地铁盾构施工技术试题完整

1、地铁盾构施工技术试题完整（完整版资料，可直接使用可编辑，推荐下载）地铁盾构施工技术试题（含选择题 80 道，填空题 25 道，简答题 10 道 ）一、选择题：（共 80 题 ）1、刚性挡土墙在外力作用下向填土一侧移动 ,使墙后土体向上挤 出隆起，则作用在墙上的水平压力称为 （ ）。A. 水平推力B.主动土压力C.被动土压力2、混凝土配合比设计要经过四个步骤， 其中在施工配合比设计阶 段进行配合比调整并提出施工配合比的依据是（ ）。A .实测砂石含水率B. 配制强度和设计强度间关系C. 施工条件差异和变化及材料质量的可能波动3、盾构掘进控制“四要素”是指 （ ）。A .始发控制、初始掘进控制、正

2、常掘进控制、到达控制B.开挖控制、一次衬砌控制、线形控制、注浆控制C.安全控制、质量控制、进度控制、成本控制4、盾构施工中， （）保持正面土体稳定A .可 B.易 C.必须5、土压平衡盾构施工时，控制开挖面变形的主要措施是控制： （）A .出土量B. 土仓压力C .泥水压力6、开挖面稳定与土压的变形之间的关系，正确的描述是： （）A .土压变动大，开挖面易稳定B. 土压变动小，开挖面易稳定C. 土压变动小，开挖面不稳定7、土压平衡式盾构排土量控制我国目前多采用（）方法A. 重量控制B.容积控制C.监测运土车8、隧道管片中不包含（）管片A. A型B. B型 C. C型9、拼装隧道管片时 ,盾构千

3、斤顶应（）A 同时全部缩回 B 先缩回上半部 C 随管片拼装分别缩 回10 、向隧道管片与洞体之间间隙注浆的主要目的是 （）A 抑制隧道周边地层松弛，防止地层变形B. 使管片环及早安定，千斤顶推力能平滑地向地层传递C. 使作用于管片的土压力均匀，减小管片应力和管片变形 盾构的方向容易控制11、多采用后方注浆方式的场合是 :（）A .盾构直径大的B.在砂石土中掘进C.在自稳性好的软岩中掘进12、当二次注浆是以 （）为目的 ,多采用化学浆液 .A .补足一次注浆未填充的部分B 填充由浆液收缩引起的空隙C.防止周围地层松弛范围的扩大13、盾构方向修正不会采用（）的方法A .调整盾构千斤顶使用数量B.

4、 设定刀盘回转力矩C. 刀盘向盾构偏移同一方向旋转14 、以下选项中，不是盾构机组成部分的是（ ）A .切口环B.支撑环C.出土系统15、以下选项中，不是盾构法施工隧道的主要步骤（）A .在拟建隧道的始发端和到达端各修建一个工作井，盾构 在始发端工作井内安装就位。B. 依靠盾构千斤顶推力将盾构从始发工作井的墙壁开孔处 推出。C. 盾构穿越工作井再向前推进16、施工组织设计必须经（）方为有效，并须填写施工组织设计 报审表A .上一级技术负责人审批B. 上 一级企业的技术负责人审批C. 上 一级企业（具有法人资格）的技术负责人审批加盖公章17、实行监理的工程，工程竣工报告必须经 （）签署意见A .

5、监理工程师B.建设单位C总监理工程师18 、工程竣工报告应（ ）加盖单位公章A .项目经理和施工单位有关负责人审核签字B .经项目经理签字C .经施工单位有关负责人审核签字19、施工技术管理的主要工作内容不包括()A .科技信息B.工程测量C.技术交底20、盾构施工时应该有有效措施加以控制的是()A .刀盘磨损B .油量损耗C.盾构姿态21 、密闭式盾构掘进控制要素不包括 ()A .开挖B.线型C.二次衬砌22 、盾构施工中，对进出洞口外侧的土体进行改良的目的 (),保证 盾构进出洞安全。A .减小土体抗剪强度B.提高土体抗压强度C.提高土体刚 度23 、盾构进洞前必须做好的工作有 ()A .

6、再次加固进洞口外侧土体 B.盾构轴线的方向传递测量C .检修盾构机24、开挖面的土压控制值是 ()A. 地下水压B. 土压C.地下水压，土压，预备压之和25、土压平衡式盾构机，理想地层的土特征是()A .止水性低B.内摩擦大C.塑性变形好26、控制土压仓内土砂的塑性流动性，是土压平衡式盾构机施工 最重要的要素之一，一般根据 ()掌握其流动性A .开挖面稳定性B.地层变化结果C.排土性状，土砂传输速 率，盾构机械负荷27、泥浆性能控制是泥水平衡式盾构机施工的最重要要素之一， 泥浆性能包括 :物理稳定性，化学稳定性 ,（）A .相对密度B.含水率C.液限指数28、隧道管片连接螺栓紧固的施工要点不包

7、括（）A .先紧固轴向（环与环）连接螺栓，后紧固环向（管片之间） 连接螺栓B .先紧固环向（管片）连接螺栓，后紧固轴向向 （环与环之 间 ） 。连接螺栓C.采用扭矩扳手紧固，紧固力取决于螺栓的直径与强度29 、一般对注浆材料的性能要求不包括（）A. 水污染环境B. 良好的填充性，注入时不离析，注入后体积收缩小C. 阻水性高29 、当盾构机掘进遇到 （）情况时，应该立即停止掘进A 盾构本体滚动角不大于 3 度B. 盾构轴线偏离隧道轴线不大于 50mmC. 盾构前方地层发生坍塌或者有障碍时30 、闪开式盾构机不包含（）A.手掘式B.机械挖掘式C. 土压平衡式盾构31 、异性盾构不包括 （）A .多

