土压平衡盾构施工技术规程_第1页
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文档简介

南昌轨道交通工程土压平衡盾构施工技术规程(征求意见稿)南昌轨道交通集团有限公司2016年4月目录TOC\o"1-2"\h\u1总则 图,计算公式如下: (5.3.3)其中:——太沙基松动土压力,kPa;,为滑动土体的宽度,m;为隧道直径,m;为上覆荷载,Pa;。普氏理论计算公式为: (5.3.4)其中:——普氏土压力,kPa;,为压力拱高度,m;、为隧道高度、宽度,m;为普氏系数,对松散土和粘性土取。图5.3.2太沙基理论计算简图2)水压力计算盾构掘进过程中,刀盘并非完全开口,而是有60%~80%左右的支挡结构,刀盘向前推进时土舱内的压力介于原始土压力值附近,考虑水在土中流动时的阻力,掘进时地层中的水压力可以根据地层的渗透系数酌情进行折减。开挖面水压力计算公式为: (5.3.5)其中,为根据土层渗透系数确定的经验值,砂土中,粘性土中,风化岩层中。对于粘土层而言,通常采用水土合算将水压力计在土压力中;为水的容重,kN/m3;为地下水位距刀盘顶部的高度,m。3)预留压力由于施工存在诸多不可预见的因素,致使施工土压力小于原状土体中的静止土压力。根据施工经验,在对沉降要求比较严格的地段计算土压力时,通常在理论计算的基础上再考虑10~30kPa的压力作为预留调整压力。土压平衡盾构在软土中掘进时,由于静止土压力与主动土压力相差甚微,如以主动土压力控制,压力稍一降低,即有可能发生主动破坏,需适当增大预留压力。5.3.5排土量控制是盾构在土压平衡模式下工作的关键技术之一。根据对渣土的观察和监测的数据,要及时调整掘进参数,不能出现渣土量与理论值出入较大的情况,一旦出现,立即分析原因并采取措施。5.3.6螺旋输送机的理论排土量Q0由螺旋输送机的转速决定,实际排土量Qs根据渣土车的体积刻度来确定,Qs应与Q0相当,即(5.3.6)式中:A——切削断面面积;n0——松散系数;v——推进速度。5.3.7渣土出土量必须与掘进的挖掘量相匹配,以获得稳定而合适的土舱压力值,使盾构工作处于最佳状态。当通过调节螺栓输送机转速仍达不到理想的出土状态,可以通过改变渣土的可塑性来调整。5.3.8盾构总推力按下式计算:(5.3.7)式中:——盾构推进时的正面推进阻力;——盾构外壳与周围地层的摩擦阻力;——管片与盾尾间的摩擦阻力; ——盾构机切口环的贯入阻力;——变向阻力;——后接台车的牵引阻力。一般情况下认为盾构机推进时的正面推进阻力F1和盾构外壳与周围地层的摩擦阻力F2之和占盾构总推力的95%~99%,其它几项阻力在总推力中所占比重极小,可忽略不计。F1和F2的简化计算公式如下:a、盾构机推进的正面阻力:(5.3.8)式中:H——盾构轴线埋深,m;D——刀盘直径,m;K——土体的侧压力系数;γ——土体重力密度,kN/m3。b、盾构外壳与周围地层的摩擦阻力:(5.3.9)式中:f——盾体与周围土体之间的摩擦系数;Kα——主动土压力系数;L——盾构机壳体的长度,m;G——盾构主机的重量,kN。由公式(8-2-8)~(8-2-11)可得盾构总推力的计算公式为:(5.3.10)盾构设计时,盾构机的实际装备推力通常在公式(8-2-12)计算结果的基础上,考虑2~3倍的安全系数。5.3.9刀盘扭矩按下式进行计算:(5.3.11)式中:——刀盘正面与土体之间的摩擦阻力扭矩;——刀盘背面与压力舱内土体的摩擦阻力扭矩;——刀盘侧面与土体之间的摩擦阻力扭矩;——刀具切削土体时的地层抗力产生的扭矩;——刀盘搅拌阻力扭矩;——刀盘主密封摩擦阻力扭矩;——主轴承摩擦阻力扭矩。根据已有研究成果及实例计算、经验估计等,、、和之和约占总刀盘扭矩的95%以上,因此刀盘扭矩计算时一般忽略其他几项。、、和的简化计算公式如下:a、刀盘正面与土体之间的摩擦阻力扭矩 (5.3.12)式中:η——刀盘开口率。b、刀盘背面与压力仓的土体摩擦阻力扭矩: (5.3.13)式中:——刀盘背面摩擦阻力扭矩计算与刀盘正面相比的调节系数,一般取c、摩擦阻力扭矩:(5.3.14)式中:W——刀盘圆周侧面的宽度,m。d、刀具切削土体时的地层抗力产生的扭矩:(5.3.15)式中:Vmax——盾构机的最大推进速度,m/min;ne——刀盘的额定转速,r/min;qu——土体的单轴抗压强度,kPa。由公式(8-2-12)~(8-2-15)可得盾构刀盘扭矩的计算公式为: (5.3.16)实际设计时,刀盘扭矩通常在公式(6-2-16)计算结果的基础上考虑1.1~1.4倍的安全系数。5.4刀具更换5.4.1应预先确定刀具更换的地点与方法,并做好相关准备工作。5.4.2刀具更换宜选择在工作井或地质条件较好、地层较为稳定的地段进行。5.4.3在不稳定地层更换刀具时,必须采取地层加固或压气法等措施,确保开挖面稳定。5.4.4带压进仓更换刀具前,必须完成下列准备工作:)对带压进仓作业设备进行全面检查和试运行;)采用两种不同动力装置,保证不间断供气;)气压作业区严禁采用明火,当确需使用电焊气割时,应对所有设备加强安全检查,还必须加强通风并增加消防设备。5.4.5若带压开仓后发现掌子面不够稳定,则应辅以带压作业的方式进仓。启动带压开仓具体条件如下:)开仓后发现刀盘开口及切口环处没有彻底封闭,掌子面及切口以上土体仍然存在坍塌可能;)掌子面前方土体注浆加固没有达到预期效果;)清仓过程中发现掌子面因渗水带动土体脱落。5.4.6带压更换刀具必须符合下列规定:)通过计算和试验确定合理气压,稳定工作面和防止地下水渗漏;)刀盘前方地层和土舱满足气密性要求;)由专业技术人员对开挖面稳定状态和刀盘、刀具磨损状态进行检查,确定刀具更换方案与安全操作规定;)作业人员应按照刀具更换专项方案和安全操作规定更换刀具;)保持开挖面和土舱空气新鲜;)作业人员进仓工作时间符合表6.3.1的规定。