隧道施工技术培训：地铁盾构施工风险防范与控制

1、地铁盾构施工风险 防防范与控制范与控制 目 录 盾构法施工简述 1 4 典型地质剖面与相应的盾构机 盾构施工工艺流程图 出洞地基加固出洞地基加固 止水装置安装止水装置安装 盾构安装调试盾构安装调试 反力后靠安装反力后靠安装 洞门凿除洞门凿除盾构出洞盾构出洞 盾构支撑安装盾构支撑安装盾构正常推进阶段盾构正常推进阶段 盾构施工工艺流程图 盾构出洞 盾盾 构构 进进 洞洞 管片拼装管片拼装 隧道测量隧道测量 二次补压浆二次补压浆 同步注浆同步注浆 盾构推进盾构推进 环境监测环境监测 盾盾 构构 出出 洞洞 盾构正常推进阶段 盾构施工工艺流程图 盾构吊运盾构吊运 盾构进洞盾构进洞 凿除洞门凿除洞门 进

2、洞准备工作进洞准备工作 进洞地基加固进洞地基加固 盾构正常推进阶段盾构正常推进阶段 盾构施工工艺流程图 盾构进洞 盾构施工工艺流程图 附属工程 附属工程附属工程 井接头井接头嵌缝手孔封堵嵌缝手孔封堵旁通道旁通道 施工准备期 盾构施工风险控制 2 二、施工准备期盾构施工风险控制 1.1.始发始发/ /到达端头加固设计到达端头加固设计 始发端头土体失稳到达端土体被推出到达端地表塌陷到达端涌水流沙 盾构始发/到达过程中，当端头地层为自稳能力差、透水性强的松散 砂土或饱和含水黏土时，破除封门后，开挖面土体将完全暴露，端头土体 在侧向水土压力作用下，地层受力平衡状态被打破，如果不预先对盾构始 发/到达端

3、头土体进行加固，或者端头土体加固效果不好，很可能会导致开 挖面由于支护强度不足而发生失稳破坏，随之大量土体和地下水可能会向 工作井内塌陷，严重时会发生塌方、透水等事故，危及地下管线和附近周 围建筑物，导致盾构始发与到达的失败。 地基加固 一、盾构进、出洞地基加固的目的和种类一、盾构进、出洞地基加固的目的和种类 二、选择地基加固方法应考虑的因素二、选择地基加固方法应考虑的因素 三、目前地铁盾构进出洞地基加固的范围三、目前地铁盾构进出洞地基加固的范围 四、复杂地层或有承压水时应采用多种加固工艺以及调整加固范围四、复杂地层或有承压水时应采用多种加固工艺以及调整加固范围 五、地基加固中注意的事项五、地

4、基加固中注意的事项 六、地基加固的质量检查六、地基加固的质量检查 七、地基加固质量异常的补救措施七、地基加固质量异常的补救措施 地基加固是盾构进、出洞中相当重要的一个组成部分地基加固是盾构进、出洞中相当重要的一个组成部分，是指天然地层土不能满足工程施工需要而必须采取 改良的一种加固的措施，其目的利用各种工艺方法来提高地基的抗剪切强度，降低地基的压缩性，改善地基的 透水特性，改善地基的动力特性和改善特殊土的不良地基特性。特别是在松软土地铁隧道施工中，其选择加固 的工艺和加固质量的好坏直接关系着盾构进、出洞的安全。只有洞门外土体能稳定自立相当长一段时间后，方 安全拆除封门，盾构即可进出洞，(尤其对

5、周边环境保护要求高,盾构进出洞又处在承压水范围内)地基加固的尤 为重要 。 目前常用的土体稳定技术有目前常用的土体稳定技术有:1:1、井点降水法；、井点降水法；2 2、高压旋喷桩；、高压旋喷桩；3 3、深层搅拌桩；、深层搅拌桩；4 4、灌浆法；、灌浆法；5 5、冻结法；、冻结法； 6 6、SMWSMW工法等。工法等。 源深体育中心东端头井封门形式为SMW工法+深层搅拌桩，考虑到挑出去的部位与搅拌桩搭接不好，为了确 保进洞安全在两侧进行旋喷加固。（其中有15根插入型钢，在洞圈区域共有13根（SMW范围1.5X13米）。 一、盾构进、出洞地基加固的目的和种类一、盾构进、出洞地基加固的目的和种类 盾

6、构进、出洞地基加固的核心是正确选择与实施加固的方法。对某一工程来讲，在选择加固方法时要综 合考虑各种影响因素， 如1地基土的类别、 2加固深度、 3周围环境条件、 4施工工期、 5施工队伍技术素质与施工技术条件、 6设备状况和经济指标等。 尤其对地基条件复杂、还要详细调查施工区内地形及地质成因、地基层状况、软弱土层厚度及不均匀性的分 布范围、地下水情况及地基土的物理和力学性质等相关资料。 施工中需考虑对场地及邻近建筑物可能产生的影响、占地大小、工期及用料等。只有综合分析上述因素 ，坚持技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的原则合理制定加固方案，才能获得最佳的加固效果。 二、选择地基加固方法应

7、考虑的因素二、选择地基加固方法应考虑的因素 出洞出洞 进洞进洞 三、目前地铁盾构进出洞地基加固的范围三、目前地铁盾构进出洞地基加固的范围 浦江耀华站东端头井进洞地基加固平面图，采用三轴搅拌桩进行施工。（强加固12.7m和弱加固 9.67m，水泥掺量分别为强加固16和弱加固8，桩长22.37m）。 一般：出洞段：长度一般：出洞段：长度 6 6米、宽盾构上下左右各米、宽盾构上下左右各3 3米米 进洞段：长度进洞段：长度 3.53.5米、宽盾构上下左右各米、宽盾构上下左右各3 3米米 普遍采用旋喷、搅拌+旋喷、SMW工法及冻结法，地基加固工艺选择必须合理，应适合盾构进出洞段土层，满 足进出洞时土体在