8、圆形B.矩形C.圆形32、盾构机的主要选择原则中没有（ ）A .适用性B.技术先进性C.可靠性33 、盾构机的选择除满足隧道断面形状和外形尺寸外，主要不包含盾构机（）等A .种类B.性能C.辅助工法34 、土压平衡式盾构机在（）土质应用前 ,不需要进行辅助工法， 辅助设备等等充分验证A .泥岩B.卵岩C.松散沙砾35 、始发工作井的长度应该大于盾构机主机长度（ ），宽度应大于盾构直径（）A. 1m ，1mB . 2m ，2mC. 3m,3m36、始发 ,接收工作井的井底板宜低于进出洞洞门底板标高（）A. 700mm B、600mmC . 500mm37 、地铁隧道贯通测量 中误差规定：横向中误

9、差为（） mm, 高程中误 差（） mmA. ±25,±25 B. ±50，±25C.±50 ，±5038 、盾构掘进施工过程中 ,应在盾构起始段（ ）m 进行试掘进， 并根据试掘进调整、 确定掘进参数。 A. 50 100B. 60 100C . 60-12039、盾构现场验收不包括（）A.盾构壳体B.拼装机C.始发架40 、盾构始发掘进前，应该对（）进行检查，合格后方可进行掘 进。A .始发架B.拼装机C.洞门经改良后的土体41 、实施盾构纠偏必须逐环，小量纠偏，必须防止过量纠偏而损 坏已拼装管片和 （）A .盾尾密封 B.千斤顶

10、 C.拼装机42 、盾构到达接收井（） m 前，必须对盾构轴线进行测量并作调 整,保证盾构准确进入接收洞门。A 100 B50 C3043 、地铁轴线允许偏差为 （）mm 和高程允许偏差为（ ）mmA±50, ±50B±25 ，±25C±50, ±2544、同步注浆的注浆速度，应该根据注浆量和（）控制A .掘进速度B.出土量 C.盾构类型45 、壁后注浆材料应满足（）流动性等要求 .A .掘进速度B.注浆速度 C.强度46、隧道施工运输不包括（）A .水平运输B.垂直运输 C.管片进场运输47 、成型地铁隧道验收规范规定：隧道平面允许

11、偏差（）mm ，高程允许偏差 （）mmA. ±50，±25 B. ±25，±25 C.±100 ，±10048 、成型地铁隧道验收规范规定：相邻管片径向错台 （ ）mm, 相邻管片环向错台（ ）mmA. 10,10B. 15,15 C. 10 ，1549 、以下选择项那个不是盾构选型的依据（）A .开挖面稳定 B.衬砌类型C.区间长度50、使用（ ）盾构隧道施工平面布置时必须设置中央控制室。A .闭胸局部气压式B.泥水加压平衡C. 土压平衡51 、浅埋式地铁车站的出人口设置不宜少于 （）个。 A5B3C452、盾构掘进施工必须建立（

12、）和监控量测系统A .质量体系B.安全体系 C.施工测量53 、管片错缝拼装时，封顶块先搭接 （）,径直推上，然后纵向插入。 A. 1/2B.1/3C.2/354 、盾构推进过程中，地 表最大变形量在（ ）之间。A.+30 10mm B。+1030mm C。+2030mm55 、 同步注浆的浆液稠度须控制在（）范围内 .A.10 11cm B.10.511.5cm C. 11。5 12.5cm56 、洞口止水帘布装置安装顺序为 （ ）。A. 扇形板t帘布橡胶板t圆形板B。圆形板t扇形板t帘布橡胶板C .帘布橡胶板t圆形板T扇形板57 、在穿越过程中 ,应及时加注（ ）以避免盾尾涌水。A.聚氨酯

13、 B。盾尾油脂C.惰性浆液58 、螺旋机排土不畅时，在螺旋机或土仓中适量地加注（）,提高出土的效率 .A。 聚氨酯 B. 水或泡沫等润滑剂 C。 油脂59 、盾构是否能沿设计轴线（标高）方向准确前进的关键是控制好A。出土量B。掘进速度 C。千斤顶推力60、出洞洞门混凝土外层凿除应 ()。A.先下部后上部B.先左部后右部C。先上部后下部61、在曲线段(包括水平曲线和竖向曲线)施工时，盾构机 推进操作控制方式是控制和调整()的油压。A.螺旋机B.推进油缸 C。牵引油缸62、盾构掘进的最大坡度不超过()A. 50 %。B。40 %。C。28 %。63、盾构区间混凝土管片抗渗等级应 三().A. S1

14、0B。 S11C.S1264、盾 构 掘 进 过 程 中 ，坡 度 不 能 突 变 ，隧 道 轴 线 和 折 角 变 化 不 能 超 过 ( ) 。A. 0.4 B . 0 。 5 C. 0 。 6 66、前后两环管片内弧面的不平整度称为 ()。A .张角B。喇叭C.踏步67、防止造成管片压坏，管片的堆放层数不可超过 ()块。A .三B。四C。五68、施工时必须严格控制管片拼装精度，相邻管片间的“踏步”允 许偏差为()。A3mmB.4mmC.5mm 69、管片拼装过程中须注意() ，及时纠正环面，防止管片碎裂70 、传递高程时应该独立进行（ ）次，高程较差应小于（）A. 3，3B。 2,2C。