表5.4.1进仓工作时间仓内压力(MPa)工作时间仓内工作时间(h)加压时间(min)减压时间(min)0.01~0.1356140.13~0.174.57240.17~0.2553951注:24h内只允许工作1次。5.4.7关于土舱关闭有如下规定:)在换刀完毕(或刀盘检查完毕)后,由机电部派人按照刀具更换和刀盘修复表的要求栏对落实情况进行检查,确认落实;)由盾构队换刀负责人对领取的换刀工具进行清点,确定无工具和其他杂物(尤其是金属物件)遗留在土舱内。5.4.8关于带压作业应急措施有如下规定:)如果在加压过程中,有人出现任何疾病或不舒服的征兆(如耳痛等),加压过程必须立刻停止,闸操作人员询问仓内人员情况并保持当前压力水平,如有需要把压力降低到0.05bar左右,直至症状已经消失。再次缓慢加压,如果不适症状再次出现,此时必须结束加压让不适人员出仓。)在出闸过程中,如果有人出现任何疾病或者不舒服的征兆,出闸过程必须立刻停止。应保持当前压力水平,直至症状消失。如果在数分钟之后不适继续,人闸孔的压力必须提高到先前的压力水平。5.4.9换刀作业的应急措施如下:)如果发现土体有塌方现象,人员必须立即返回人闸关闭闸门,进行0.5h的观察后根据情况做出下一步安排;)如果土舱内着火,用喷淋系统灭火,如果火势太大,人员返回人闸关闭闸门,向土舱内注入浆液灭火;)如仓内气压出现不稳或泄露量超过预警值,人员立即返回人闸,等待观察结果进行下一步安排;)如果有人出现不适症状,仓内人员立即通知操闸人员。不适人员通过前仓减压出仓。5.4.10进仓和换刀过程中,需在地面采取如下措施:)在换刀里程对应地面位置10m范围内设置警戒线,派人24h巡视;)在换刀里程位置增设3个监测断面,监测断面范围内为刀盘位置左右两侧各外放6m,监测断面间隔5m,同一断面监测点间隔3m;)准备好注浆材料及设备,当地表监测出现异常沉降时,马上进行地面注浆,防止地面出现塌陷;)当发现地面土体有塌陷的现象,作业人员应立即撤离土舱,关闭仓门,马上进行砂浆回填,建立土舱压力,同时加强地表监测。5.4.11应做好刀具更换记录。5.5盾构调头过站5.5.1调头和过站前,应做好施工现场调查、技术方案以及现场准备工作,调头和过站设备必须满足盾构安全调头和过站要求。5.5.2盾构掉头和过站必须有专人指挥,专人观察盾构转向或移动状态,避免方向偏离或碰撞。5.5.3盾构过站主要技术措施如下:)到达前,对接发托架进行加固和精确定位,确保盾构机过站时托架的刚度;)到达前,将站台板预埋钢筋和其他影响盾构过站的预埋件埋平,确保底板的平整;)在底板先用细砂找平后铺设钢板,钢板上涂抹黄油等润滑剂,减少盾构滑动的摩擦力;)定时校正千斤顶油缸的行程,使千斤顶行程同步。5.5.4盾构掉头注意事项如下:)对盾构机进洞洞门混凝土进行凿除后,清理掉钢板上的渣土,确保盾构机进洞时前方没有障碍,也减小了盾构机主体调头和平移时阻力;)焊接在盾构机前体和中体的支座一定要焊接牢固,支座底部要比油缸接触面大,支座底部保持水平;)拆机前要将油管的油放尽,避免油外流影响拆机场地;)盾构机主体在调头和牵引过程中,在托架两侧必须设专人进行观测与查看,当发现有异常情况时,立即停止卷扬机,待重新调整托架和轴承位置后继续进行调头和牵引。)如果卷扬机对盾构机的牵引速度较慢,可在钢板上涂上一层润滑油,减少盾构机在移动中的摩擦力。)在对后配套台车进行轨道铺设时,由于工作井和站台有高差,需要利用工字钢垫起做桥进行过渡,且作为右线电机车从隧道进入站台的必经过道,所以必须对桥进行加固处理,以免长期行走引起变形造成电机车脱轨。5.5.5调头和过站完成后完成盾构管线的连接工作,连接后,必须进行各系统的空载调试,然后进行整机空载调试。5.6特殊地段施工5.6.1盾构进入下列特殊地段,必须采取相应施工措施,确保施工安全:)覆土厚度不大于盾构直径的浅覆土层地段;)小半径曲线地段;)大坡度地段;)地下管线和地下障碍物地段;)建(构)筑物地段;)平行盾构隧道净间距小于盾构直径70%的小净距地段;)江河地段;)地质条件复杂地段(软硬不均互层地段)和砂卵石地段。5.6.2特殊地段和特殊地质施工应符合下列规定:)必须详细查明和分析地质状况和隧道周边环境状况,确定专项施工技术措施;)应根据隧道所处位置与地层条件,合理设定开挖面压力,控制地层变形;)应根据隧道所处位置与工程地质、水文地质条件,确定壁后注浆的材料、压力与流量,在施工过程中根据测量结果,进行相关调整;)应对地表及建(构)筑物等沉降进行评估,必要时,应加密监测测点、提高监测频率,并根据监测结果及时调整掘进参数。5.6.3浅覆土层地段施工应符合下列规定:)控制掘进参数,减小施工对环境的影响;)控制盾构姿态,防止发生突变。5.6.4小半径曲线地段施工应符合下列规定:)控制推进反力引起的管片变形、移动、渗水等;)使用超挖装置时,应控制超挖量;)壁后注浆应选择体积变化小、早期强度高、速凝型的注浆材料;)增加施工测量频率;)采取措施防止后配套车架脱轨或倾覆;)防止管片错台或严重开裂。5.6.5大坡度地段施工应符合下列规定:)选择牵引机车时,应进行必要的计算,车辆应采取防溜措施;)上坡时应加大盾构下半部分的推力,对后方台车应采取防止脱滑措施;)壁后注浆宜采用收缩率小、早期强度高的浆液。