层受到扰动或剪切破坏的再固结，由于盾构施工引起的地表沉降因素相当复杂，除与地层条件密切相关外，还与盾构掘进时的平衡土压、掘进速度、推进压力、注浆时间、注浆压力、注浆量等有关，因此很难准确计算和预测[1]。数值分析只能是为工况变形预测提供纯理论上的预测，对实施施工偶发事件，施工队伍素质这些因素无法预见、考虑。因此现场实施监测对及时调整、优化施工参数，预测、预报风险是十分必要的。
1盾构施工地层变形特点
对于盾构施工引起地面变形的特点，国内学者研究的比较多[1～4]。其中丁文其将盾构施工地表变形分为：挖土阶段、盾尾注浆阶段、盾尾脱开阶段、固结沉降4个典型阶段；易宏伟则是对盾构施工隧道轴向和横向扰动范围进行了分区，并分析了个分区土体在盾构施工过程中应力路径及应力状态的变化过程；徐永福则阐述了盾构推进过程地表沉降的组成部分，利用隧道衬砌压力的变化提出了施工扰动影响度的定义，估算了盾构掘进时周围土体中应力扰动程度。
在前人研究总结的基础上盾构法隧道施工引起的地面变形按时间先后可分为5个阶段[1，3，7]：1）盾构机到达之前的地面变形；3）盾构机通过阶段的地表变形；4）管片脱出盾尾阶段的地标变形；5）地表后期固结阶段的变形。
2砂卵石地层盾构施工现场监测实例分析
2.1 工程概况监测断面的布置
北京地铁九号线科怡路站～丰台南路站盾构区间采用德国海瑞克土压平衡盾构机。隧道覆土约8.5 m ～10.0m。区间主要穿越地层卵石⑤、卵石⑦。卵石⑤层最大粒径380mm，一般粒径20～80mm，粒径大于20mm颗粒含量约为总质量80～90%，亚圆形，中粗砂充填，局部大于200mm的漂石含量约为15-45%。卵石⑦层最大粒径600mm，一般粒径30～120mm，粒径大于20mm颗粒含量约为总质量的80～95%。亚圆形，中粗砂充填，局部大于200mm的漂石含量约为25-45%。区间施工不涉及地下水。为了分析盾构施工过程隧道地表变形情况，本文选取区间右线典型监测断面，总结地表的沉降变形特点，浅析地表沉降的影响因素。
2.2 地表变形特点分析
盾构隧道上方地表监测点随盾构推进变形时
程曲线如图。从图上可以看出第1阶段，盾构开挖面到达之前，盾构推进对前方土体产生挤压 ，根据现场监测的第一手资料，最大隆起多发生在距离刀盘6m～10m位置，隆起位移量在-0.7mm～+2.3mm，隆起百分比占到80%以上；
第2、3阶段变形主要发生在开挖面到达和盾构通过阶段，盾构推进，盾构外壳与土层之间形成剪切滑动面，剪切应力引起地面地面变形，推进速度越大，产生的剪切应力越大，表现为地表变形也越大，另外这部分沉降受盾构姿态、管片拼装千斤顶的收回等因素影响，发生部分沉降，根据本区间现场监测数据，该部分沉降占到总沉降量的18%～26%左右；
第4阶段发生在管片脱出盾构机盾尾阶段，在这个阶段发生发生的沉降量最大，是最易发生突沉的阶段，其沉降量占到最终累计沉降量的62%～80%；这个阶段也是预防过大沉降的关键阶段，要想预防过大沉降，做到同步注浆是关键；
第5个阶段，该阶段变形主要由盾构推进对周围土体的扰动引起，主要由土层的蠕变固结引起，这部分变形在最终沉降的比例较小，尤其是卵石地层，从图3也可以看出在完成前四段的沉降后，地面变形很快趋于稳定。
从测点的时程曲线还可以看出：