15、 3，271 、直线隧道的导线平均边长宜为（） m, 曲线隧道的导线平均边 长宜为（） mA. 150,60B、200 ，100 C。 150 ， 10072 、导线测量中， 2c 值不超过（）秒A. 9B、15C.2073、导线测量中。左右角各测 2 测回 ,左右角平均值之和与 360 度较差应小于（）秒A. 4 B、6C.974、施工控制水准点应该按照 （）m, 布设一个。A. 200B、120C.15075 、盾构姿态测量不包括（ ）A .千斤顶行程B、横向偏差C。竖向偏差76 、隧道竣工测量不包括（）A .法面超前量B、轴线水平偏差C。轴线高程偏差77 、隧道横断面可以采用全站仪极坐标

16、法进行测量，测量误差为 （）mmA.±10B、±20C. ±1578 、管片拼装中，第一片管片定位量允许偏差是（）。A.3mmB。 4mmC.5mm79、出洞洞门混凝土外层凿除应（）。A。先下部后上部 B.先左部后右部 C.先上部后下部80、 出洞防水装置不包括（）,A、扇形圆环板 B、连接螺栓和垫圈。 C、橡胶止水条、二、填空题：（共25题）1、常用盾构机可分为土压平衡盾构机，泥水平衡盾构机。2、土压平衡盾构机工作原理中的平衡是指 ：推进压力与地层、地 下水压力相平衡。3、盾构机施工隧道的辅助工法一般有：压力法、冻结法、降水法、 注浆法等。4、工程信息主要从 文

17、件资料,现场施工祥勘等方面取得。5、盾构法施工过程中，同步注浆浆液量控制在建筑空隙的150 %200 % .6、工程施工目标主要有工程质量目标，工程安全目标，工程进度目 标等7、盾构法施工中，冷冻法按照其冷却位置的方式，可以分为 水平 冷冻，垂直冷冻.8、管片拼装按照其整体组合可以分为通缝拼装，错缝拼装，通用 楔形管片拼装。9、管片拼装顺序可分为先下后上，先上后下。10、构法施工隧道时所需的监测内容可分为土体介质监测，周围 环境监测，隧道变形监测。11、盾构法施工隧道的注浆可分为 同步注浆，二次注浆.12、同步注浆的浆液类型一般可分为惰性浆液，可硬性浆液。13、同步注浆惰性浆液的材料 粉煤灰，

18、膨润土，黄砂，水。14、同步注浆可硬性浆液的材料 粉煤灰，水泥，黄砂，水。15、二次注浆的材料水泥，水， 水玻璃.16、盾构姿态包括 推进坡度，平面方向，盾构自身的转角。17、隧道施工测量布设地面控制网可以采用 三角锁法，导线法， 三角锁和导线结合法。18、盾构施工测量包括盾构姿态测量，管片姿态测量。19、盾构施工中的地下导线测量包括 井下导线测量，地下水准测 量。20、 盾构贯通测量包括地面控制网联测，接收井门洞中心位置测 定，竖井联系测量，井下导线测量.21、盾构施工中地层隆沉的原因是 土体损失，固结沉降.22、盾构施工中地层隆沉发展过程是 初期沉降，开挖面沉降，尾 部沉降，盾尾间隙沉降，

19、长期延续沉降23、技术交底的方式有口头交底，书面交底，会议交底。24、测量的基本原则必须遵循整体到局部，实行签字复核制.25、三级技术负责制是指局，分公司，项目部。三、简答题：（共10题）1、施工技术管理的基本任务 .答：1 ）贯彻执行国家、 行业、地方在工程建设方面的法律、 法规、 方针、政策和标准、规范。2）做好从施工准备、过程控制到竣工交验、工程保养全过程 的技术管理工作。3）针对具体工程采取先进技术、制定合理的施工技术方案， 提出职业健康、安全、质量、环保等措施，面向现场，加 强现场检测和施工过程控制， 确保项目安全、 质量、工期、 效益目标的实现。4）做好施工技术调查 ,施组编制，工

20、程测量 ,技术交底，变更 索赔，技术资料管理， 竣工文件编制等工作 ,努力降低工程 成本，创造经济效益 .5）收集施工资料和技术信息，编制工程技术总结，建立技术档案6）积极引进推广应用新技术、新工艺、新材料、新设备 ,认真 进行科技创新和公关。7）加强标准化和计量工作，积极进行工法、专利的开发和申 报、应用。8）积极参与职工培训教育，提高员工队伍的技术素质。2、施工技术管理的主要工作内容。答： 1）设计文件审核 2）施工技术调查3）工程测量 4 ）实施性施工组织设计5）施工工艺及临时设施设计6）技术交底 7）过程控制 8 ）设计变更9）计量支付 10 ）工程实验 11 ）计量管理12）技术文件

21、和资料管理 13） 工程技术总结14）竣工文件及竣工交验15）科研开发 16 ）工法和专利3、施工技术调查的内容 . 答：地质水文，交通状况、物质供应，水电通信，机械设备，设 计建设，沿线管线等根据不同类型的工程， 还应该增加或者着重突出调查内容。4、工程测量的工作内容。答： 1、交接桩 2、施工复测 3、控制测量 4、施工放样 5、竣工 测量5、盾构法隧道施工基本原理 答:盾构法隧道施工的基本原理是用一件有形的钢制组件沿着隧道 的设计轴线开挖土体而向前推进。这个钢质组件在初期或最终隧道衬砌建成前 ,主要起到防护开 挖出的土体，保证工作人员和机械设备安全的作用，这个钢质组件 被称之为盾构，它的

22、另外一个作用是能够承受来自地层的压力，防 止地下水和流沙的入侵。6、盾构法隧道施工的优缺点 .答：优点：1、在盾构支护下进行地下工程暗挖施工，不受地面交 通，河流等自然条件的影响， 能较经济合理的保证隧 道安全施工。2、盾构的推进，出土，衬砌拼装等可实现自动化 ,智能 化和施工远程控制信息化， 掘进速度较快， 施工劳动 强度低.3、地面人文自然景观受到良好的保护， 周围环境不受盾 构施工干扰 ,在松软的地层中，开挖埋置深度较大的 长距离、大直径隧道，具有经济，安全，军事等方面 的优越性。缺点：1、盾构机械造价较为昂贵 ,隧道的衬砌、运输、拼装、 机械安装等工艺较为复杂，在饱和含水的松软地层 施