5.6.6地下管线与地下障碍物地段施工应符合下列规定:)应详细查明地下管线类型、位置、允许变形值等,制定专项施工方案;)对施工影响可能产生较大变形的管线,应根据具体情况进行加固或改移;)应及时调整掘进速度和除渣量,减少地表的沉降和隆起,确保管线安全;)施工前应查明障碍物,并制定处理方案;)从地面处理地下障碍物时,应选择合理的处理方法,处理后应进行回填,确保盾构安全通过;)在开挖面拆除障碍物时,可选择带压作业或加固地层的施工方法,控制地层的开挖量,确保开挖面的稳定,并应配置所需的设备及设施;5.6.7建(构)筑物地段施工应符合下列规定:)盾构施工前,应对建(构)筑物地段进行详细调查,评估施工对建(构)筑物的影响,并采取相应的保护措施,控制地表变形;)根据建(构)筑物基础与结构的类型、现状,可采取加固或托换措施;)应加强地表和建(构)筑物变形监测及反馈,调整盾构掘进参数;)壁后注浆应使用快凝早强注浆材料,并保证质量。5.6.8小净距隧道施工应符合下列规定:)施工前,分析施工对已建隧道的影响或平行隧道掘进时的相互影响,采取相应的施工措施;)施工时,应控制掘进速度、土舱压力、出渣量、注浆压力等,减少对邻近隧道的影响;)对先行和既有隧道应加强监控量测;)可采取加固隧道间的土体、先行隧道内支设钢支撑等辅助措施控制地层和隧道变形。5.6.9江河地段施工应符合下列规定:)应详细查明工程地质和水文地质条件和河床状况,设定适当的开挖面压力,加强开挖面管理与掘进参数控制,防止冒浆和地层坍塌;)必须配备足够的排水设备与设施;)应采用快凝早强注浆材料,加强壁后同步注浆和二次注浆;)穿越江河前,应对盾构密封系统进行全面检查和处理;)长距离穿越江河时,应根据地层条件预测刀具和盾尾密封的磨损,制定更换方案;)应采取措施防止对堤岸的影响。5.6.10地质条件复杂地段和砂卵石地段施工应符合下列规定:)选择适当地点,及时更换刀具或改变其配置,以适应前方地层的掘进;)应根据开挖面地质预测信息,调整掘进参数、壁后注浆参数和土舱压力,保证开挖面的稳定和掘进速度;)土压平衡盾构通过砂卵石地层时,应进行渣土改良。5.6.11若盾构在粉细砂层、富水层地段掘进时出现喷涌现象后采取以下措施:)立即关闭螺旋输送机的后门,适当向前掘进,使土舱内建立平衡状态;)通过刀盘的转动,将土舱内的土体搅拌均匀,然后才将螺旋输送机的后门慢慢打开,开门度为10%,边掘边出土,始终保持土舱内压力稳定;)掘进过程中向土舱内注射泡沫剂、膨润土等提高渣土的流动性与止水性。同时在螺旋输送机出口书栓接保持压泵渣装置建立土压平衡模式状态。5.6.12当盾构在砂卵石地层中掘进遇到孤石,处理措施为进仓采用动态爆破,破除孤石,一般采用膨胀炸药。当刀盘前发现孤石,首先分析所处地段的地质情况,若地下水丰富、自稳性又比较差,需对刀盘前方地层进行加固,地面条件不允许加固时,必须采取带压操作。5.6.13为减少砂卵石地层中掘进对盾构刀盘的磨损,应注意一下几点:)控制好推进速度,尽量保持匀速,同时前方土压保持恒定;)采用经过泡制浓度均匀的改性膨润土浆液,根据渣土的改良状况、是否含有地下水等情况确定加入浆液的数量与浓度;)在刀盘上增加膨润土浆液的注入口,以便让浆液更好的扩散渗透至前方土体中,使土体的泥化效果更好;)在所用的膨润土浆液中加入渗透性、稳定性良好的均一泡沫介质。5.6.14为减小砂卵石地层中掘进盾构机刀盘卡死发生的概率,采取以下技术措施:)控制好推进速度,尽量保持匀速,一般20mm/min左右;)土压保持稳定;)控制好膨润土浆液的浓度及泥浆的一些性能参数,注入流量尽可能稳定,不要忽高忽低,做到与推进速度相匹配,注入压力稍高一些;)在推进中向泥浆注入泡沫,使其成为泡沫泥浆要求掌握好泡沫的配合比,浓度要适当,流量设定应与泥浆流量相匹配,同时每配置一次泡沫都要观察发泡实际效果,看泡沫质量是否达标(合格的泡沫应该是稳定的、均一的);)尽量缩短停机时间,在每次停机后至下次开机前应先注入泥浆与泡沫,加入一定量后再转动刀盘。5.6.15为防止在砂卵石地层中掘进时螺旋输送机过度磨损,采取以下技术措施:)改善对土体的搅拌效果及对大粒直径卵石的破碎效果,即在进入螺旋输送机前使切削下来的土体与加入的泥浆充分混合;)调整膨润土浆液的浓度及加泥的注入量,通过刀盘上的装置注入到前方土舱中,利用刀盘上的搅拌翼对土体进行搅拌;)根据刀盘转速及螺旋输送机排出泥土的状况,制定出适宜的推进速度,尽可能的保证切削下来的土体搅拌均匀,再由螺旋输送机排出。5.6.16在施工过程中,盾构螺旋输送机会发生被卡死的现象,该情况发生后,采取的措施是停止掘进,一边通过设置在螺旋输送机头、尾部的两个加泥口向螺旋输送机内加泥,一边转动螺旋输送机,你用泥浆的注入压力配以螺旋输送机前部土体对后部土体的挤压力将大卵石排出。若采取此措施无效,还可拆开螺旋输送机头、尾部的两个观察口,对螺旋输送机进行清掏再辅以上述措施。5.6.17盾构机穿越粉质粘土、粉土和粉质粘土互层时,有可能产生“泥饼”,需采取一下技术措施:)在掘进过程中加大泡沫使用量,在土舱和刀盘前方加入适量膨润土和水降低土的渗透性;)密切注意土舱内土压传感器的变化,要确保螺旋输送机的出土量小于盾构机的掘进土量;)要严格控制同步注浆的注浆量和注浆压力,在确保同步注浆效果明显的前提下快速掘进;)尽量避免在该层中换刀;如果刀盘磨损严重,无法继续掘进,采用地面注浆加固,开仓进行换刀作业,必要时采用带压作业,换刀期间加强地面监测。5.7管片拼装5.7.1管片拼装前,需确认管片种类正确、质量完好无损和密封垫粘结无脱落,管片的吊装孔预埋位置正确,逆止阀、封堵盖完好无损,以及其他主要预埋件和混凝土的握裹牢固,管片接头使用的螺栓、螺母、垫圈、螺栓防水用密封垫等附件准备齐全后,才允许安装。每环管片结束后要及时拧紧各个方向的螺栓,且在该环脱出盾尾后再次拧紧。5.7.2对掘进过程中出现的管片裂缝和其他破损,要及时观察记录并提醒盾构机操作员注意,并要选择合适的时间对管片进行修补。5.7.3管片安装采取自下而上的原则,由下步开始,先装底部标准块(或邻接块),再对称安装标准块和邻接块,最后安装封顶块,封顶快安装时,先径向搭接2/3,径向推上,然后纵向插入。5.7.4拼好的一环管片从盾尾脱出,受到自重和压力的作用产生变形,当变形量过大,既成环和拼装环高低不平,影响到纵向螺栓安装时,用真圆保持器对管片进行临时整圆。