8、一定时间内的自立性和隔水性。确保进出洞的安全.根据目前发展情况看，通常只要摸清进出 洞段所处的地质情况，埋深以及周边构建筑物和地下管线等情况，一般确定一套合理的地基加固工法是没有问 题。但特殊工况条件下或风险较高的情况下需采用多种地基加固工艺组合使用。 6米米 3米米3米米 3.5米米 翔殷路隧道使用大直径泥水平衡盾构推进，进洞口直径约为12米，根据地质资料，盾构进洞时 大部分位于砂质粉土，含水量丰富，容易出现从盾尾流砂的情况，因此采用搅拌桩与三重管旋喷， 对进洞口区域进行加固，加固区域分二大块： A、前板块由旋喷和深层搅拌桩构成，长度3.35米,深度21.5米； B、在加固区后面及盾构两侧设

9、置二道侧向防水帷幕（长度8.5米,深度21.5米搅拌桩）。 C、在防水帷幕后面及两侧分别设置4根井点，通过降水及时蔬干进洞范围内土层中的潜水或地 下不明水，防止间隙水土流失。 侧向防水帷幕侧向防水帷幕8.58.5 米米 旋喷旋喷 桩桩 盾构全长盾构全长11.37511.375米米 直径直径11.5811.58米米 3.53.5米米 帏幕到盾帏幕到盾 构为构为2.52.5米米 搅拌搅拌 桩桩 4 1 3 2 举举 例例 ： 12米米 2004年年12月月20日进洞。日进洞。 四、复杂地层（四、复杂地层（3 3层、层、5-25-2层等）或有承压水时应采用多种加固工艺层等）或有承压水时应采用多种加固

10、工艺 以及调整加固范围以及调整加固范围 1、加固参数要合理，夹挡加固质量非常关键尤其是两头的包角旋喷加固要控制 好加固顺序最好是跳跃式加固。 五、地基加固中注意的事项之一五、地基加固中注意的事项之一 出洞加固桩位平面布置图出洞加固桩位平面布置图 4848米米 13.513.5米米 132 4 5 7689111012 1、施工中加强地基加固旁站工作，尤其是水泥的掺量、桩位的位置 、垂直度和搭接情况。并且对槽壁和加固体之间加固的夹档和两侧包 角要进行重点监控。并作好施工记录表”。 五、地基加固中注意的事项之二五、地基加固中注意的事项之二 1、地基加固检测 地基加固强度、抗渗指标等必须按规范经过现

11、场取样进行复试（包括抗压试块、取芯、渗透 系数），复试指标、复试频率必须满足设计等要求。 施工现场取芯静力触探试验 六、加固后的质量检查六、加固后的质量检查 六、加固后的质量检查六、加固后的质量检查 2、水泥土加固出洞前- 探孔 宜“米”字型钻孔（610） 水泥土加固进洞前- 探孔 宜“米”字型钻孔（610），鼻尖位置钻孔直径最好选用（15 25 ）,但要根据实际 情况,总之偏大为好 原则-样洞应选择最薄弱的上面最有影响的地方。严禁先凿除后开样洞。 地基加固强度、抗渗指标或样洞有异常情况（渗漏）必须采取补加固措施。采取措施后应重新开样 洞观察确认质量符合要求后方可凿除洞门砼。 补加固措施有1水

12、平注浆加固(单液、双液) 2地面垂直加固(单液、双液) 3冻结加固 4降压井等 七、地基加固质量异常的补救措施七、地基加固质量异常的补救措施 二、施工准备期盾构施工风险控制 1.1.始发始发/ /到达端头加固设计到达端头加固设计: :案例（北京地铁大兴线某区间）案例（北京地铁大兴线某区间） 前期污水管线改移至盾构接收前期污水管线改移至盾构接收 洞口上方，洞口上方，右线右线到达端头无法到达端头无法 按设计进行加固，导致按设计进行加固，导致端头加端头加 固效果较差固效果较差 盾构到达推进过程中盾构到达推进过程中施工参数施工参数 控制不当控制不当（土压未降至（土压未降至0 0，刀盘，刀盘 前方凌空，

13、主动土压为前方凌空，主动土压为0 0，而舱，而舱 内被动施加过大压力）内被动施加过大压力） 桩间土部桩间土部 分失稳、分失稳、 管线爆裂管线爆裂 接收端地面坍塌接收端地面坍塌 土体从洞门涌入车站土体从洞门涌入车站 二、施工准备期盾构施工风险控制 1.1.始发始发/ /到达端头加固设计到达端头加固设计: :案例（北京地铁大兴线某区间）案例（北京地铁大兴线某区间） 鉴于右线发生的坍塌事故，左线进行了二次端头加固. 下部1/3洞门 未喷浆 补喷下部洞门 刀盘距围护 桩2环时面层 被挤破 所幸支护较到位， 且迅即采取了小 导管注浆等措施， 左线安全到达。 二、施工准备期盾构施工风险控制 1.1.始发始

14、发/ /到达端头加固到达端头加固: :案例案例视频视频 二、施工准备期盾构施工风险控制 2.2.盾构设备适应性评估盾构设备适应性评估：盾构选型盾构选型 u合理的盾构选型是保证盾构法安全施工的必要条件。 u盾构选型以工程地质、水文地质为主要依据，综合考虑施工长 度、地面及地下建/构筑物等环境条件，同时考虑工期、环保等因 素，并参考国内外已有盾构工程实例及相关的技术规范等，对盾 构及辅助设备的配置等进行研究。 二、施工准备期盾构施工风险控制 2.2.盾构设备适应性评估盾构设备适应性评估： 为确保盾构施工安全为确保盾构施工安全： u盾构设备进场前，应结合区间隧道盾构设备进场前，应结合区间隧道组段划分

15、组段划分进行盾构设进行盾构设 备的适应性备的适应性评估评估； u盾构组装完毕后，应进行相关盾构组装完毕后，应进行相关验收验收； u穿越重大风险源前，应对盾构状态进行检查。穿越重大风险源前，应对盾构状态进行检查。 二、施工准备期盾构施工风险控制 2.2.盾构设备适应性评估盾构设备适应性评估：主要内容主要内容 u刀盘型式和刀具布置与地层的适应性评价，计划换刀地点和换刀方案。 u同步注浆及二次补浆设备与盾构主体设备和地层的适应性评价。 u泡沫、膨润土等土体改良设备的性能、能力及其适应性评价。 u螺旋输送机的地层适应性评价。 u皮带输送机的相关特性及其适应性评价。 u润滑及密封系统的适应性评价。 u推