23、工，地表沉降风险较大 .2、需要设备制造、气压设备供应、衬砌管片预制、衬 砌结构防水及堵漏、施工测量、场地布置、盾构转 移等施工技术配合，系统工程协调复杂。3、建造短于 750m 的隧道经济性差 ,对隧道曲线半径 过小或隧道埋深较浅时，施工难度较大 .7、盾构法施工中常见的洞门结构形式和进出洞土体加固措施答:常见的洞门结构形式有：外封门形式，内封门形式，特殊封门形式（井内外封门），SMW工法施工洞口封门，地下连续墙施 工洞口封门，钻孔灌注桩施工洞口封门。加固措施： SMW 工法，高压旋喷桩，深层搅拌桩，降水法， 分层注浆法，冷冻法。8、盾构贯通测量包括那些工作 ?答：1、地面控制网复测2、接收

24、井洞门中心位置测定3、竖井联系测量和井下导线测量9、盾构法隧道施工质量通病答：盾构基座变形，盾构反力后盾系统变形，凿除钢筋砼封门时 产生涌水涌砂，盾构出洞段轴线偏离设计，盾构进洞时姿态突变， 螺旋机出土不畅，盾构掘进轴线偏差 ,盾构过量自转，盾构后退，盾 尾密封装置泄漏，运输过程中管片受损。10、竣工文件的内容。 答：1、竣工文件一般由竣工图及汇编成册的竣工文件两部分组成。主要内容有：竣工文件封面 ,、目次、页次、开竣工时间、 工程小结、竣工数量汇总表、施工原始记录、检验批验收 记录,设计变更资料，封底，竣工图。2、工程竣工文件组成内容严格按照建设单位或者地方档案管 理部门要求办理。格式及成册

25、要求应符合接收单位档案馆 的规定办理 .文件的交接分数应该根据合同规定办理。另要 考虑上交子分公司档案部门的分数。3、竣工文件编制数量应根据合同要求数量和上报局档案科的数 量来确定，应区分正副本，正本应是竣工文件主要材料的 原始件。上海地铁二号线盾构法隧道施工技术综述摘要：本文以上海地铁二号线工程为背景 ,介绍了盾构穿越地面密集建筑物及特殊地下管 线等特殊技术措施，并针对隧道叠交工况提出了地面隆起变形计算公式，给出了隧道叠交穿越 时地层移动的数学模型。关键词：地铁盾构建筑物隧道叠交数学模型1 概述1.1 工程概况上海地铁二号线工程圆隧道部分西起中山公园站，东止龙东路站，双线（上、下行）全长24

26、.122km ，共设 12 座车站。全线横贯长宁、静安、黄浦及浦东新区,除浦东东方路以南大都为农田外 ,其余各段所处的市政环境为地面交通繁忙、建筑物密集及地下管线错综复杂。尤其 是浦西段区间隧道基本在素有 “中华第一街 " 之称的南京路地下穿越，施工难度很大。地铁二号 线的建成 , 将与地铁一号线及正在建设的明珠一号线构成上海地上及地下相结合的“申 ”字型高速有轨交通系统。 （详见图 1）图1 地铁二号线总平面图地铁二号线各区间隧道均采用盾构法施工，其中静安寺石门一路区间段隧道采用上海 隧道工程股份设计、制造的 F6340mm 加泥式土压平衡盾构；陆家嘴 河南路区间段隧道采用 中法联

27、合制造的 F6340mm 土压平衡盾构 ;其余各段均采用原地铁一号线使用过并经维修保养 的法国 FCB 公司制造的 F6340mm 土压平衡盾构。地铁区间隧道包括上行线和下行线各一条，隧道衬砌外径为F6200mm ，内径为F5500mm ， 衬砌为预制钢筋混凝土管片 ,每环宽度 1000mm ，每环由封顶块 （ F 、邻接块（ L1 及 L2 、标准块 （B1 及 B2 和落底块 （D6 块管片拼装而成 .除杨高路站东方路站区间隧道外， 两相邻管片的纵向、环向均采用M30螺栓连接，管片设计强度等级为 C50,抗渗为S8，接缝防水 采用水膨胀性橡胶和氯丁橡胶复合而成的弹性密封垫 .1。 2 工程

28、地质地铁二号线区间隧道，沿线主要穿越的地层有 :?2 灰色砂质粉土层，易发生流砂 ;l 灰色淤 泥质粉质粘土层 ,饱和、流塑，属高压缩性土 ;m 灰色淤泥质粘土层，饱和、流塑 软塑、夹少量薄层粉砂，属高压缩性土；n1- 1灰色粘土层，很湿、软塑可塑、受扰动后沉降大，属高偏中压缩性土；n12 灰色粉质粘土层，很湿、软塑、受扰动后沉降大、局部夹薄层粉砂,属中压缩性土。其中陆家嘴路站 河南路站区间隧道江中段的土层物理力学性能指标详见表1。表 1 陆家嘴路站 河南路站区间隧道江中段土层物理力学性能指标层号数值类别含水量 W 天然孔隙比 e 压缩系数 a1-a 压缩模量 E1-a 渗透系数无侧限抗 压强

29、度 qu 十字板剪切强度 Su 静三轴内聚力 Cu 静止侧压力系数Kv Kh MPa 1 MPa cm/s cm/s kPa kPa kPa?2灰色砂质粉土最大37。8 1.071 0.38 8。82 2.49E-4 1.50E-4 66。0平均 34。5 0。984 0。28 6.93 50。4 49.4 0.44最小 30。5 0.881 0.22 4.99 6.40E 5 4.78E-5 41.6l 灰色淤泥质粉质粘土最大43.3 1.212 0。76 3.72 62。7 42.6 0.51平均 40.5 1.136 0。63 3.31 43.0 31.6 23。0 0.47最小 36.