5.7.5管片拼装工艺流程图如图5.7.1所示。管片止水条及衬垫粘贴管片止水条及衬垫粘贴管片选型、下井及运输组织管片吊装卸车管片螺栓的连接盾尾的清理整圆器就位管片环脱离盾尾后的二次紧固掘进一环缩回安装位置油缸盾构掘进管片就位图5.7.1管片拼装工艺流程5.7.6为保证管片拼装高质量、高效地完成,在施工过程中应严格遵守如下技术要求:)为确保拼装施工速度,必须保证管片在掘进施工完成前10min进入拼装区,在掘进的同时将管片调运到管片存放架上,为管片拼装施工做好准备;为保证管片在掘进过程中不被泥土污染,不宜提前将管片准备好;)在拼装过程中要清除盾尾拼装部位的垃圾,同时必须注意管片定位的正确,尤其是第一块管片的定位会影响整环管片的拼装质量及与盾构的相对位置,尽量做到对称;)管片拼装要严格控制好环面的平整度及拼装环的真圆度;)每环管片拼装完成后,要及时靠拢千斤顶,以防盾构后退及管片移位,在每环衬砌拼装结束后,及时拧紧连接管片的纵、环向螺栓,在该衬砌环脱出盾尾后,应再次拧紧纵、环向螺栓;)封顶块防水密封垫应在拼装前涂润滑剂,以减少插入时密封垫间的摩阻力,必要时采取其他措施,限制插入时橡胶条的延伸,保证管片止水橡胶条与混凝土连接紧密;)在管片拼装过程中,如果需要调整管片之间的位置,不能在管片轴向受力时进行调整,以防止损坏防水橡胶条;5.7.7特殊地段的管片安装:)平面曲线采用左转弯、右转弯衬砌环进行调整,竖曲线采用低压石棉垫片进行调整,蛇形修正采用橡胶垫片进行调整,施工中注意标准管片和左右转弯管片的衔接,拼装工艺与标准管片相同。)区间隧道的联络通道与正线隧道相接处采用特殊管片,以通缝形式拼装;此时管片仍为封闭的,并在洞门周边设置一圈封闭钢梁,构成一坚固的封闭框架,在联络通道施工时,先拆除通道部位的特殊管片,将洞口荷载完全传到框架上,再向里施工;此段管片安装时由于管片分块较多,因而应注意标准管片和楔形管片的衔接,拼装工艺与标准管片相同。5.7.8对已安装好的管片出现的破损处和超过一定宽度的裂缝及所有渗水裂缝,都应进行修补处理。具体办法为选用高标号的环氧水泥砂浆回填填补,并压实抹光,做到既能保证强度和防水效果,又能保证美观。5.7.9管片拼装的质量要求有以下几个方面:)为保证隧道结构完成后的防水符合规范要求,必须保证管片环与环之间的错台小于5mm,管片不得有内外贯穿裂缝和宽度大于0.2mm的裂缝及混凝土剥落现象;)管片防水密封质量应符合设计要求,不得缺损,粘结应牢固、平整,防水垫圈不得遗漏;)螺栓质量及拧紧度必须符合设计要求;)管片拼装过程中应对隧道轴线和高程进行控制,其允许偏差和检验方法应符合表5.7.1的规定。表5.7.1隧道轴线和高程允许偏差和检验方法项目允许偏差(mm)检验方法检查频率隧道轴线平面位置±50用经纬仪测中线1点/环隧道轴线高程±50用水准仪测高程1点/环)施工中管片拼装允许偏差和检验方法应符合表5.7.2中的规定。表5.7.2管片拼装允许偏差和检验方法项目允许偏差(mm)检验方法检查频率衬砌环直径椭圆度±5‰D尺量后计算4点/环相邻管片的径向错台5用尺量4点/环相邻环片环向错台6用尺量1点/环5.7.10管片拼装操作安全:)管片拼装必须落实专人负责指挥,盾构机驾驶员必须按照指挥人员的指令操作,严禁擅自转动拼装机,以免发生伤亡事故;)举重臂旋转时,严禁施工人员进入举重臂活动半径内,拼装工在管片全部定位后,方可作业;)拼装管片时,拼装工必须站在安全可靠的位置,严禁将手脚放在环缝和千斤顶的顶部,以免受到以外的伤害;)举重臂在管片固定就位后,方可复位,封顶拼装就位未完毕时,人员严禁进入封顶块下方;)举重臂旋转时,盾构驾驶员必须看清旋转半径内的人员,并鸣号示警;)举重臂拼装端头必须拧紧到位,并定期检查磨损情况,对内丝口损坏的管片采取可靠地措施,方可使用。5.7.11管片的上浮控制:)采用快凝浆液注浆,尽快封闭管片与地层的间隙,防止隧道上浮;)同步注浆时,应注意注浆的同步性和均匀性,注浆时应均等注入空隙;)在同步注浆的基础上,结合聚氨酯注浆在隧道周围形成环箍,每隔10m打一道环箍,使隧道纵向形成间隔的止水隔离带,以减缓、制约隧道上浮;)加强测量和监测的频率,并及时调整盾构姿态,掘进时适当将轴线降低。6盾构渣土改良技术6.1一般规定6.1.1当土压平衡盾构在砂卵(砾)石地层、泥质粉砂岩等粘土矿物成分含量高地层以及软硬不均的复合地层等地质环境下掘进时,为避免“喷涌”、“结泥饼”现象,确保盾构的正常掘进,应考虑进行渣土改良。6.1.2当土压平衡盾构在掘进过程中推进困难,表现出盾构推力大,刀盘扭矩大,速度慢,土舱压力波动大,出土量不易控制,渣土温度过高时,宜进行渣土改良。6.1.3渣土改良材料的类型、配比应综合考虑地质条件、施工情况、渣土状态、环境影响等因素合理选择。6.1.4各类渣土改良剂及其优缺点、适用地层参见表6.1.1。表6.1.1四种类型改良剂优缺点及适用地层种类代表材料作用缺点适用地层矿物类膨润土蒙脱土改善渣土透水性、流动性价格昂贵,设备要求高,存在污染,不利于防粘附砂~砂(卵)砾石地层界面活性材料泡沫剂改善渣土渗透性、黏性、流动性,防止粘附无黏土~砂(卵)砾石地层高分子聚合物高吸水性树脂环氧树脂变成胶凝状态、防止喷涌与土体中的酸碱物质化学反应高水位,含水量高地层水溶性高分子CMC增大粘性废弃物处理无粘性土6.1.5为达到较好的渣土改良效果,往往应选择多种渣土改良材料按一定配比联合使用,具体比例取决于开挖地层的地质条件、施工环境要求等因素。6.1.6施工过程中应实时监测渣土温度,结合所掘地层的岩性,根据渣土改良效果不断调整改良参数。6.2泡沫剂6.2.1当土压平衡盾构在透水性良好的砂卵(砾)石地层、泥质粉砂岩等粘土矿物成分高地层、软硬不均的复合地层等地质环境下可考虑采用泡沫剂进行渣土改良。