16、力和刀盘扭矩的地层适应性评价。 u盾构主体设备使用年限过长或已累计施工隧道长度超过3公里（含）的盾构， 需明确盾构主轴承及其密封的残余寿命。 二、施工准备期盾构施工风险控制 2.2.盾构设备适应性评估盾构设备适应性评估：案例案例 北京地铁北京地铁9号线某区间右线盾构在推进至号线某区间右线盾构在推进至3#检修井时，发现检修井时，发现刀盘、刀盘、 刀具磨损刀具磨损异常。异常。 二、施工准备期盾构施工风险控制 2.2.盾构设备适应性评估盾构设备适应性评估：案例案例 北京地铁北京地铁9号线某区间左线盾构在推进至号线某区间左线盾构在推进至144环时，环时，螺旋输送机螺旋输送机叶叶 片连接轴损坏。片连接轴

17、损坏。 叶片中部断叶片中部断 面凹凸不平面凹凸不平 螺旋输送机螺旋输送机 轴焊接处轴焊接处 二、施工准备期盾构施工风险控制 2.2.盾构设备适应性评估盾构设备适应性评估：选型不当案例选型不当案例 某刀盘刚度不足，中心部位凹陷某刀盘刚度不足，中心部位凹陷 某刀盘强度不足，局部碎裂某刀盘强度不足，局部碎裂 二、施工准备期盾构施工风险控制 3.3.施工组织设计施工组织设计 u盾构施工前充分调查和详细掌握隧道工程的地质情况、水文情况、施工环境情况对盾 构施工的安全风险规避是至关重要的，同时盾构施工与施工组织设计、专项施工方案、 应急预案的合理性、可行性，也能对规避盾构施工安全风险起到积极的作用。 u盾

18、构施工组织设计：应全面考虑拟建工程的各种具体施工条件，确定合理的施工方案、 施工顺序、应急方法和人员组织，合理统筹安排施工进度，在施工准备期应该对盾构施 工组织设计进行评估以减小施工阶段盾构施工出现安全风险事件的可能性。 二、施工准备期盾构施工风险控制 u施工前工程地质和水文地质条件调查情况； u施工环境调查情况，主要包括各类管线、建筑物、构筑物、地下基 础和其它施工环境的调查情况； u换刀地点的选择和换刀方案的确定； u工期安排和施工场地布置情况； u施工组织机构、施工队伍、人员安排情况； u施工组织设计、专项施工方案和应急施工预案情况。 3.3.施工组织设计施工组织设计: :评估的主要内容

19、评估的主要内容 施工期 盾构施工风险控制 3 三、施工期盾构施工风险控制 始发与到达概述 一、始发与到达施工：始发一、始发与到达施工：始发 二、始发与到达施工：到达二、始发与到达施工：到达 三、始发与到达施工：案例三、始发与到达施工：案例 三、施工期盾构施工风险控制 渗水渗水 浆液和泡沫浆液和泡沫 沿洞门密封沿洞门密封 处涌出处涌出 u盾构始发，是指在盾构始发工作竖井内利用反力架和临时组盾构始发，是指在盾构始发工作竖井内利用反力架和临时组 装的负环管片等设备或设施，将处于始发基座上的盾构推入端装的负环管片等设备或设施，将处于始发基座上的盾构推入端 头加固土体，然后进入地层原状土区段，并沿着设计

20、线路掘进头加固土体，然后进入地层原状土区段，并沿着设计线路掘进 的一系列作业过程。的一系列作业过程。 u盾构始发是盾构施工中盾构始发是盾构施工中风险较大风险较大的环节之一，极易发生安的环节之一，极易发生安全全 事故事故。如何对盾构始发的安全和质量风险进行评估，并形成风。如何对盾构始发的安全和质量风险进行评估，并形成风 险对策以付诸实施，是确保盾构始发安全和质量必不可少的工险对策以付诸实施，是确保盾构始发安全和质量必不可少的工 作。作。 1.1.始发与到达施工：始发与到达施工：始发始发 三、施工期盾构施工风险控制 盾构始发施工前：盾构始发施工前： u应对应对端头加固效果端头加固效果进行进行检验检

21、验； u在洞门处安装在洞门处安装止水橡胶帘布止水橡胶帘布和和扇形压板扇形压板； u应合理选择围护结构的应合理选择围护结构的破除顺序破除顺序，确保破除过程中端头处土，确保破除过程中端头处土 体的稳定；体的稳定； u复核测量复核测量盾构测量控制基点盾构测量控制基点。 旋喷加固旋喷加固 效果效果 1.1.始发与到达施工：始发与到达施工：始发始发 三、施工期盾构施工风险控制 盾构始发施工过程中：盾构始发施工过程中： u洞门破除后应洞门破除后应立即立即推进盾构；推进盾构； u盾构在加固区内的施工，土压建立前应盾构在加固区内的施工，土压建立前应 严格控制出土量严格控制出土量，正确使用加固土体松散，正确使用

22、加固土体松散 系数；系数； u盾构始发在快出加固区时应盾构始发在快出加固区时应将土压建立将土压建立 到略高于正常值到略高于正常值，以确保在盾构出加固区，以确保在盾构出加固区 后不会因土压过低而造成地表塌陷事故；后不会因土压过低而造成地表塌陷事故； u总推力和扭矩控制在反力架及始发基座总推力和扭矩控制在反力架及始发基座 所能承受的范围内。所能承受的范围内。 1.1.始发与到达施工：始发与到达施工：始发始发 三、施工期盾构施工风险控制 u盾构的到达，是指盾构在掘进过程中由原状土进入到达竖井盾构的到达，是指盾构在掘进过程中由原状土进入到达竖井 端头加固土体区域，然后将盾构推进至到达竖井的围护结构处端

23、头加固土体区域，然后将盾构推进至到达竖井的围护结构处 后，从竖井外侧破除井壁进入竖井内接收台架上的一系列作业后，从竖井外侧破除井壁进入竖井内接收台架上的一系列作业 过程。过程。 u盾构到达相较始发而言，具有盾构到达相较始发而言，具有更大的危险性更大的危险性。实际施工中应。实际施工中应 引起高度重视，其成功与否直接关系着工程的成败。引起高度重视，其成功与否直接关系着工程的成败。 渗水渗水 带出大量细砂带出大量细砂 地表塌陷地表塌陷 1.1.始发与到达施工：始发与到达施工：到达到达 三、施工期盾构施工风险控制 盾构到达施工前：盾构到达施工前： u应对应对端头加固效果端头加固效果进行进行检验检验；