30、8 1。030 0。54 2.97 28。7 20。5 0。42m 灰色淤泥质粘土最大58。9 1.593 1.41 3。31 1 .28E 7 1 .86E 7 72.1 34。5 32。0 0。58平均 50.8 1。408 1。07 2.23 46。6 29.3 30。0 0。56最小 45.1 1.233 0.67 1。65 3。00E-7 4.20E 7 33。0 25.9 26。0 0。48n11 灰色粘土最大 43。 5 1。 267 0。 75 4。 53 80.0 48。 0 53.0平均 38.6 1。110 0.61 3.37 67。0 42.0 40。0 0。54最小

31、34 0.988 0.44 2.76 39。6 36.0 31.0n12 灰色粉质粘土最大 39.5 1.171 0.74 6。45 1.37E-6 2 。 90E-6 97.0 76。0 0。56平均 33.4 0.993 0。45 4.53 80。7 58.0 0.54最小 28.6 0。 887 0。 28 3。 27 3.14E-7 1。 30E-7 43。 9 40。 0 0.521。 3 施工技术难点地铁二号线区间隧道盾构施工中需穿越很多的密集型地面建筑物、地面交通干道及特殊 地下管线，故对环境的保护要求相当高，简述如下：（1）陆家嘴站河南路站区间隧道中，盾构与外滩观光隧道同期施工

32、;（2）人民公园站河南路站区间隧道中,盾构穿越营运中的地铁一号线；（ 3）杨高路站 东方路站区间隧道中，盾构穿越上游引水箱涵；（ 4）静安寺站 石门一路站区间隧道中，盾构穿越名城广场地下室;（ 5）陆家嘴路站 河南路站区间隧道中，盾构穿越全断面粉砂层;1。 4 科研项目开发及推广应用（1）隧道叠交施工的相互影响理论及施工工艺研究；（陆家嘴路站河南路站区间隧道 ）（2）盾构法隧道施工专家系统的推广应用.（杨高路站 东方路站 、静安寺站江苏路站、人民公园站河南路站、陆家嘴站河南路站等区间隧道）针对上述区间隧道施工中所遇到的有关技术难点,采取了相应技术措施，具体如下。2 短期隧道叠交施工技术2.1

33、简况陆家嘴河南路区间隧道施工中，在浦西防汛墙底下地铁二号线与外滩观光隧道成51°21'斜交，上、下行线隧道顶部与其净距分别为1.57m及2。18m （详见图2）形成三条隧道叠交穿越工况。施工先后顺序为地铁二号线上行线、地铁二号线下行线、外滩观光隧道。图 2 地铁二号线与外滩观光隧道位置示意图外滩观光隧道工程东起东方明珠电视塔西侧的浦东出入口竖井， 西至南京路外滩 （陈毅塑像北侧）绿化带内的浦西出入口竖井，全长 646。 70m . 隧道外径 F7.48m ，内径 F6。 76m ， 采用$ 7650mm铰接式土压平衡盾构施工。地铁二号线隧道与外滩观光隧道施工时间间隔仅三个月左

34、右，隧道尚处于非稳定状态。 由于土体的不稳定，必将产生相互影响，这是盾构施工需要研究的新课题。为此，进行室内模 拟实验并建立了数学模型，以指导实际施工。2。 2 动态隧道叠交室内实验及数据分析2.2.1 室内实验2。 2.1。 1 总体设计实验模拟装置根据实际隧道的尺寸及标高，按1：48 比例缩小，地铁隧道和观光隧道分别采用f133mm和f159mm 的无缝钢管模拟，土槽尺寸为：1400mrh 1200mrri 820mm （长宽'高）。微型盾构掘进器配备两台以调速马达为动力的减速器。其中一台驱动丝杠使盾构在土体 中推进，另一台带动刀盘切削土体.实验时可调整推进速度、刀盘转速模拟盾构工

35、作状态.2。 沉降监测点布置（详见图 3）图 3 沉降监测点布置图2。 2。 2 实验分析2。2.2 1 地面沉降横向沉降槽图 4 观光隧道沉降槽变化图上图是地铁二号线上行行线推进完毕，观光隧道穿越后的实际沉降槽形状,其沉降槽是前两条隧道所产生的沉降矢量叠加所致 。由于土体本身所具 “骨架 "效应 ,前二条隧道施工所引起的 隆沉会对当前隧道施工起到互补作用，其显示出沉降槽的不对称性。纵向沉降槽图 5 观光隧道掘进时的纵向沉降槽曲线图和单条隧道相似，随着盾构的掘进，地面沉降的最大变化点不断向前推移。曲线的形态 也逐渐趋于稳定。这说明隧道叠交的掘进所引起的土体扰动，对沉降曲线的形态和性质

36、影响不 大。2。2.2 2 土体压力图 6 观光隧道穿越叠交点时地铁二号线上行线隧道压力变化图当隧道穿越叠交点时 ,原来隧道的压力会显著降低 ,然后逐步恢复，但压力无法达到原先的 压力值。2.3 叠交隧道地层移动的数学模型2。3。 1 派克公式斯密特公式横向分布的地面沉降公式式中为隧道单位长度地层损失量，沉降槽宽度系数由克洛夫确定，其中： -隧道半径 , 地面至隧道中心距离2。3.2 隧道“反弹 ”公式图 7 隧道“反弹"变形将隧道简化成弹性介质中的半无限长梁。设隧道原处在稳定的平衡状态，故 “反弹 ”运动 时只需考虑失去的土重 （提升力）、弹性抗力和惯性力的作用。由此建立隧道运动微