1）砂卵石地层盾构施工，最大沉降沉降发生在隧道中心线上，自中心线沿垂直隧道方向成逐渐减小的趋势；
2）砂卵石地层盾构施工隧道中心线地表变形集中在9m～23mm区间段；
3）砂卵石地层稳定较快，在管片脱出盾尾后2～3天，地表变形就基本趋于稳定。
从图4可以看出，每天实测数据显示，随着测点距离开挖面间距的缩短，隧道中心线位置测点沉降明显增加，沿垂直隧道方向，测点变形成递减趋势，在盾尾脱出后沉降达到最大，之后随着开挖面的前移沉降逐渐趋于稳定，每天断面监测点变形呈现明显沉降槽。
3浅析砂卵石地层盾构施工地表变形影响因素
盾构施工对地层的扰动影响因素可根据前述5阶段变形进行总结分析。
3.1 地层状况的调查和初始推力的确定
要想在施工过程中达到有效控制地表沉降的目的，首先要在盾构推进之前要对推进地层状况，确定初步推进参数，理想的推力是静止土压力，使开挖面前方土体处于原始的弹性平衡状态，使前方土体处于既不隆起也不下沉状态，但在实际推进过程中，这个平衡实为动态平衡，在推进过程中受推进速度和出土量牵制，推力往往在一定范围内进行波动，故确定合理的推力是预防地面沉降的关键一环。该参数可以通过设立试推段来确定。
3.2 推进速度和连续性
盾构推进过程中若推进速度越快，则盾构与土体间产生的剪切应力就会越大，对土体的扰动就越大，地表沉降将越大。
确保盾构推进的连续性也是影响地表沉降的重要因素，盾构停推时，在正面土压力的作用下，势必造成盾构或多或少的后推，在盾构停顿后在复推时易造成局部塌方，盾构在中途检修或其他需要暂停时，建议做好防止后退措施，同时尽量减少暂停时间；
3.3 出土量
盾构推进过程中应防止开挖，严格控制出土量，
根据现场监测经验，出土量只要量化控制的好，地表沉降就能控制的住。
3.4 隧道覆土厚度
在设备一定的情况向，覆土越厚，盾构施工产
生的沉降槽宽度就会越宽，相同地层损失的情况下，地表产生的最大沉降将会越小。
3.5 盾尾同步注浆
盾构施工，以适当的注浆压力、注浆量、注浆
浆液在管脱出盾尾时对管片与土层间的建筑空隙进行同步或及时注浆是防止地表沉降的关键措施。
1）保证注浆时间的及时性，尽量缩短管片脱出盾尾的时间间隔，若是注浆不及时，尤其是在地层变形发生之后，就很难达到预期的注浆效果。
2）保证注浆量、控制注浆压力。所注浆液会硬化收缩，注浆量不足达不到注浆效果，因此注浆量必须超过理论上的建筑空隙的体积，注浆过量势必引起地表隆起或跑浆等现象，造成浪费。但由于盾构施工偏差、局部超挖、地层空隙等原因，使得注浆量不易估算，因此还应结合注浆压力来控制。
4结语
（1）砂卵石地层盾构施工，随着开挖面的推进，地表变形特征明显，开挖前期会有少量隆起，之后在盾为脱出时沉降变形有个骤增，之后随着开挖面的前移，砂卵石地层变形很快（2～3天）趋于稳定。
（2）根据现场监测经验，盾构施工地表总沉降一般能控制在20mm以内，管片拖出盾尾阶段沉降量占到总沉降的62%～80%。
（3）在盾构施工过程中，根据现场监测结果，
可对施工参数进行及时修正，达到优化推进参数，有效控制沉降的目的。
参考文献（References）
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4 王明年，魏龙海，路军富，朱招庚.成都地铁卵石层中盾构施工开挖面稳定性研究.岩土力学， 2011年1月第32卷第1期.