24、u在洞门处安装在洞门处安装止水橡胶帘布止水橡胶帘布和和扇形扇形 压板压板； u应合理选择围护结构的应合理选择围护结构的破除顺序破除顺序， 确保破除过程中端头处土体的稳定；确保破除过程中端头处土体的稳定； u对隧道轴线进行测量，对隧道轴线进行测量，精确定位接精确定位接 收基座收基座。 扇形压板扇形压板 橡胶帘布橡胶帘布 锁紧用钢锁紧用钢 丝绳丝绳 1.1.始发与到达施工：始发与到达施工：到达到达 三、施工期盾构施工风险控制 盾构到达施工过程中：盾构到达施工过程中： u盾构到达进入加固区后应盾构到达进入加固区后应逐步减小逐步减小 土压直至降为土压直至降为0，同时降低推进速度，同时降低推进速度， 缓

25、慢向洞门推进，同时缓慢向洞门推进，同时严格控制出土严格控制出土 量量； u盾构到达过程中，当刀盘距离围护盾构到达过程中，当刀盘距离围护 结构小于结构小于4环（环（4.8m）时，应该）时，应该停止停止 注入土体改良剂、添加剂注入土体改良剂、添加剂（泡沫、膨（泡沫、膨 润土等）润土等） ； u盾构贯通时，对进洞口段至少盾构贯通时，对进洞口段至少 1015环管片进行纵向拉紧作业。环管片进行纵向拉紧作业。 1.1.始发与到达施工：始发与到达施工：到达到达 三、施工期盾构施工风险控制 左线盾构在到达中间风井过程中，左线盾构在到达中间风井过程中，土压控制较差土压控制较差，出土过，出土过 多，引起地层损失，

26、致使中间风井西侧地表多，引起地层损失，致使中间风井西侧地表塌陷塌陷。 塌陷进一塌陷进一 步发展步发展 回填后回填后 1.1.始发与到达施工：始发与到达施工：案例（北京地铁八号线二期某区间）案例（北京地铁八号线二期某区间） 三、施工期盾构施工风险控制 u右线端头加固效果差，盾构右线端头加固效果差，盾构始发段始发段初始掘进过程中初始掘进过程中出土量控制出土量控制 不当不当，导致地表，导致地表塌陷塌陷。 u左线端头左线端头加固效果差加固效果差，盾构到达时仍然向前方土体注入，盾构到达时仍然向前方土体注入泡沫泡沫和和 膨润土膨润土，造成有水条件，土体失稳，导致洞门处土体涌入车站，造成有水条件，土体失稳，

27、导致洞门处土体涌入车站， 地表地表塌陷塌陷。 左线接收端左线接收端 1.1.始发与到达施工：始发与到达施工：案例（北京地铁九号线某区间）案例（北京地铁九号线某区间） 三、施工期盾构施工风险控制 20112011年年1111月月1515日左线盾构在日左线盾构在 到达十里河站接收端过程中，到达十里河站接收端过程中， 直接将桩体推入接收端车站，直接将桩体推入接收端车站， 未安装橡胶止水帘布，未安装橡胶止水帘布，流水流水 涌砂涌砂。 只有压板，无橡胶只有压板，无橡胶 止水帘布，一旦出止水帘布，一旦出 水涌沙，无法阻挡水涌沙，无法阻挡 尚未推倒的尚未推倒的 桩体桩体 桩体直接推入接桩体直接推入接 收端车

28、站，存在收端车站，存在 安全隐患安全隐患 1.1.始发与到达施工：始发与到达施工：案例（北京地铁十号线二期某区间）案例（北京地铁十号线二期某区间） 三、施工期盾构施工风险控制 1.1.始发与到达施工：始发与到达施工：案例视频案例视频 三、施工期盾构施工风险控制 洞圈密封装置 一、密封装置种类一、密封装置种类 二、密封装置注意事项二、密封装置注意事项 三、结构施工中事先预埋注浆管三、结构施工中事先预埋注浆管 特点：特点：1 1、成本低，弯度好，箍得老盾构、成本低，弯度好，箍得老盾构 2 2、6 6的钢板焊接好，盾构即使背土也不影响的钢板焊接好，盾构即使背土也不影响 3 3、筋板要短、筋板要短 4

29、 4、推进轴线控制越好，效果就越好、推进轴线控制越好，效果就越好 洞洞 圈圈 内内 挡挡 板板 进进 行行 了了 改改 革革 以往进洞时为了防止以往进洞时为了防止 渗漏通常采用的两到渗漏通常采用的两到 挡板加海面后尝试海挡板加海面后尝试海 带带 双圆盾尾刷双圆盾尾刷 气气 囊囊 海绵和海带海绵和海带 常用的密封装置常用的密封装置（1 1）袜套（）袜套（2 2）环板（）环板（3 3）止水箱体（泥水盾构）止水箱体（泥水盾构 ）（）（4 4）气囊（）气囊（5 5）反袜套（）反袜套（6 6）洞圈内埋冻结环管及应急门等。）洞圈内埋冻结环管及应急门等。 一、密封装置种类一、密封装置种类 袜套）袜套） 改进

30、后的用改进后的用6 6一道挡板一道挡板 洞圈下半圈铰链板必洞圈下半圈铰链板必 须有足够强度的防翻须有足够强度的防翻 装置，确保盾构后退装置，确保盾构后退 土体塌方时帘布橡胶土体塌方时帘布橡胶 板不外翻。板不外翻。 二、二、密封密封装置注意事项装置注意事项-1-1、洞圈洞圈 铰链板铰链板 铰链板不符合要求造成外翻铰链板不符合要求造成外翻 洞圈防翻装置洞圈防翻装置 铰链板的长度宜控制铰链板的长度宜控制2727，下半圈铰链板安装后必须与盾构基座进行支撑加固。，下半圈铰链板安装后必须与盾构基座进行支撑加固。 27cm27cm 盾构进出洞时，洞圈渗漏盾构进出洞时，洞圈渗漏现象现象 风险特征：洞圈发生渗漏