37、分方程和定 解条件，求得隧道 “反弹 ”公式如下 :（2）上式中，时取 “+号" ，时取 “ ”号。隧道运动方程的本征值，由现场测试分析取得（ 1 /s）（1/m） 下方隧道半径（ m ） 隧道上方掘去的土重 （kN ）土的重度（ kN/ m3 ） 叠交段上方隧道被掘去的土的体积（m3）下方隧道的抗弯刚度 （kN/ m2 ）单位体积隧道重量（ kN /m3） 隧道横截面面积（ m2） 重力加速度（ m/s2）- 土抗力系数（ kN/ m3 ）时间（天）可见，随着和的增加而迅速衰减，。可见， 随着和的增加而迅速衰减 ，.根据上述公式和实际情况， 算得地铁二号线下行线 （与 观光隧道叠交

38、处）的反弹曲线如图8，最大值 3。 8 mm .图 8 地铁二号线下行线（与观光隧道叠交处）的反弹曲线2.3.3 地面隆起变形公式设地层为半无限大弹性体，且变形时体积不变。于是，根据弹性力学基本方程和隧道 “反 弹”变形公式，可得到如下地面隆起变形公式（3）隧道 “反弹 "变形 （m ）土层泊松比 隧道轴线到地面的高度（ m ） 地面上一点到隧道纵向对称面的距离（ m ）2。4 整体数学模型坐标旋转变换公式（4）坐标平移变换公式（5）把式 4 和式 5 分别代入式 1、式 2 及式 3，将得到各盾构隧道引起的地面沉降（1， 2,3）和隆起（ 1， 2）.于是，盾构叠交隧道地层移动的公

39、式为：(6)向上为正，反之为负。将地层中的某点 （，）或某直线（，为直线的方向数；，为某已知点的坐标）代入 上式可求得该点或该直线上的位移 .2.3。4 数值结果根据上述公式可计算地层移动。主要参数取值如下：土比重=16。9 KN/m3 ，土抗力系数（算术平均）K=7350 KN/m3，泊松比 卩=0 35;混凝土比重 p =24 5 KN/m3，弹性模量 EC=3。 5 X107 KN/m2 ;地铁隧道盾构外径 6。 34 m，观光隧道盾构外径 7。65 m，内外径之比等于 0.87，各隧道轴线到地面的高度根据实际情况而变;最终的土体损失率取 0.15%；隧道运动方程的本征值 （由现场测试分

40、析取得）1/s。经过计算处理得到：由地铁二号线和观光隧道引起的地层最大移动为下沉4。 4 mm;2.4 主要施工技术2.4。1 一般施工技术2。4。 1.1 严格控制盾构正面土压力观光隧道盾构开口率为 63%（地铁盾构为 35）。因此，在设定土压力时接近主动土压力，并通过地面测量的及时反馈来调整土压力。2.4。1.2 严格控制盾构姿态合理控制盾构在穿越阶段掘进时的纠偏量,减少纠偏对土体的扰动，禁止超、欠挖.2.4。2 辅助施工技术2.4.2.1 地基加固在整个施工过程中，对二号线上下行线底部进行加固，使其能够承受观光隧道盾构进入时的压力及盾构向下的侧向分力对上下行线的影响，2。4。 2.2 盾

41、尾注浆盾构穿越过程中及时注浆并加固脱出盾尾 4 环后的管片上部，通过注浆使其固结，从而 克服观光隧道上浮而引起的地铁隧道上部负载不够造成的地铁隧道上浮。当观光隧道上部有一定的承受力后，利用注浆加固以克服地铁隧道的上浮情况,使其受扰动的土体得到改良以增加承载力 .2。4.2。 3 外滩观光台、地铁二号线的沉降监测根据外滩观光平台的实际情况，分别布置沉降监测点（详见图9）。图9 外滩观光平台沉降监测点布置图盾构施工过程中 ,依据沉降监测数据 ,及时优化调整各类施工参数，最终将观光平台沉降控 制在 30mm 以内。 （如图 10）图 10 观光平台沉降曲线图地铁二号线的沉降量量控制在 3mm 以内。

42、（如图 11）图 11 地铁二号线沉降曲线图2.5 科研项目的应用效果此区间隧道施工过程中，结合实际开发了 “隧道叠交施工的相互影响理论及施工工艺研 究 ”科研项目，综合研究了盾构掘进施工技术,同时建立了盾构隧道叠交地层移动的数学模型加强了施工监测 ，提高了施工质量 ，缩短了施工工期 ，保护了观光隧道 、防汛墙及地下管线等， 取得了显著的社会、环境效益。3 动载条件下穿越地铁一号线施工技术3.1 简况人民公园站河南路站区间隧道施工中，盾构出洞段将需穿越营运中的地铁一号线区间隧道 .盾构出洞后仅 12m 距离与地铁一号线隧道呈 85°斜交 ,且一号线隧道底部与二号线隧道顶 部间距仅为1

43、 m隧道埋深达17.5m 。（详见下图12- 1、图12- 2）图 121 盾构穿越地铁一号线示意图（剖面）图122 盾构穿越地铁一号线示意图（平面）3。1.1 地铁一号线隧道在二号线车站建造过程中已下沉 12mm ，其累计沉降量不能超过 15mm ，为此，盾构穿越一号线隧道时沉降必须控制在 3mm 以内；3。1 。 2 地铁一号线隧道底部已采用多种方法进行加固，有双液浆、聚胺脂、旋喷注浆 以及分层注浆等，其浆液呈非均匀分布状，导致盾构掘进时对隧道轴线的控制产生不稳定的因 素；3。1。 3 盾构出洞后即进入加固区，并受邻边商业建筑物以及地铁一号线隧道的影响,增加了施工参数准确设定的难度。3.2