特别是软硬不均复合地层中掘进时,应采用泡沫加强对刀盘前方边缘渣土的改良,防止刀盘边缘结泥饼。6.2.2泡沫剂组成应根据开挖土体的颗粒级配、不均匀系数、掘进速度、掘进的推力以及扭矩具体情况进行调整。一般情况下,泡沫溶液可参考如下配比:表6.2.1泡沫剂溶液参考配合比材料配合比泡沫剂泡沫剂水3%~5%95%~97%6.2.3泡沫剂满足发泡率在10倍以上,消泡率达到50%所用时间大于5min以上,可用于盾构施工。6.2.4泡沫注入率可根据土层的颗粒级配曲线按下列公式计算:(6.2.1)式中I—小于0.074mm粒径土重含量的百分比,当4X0.9≥60时,取4X0.9=60;X—小于0.42mm粒径土重含量的百分比,当3.3Y0.8≥80时,取3.3Y0.8=80;Z—小于2.0mm粒径土重含量的百分比,当2.7Z0.8≥90时,取2.7Z0.8=90;a—计算系数。当颗粒级配的不均匀系数Cu<4时,a=1.6;4≤Cu<15时,a=1.2;Cu≥15时,a=1.0。当用于防止盾构粘附时,I=20%~40%,当渣土较黏时,为防止产生泥饼或堵仓,泡沫注入率应不小于30%。6.2.5配制泡沫混合液的水中杂物过多会堵住起泡器(泡沫枪),应保持水质干净。6.2.6使用泡沫时,应检查发泡情况,看混合液是否全部变成气泡。具体方法为:将泡沫收集在容器中,然后慢慢倒出,观察流出的是否全都是泡沫,如容器底部留有液体,说明混合液未全部变成气泡。6.2.7盾构停机时间较长,重新启动时应向土舱和螺旋机内注入泡沫。6.2.8在正常掘进状态下,为节省泡沫用量,泡沫注入系统宜采用手动模式。在土层地质参数不明确的情况下,主要根据刀盘的扭矩,千斤顶的顶力以及出土的情况三项参数来调整泡沫注入系统的流量。6.2.9在掘进过程中,遇到水囊、流砂地层、喷涌现象时,可往土舱内注入膨润土泥浆和高分子聚合物,可提升对高含水量渣土的改良效果。6.2.10泡沫注入过程中必须严密注意压力显示,有堵塞情况时加大气流疏通,严重时可用增压水泵的水压来疏通。推进速度不应过快,过快会造成渣土与添加改良材料混合不及时,改良效果差。6.3膨润土6.3.1在砂卵石等含水量高,渗透性大的地层中,可考虑采用膨润土泥浆进行渣土改良。6.3.2膨润土泥浆渣土改良应以向土舱添加为主,向刀盘和螺旋输送机上添加为辅。6.3.3膨润土泥浆的添加量约为出土量的10%~20%,注入压力应比土舱压力略高。6.3.4膨润土泥浆要达到良好的改良效果,应达到以下要求:一是保证膨润土材料的质量稳定;二是严格按照配合比拌制,并保证膨润土膨化时间在6h以上。对富水砂层而言,还应确保每环注入量6~8m3,即注入体积为砂层总体积的15%~20%,使砂层含泥量达到15%以上。6.3.5膨润土泥浆的水土比直接影响到渣土改良的效果,同时还要综合考虑盾构施工中渣土改良的成本和膨润土泥浆的泵送性能。6.3.6当膨润土泥浆较稀时,可考虑在膨润土浆液掺入一定量火碱或者纯碱,可增加浆液粘稠度。6.3.7一般情况下,对富水砂卵石地层,膨润土泥浆配合比可参考如下配比:表6.3.1膨润土泥浆参考配合比材料配合比膨化时间(h)比重用量(m3/环)膨润土膨润土水>61.08~1.16~81~476.4水6.4.1当渣土较干,流动性较差时,单纯通过注入泡沫剂和膨润土泥浆,难以达到理想的渣土改良效果,可考虑注入适量水,以进行渣土改良。6.4.2当采用泡沫和水进行渣土改良时,施工中应把每一环的注水量控制在一定范围,不宜过高或过低。6.4.3注水速率应结合土层含水率,盾构掘进速度等因素来确定。6.4.4通过适当增加注水量,减小泡沫注入量,可达到优化渣土改良的效果。6.4.5在盾构掘进过程中,如果出现推力和扭矩突然增大,掘进速度减小的现象时,应及时向刀盘注水。6.5高分子聚合物6.5.1当发生严重喷涌时,采用高分子聚合物作为渣土改良材料,可有效防止喷涌的发生。6.5.2在盐分浓度高的海水区域或含有大量铁、铜等金属离子的地基,强酸、强碱性地土地,不宜采用高吸水性树脂材料。6.5.3高分子聚合物材料的配合比和注入量应根据螺旋机出渣的具体情况确定,若喷涌现象轻微,则减小高分子聚合物混合液浓度或注入量;反之则需提高高分子聚合物混合液浓度或(和)注入量。在富水砂层地质条件下,每环高分子混合液的注入体积一般为富水砂层总体积的6%~12%。6.5.4一般情况下,高分子聚合物材料的配合比和用量可参考:表6.5.1高分子聚合物参考配合比和用量表材料配合比用量(m3/环)高分子聚合物高分子聚合物水4~61~410006.6效果评价6.6.1一般情况下,通过盾构推力、刀盘扭矩、掘进速度、土舱压力等参数与改良前比较,可判断渣土改良的效果。6.6.2当遇到地层不均,地下水影响等特殊情况时,可对渣土取样,测定渣土的坍落度和渣温,并观察渣土状态,对改良效果进行评价。6.6.3当渣土的坍落度为17-20cm,且未出现离析或析水的现象,可认为渣土状态良好。6.7渣土改良及开仓6.7.1为防止渣土结“泥饼”,盾构停机过程中,应减少停机时间,同时在保证开挖面稳定的前提下适当降低停机时土舱的压力。6.7.2为防止“喷涌”现象,应向土舱注入一定量膨润土,且把土舱压力控制在一定范围内。掘进过程中,根据螺旋输送机机压力、刀盘扭矩和千斤顶总推力及时调整设定土压力,使土舱压力略高于水压,确保开挖面的土压保持平衡,严格控制出土数量,防止超挖和欠挖。同时合理调整掘进参数,通过对推力及出渣速度的控制,尽量维持土舱压力的稳定。6.7.3盾构机发泡系统效果不佳,可通过调整发泡系统中泡沫剂溶液的浓度、发泡压力进行改善。6.7.4当渣土中泡沫量过小,可考虑对泡沫的损失率进行推导。具体方法为:先对渣土进行取样测定其坍落度以及含水率,估算渣土中的实际泡沫比。