31、水、漏泥，土体塌方。风险特征：洞圈发生渗漏水、漏泥，土体塌方。 存在风险：进出洞段地面沉降，危及管线和建筑物的安全。存在风险：进出洞段地面沉降，危及管线和建筑物的安全。 1 1、地基加固质量不好、地基加固质量不好 2 2、弧形板防翻强度不够或太短。造成帘布橡胶板外翻，或、弧形板防翻强度不够或太短。造成帘布橡胶板外翻，或 帘布橡胶板损坏。帘布橡胶板损坏。 风险产生后补救措施风险产生后补救措施 及时封堵，进行注浆等加固。及时封堵，进行注浆等加固。 产生风险的原因产生风险的原因 举例：举例： 二、密封装置注意事项二、密封装置注意事项-2-2铰链板位置要考虑注浆管的位铰链板位置要考虑注浆管的位 置置

32、洞圈上应事先标出盾构机壳体上外洞圈上应事先标出盾构机壳体上外 突注浆管的大致区域，洞圈内两道突注浆管的大致区域，洞圈内两道 弧形钢板的高度保证弧形钢板的高度保证2525，注浆管，注浆管 区域内严禁焊接小的三角筋板，洞区域内严禁焊接小的三角筋板，洞 圈内应事先预埋圈内应事先预埋5 5根根2 2寸的注浆管。寸的注浆管。 25 6060 1 1、无论是一次还是两次进洞，底部轨道中间的封、无论是一次还是两次进洞，底部轨道中间的封 板一定要在盾构进洞前封好，钢板的厚度不应小于板一定要在盾构进洞前封好，钢板的厚度不应小于 1 1公分公分, ,并且两面必须满焊，确保其强度和刚度，并且两面必须满焊，确保其强度

33、和刚度， 2 2、里面的环板应比外面上，但要注意的是翻下来、里面的环板应比外面上，但要注意的是翻下来 时不能影响外面这道环板。时不能影响外面这道环板。 注意环板端面与轨注意环板端面与轨 道接触面的空隙道接触面的空隙 二、密封装置注意事项二、密封装置注意事项-底部封板（砂性底部封板（砂性 土、承压水或周边环境复杂等工况下）土、承压水或周边环境复杂等工况下） 三三、结构施工中事先预埋注浆管（砂性土、承压、结构施工中事先预埋注浆管（砂性土、承压 水或周边环境复杂等工况下）水或周边环境复杂等工况下） 有条件的话最好在结构施工中预埋了应急有条件的话最好在结构施工中预埋了应急 注浆管，作为应急措施，进出洞

34、前最好事注浆管，作为应急措施，进出洞前最好事 先将管路接好，一旦发生突发事件就可以先将管路接好，一旦发生突发事件就可以 争取时间，有效控制。争取时间，有效控制。 三、施工期盾构施工风险控制 盾构基座、延伸短管、 后接的前端基座和后靠系统（包括负环质量） 一、盾构基座一、盾构基座 二、基座最为常见的通病二、基座最为常见的通病 盾构基座安置在工作井或接收井内的底板上，用作安装及稳妥地搁置盾构，更重要的盾构基座安置在工作井或接收井内的底板上，用作安装及稳妥地搁置盾构，更重要的 是通过设在基座上的导轨，使盾构在进出洞时有正确的导向，因此导轨要根据隧道设计轴是通过设在基座上的导轨，使盾构在进出洞时有正确

35、的导向，因此导轨要根据隧道设计轴 线及施工要求定出平面、高程、纵坡来进行测量定位。线及施工要求定出平面、高程、纵坡来进行测量定位。 导轨夹角一般为导轨夹角一般为6060盾构基座除承受盾构自重外，还应考虑盾构切入地层后，进行纠盾构基座除承受盾构自重外，还应考虑盾构切入地层后，进行纠 偏时产生的集中菏载。因此盾构基座必需保证足够的整体刚度、稳定性和各部件的强度。偏时产生的集中菏载。因此盾构基座必需保证足够的整体刚度、稳定性和各部件的强度。 6060 一、盾构基座一、盾构基座 常见的基座形式 双圆基座双圆基座 砼基座砼基座 沪崇苏基座沪崇苏基座 盾构基座可以采用现浇或预制的钢盾构基座可以采用现浇或预

36、制的钢 筋砼结构或钢结构形式。筋砼结构或钢结构形式。 风险特征：在盾构进出洞中，盾构基座发生变形。风险特征：在盾构进出洞中，盾构基座发生变形。 存在风险：出洞时使盾构掘进轴线偏离设计轴线。有时会影响洞圈止水效果，进洞存在风险：出洞时使盾构掘进轴线偏离设计轴线。有时会影响洞圈止水效果，进洞 时拉坏管片，造成渗漏水、碎裂、高差等，严重的影响盾构正常进出洞。甚至不能进出洞。时拉坏管片，造成渗漏水、碎裂、高差等，严重的影响盾构正常进出洞。甚至不能进出洞。 单圆基座单圆基座 现象现象 1 1、盾构基座变、盾构基座变 形形 二、基座最为常见的通病二、基座最为常见的通病 产生风险的原因产生风险的原因 1 1

37、、对盾构基座的固定方式考虑不周，固定不牢靠（如底板未垫平、垫实等）。、对盾构基座的固定方式考虑不周，固定不牢靠（如底板未垫平、垫实等）。 2 2、盾构基座的整体刚度、稳定性不够，或局部构件的强度不足。、盾构基座的整体刚度、稳定性不够，或局部构件的强度不足。 3 3、盾构基座多次使用，钢材发生疲劳或钢材生锈等原因。、盾构基座多次使用，钢材发生疲劳或钢材生锈等原因。 4 4、加工人员私自更改结构形式，焊接人员技术不够或漏焊。、加工人员私自更改结构形式，焊接人员技术不够或漏焊。 5 5、技术和质量人员无进行专项检查。、技术和质量人员无进行专项检查。 1 1、盾构基座变、盾构基座变 形形 风险如何预防

38、风险如何预防 1 1、盾构基座变形、盾构基座变形 1 1、选用盾构基座时，基座框架结构的强度和刚度应满足盾构进出洞需要，尤其是盾构出、选用盾构基座时，基座框架结构的强度和刚度应满足盾构进出洞需要，尤其是盾构出 洞时过土体加固区所形成的推力；洞时过土体加固区所形成的推力； 2 2、盾构基座的底面与井的底板之间要垫平垫实，保证接触面积满足基座安放的要求。、盾构基座的底面与井的底板之间要垫平垫实，保证接触面积满足基座安放的要求。 3 3、盾构基座如需多次使用，应及时作好保养及修理工作。确保原应有的强度、刚度。、盾构基座如需多次使用，应及时作好保养及修理工作。确保原应有的强度、刚度。 风险产生后补救措