44、 主要施工技术3.2。1 优化洞门混凝土吊除方案 ,缩短作业时间 ,减少正面土体的流失量 .3。2.2 施工参数优化3。2.2.1 土压力设定p=rhtg2（45 -°F/2r? 土的重度 17。 5kN/m3h?管道埋深（至隧道中心，取17。5m ）F? 土的内摩擦角取 7。 50p?1.75 >17.5 tg2 ( 450-7。50/2 = 0。236MPa考虑到盾构出洞时，沿轴线纵向 6m 范围内采用深层搅拌桩已对土体进行了加固( 加固强度达到 0。 70.8MPa ) ,因此出洞时的土压力设定为 0。 23 MPa.3。2.2.2 出土量控制v =(1/4 ) pD2X

45、1 (理论计算)=1/4 >3。14 >6。342 / = 31.55m3出土量控制在理论值的 95%左右， 即v=31。55X95%= 30 m3/环，保证盾构切口上方土 体能微量隆起，以减小土体的后期沉降量。3。 2。 2。 3 掘进速度控制掘进速度控制在 1cm/min. 确保盾构比较匀速地穿越加固区，同时保证刀盘对加固土体进 行充分切削。3.2。3 加注发泡剂或水等润滑剂，减小刀盘所受扭矩，同时降低总推力。3。 2。 4 加强对地铁一号线的监测，确保及时优化调整掘进施工的参数，真正做到信息 化动态的施工管理。 采用高精度的连通管自动监测的方法,对地铁一号线隧道作加密监测。利

46、用连通管对隧道的垂直变形作自动连续监测 ，每 1 0分钟提供一组数据 ,并及时反馈到施工人员 另外 ,为监测地铁一号线隧道的径向变形，在上、下行线隧道内各装置了一个巴塞特收敛系 统量测环。每个环布置 10组测点，其具有高分辨率、高精度( 0。 02mm )等优点。3.2。5 合理控制注浆量，控制地铁一号线隧道以及地面的沉降 .盾构穿越施工过程中，根据连通管、巴塞特收敛系统量测环监控数据及时调整每推15cm 同步注浆量 . 由于同步注浆所采用的单液惰性浆液易产生泌水和离隙 ，从而引起一号线隧 道下沉以及二号线隧道上浮，且管片拼装时盾构后退也会引起一号线隧道下沉。为此，将盾尾 脱出时该环沉降控制在

47、 3。 5mm 左右。 在此基础上，及时监控后阶段隧道沉降的变化情况，以补注双液浆加固4 穿越特殊管线及地下建筑施工技术4.1 穿越上游引水箱涵在杨高路站 东方路站区间隧道施工中 ，出洞段盾构穿越 6.2m 加固区后 ,即需穿越上游引 水箱涵，箱涵为上海市自来供水管道。该箱涵距洞门约20m ,其位于隧道上方，与隧道基本正交，箱涵底板距盾构顶的净距是2。2m （详见图13）。图 13 盾构穿越上游引水箱涵示意图当盾构切口脱离加固域进入原状土时 ,掘进时引起的地层变形已开始逐渐影响上游引水箱 涵。为保护箱涵的正常运行 ，在盾构到达箱涵前 、穿越箱涵时和盾尾脱离箱涵后的整个过程中， 必须精心施工，严

48、格控制地层变形 ,运用信息化施工 ,对盾构掘进时的各类施工参数进行动态管 理.4。1。 1 盾构到达箱涵前施工阶段4。1。 1.1 局部暴露箱涵结构，施工跟踪注浆管,同时布置沉降监测点（详见图14）图 14 箱涵沉降测点布置图挖样洞找出箱涵二侧的上边线，确定箱涵的正确位置，并找出箱涵相邻两段间的变形缝， 然后以 1 ： 1 放坡开挖沟槽 （即观察槽）以暴露变形缝。以箱涵上边线为基准，向两侧各布设2排共 4 排注浆管。另外 ,在此两排注浆管外侧各布置一排斜管。4.1.1.2 摸索出各类施工参数的最佳设定值 根据地面上的高精度水准测量、连通管和分层沉降监测信息的反馈及时调整土压设定值 和出土量，采

49、用均衡施工的制度使盾构较匀速地向前掘进以减少对土体的扰动，并在这一段时 期的施工中摸索出了掘进速率、出土量、注浆量和地层变形的相互关系。当盾尾全部脱离加固 区域后，同步注浆趋于正常 ,根据各种监测数据，制定出不同的注浆量.4。1.2 盾构穿越箱涵段施工阶段当盾构切口到达箱涵前 1 至 2 环时，开始进入穿越箱涵施工阶段 .分两个阶段控制不同的 参数 .4.1。2。1 盾构到达箱涵前 12 环至盾尾全部进入箱涵，此时，以设定土压力值和出土量 来控制推进；4.1。2。 2 自盾尾进入箱涵至全部脱离，此时 ,既要控制设定土压力值和出土量 ,又要控制 同步注浆量及地面跟踪注浆量。根据施工的实际结果，盾