再计算盾构掘进此环时的泡沫剂用量,可得到泡沫的损失系数λ。将原来得到的泡沫剂用量参数除以(1-λ)即可在盾构掘进时设定调整后的改良参数。为确保调整后的改良参数准确,应对渣土进行大量取样取平均值。盾构每环消耗的泡沫体积可按如下方法计算:(6.7.1)式中——大气压;——土舱压力;——泡沫剂溶液浓度;——施工时的泡沫剂溶液发泡率;——盾构开挖直径;——每环管片宽度;——土体的松散系数,当掘进断面为复合地层,则取刀盘所在两个地层的面积进行加权;——泡沫添加比。6.7.5根据盾构机推进的地质预报及渣样分析,了解前方地层情况,及时制定应对方案,添加调整渣土改良材料,以改良渣土,增加水密性和流动性。6.7.6盾构掘进过程中或在停机时应注意管路的清洗和疏通,盾构操作司机交接班前应单独操作每一管路,检查堵塞情况。如有堵塞情况发生,单独用加大流量的方法疏通堵塞部位,严重时可用超挖刀泵的液压油疏通。6.7.7地质水文条件的不确定性可能影响渣土改良效果。判断方法为:对渣土取样并测定其含水率,结合盾构掘进此环时的注水量与泡沫溶液用量,推算出原状土的含水率,与原先测定含水率对比即知。渣土含水率与注水量的计算方法如下:(6.7.2)式中——渣土含水率;——原状土含水率;——注水量;——水的密度;——盾构开挖直径;——管片宽度;——原状土密度。6.8开仓6.8.1在南昌上软下硬地层中掘进时,容易出现盾构机上漂的现象,这主要是刀盘边缘被渣土缚住,使盾构机失去向下开挖的能力。造成这一现象的主要原因有两方面:一是南昌地区泥质粉砂岩等含粘土矿物成分较高;二是刀盘边缘缺少泡沫喷入口,刀盘边缘渣土不能得到改良。6.8.2遇到7.8.1所述的情况,可以采取以下措施:1)对盾构机姿态、成型隧道管片、自动测量系统顶台及测量控制点进行复测无异常。自动测量系统中输入的线路参数核对无误。2)对盾构设备进行了全面检查,特别针对推进油缸、铰接油缸全部进行检测,设备性能无异常。3)进行带压开舱,消除敷住刀盘边缘刀具的泥饼。同时对边缘滚刀进行更换及改造,即将滚刀的U型垫块垫高,使刀盘的开挖直径达。4)结束开舱恢复推进之前,需改造盾构机被动铰接,将钢板将焊接在中盾和尾盾之间,使中盾和尾盾成为刚性整体,便于纠偏。5)待盾构整体呈现向下的姿态后,清除中盾和尾盾之间的钢板,恢复盾构机的被动铰接。6.8.3带压开舱注意事项开仓前,在厂家的指导下,对设备及管路进行全面检查维保,对重要的仪表进行标定,并出具相关标定报告,确保设备的完好。1)准备好开仓作业所需的工具及材料,如防爆灯、套筒扳手、应急药箱等,详细工具及材料见表3-2。2)空压机的检查:对空压机进行全方位的检查与维护,包括滤芯的更换、油位的检查、电气和机械系统的运行测试等。另外为了防止断电,必须另备200KW柴油发电机和1台10m3/min空压机(含盾构机上配置的2台空压机共3台)来保证压气作业的正常运转;3)人闸的检查:检查人闸里的灯具、紧急电话、压力表、气动阀、密封门等装置是否正常运转;另外,通过盾体腔壁的备用孔连接一条气管出来,装上压力表用以测定土舱内压力;4)增加盾尾密封油脂的注入量,使盾尾密封油脂压力达到4bar,利用盾构机自带的油脂加注系统往螺旋机安全门注入盾尾密封油脂,保证气体不会从螺旋机处泄漏;5)检查保压系统通往土舱及人闸的管路是否堵塞,压力调节阀及电气系统能否正常工作;另外,由压力传感器来控制节流阀本身具有一定的滞后性和不稳定性,需要从台车上的储气罐里直接引一条气管通往土舱,以保证气体的正常供应。6)考虑刀盘的开口率以及土体的自稳性,开仓过程中将土舱压力设定在1.2Bar。每建立一次泥膜,最多能维持开4~5个仓。7盾构隧道注浆、防水和缺陷处理7.1隧道注浆7.1.1地铁区间隧道采用土压盾构掘进施工,必须在盾构掘进的同时,进行盾尾同步注浆和管片壁后注浆作业,以充填盾尾建筑空隙,达到控制地面沉降和隧道长期稳定的要求。7.1.2盾尾同步注浆的材料配比必须选用可硬性浆液,注浆率、注浆压力、注浆部位等必须满足施工规程要求。对穿越构筑物及环境保护要求高的地段,必须按施工组织设计要求进行同步注浆和多次壁后补压浆作业。7.1.3可硬性浆材料及配比1)可硬性浆液由水泥、膨润土、粉煤灰、砂、外掺剂、水等搅拌而成,材料的要求如下:表7.1.1可硬性浆液材料的要求表水泥42.5普硅膨润土95%通过200目筛、膨胀率18~20ml/g符合上海统灰标准要求细砂(河砂)购买的细砂通过小于5mm筛孔后使用比重1.02±0.01,PH值7.0~9.0固体含量30~35%,PH值8.0~10.0水生活用水2)应按地层性质、地面超载条件、变形控制要求并经试验合理调整,同时应根据不同盾构注浆设备的特点选择合适的浆液配比。3)注浆材料的性能应达到下表的规定:表7.1.2可硬性浆液的性能指标测试内容性能标准稠度(cm)10.5~11.5初凝值(h)16~24泌水率(ml)<2.5抗压强度R7≥0.1MPa,R28≥0.5MPa比重1.70±0.5表7.1.3可硬性浆液的性能指标测试标准测试内容测试仪器测试标准稠度(cm)砂浆稠度测定仪建设部标准JGJ70-90初凝值(h)砂浆凝结时间测定仪建设部标准JGJ70-90比重容积升建设部标准JGJ70-90泌水率%1000ml量筒参照公路桥涵JTJ041-27抗压强度压力机(试块7.07cm3)上海路基处理DBJ08-40-947.1.4拌浆作业准备1)地面拌浆系统应满足拌制浆液的质量和数量要求,机具设备运转正常并符合安全要求。拌浆间位置应利于材料运输,保证人员安全、放浆方便,内部区域划分清晰、有序。2)材料堆放整齐,配备必要的计量器具,材料配合比明确标识,3)各材料进货需严格把关,水泥每200T做一次复试,其余材料如膨润土等每区间复试一次,拌浆必须称量准确。浆液使用的水泥、粉煤灰须新鲜、干燥,不结块,外掺剂须储存在阴凉的地方。