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盾构施工总结范文第8篇
关键词：地铁；盾构法；施工风险管理
前言
近些年来，盾构法逐渐在地铁工程施工中得到广泛的应用，但是，在应用该施工方法进行的过程中却存在沉降风险、不可预测的地质风险、障碍物风险以及其他作业风险等，都可能会给盾构法的施工造成影响，对此，必须采取相关的应对措施，本文主要对地铁盾构法施工风险管理进行分析，希望可以为行业的发展提供一定的帮助。
1 地铁盾构法施工中的常见风险分析
1.1 沉降风险
在使用地铁盾构法施工的过程中，会引起施工位置周围土体的沉陷、松动，直观的表现出了地表沉降的现象[1]。然而，盾构法施工时周围土体的沉降，将会对附近的建筑物、地下管线等造成严重的影响，如，建筑物倾斜、裂缝、地下管线开裂、坍塌等现象时有发生。从物理学的角度上来分析，沉降风险的存在，主要是地铁盾构法施工过程中对地层土地造成剪力破坏，从而产生沉降风险。
1.2 不可预测的地质及障碍物风险
众所周知，地铁盾构法在施工的过程中，需要进行地质勘探，一方面要了解施工地区的地质情况，而另一方面则是要了解地下存在哪些障碍物，以便于在施工过程中及时规避这些风险[2]。但是，在实际地质勘测的过程中，由于地质勘测的困难，不能完全保证地质勘探的全面性、真实性、可靠性，很难预测穿越地层的地质情况以及障碍物，从而为地铁盾构法施工埋下了不可预测的地质及障碍物的风险，甚至在施工过程中会出现一些安全事故，后果不堪设想。
1.3 其他作业风险
在地铁盾构法施工的过程中，除了以上所提到的常见风险之外，还有一些其他的作业风险，例如，换刀作业风险、盾构机压气作业风险、隧道内运输作业风险等。无论是哪种风险的存在，都将会对盾构法施工带来一定的安全隐患、质量隐患等，甚至会导致安全事故的发生，而且，由于地铁盾构法的施工位置是在地下，一旦发生故障造成的影响极大。
2 地铁盾构法施工风险管理措施分析
2.1 积极做好风险识别工作
通过以上对地铁盾构法施工中常见的风险分析了解到，当前地铁盾构法施工中存在多种风险因素，任何一项风险因素都将会对施工质量以及施工安全带来极大的影响，为了做好风险管理工作，需要对其进行风险识别，及时发现风险、规避风险，进而有效的避免或降低风险对施工带来的影响[3]。首先，应加强地铁盾构法施工风险的评估，打破传统风险评估的单一方式，要以多元化、多层次的方式对盾构法施工的风险进行联合评估，建立健全风险评估体系，确保评估过程中发现施工中潜在的风险因素，全面提高风险评估的合理性、科学性。其次，要准确的识别地铁盾构法施工过程中存在的风险，主要采用经验数据分析、实验论证、专家咨询等方式来识别地铁盾构法施工过程中存在的风险因素，以便于采取有效的应对措施。例如，盾构法施工中涉及到的地下水状况、沿线地质条件、周围建筑物、穿越的地下管线等，这些具有特殊性的因素，在盾构法实施时也应制定具备特殊性的如辅助加固法、施工方法、盾构选型、施工管理等条件进行改进，有针对性的做好风险的规避及应对方案。另外，在风险识别的过程中，要综合考虑地质条件、盾构选型、隧道施工过程、水文条件、重难点施工环节、施工技术等，并将其综合起来，并列出盾构法施工过程中可能存在的风险清单，确保清单的条理清晰、层次分明，从而有效的提高施工风险管理的有效性。
2.2 建立健全的应急预案
地铁盾构法施工风险的管理主要以预防为主，当然，也有一些风险是我们无法预知的，这类风险具有突发性、随机性等特征，而在风险发生时，为了避免或降低风险带来的损失，要在最短的时间内采取风险应急预案，才能有效的做好风险的处理工作，因此，地铁盾构法施工风险管理应用的过程中需要建立健全的应急预案，当然，应急预案的建立应按照规范流程进行（如图1所示）[4]。首先，相关管理部门的人员应重视应急预案的制定和完善，同时还要结合自身多年的工作经验对以往发生的风险问题进行总结和归纳，并制定出相应的应急预案，以便于在类似风险发生的情况下，及时采取对应的处理措施，从而有效降低风险带来的损失。其次，盾构法施工风险管理部门人员，应具有敏锐的观察能力以及灵敏的反应能力，这样才能及时察觉到风险，并在风险发生的第一时间内做出有效的应对措施，从而有效的降低地铁盾构法施工风险带来的损失。
2.3 加强对地铁盾构施工风险管理