39、施风险产生后补救措施 1 1、对已发生基座变形损坏的构件，及时进行相应的加固或调换；进出洞时应加强基座的、对已发生基座变形损坏的构件，及时进行相应的加固或调换；进出洞时应加强基座的 观察，一旦发生基座正在变形时，应停止推进，及时采取措施进行补加固。观察，一旦发生基座正在变形时，应停止推进，及时采取措施进行补加固。 2 2、盾构基座的变形严重时，应将盾构脱离基座，对基座作修复加固。、盾构基座的变形严重时，应将盾构脱离基座，对基座作修复加固。 延伸短管延伸短管 过低轴线过低轴线 设计轴线设计轴线 延伸短管的重要性延伸短管的重要性（1 1）控制盾构重心，）控制盾构重心， 确保轴线的质量。（确保轴线的

40、质量。（2 2）对轴线进行调整。因）对轴线进行调整。因 此必须保证其强度钢度和位置的准确性。此必须保证其强度钢度和位置的准确性。 1 1盾构延伸短轨检查盾构延伸短轨检查 2 2、延伸短管、延伸短管 袜套翻下袜套翻下 来时不能来时不能 碰到短管，碰到短管， 短管前面短管前面 一定要有一定要有 斜坡斜坡 盾构出洞基座后接的一段特别要控制好，（盾构出洞基座后接的一段特别要控制好，（1 1）要填实防止移位断裂（）要填实防止移位断裂（2 2）要确）要确 保基座的轴线因此保基座的轴线因此洞圈与基座后接的一段一定要有足够的强度、钢度和稳定性洞圈与基座后接的一段一定要有足够的强度、钢度和稳定性 3 3、基座后

41、接一段、基座后接一段 4 4、盾构后靠、支撑位移及变形过大、盾构后靠、支撑位移及变形过大 现象现象 风险特征：在盾构出洞过程中，盾构后靠支撑体风险特征：在盾构出洞过程中，盾构后靠支撑体 系在受盾构推进顶力的作用后发生支撑体系的局系在受盾构推进顶力的作用后发生支撑体系的局 部变形、断裂或位移过大。部变形、断裂或位移过大。 存在风险：造成管片碎裂、轴线超标、十字错缝存在风险：造成管片碎裂、轴线超标、十字错缝 、渗漏水、高差、千斤顶行程差较大，有时会产、渗漏水、高差、千斤顶行程差较大，有时会产 生帘布橡胶板外翻，造成洞口土体流失等。生帘布橡胶板外翻，造成洞口土体流失等。 1.1.盾构推力过大，或受出

42、洞千斤顶编组影响，造成后靠盾构推力过大，或受出洞千斤顶编组影响，造成后靠 受力不均匀、不对称，产生应力集中；受力不均匀、不对称，产生应力集中； 2.2.盾构后靠、支撑受力作用面强度不够；盾构后靠、支撑受力作用面强度不够； 3.3.盾构后靠、支撑等混凝土充填不密实或填充的混凝土盾构后靠、支撑等混凝土充填不密实或填充的混凝土 强度不够或结合面不平整。强度不够或结合面不平整。 4.4.后靠、支撑体系不合理，部分构件的强度、刚度不后靠、支撑体系不合理，部分构件的强度、刚度不 够，各钢构件间的焊接强度不够；够，各钢构件间的焊接强度不够； 4 4、盾构后靠、支撑位移及变形过大、盾构后靠、支撑位移及变形过大

43、 580580钢管间隙处砂浆未填实钢管间隙处砂浆未填实 产生风险的原因产生风险的原因 支撑体系不合理支撑体系不合理( (未支撑到位未支撑到位) ) 1.推进过程中合理控制盾构的总推力，尽量使千斤顶编组合理，使之均匀受力；推进过程中合理控制盾构的总推力，尽量使千斤顶编组合理，使之均匀受力； 2.采用素混凝土或水泥砂浆填充各构件连接处的缝隙时，除填充密实外，还必须确保采用素混凝土或水泥砂浆填充各构件连接处的缝隙时，除填充密实外，还必须确保 填充材料强度和养护；填充材料强度和养护； 3.对系统的各构件必须进行强度、刚度校验，对受压构件一定要作稳定性验算，确保对系统的各构件必须进行强度、刚度校验，对受

44、压构件一定要作稳定性验算，确保 连接强度和焊接质量；连接强度和焊接质量； 4.尽快安装上部的后靠支撑构件，完善整个后靠支撑体系，以便开启盾构上部的千斤尽快安装上部的后靠支撑构件，完善整个后靠支撑体系，以便开启盾构上部的千斤 顶，使后靠支撑系统受力均匀。顶，使后靠支撑系统受力均匀。 4 4、盾构后靠、支撑位移及变形过大、盾构后靠、支撑位移及变形过大 风险如何预防风险如何预防 4、盾构后靠、支撑位移及变形过大、盾构后靠、支撑位移及变形过大 风险产生后补救措施风险产生后补救措施 1 1、对产生裂缝或强度不够的缝隙填充料、对产生裂缝或强度不够的缝隙填充料 凿除，重新填充，并经过养护后达到要求凿除，重新

45、填充，并经过养护后达到要求 强度再恢复推进；强度再恢复推进； 2 2、对变形的构件进行修补及加固。根据、对变形的构件进行修补及加固。根据 推进油压及千斤顶开启只数计算出发生破推进油压及千斤顶开启只数计算出发生破 坏时的实际推力，对后靠体系进行校验；坏时的实际推力，对后靠体系进行校验； 3 3、对于发现裂缝的接头及时进行修补。、对于发现裂缝的接头及时进行修补。 5 5、负环管片的质量和拼装质量、负环管片的质量和拼装质量 三、施工期盾构施工风险控制 盾构机、起吊设备 1 1、盾构机出洞前必须严格根据盾构机验收大纲进行验收，尤其是重点保、盾构机出洞前必须严格根据盾构机验收大纲进行验收，尤其是重点保