细砂使用前必须用小于5mm筛网筛分。4)注浆各岗位操作人员需经专门培训,熟悉有关操作要点。7.1.5可硬性浆液拌浆作业1)拌浆前须清除拌浆机内所有垃圾和水泥浆硬块,浆桶应定期清洗,防止浆液硬化结块,拌浆系统长时间停用时,应对整个系统进行彻底清洗、保养;2)拌浆桶中先加入配比中水的3/4量,搅拌下加入粉煤灰、砂,然后投入外掺剂SY-1、ND-150,再均匀加入水泥及剩余的1/4水;3)加料完毕后的拌浆时间不得少于10分钟,期间搅拌机宜正反交替拌浆,不留死角。拌匀后的浆液稠度须在10.5~11.5cm范围内方可放入运浆车。4)进料严格按配比要求,并如实填写拌浆记录表。表7.1.4可硬性浆液拌浆记录表同步注浆管片编号:日期:年月日时间粉煤灰(kg)砂(kg)水(L)记录人设计配合比(1.25m3)水泥(kg)膨润土(kg)粉煤灰(kg)砂(kg)水(L)试样抽检记录记录人5)每班拌浆作业结束后,拌浆设备应冲洗干净,以防残留浆液板结。6)每作业班必须对浆液取样作比重、稠度、初凝值、泌水率测试,并如实填写拌浆记录表。每拌制20m3浆液,应取样作比重、稠度、初凝值、泌水率测试,并做2组(6块)7.07cm×7.07cm×7.07cm浆液试块,养护后送检,测试28天抗压强度。7.1.6可硬性浆液注浆作业1)拌浆作业须与盾构推进同步进行,应采用多点均匀浆液注入量应同掘进速度相适应。2)注浆率一般应为140%—250%,可根据隧道工程的地层条件、隧道稳定性和环境保护要求通过试验实测确定其合理注浆率。3)作业人员须随时观察注浆工况,控制好注浆压力略大于周边地层压力,严格控制地面沉降和隧道沉降(小于20mm)。4)一旦发生意外故障,应立即通知当班班长,要求暂时停止盾构掘进,排除故障后方可复工。5)首次注浆前所有管道均须水润湿后方可压浆。6)24小时作业结束前最后一拌浆拌制清洗浆液,并压送至盾尾浆管。长时间停顿时,须将压浆直管及环管等所有拌浆、注浆设备用水循环泵洗、清空。7)若由于某种原因未能进行充分的同步注浆施工而出现管片渗漏水的现象时,需根据实际情况,对上述段进行补充注浆,壁后二次补压浆液宜选双液浆。8)如实填写盾构推进过程质量控制压浆记录表(见下表),并做好每班交接班工作。表7.1.5盾尾同步注浆记录表推进环号注浆时间注浆量注浆压力注浆部位记录人7.1.7注浆的质量控制1)每环的注浆量应在理论注浆量的基础上做适当调整,以保证地表和隧道沉降达到控制要求。2)注浆压力以控制地表变形为原则,压力应均匀以避免损坏管片。3)浆液的性能、注入量及注浆压力必须经现场试验确定,并满足施工要求。4)浆液易压送且在输送过程中不离析、不沉淀。5)注浆应饱满、密实。6)压浆作业与盾构推进同步进行,其压入量应与推进速度相适应,并在每段隧道推进前做出明确规定严格执行。7)压浆浆液必须按配合比拌浆,不得私自任意更改。8)盾构推进300m,施工监理必须对压浆施工质量作抽检。在拱底和拱腰部位取30个压浆孔拧开后探查浆液厚度和强度。(采用60cm钢钎锤击)7.2隧道防水7.2.1盾构法施工的隧道防水应包括管片本体防水、管片接缝防水和隧道渗漏处理三项内容。7.2.2管片接缝防水是作为防止隧道渗漏,保证隧道安全施工和正常使用的关键措施,接缝防水必须进行渗漏点观察,其结果应符合隧道防水设计提出的要求。7.2.3对于采用遇水膨胀类的防水材料。其运输和存放时必须做好防潮工作,以免失效。7.2.4管片接缝防水密封条粘贴前必须做好预留槽的清洁工作,以保证防水条与管片粘贴紧密可靠。管片角隅处加贴自粘性橡胶薄片时,应保证不漏贴,以提高接缝处的防水效果。7.2.5粘贴防水密封条后的管片堆放,应设置防雨措施。粘贴施工质量应有自检、互检记录。7.2.6管片拼装时应精心施工,严防脱槽、扭曲等损坏防水材料的现象发生。封顶块拼装时应保持足够的封口尺寸,防止防水密封条搽坏、变形。7.2.7接缝防水密封条的构造形式、截面尺寸、强度、遇水膨胀倍率和材料性能必须符合设计要求,接缝防水密封的施工必须严格控制质量。7.2.8按管片型号套上同型号防水密封条,严禁使用尺寸不符合要求及有质量缺陷的产品。压浆孔闷头、手孔必须按规范进行拧紧和封堵。7.2.9采用的防水材料必须具有质量合格证及检验报告,同时现场应分批进行抽查送检,尤其是防霉试验,合格后才能投入使用。500环送检一次,防霉试验1段区间送检一次。7.2.10水密封条粘贴要牢固,使吊运和拼装过程中不失落、不移位。7.3缺陷处理7.3.1管片修补1)当隧道衬砌表面出现以下缺陷时,必须进行修补。a缺棱掉角;b混凝土剥落;c大于0.2mm宽的裂缝或贯穿性裂缝。2)管片修补时,应分析管片破损原因及危害程度,制定适当的修补方案。3)修补材料的抗拉强度不应低于1.2Mpa,抗压强度不应低于管片强度的85%。7.3.2渗漏水治理1)对隧道渗漏水必须提出渗漏封堵治理方案,认真实施。2)隧道堵漏材料应满足堵水要求。3)堵漏注浆时,注浆压力不应大于管片的设计荷载压力。8盾构施工测量8.1一般规定8.1.1盾构施工测量是指导盾构按设计要求正确掘进而进行的测量工作,在盾构施工全过程应提供盾构施工所需的施工测量控制点、盾构姿态和管片成环状况,并对盾构自身定向系统进行检核测量,提供修正参数。8.1.2盾构施工测量主要内容应包括地面控制测量、竖井联系测量、地下控制测量、掘进施工测量和竣工测量。8.1.3了解盾构结构和自身定向系统特点、精度,制定科学可行的盾构施工测量方案。8.1.4盾构施工隧道横向贯通误差应在±50mm之内,高程贯通误差应在±25mm之内。8.1.5地面施工控制测量应采用附合路线形式或同精度的其它形式;地下控制测量在隧道贯通后也应采用附合路线形式重新布设和施测。8.1.6地面施工测量控制点必须埋设在施工影响的变形区以外。由于施工现场条件限制,埋设在变形区内的施工测量控制点必须经常检核。