通过以上对地铁盾构施工过程中存在的问题分析，地铁盾构施工过程中存在很多的可预测因素以及不可预测因素等，同时，对应的风险也存在可预知风险和不可预知风险等两大部分，为了避免风险对施工带来的损失，必须做好地铁盾构施工的风险管理工作[5]。首先，应对地铁盾构施工进行全面的分析，例如，施工周边环境、地质因素、施工目的、施工技术要求等，通过全面的分析才能更好的完善相应的风险应对措施，从而确保地铁盾构法施工的有效性，有效的规避了一些可预知的风险。其次，应对可能引发地铁盾构法施工风险的各项因素进行管理，从而有效的规避风险，例如，施工进度、施工技术、施工成本、施工人员、施工质量等，加强各个环节的管理，才能切实有效的做好地铁盾构施工风险管理工作，从而有效的规避或减少风险对地铁盾构法施工质量带来的影响。
众所周知，在应用地铁盾构法在施工的过程中，涉及的因素比较多，不仅包括大量的施工材料，还有多元化的施工技术以及多岗位的技术人员，任何一项因素都有可能给盾构法施工带来影响。另外，地铁盾构法施工环境，如地质地貌、周围环境、建筑设施、地下管线等，都可能会引发地铁盾构施工安全事故，因此，加强对地铁盾构法施工的风险管理是非常有必要的。通过以上几部分的分析不难看出，在地铁盾构法施工风险管理应用的过程中，对控制和规避风险有着极大的作用，从而有效的降低了风险带来的损失。
总结
综上所述，随着城市化的快速发展，地铁行业的发展也极为迅速，为城市带来更便利的交通。然而，在应用地铁盾构法进行施工建设的过程中，却由于我国地铁起步较晚、经验不足的现象，使得出现一些风险对施工质量造成极大的影响，对此，必须将施工风险管理有效的应用到地铁盾构法施工中，从而有效的提升地铁盾构法的施工质量以及施工安全，对推动地铁行业的发展有着极大的作用。
参考文献
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[5] 李利平，李术才，陈军，李景龙，许振浩，石少帅.基于岩溶突涌水风险评价的隧道施工许可机制及其应用研究[J]. 岩石力学与工程学报. 2014（07）
盾构施工总结范文第9篇
[关键词]盾构隧道；穿越；建筑物
文章编号：2095-4085（2015）07-0089-02
1.工程概况
合肥地铁1号线望湖城站盾构区间施工起讫里程为Kll+009.799～K14+152.612，含葛大店站和望湖城站两座车站，总建筑面积26037.85m2；太湖路站～水阳江路站～葛大店站～望湖城站三个区间，区间掘进总长度5453.826m。
2.工程重点、难点及相应对策分析
2.1工程的重点和难点
围绕盾构穿越建（构）筑物的工程特点，依据工程质量、安全等要求，对施工难点、重点进行排查，具体有：
（1）房屋不均匀沉降引起倾斜、开裂和倒塌的风险；
（2）地表隆陷引起道路塌陷或隆起的风险；
（3）近距离连续侧穿马鞍山路高架桥；
（4）穿越南二环下穿桥（覆土仅4.5m）。
2.2工程相应重点、难点分析对策
（1）房屋不均匀沉降引起倾斜、开裂和倒塌风险高。①盾构掘进前，编制安全专项施工方案、专项监测方案，成立专业测量监控小组，认真细致地完成施工测量和施工监测，及时掌握穿越建筑物沉降、倾斜、开裂等，以信息化施工，确保工程顺利进行。②进行详细的调查和勘查工作。③严格控制盾构掘进的各项参数。④根据设计要求进行区间加固。
（2）地表隆陷引起道路塌陷或隆起的风险。①合理控制盾构掘进参数。②及时进行同步注浆及二次注浆。②盾构施工时控制好姿态，匀速推进，避免推进误差，注意土仓压力的控制。③根据设计要求进行施工监测，及时掌握区间地表沉降变化情况及规律，指导盾构施工。
（3）近距离连续侧穿马鞍山路高架桥桥桩。①桥梁设计单位在桥桩设计时对距离区间隧道3m以内的桥桩大部分外面均已做有钢套筒，且桩底标均已进入中风化层。②盾构施工时控制好姿态，匀速推进，避免推进误差，注意土仓压力的控制，避免对桥桩产生过大的瞬时压力，施工期对桥桩和隧道进行全面的跟踪观测和监测。
（4）穿越南二环下穿桥（覆土仅4.5m）。①施工前，做好调查工作。②加强监测频率。③严格控制盾构掘进的各项参数，保证推进速度、控制好土压，匀速、稳步推进。⑤加强同步注浆、二次注浆的控制。⑥施工前编制好相应的预案，必要时对下穿桥进行封闭施工。
3.施工参数优化