46、养部件，另外发现问题必须及时处理，确保盾构机在出洞前的完好性。养部件，另外发现问题必须及时处理，确保盾构机在出洞前的完好性。 2 2、所有注浆管路要严格检查，不仅要保持畅通，而且管路内壁不允许存、所有注浆管路要严格检查，不仅要保持畅通，而且管路内壁不允许存 在结块等现象。在结块等现象。 3 3、盾尾的圆度应严格复核，复核情况应留有记录，便于拼装时调整管片、盾尾的圆度应严格复核，复核情况应留有记录，便于拼装时调整管片 盾壳之间的间隙及纠偏时有利于控制管片的碎裂。盾壳之间的间隙及纠偏时有利于控制管片的碎裂。 一、盾构机的设备的完好性一、盾构机的设备的完好性 备注；盾构机内所有的电器阀件、信号线等应

47、有防水措施并进行加固（以防人员踩坏） 三、施工期盾构施工风险控制 洞门的处理 必备项目规定 1、洞门分块和凿除 洞门分块要根据实际情况确定分块数量和位置，凿除范围要保证（包括槽壁接 缝），凿除的线形应横平竖直，宽度控制2025，深度应凿出内排钢筋的反 面 2025cm2025cm 盾构进出洞封门处理的方法盾构进出洞封门处理的方法 1 1人工凿除（分块或粉碎性凿除）人工凿除（分块或粉碎性凿除） 2 2机械凿除（镐头机凿除）机械凿除（镐头机凿除） 3 3盾构机直接切削盾构机直接切削 4 4定向爆破等定向爆破等 三、施工期盾构施工风险控制 进出洞的测量 盾构机下井前必须对洞门三维坐标和几何尺寸进行复

48、核并作记录。如洞圈盾构机下井前必须对洞门三维坐标和几何尺寸进行复核并作记录。如洞圈 复测数据超出允许偏差范围必须用书面报告向有关部门（甲方、监理等）复测数据超出允许偏差范围必须用书面报告向有关部门（甲方、监理等） 提出。提出。 洞门测量复核洞门测量复核 进洞前对洞门和施工轴线进行复测。进洞前对洞门和施工轴线进行复测。 一、进出洞的洞门复测一、进出洞的洞门复测 盾构基座定位后及盾构就位后必须进行测量复核。尤其是盾构基座定位后及盾构就位后必须进行测量复核。尤其是 基座前端、后端的平面和高程数据以及坡度，并作记录。基座前端、后端的平面和高程数据以及坡度，并作记录。 二、盾构基座测量复测二、盾构基座测

49、量复测 1 盾构就位后复核盾构就位后复核 1 后端后端 前端前端 盾构基座复核盾构基座复核 现象现象 风险特征：经测量盾构基座前端、后端的平风险特征：经测量盾构基座前端、后端的平 面、高程及坡度误差偏大面、高程及坡度误差偏大 存在风险：存在风险：1 1、使盾构掘进轴线偏离设计轴线。、使盾构掘进轴线偏离设计轴线。 2 2、严重时盾构圆度变形或拉坏洞圈止水装置、严重时盾构圆度变形或拉坏洞圈止水装置 并影响结构，严重时导致无法盾构正常进出并影响结构，严重时导致无法盾构正常进出 洞。洞。 11 前端前端 后端后端 基座基座 三、盾构基座定位不符合设计轴线要求三、盾构基座定位不符合设计轴线要求 产生风险

50、的原因产生风险的原因 1 1、盾构基座测量防样误差导致基座定位偏差、盾构基座测量防样误差导致基座定位偏差 2 2、井的底板标高不符合要求，影响基座正常定位。、井的底板标高不符合要求，影响基座正常定位。 3 3、基座施工作业人员不按测量要求进行定位、施工后、基座施工作业人员不按测量要求进行定位、施工后 不进行测量复核调整。不进行测量复核调整。 风险如何预防风险如何预防 1 1、施工前对进出洞的井的位置、底标高和洞圈等进行测、施工前对进出洞的井的位置、底标高和洞圈等进行测 量复核确认，制定基座放样定位参数和推进轴线参数。量复核确认，制定基座放样定位参数和推进轴线参数。 2 2、基座定位施工必须严格

51、按测量数据进行定位，盾构就、基座定位施工必须严格按测量数据进行定位，盾构就 位后应再次测量复核确认。便于及时进行调整。位后应再次测量复核确认。便于及时进行调整。 风险产生后补救措施风险产生后补救措施 1 1、盾构进洞时如基座过高，应割除轨道高出部分，过低、盾构进洞时如基座过高，应割除轨道高出部分，过低 应垫高。应垫高。 2 2、盾构出洞后，盾尾脱离基座应控制千斤顶的编组、管、盾构出洞后，盾尾脱离基座应控制千斤顶的编组、管 片的楔子，及时进行纠偏。片的楔子，及时进行纠偏。 三、盾构基座定位不符合设计轴线要求三、盾构基座定位不符合设计轴线要求 四、进洞前定向复测四、进洞前定向复测 盾构进洞前盾构进

52、洞前100100200200米必须进行定向复测，尤其是接受井施工米必须进行定向复测，尤其是接受井施工 和推进速度不匹配时。盾构施工必须离接收和推进速度不匹配时。盾构施工必须离接收60 60 100100米停止推米停止推 进进 设计轴线设计轴线 变更后轴变更后轴 线线 1010 cmcm 三、施工期盾构施工风险控制 盾构进出洞中应注意的环节 一、海绵要用水事先浇水以免割钢筋时烧掉一、海绵要用水事先浇水以免割钢筋时烧掉 二、洞圈密封二、洞圈密封 装置的保护装置的保护 三、倒挂脚手架三、倒挂脚手架 原先在弧形板上焊接手枪板原先在弧形板上焊接手枪板 建议：倒挂脚手架外建议：倒挂脚手架外 侧三根最好在洞

53、圈外侧三根最好在洞圈外 。 作用：作用： 1 1、倒挂脚手架有条、倒挂脚手架有条 件做宽，焊工在上面件做宽，焊工在上面 便于工作且安全；便于工作且安全； 2 2、内侧脚手架有条、内侧脚手架有条 件离板块远，在拉板件离板块远，在拉板 块时不易碰撞脚手架块时不易碰撞脚手架 ； 3 3、最后割除倒挂脚、最后割除倒挂脚 手架时比较方便（无手架时比较方便（无 胸闷现象），并且不胸闷现象），并且不 易损坏易损坏“袜套袜套”。 M8线线9标（复兴路陆家浜路）区间隧道标（复兴路陆家浜路）区间隧道 将进洞段的最后一段管片上半圈的部位用槽钢相互连结，增加隧道刚度；将进洞段的最后一段管片上半圈的部位用槽钢相互连结，