8.1.7测量外业数据采集和内业数据处理应遵循国家规定的相关技术标准,使用规范的表格和软件,并有复核手续。8.2地面控制测量8.2.1在盾构始发井和接收井间必须建立统一的施工控制测量系统,控制点应分布在两个井口便于使用的地方,每个井口应布设不少于3个控制点。8.2.2平面加密控制网的技术要求见下表表8.2.1平面加密控制网测量技术要求平均边长(m)导线长度(m)每边测距中误差(mm)测角中误差(″)测回数方位角闭合差(″)相邻点的相对点位中误差(mm)DJ1DJ220010002±2.5465√n±88.2.3高程加密控制网的技术要求见下表。表8.2.2高程加密控制网测量技术要求每千米高差中数中误差(mm)路线长度(Km)水准仪的型号水准尺观测次数往返较差、附合或环线闭合差与已知点联测附合或环线平地(mm)山地(mm)偶然中误差(mm)全中误差(mm)±2±42—4DS1铟瓦尺往返各一次往返各一次±8√L±2√n8.3联系测量9.3.1联系测量内容应包括:地面近井导线测量和近井高程测量、竖井定向测量和导入高程测量以及地下近井导线和近井高程测量。8.3.2竖井定向测量可采用联系三角形法、陀螺仪与垂准仪组合定向法。8.3.3导入高程测量应满足下列条件:1)在竖井内悬吊钢尺进行高程传递测量时地上、地下的两台水准仪应同时读数,并在钢尺上悬吊与其检定时相同质量的重锤。2)传递高程时独立进行三次,高程较差应小于3mm。3)高差应进行温度、尺长改正。8.3.4地下近井导线点不应少于3个,近进高程点不应少于2个,各类点间并应构成检核条件。8.4地下控制测量8.4.1地下控制测量应包括地下施工导线测量、施工控制导线测量和地下施工水准测量、施工控制水准测量。8.4.2地下控制测量起算点必须采用直接从地面通过联系测量传递到井下的平面和高程控制点,一般地下平面起算点不少于3个,起算方位边不少于2条,起算高程点不应少于2个。8.4.3控制点可埋设在隧道两侧或顶、底板上。8.4.4地下控制网一般为支导线和支水准路线,有条件时必须构成附和路线或导线网。8.4.5隧道掘进中先布设施工导线和施工水准,隧道掘进大于200m,应选择稳固的施工导线点组成施工控制导线。8.4.6施工控制导线应满足下列技术要求:1)一般直线隧道平均边长150m,曲线隧道平均边长60m;2)采用2秒全站仪施测,左、右角各测二测回,左、右角平均值之和与360º较差应小于6秒;3)最远点横向中误差应在±25mm之内。8.4.7施工控制水准应满足下列技术要求:水准点间距宜150m;水准点可利用导线点标石,也可埋设管片上标志;8.4.8每次延伸地下控制导线和控制水准,应对已有施工控制点进行检核,检测点如有变动,应选择其它稳定点进行延伸测量。8.4.9地下控制导线和控制水准在隧道贯通前应独立测量3次。8.4.10隧道贯通距离大于1000m时应采取措施增强地下控制网强度。8.5掘进施工测量8.5.1盾构始发井建成后,应采用联系测量方法,将平面和高程测量数据传入井下控制点上,并应满足盾构拼装,反力架和导轨等安装对测量的要求。8.5.2测量盾构姿态所设置的测量标志应满足下列要求:1)盾构测量标志不少于2个,测量标志宜设置在同一纵向截面上,不易碰动处,标志点间距离要尽量大,标志可粘贴反射片也可安置棱镜。2)测量标志点间三维坐标系统应和盾构几何坐标系统一致或建立换算数学模型。3)对测量标志初始测量值经换算得到的盾构姿态应与盾构机本身测量系统测算的盾构姿态一致。并应以精度高的数据为依据计算修正参数,保证两个测量系统一致。4)盾构就位后应准确测定其对于隧道设计轴线的初始位置和姿态,盾构自身导向系统测得的成果应与盾构的初始位置和姿态一致。8.5.3盾构姿态测量应满足下列要求:1)盾构姿态测量内容包括其横向偏离值、纵向坡度、横向转角、高程偏离值及切口里程。2)横向偏离值测至毫米,坡度1‰,横向角2′-3′,高程偏离值以毫米为单位,切口里程以米为单位。3)人工测量频率应根据盾构自身导向装置精度确定,一般盾构每掘进累计预计形成15mm误差,测量一次。4)以控制导线点按极坐标法测定测量标志点,测量精度应小于3mm。8.5.4衬砌环测量应满足下列规定:1)每环管片拼装完成后与脱离盾尾后各施测一次,一般盾构每掘进累计预计形成15mm管片误差时,进行测量。2)衬砌环测量内容应包括衬砌环中心横向及高程的偏差、椭圆度和前沿里程。并用报表形式及时提供测量成果。测量时应结合现场状况采用适宜的方法和测量辅助工具。测量精度应小于3mm。8.6竣工测量8.6.1盾构隧道贯通后应进行贯通误差测量,贯通误差测量应在接收井的贯通面设置贯通相遇点,利用接收井和始发井传递下来的控制点分别测定贯通相遇点三维坐标,贯通误差应归化到线路纵向和横向的方向上。8.6.2隧道贯通后应利用始发井和接收井控制点进行贯通隧道附合路线测量,并重新平差作为以后测量依据。8.6.3竣工测量内容应包括隧道中心的三维坐标、横向偏离值、高程偏离值、椭圆度测量等,应每5环测一个断面。8.6.4测量方法可采用极坐标等测量方法,测量精度小于10mm。8.6.5竣工测量成果应按要求整理归档,并作为隧道验收依据。9监控量测9.1一般规定9.1.1盾构施工中应结合施工环境、工程地质条件、施工方法与进度确定监控量测方案。9.1.2监控量测方案应覆盖由于施工活动对隧道和环境造成安全隐患的各个方面,监控量测手段必须可靠、科学,对突发安全事故应有应急监测方案。9.1.3根据监控量测中变形量、变形速率等变化情况,随时调整监控量测方案。9.1.4地上、地下同一断面内的监控量测数据以及盾构掘进机施工参数必须同步采集,以便进行科学分析。9.1.5必须选择成熟的监控量测的仪器和设备,同时应满足

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