50、构在穿越箱涵的整个过程中都保持了较好的姿态。各类监测结 果反映，在此过程中箱涵的沉降量控制在 8.5mm 以下 .4。1。 3 盾尾脱离箱涵后的施工阶段当盾构掘进至 33 环后，盾尾全部脱离箱涵。4。1.3.1 严格控制掘进速度和同步注浆量，使盾尾脱离箱涵时箱涵没有因为建筑间隙未 能得到及时充填而发生突然下沉。4。1。3.2 严格控制箱涵后期沉降量。随着盾构逐渐远离箱涵，掘进时扰动土体对其影响 也越来越小，为了减缓箱涵的后期沉降速率并使其后期沉降量减至最小，在箱涵两侧第 18 环 和第 35 环除封顶块以外的管片注浆孔中注入双液浆使其形成两道环箍，对箱涵下部土体向两 侧位移起到了抑制作用。由于

51、 35 环距离箱涵比较近，为减少注浆时压力波动对其产生影响， 故在此采用速凝双液浆，而在 35 环处则采用缓凝双液浆增加其流动性以形成较好的环箍。4.2 穿越名城广场地下室在静安寺 石门一路区间段隧道施工中，盾构需穿越名城广场地下室。盾构顶距地下室底板仅 1.9m .(图 15 盾构穿越名城广场地下室示意图施工过程中，主要采用的技术措施如下：4.2。1 主要施工参数控制4。 2。 1.1 土压力 :原则上根据理论计算值 ,实际施工中根据地板沉降情况作及时调整。4。2.1 o 2掘进速度：一般控制在1520mm/min.采用中低速掘进，可以使土体将盾构掘进所产生的应力充分释放 ，避免产生由于掘进

52、应力过大或过于集中 ，而对地下室地板造成破坏 。4o 2.1.3 出土量：一般控制在理论出土量的98o4.2.2 盾构姿态控制盾构在穿越地下室前，根据地面测试资料,及时调整了盾构姿态，使其以最佳的姿态进入地下室。进入后盾构保持平稳推进，减少纠偏，减少对正面土体的扰动。平面：控制在±30mm之内。高程：考虑到覆土较浅，盾构在穿越时高程控制在 -50mm 左右 .这样也可以减少由于浅覆 土使盾构上抛带来的影响。4o 2o 3 通讯联络盾构穿越期间，由专职人员昼夜对地下室监测，观察结构变形情况，并将监测信息及时 反馈给施工人员，及时调整与控制盾构穿越过程中施工参数，使盾构施工对地下室结构影

53、响降 到最低 .4。 2。 4 沉降控制沉降控制分为两方面：盾构切口前的沉降，由土压力及掘进速度控制；盾尾后的沉降,由同步注浆及壁后注浆控制 .30根注浆管进行跟盾构穿越过程中，在同步注浆和壁后注浆之后，利用车库底板预留的踪注浆。通过跟踪注浆进一步充填、密实了周围土体，有效地控制了隧道上浮,同时将地下室底板的最终沉降控制在 4mm 以内。5 盾构穿越全断面粉砂土层5.1 难点陆家嘴路站河南路站盾构进入黄浦江前，先穿越100米的全断面粉砂土，粉砂土含水量大 ,极易液化，盾构穿越后隧道周围的土体很不稳定，盾尾几乎直接受水压力的作用，很容 易发生盾尾漏水、漏砂等情况。5.2 主要技术措施5。2。 1

54、 施工参数优化5。2.1。1 掘进速度在全断面粉砂土中掘进，大刀盘所受扭矩及推力大大增加，所以盾构掘进速度控制在 20mm/min 。5。2.1。2 同步注浆量的控制在粉砂土中施工时，由于粉砂土中空隙较大，同步注浆压注量比一般土层要多，在施工 中压注 250的建筑空隙；成功地把地面变形控制在8mm 以内 .5。2。1.3 盾构掘进时轴线纠偏量不得大于0。2，同时保证盾构连续施工。5.2。2 土体改良粉砂土土体虽然含水量大，但一经挤压,水分流失 ,粉砂土就变得结实 ,土仓进土困难，掘进时大刀盘油压急剧增大，为改善大刀盘传动轴承在刀盘转动过程中所受的扭矩，采用在刀盘正 面和土仓内加注泡沫来降低土体

55、强度，有利于降低大刀盘油压.5。2.2。 1 泡沫加注的压力控制加泡沫压力与加泡沫效果有密切关系,并且与土压力值相关。在穿越全断面粉砂土时，土压力设定为0.3MPa,加泡沫压力小于 0。3MPa时，加入泡沫效果不明显；当加入泡沫压力在0。 35 MPa 0。 4 MPa 时，泡沫量达到理想状态 .5.2。2。 2 加注泡沫量的控制刀盘油压的高低与加注泡沫量的多少有着密切关系。泡沫在粉砂土中的注入量与刀盘油 压的变化关系见图 16，为盾构穿越此类土层提供了更有力的理论依据 .图 16 泡沫量与刀盘油压变化关系图经实际使用可知 ,在不加泡沫的情况下刀盘油压达到18 MPa ； 随着加入泡沫量的增加

56、，刀盘油压会随着降低；但泡沫量到达140015001/环后，刀盘油压就不再变化 .5。3 聚胺脂隔水粉砂土含水量大，透水性好；而粉砂土的位置又处于防汛墙旁,为防止黄浦江江水透过粉砂土进入盾构内，采取了压注聚胺脂来切断江水的通道.当盾构一进入全断面粉砂土，就开始在盾尾后 3 环位置通过管片注浆孔压注聚胺脂形成隔水环箍,每 3 环压注聚胺脂 400kg 。这样 ,在粉砂土中盾构总是被聚胺脂包围，消除了江水侵入盾构的后患。6 “盾构法隧道施工专家系统 ”在盾构掘进中的运用6。1 系统简介盾构作为一种先进 、可靠、方便的地下施工机具 ,至今已在众多工程建设中得以广泛使用。盾构施工引起的地面沉降、隧道轴线控制及其施工过程中的参数咨询