54、增加隧道刚度； 在最后几环管片拼装时，及时复紧管片的拼装螺栓，提高抗变形的能力；在最后几环管片拼装时，及时复紧管片的拼装螺栓，提高抗变形的能力； 四、盾构进出洞时应拉接固定，防止姿态突变四、盾构进出洞时应拉接固定，防止姿态突变 五、盾构进出洞要及时进行洞圈注浆五、盾构进出洞要及时进行洞圈注浆 三、施工期盾构施工风险控制 盾构掘进施工控制 三、施工期盾构施工风险控制 事先对土层充分分析、预估。事先对盾构机进行改制和施工技术措施上 制定针对性的措施要求。 45%45% 输送泵输送泵 搅拌搅拌 桶桶 泥浆泥浆 池池 1.1.事先做好土层分析，确定措施事先做好土层分析，确定措施 三、施工期盾构施工风险

55、控制 1 1、监测点布置一定合理。、监测点布置一定合理。 2 2、另外施工中要加强巡视，尤其对一些已经出现沉降问题的地方，不仅隧道里要采取措施，沉降量大点和有怀疑最好要校对。、另外施工中要加强巡视，尤其对一些已经出现沉降问题的地方，不仅隧道里要采取措施，沉降量大点和有怀疑最好要校对。 监测点号沉降曲线图监测点号沉降曲线图 蓝蓝1065 红红1059 绿绿1062 2.2.控制过程地面沉降控制过程地面沉降 三、施工期盾构施工风险控制 对穿越一些反复施对穿越一些反复施 工的路头，推进前要排工的路头，推进前要排 摸道路结构情况、管线摸道路结构情况、管线 分布及走向，便于布点，分布及走向，便于布点，

56、一旦发生问题便于快速一旦发生问题便于快速 处置。处置。 三、施工期盾构施工风险控制 1 1、当地面上无法进行监测时，一方面要参考前面的沉降数据，另一方面必须通过勤测隧道的沉降变化量来、当地面上无法进行监测时，一方面要参考前面的沉降数据，另一方面必须通过勤测隧道的沉降变化量来 反过来推算是否要调整土压力。反过来推算是否要调整土压力。 2 2、推进盾尾油脂和浆液质量和方量必须压足、推进盾尾油脂和浆液质量和方量必须压足 3 3、拼装质量一定要控制好，螺帽必须拧紧，尤其要注意四周间隙要均匀，发现单边间隙过大，一方面要调、拼装质量一定要控制好，螺帽必须拧紧，尤其要注意四周间隙要均匀，发现单边间隙过大，一

57、方面要调 整楔子量、控制好盾尾油脂和浆液稠度（整楔子量、控制好盾尾油脂和浆液稠度（10)10)，必要时要放海棉，海绵尺寸要保证，不能小，（，必要时要放海棉，海绵尺寸要保证，不能小，（20202020），）， 地面上粘贴好的海绵，在调运中要当心，一旦发现海绵损坏，要及时加贴，整环贴的海绵，每块管片两端地面上粘贴好的海绵，在调运中要当心，一旦发现海绵损坏，要及时加贴，整环贴的海绵，每块管片两端 头的搭接要考虑好。头的搭接要考虑好。 4 4、盾尾漏浆后必须补足浆量后才能推进，并做好记录。、盾尾漏浆后必须补足浆量后才能推进，并做好记录。 5 5、螺旋机的防喷装置必须事先安装好，并进行演练一边，车架后必

58、须备好压浆设备注浆材料包括聚氨酯，、螺旋机的防喷装置必须事先安装好，并进行演练一边，车架后必须备好压浆设备注浆材料包括聚氨酯， 一旦需要抢险可立即投入使用。一旦需要抢险可立即投入使用。 3.3.控制过程轴线控制过程轴线 三、施工期盾构施工风险控制 盾构施工前合理设定盾构施工参数，同时施工过程中严格控制盾构施工前合理设定盾构施工参数，同时施工过程中严格控制 盾构施工参数，是确保盾构施工参数，是确保盾构安全施工的必要条件盾构安全施工的必要条件。 施工准备期进行的组段划分在考虑地层及环境条件等的共同影施工准备期进行的组段划分在考虑地层及环境条件等的共同影 响下，将区间隧道分为了几个组段。因此，可通过

59、建立响下，将区间隧道分为了几个组段。因此，可通过建立适宜不适宜不 同组段的施工参数控制准则和控制范围同组段的施工参数控制准则和控制范围，来指导实际施工过程，来指导实际施工过程 中盾构施工参数的设定与控制标准。中盾构施工参数的设定与控制标准。 4.4.盾构施工参数的设定与控制盾构施工参数的设定与控制 三、施工期盾构施工风险控制 u土压力土压力：控制范围为：控制范围为EaEp之间，或根据隧道埋深计算地应力后乘之间，或根据隧道埋深计算地应力后乘 以水平应力系数。以水平应力系数。 u总推力：总推力：必须根据隧道的埋深、土舱内的土压、盾壳与土之间的摩擦必须根据隧道的埋深、土舱内的土压、盾壳与土之间的摩擦

60、 力、盾尾与管片间的摩擦力和后配套设备所需的牵引力来综合考虑。力、盾尾与管片间的摩擦力和后配套设备所需的牵引力来综合考虑。 u刀盘扭矩：刀盘扭矩：必须根据刀盘切削土体所需的转矩、刀盘自重产生的阻力必须根据刀盘切削土体所需的转矩、刀盘自重产生的阻力 矩、密封装置对主轴承的阻力矩、刀盘周边的摩擦阻力矩和搅拌装置矩、密封装置对主轴承的阻力矩、刀盘周边的摩擦阻力矩和搅拌装置 对土体的搅拌转矩来综合考虑。对土体的搅拌转矩来综合考虑。 u推进速度、刀盘转速和贯入度参数推进速度、刀盘转速和贯入度参数：盾构在沙层、卵砾石层和沙、卵：盾构在沙层、卵砾石层和沙、卵 石复合地层中施工时，采用低转速，高贯入度等措施。