在盾构穿越建（构）筑物之前，做好穿越建（构）筑物的准备阶段，对前期施工的参数设定及地面沉降变化规律进行总结，了解盾构所穿越土层的地质条件，掌握这种地质条件下土压平衡盾构推进施工的方法。
主要采取以下施工措施：
（1）土压力控制：土压力控制应以保持切口前方土体稳定为目标，土压力设定值应以土体沉降监测数据为依据，根据监测数据的变化来调节设定值。
（2）同步注浆：主要通过沉降监测数据对注浆量、注浆压力、注浆位置进行调整，优化同步注浆参数，控制好土体后期沉降。
（3）推进速度：控制推进速度，保证匀速推进施上。
（4）成果分析：结合土体沉降监测数据及盾构施工参数数据，分析本段区间土体沉降变化规律，掌握盾构穿越建（构）筑物的各项施工参数。
4.穿越段施工技术措施
穿越段分阶段控制
4.1穿越前50m：穿越模拟阶段
①穿越前，有针对性的对作业班组进行交底，让每个作业人员了解建（构）筑物所处里程、地面位置、类型、结构等相关情况及控制重点，明确盾构穿越时的各项施工参数。
②盾构掘进至建（构）筑物前50米时，需对刀盘、盾尾密封、螺旋输送机、铰接、密封油脂系统、注浆系统等进行一次全面的检查、维修。
③及时对盾构机的掘进姿态进行纠偏调整，控制在±20mm以内。
④穿越前30米的地段作为过渡模拟段，完全模拟在建（构）筑物地面下推进时的盾构操作要求进行推进，加强土体变形观测，检验预定情况的施工掘进参数引起的地层变形程度是否能够达到预期的目标。
⑤按照设计要求，对穿越段建（构）筑物进行施工监测，增加监测频率（1次/d）。
⑥通过连续监测，盾构通过地段地表稳定后变化量（与初始值比较）最小时的最优盾构掘进参数。
⑦根据前期施工总结，掌握每车渣土装满时所对应的千斤顶行程，从过程中严格控制隧道超挖及欠挖，使实际出土量控制在理论值的98%～100%。
⑧严格控制同步注浆配合比，确保浆液质量。根据前期施工总结，确定合理的注浆量及注浆压力，严格控制注浆质量。
⑨采取合理措施防止盾尾漏浆现象：
a.加大盾尾油脂的注入量
b.合理控制盾尾间隙
c.漏浆情况比较严重时，可在管片外弧面加贴海绵条
⑩根据地面沉降情况，及时进行二次补浆。
4.2穿越阶段
①穿越段严格采用模拟段施工参数进行施工，项目部安排专职人员对施工参数进行严格监控，对施工过程进行记录。
②成立穿越段领导小组，对施工过程中出现的异常情况进行分析处理，确保施工安全。
③根据设计要求，进行施工监测，及时反馈监测数据以指导施工。
④根据监测数据分析，对沉降量过大处进行二次补浆，若该处监测数据持续变大时，应按照设计图纸对建（构）筑物进行应急加固处理。
4.3穿越后30m阶段
盾构顺利穿越建（构）筑物后，对建（构）筑物段继续进行监测，根据监测数据分析，对沉降量过大处进行二次补浆，若该处监测数据持续变大时，应按照设计图纸对建（构）筑物进行应急加固处理。
5.结语
盾构施工总结范文第10篇
关键词：隧道， 下穿 ， 控制
Abstract: this article with the north street station ~ the drum Andrea street station under the existing metro underground wear, for example, a north street station ~ the drum Andrea street stand reinforced area to wear metro line 2 at the southeast to the pavilion stood the drum, and in turn to the north in line 2 at the drum under standing subject, moat and private housing area, to AnDeLu intersection bends to the northeast into the axial road outside the drum street construction has been effectively control, ensure the construction safety and the normal operation of the existing metro.
Keywords: tunnel, wear, control
中图分类号：U45文献标识码：A 文章编号：
1、工程概况
本工程盾构区间安德里北街站～鼓楼大街站，区间起始里程为ZDK17+076.06～ZDK17+943.394，全长约867m，左线盾构出鼓楼大街站后穿越10m加固区至二号线鼓楼站东南风亭，向北依次下穿二号线鼓楼站主体、护城河及民房区，至安德路交叉口折向东北进入中轴路鼓楼外大街，于安德里北街站接收解体。右线盾构出安德里北街站后顺鼓楼外大街南下，至安德路交叉口折向西南进入旧鼓楼外大街，向南穿北护城河旧鼓楼桥、地铁二号线鼓楼站，于鼓楼大街站接收解体。
2、既有车站沉降控制要求
地铁二号线既有站为正在运营的车站，所处地层易受扰动变形。盾构下穿施工需要考虑两方面的问题；一是确保运营的正常运行，即保证二号线车站的轨道道床及轨道的各项技术参数满足规范要求；二是保证既有车站的结构安全，沉降，变形，收敛，裂缝等控制在规范容许范围内。
根据《北京市轨道交通工程建设安全风险技术管理体系》（试行）附件七《北京市轨道交通工程建设监控量测控制指标参考资料汇编》，《鼓楼地铁车站结构及轨道安全性评估报告》及设计图纸的要求，并严格控制将沉降值规定如下：
在施工的任何阶段，车站底板预警值为2.1mm，警告值为2.4mm，车站底板每天沉降缝或隆起变形增量不超过±1.0mm，沉降缝最大变形控制值为±1.0mm；道床与结构剥离控制值不得超过1mm，地表沉降不超过10mm。桥梁墩台纵向不均匀沉降不超过15mm，横向不均匀沉降不超过5mm，主桥均匀沉降不超过15mm，墩、盖梁倾斜度≤1/1000。
2、对车站下方土体加固
隧道施工前利用探洞对区间拱顶土体进行注浆加固，加固范围为既有站结构底板以下3m，区间结构两侧2.5m范围，注浆采用∅50袖阀管，注浆浆液采用水泥水玻璃，加固后土体应具有良好的均匀性和自立性，其无侧限抗压强度为≥0.8Mpa，注浆施工过程中应合理控制注浆压力，并应根据既有轨道的的变形情况
随时调整。
为了确保在盾构穿越期间地铁二号线运行的畅通，综合考虑该区间隧道的埋深、地质情况以及与地铁二号线空间关系，制定本区段施工的指导思想为：“安全、连续、稳定”，并确立“模式正确、土压合理、匀速掘进、保证注浆、避免停机、严密监测、快速反馈”的施工原则。
因左线始发施工距离既有站较近，始发伊始即当作下穿既有二号线既有车站，建立试验段，加强监测，测量、技术等人员随时待命。根据监测数据，及时进行分析，对施工参数进行计算、优化和调整。
试验段目的为：通过试验段推进情况的总结、调整，认真分析，为下穿既有车站提供开挖面地层、地下水、监测数据等有利信息，为顺利通过既有车站做准备。
试验段分为：始发加固段（10m）和风亭段（约56m）两个阶段。
1、始发加固区段到达风亭之前的10m作为始发加固区段。
表6-4始发加固区段拟定盾构掘进参数表
名称 技术参数 备注
推进平均速度 10—20mm/min
土仓压力 0.08MPa 上土仓压力
注浆压力 0.1MPa
注浆量 3.2m3/环
出土量 39—40.85m³/环 综合松散系数1.05—1.1
加泡量 2500—4000L
推力 6000kN—8000KN
扭矩 1200kNm—1500 kNm
每15m的掘进区段均分为3个环节：刀盘经过时、盾尾经过时、脱出盾尾5环。
（1）刀盘经过时，通过深层布点所得到的监测数据，进行掘进指导，及时调整掘进土压、掘进速度及刀盘转速和扭矩等参数，使盾构参数的到合理有效的优化。
（2）盾尾经过时，及时进行深控监测，根据对监测数据的分析，优化调整同步注浆的参数，保证注浆参数的合理性。
（3）脱出盾尾5环后，对相应管片二次注浆，通过深控监测点得到相应数据，对盾构掘进参数进行合理优化调整，必要时可进行多次注浆。
每一段都通过对以上每个环节监测数据的分析总结、对推进过程中盾构排土量的控制以及土体改良的效果，将拟定掘进参数进行调整。
风亭段所划分的前3个阶段均通过以上步骤对掘进速度、土压力、注浆压力、注浆量、出土量、刀盘扭矩和转速等参数进行总结优化，得出最佳掘进参数。在风亭段后11m，按总结出的掘进参数，对施工人员下达下穿既有站专项技术交底，确保顺利穿越既有车站。
开挖面稳定作为土压平衡式盾构掘进施工的技术核心，其主要内容就是土压管理。为保证开挖面的稳定、有效的控制地表沉降，通过试验段的掘进选定了七个施工管理指标来进行掘进控制管理：①土仓压力；②推进速度；③总推力；④排土量；⑤刀盘转速和扭矩；⑥注浆压力和注浆量；⑦泡沫、泥浆注入压力和注入量，其中土仓压力是主要的管理指标，同步注浆控制以注浆压力控制为主，结合注浆量控制。
每一段都通过对以上每个环节监测数据的分析总结、对推进过程中盾构排土量的控制以及土体改良的效果，将拟定掘进参数进行调整。
风亭段所划分的前3个阶段均通过以上步骤对掘进速度、土压力、注浆压力、注浆量、出土量、刀盘扭矩和转速等参数进行总结优化，得出最佳掘进参数。在风亭段后11m，按总结出的掘进参数，对施工人员下达下穿既有站专项技术交底，确保顺利穿越既有车站。
开挖面稳定作为土压平衡式盾构掘进施工的技术核心，其主要内容就是土压管理。为保证开挖面的稳定、有效的控制地表沉降，通过试验段的掘进选定了七个施工管理指标来进行掘进控制管理：①土仓压力；②推进速度；③总推力；④排土量；⑤刀盘转速和扭矩；⑥注浆压力和注浆量；⑦泡沫、泥浆注入压力和注入量，其中土仓压力是主要的管理指标，同步注浆控制以注浆压力控制为主，结合注浆量控制。
每一段都通过对以上每个环节监测数据的分析总结、对推进过程中盾构排土量的控制以及土体改良的效果，将拟定掘进参数进行调整。
风亭段所划分的前3个阶段均通过以上步骤对掘进速度、土压力、注浆压力、注浆量、出土量、刀盘扭矩和转速等参数进行总结优化，得出最佳掘进参数。在风亭段后11m，按总结出的掘进参数，对施工人员下达下穿既有站专项技术交底，确保顺利穿越既有车站。
开挖面稳定作为土压平衡式盾构掘进施工的技术核心，其主要内容就是土压管理。为保证开挖面的稳定、有效的控制地表沉降，通过试验段的掘进选定了七个施工管理指标来进行掘进控制管理：①土仓压力；②推进速度；③总推力；④排土量；⑤刀盘转速和扭矩；⑥注浆压力和注浆量；⑦泡沫、泥浆注入压力和注入量，其中土仓压力是主要的管理指标，同步注浆控制以注浆压力控制为主，结合注浆量控制。
3、下穿既有站段施工措施
经实测，既有二号线实测进站车速约27km/h，至左线隧道中心线上方最快车速约23km/h。考虑盾构刀盘经过时，对车站轨道影响较大，因此计划夜间停运期间，盾构刀盘经过既有二号线鼓楼大街站轨行区。