一建市政公用实务精讲班一建市政精讲班第讲：K盾构法施工

1K413030盾构法施工1K413031盾构机选型要点(1)按开挖面是否封闭可分为密闭式和敞开式两类。(2)密闭式盾构按平衡开挖面压力原理不同，又可分为土压式和泥水式两种。【I-2015单】敞开式盾构按开挖方式划分，可分为手掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式三种。(3)按盾构断面形状划分，有圆形和异型盾构两类，其中异型盾构主要有多圆形、马蹄形和矩形。1K413032盾构施工条件与现场布置一、盾构法施工条件(1)除硬岩外的相对均质的地质条件（如松软含水地层）。(2)隧道覆土深度不宜小于1D（洞径）。(3)地面上必须有修建用于盾构始发、接收的工作井位置。(4)隧道与建（构）筑物之间最小厚度为水平方向1.0m，竖直方向1.5m。(5)从经济角度讲，连续的盾构施工长度不宜小于300m。二、盾构施工现场布置1．盾构施工的现场平面布置主要包括盾构工作井、工作井防雨棚及防淹墙、垂直运输设备、管片堆场、管片防水处理场、拌浆站、料具间及机修间、两回路的变配电间等设施以及进出通道等。2．盾构施工现场设置(1)工作井施工需要采取降水措施时，应设相当规模的降水系统（水泵房）。(2)采用气压法盾构施工时，施工现场应设置空压机房，以供给足够的压缩空气。(3)采用泥水平衡盾构施工时，施工现场应设置泥浆处理系统、泥浆池。(4)采用土压平衡盾构施工时，应设置电机车电瓶充电间等设施。1K413033盾构施工阶段划分及始发与接收施工技术一、盾构施工阶段划分盾构施工一般分为始发、正常掘进和接收三个阶段。二、洞口土体加固技术（一）洞口土体加固主要目的(1)确保洞口土体稳定，防止地下水流入；(2)防止盾构周围的地下水及土砂流入工作井；(3)防止地层变形对地下管线及构筑物等造成破坏。（二）洞口土体加固方法主要有：注浆法、高压喷射搅拌法和冻结法。三、盾构始发施工技术（一）始发段长度的确定决定始发段长度有两个因素：一是衬砌与周围地层的摩擦阻力，二是后续台车长度。（四）初始掘进的主要任务收集盾构掘进数据及地层变形量测数据；判断土压（泥水压）、注浆量、注浆压力等设定值是否适当；通过测量盾构与衬砌的位置及早把握盾构掘进方向的控制特性，为正常掘进控制提供依据。1K413034盾构掘进技术一、盾构掘进控制四要素开挖控制、一次衬砌、线形控制和注浆。二、开挖控制（一）土压（泥水压）控制(1)土压式盾构，以土压和塑流性改良控制为主，辅以排土量、盾构参数控制。泥水式盾构，以泥水压和泥浆性能控制为主，辅以排土量控制。(2)开挖面的土压（泥水压）控制值，按“地下水压（间隙水压）＋土压＋预备压”设定。2)土压有静止土压、主动土压和松弛土压。按静止土压设定控制土压，是开挖面不变形的最理想土压值。主动土压是开挖面不发生坍塌的临界压力，控制土压最小。地质条件良好，可采用松弛土压。（二）土压式盾构泥土的塑流化改良控制(1)理想地层的土特性是：1)塑性变形好；2)流塑至软塑状；3)内摩擦小；4)渗透性低。细颗粒（75μm以下的粉土与黏土）含量30%以上的土砂，塑性流动性满足要求。改良材料必须具有流动性、易与开挖土砂混合、不离析、无污染等特性。一般使用的改良材料有矿物系（如膨润土泥浆）、界面活性剂系（如泡沫）、高吸水性树脂系和水溶性高分子系四类（我国目前常用前两类），可单独或组合使用。(2)一般按以下方法掌握塑流性状态。1)根据排土性状2)根据土砂输送效率3)根据盾构机械负荷（三）泥水式盾构的泥浆性能控制泥浆作用：一是依靠泥浆压力在开挖面形成泥膜或渗透区域；二是泥浆作为输送介质。（四）排土量控制1．土压式土压式盾构排土量控制方法分为重量控制与容积控制两种。重量控制有检测运土车重量、用计量漏斗检测排土量等控制方法。容积控制一般采用比较单位掘进距离开挖土砂运土车台数的方法和根据螺旋输送机转数推算的方法。我国目前多采用容积控制方法。2．泥水式泥水式盾构排土量控制方法分为容积控制与干砂量控制两种。对比开挖土的体积Q与排土体积Q3，当Q>Q3时，表示泥浆流失；Q<Q3时，一般表示涌水。三、管片拼装控制提供精准面授押题：一建、二建、咨询、监理、造价、招标、环评、经济师、安全、房估、消防、物业、职称英语等QQ:2069910086(1)大都采取错缝拼装，在纠偏或急曲线施工的情况下，有时采用通缝拼装。(2)从下部的标准（A型）管片开始，左右两侧交替安装，然后拼装邻接（B型）管片，最后安装楔形（K型）管片。(3)先紧固环向（管片之间）连接螺栓，后紧固轴向（环与环之间）连接螺栓。四、注浆控制（一）注浆目的就是防止地层变形，还有其他重要目的如下：(1)抑制隧道周边地层松弛，防止地层变形。(2)及早使衬砌管片环安定，千斤顶推力平滑地向地层传递。(3)形成有效的防水层。（二）一次注浆分为同步注浆、即时注浆和后方注浆三种方式。(1)同步注浆是在空隙出现的同时进行注浆、填充空隙的方式(2)即时注浆是指一环掘进结束后从管片注浆孔注入的方式。(3)后方注浆是指掘进数环后从管片注浆孔注入的方式。（三）二次注浆是以弥补一次注浆缺陷为目的进行的注浆，具体作用如下：(1)补足一次注浆未充填的部分；(2)补充由浆体收缩引起的体积减小；(3)以防止周围地层松弛范围扩大为目的的补充。（四）注浆量与注浆压力注浆控制分为压力控制与注浆量控制两种，一般仅采用一种控制方法都不充分，应同时进行压力和注浆量控制。注浆量与注浆压力要经过反复试验，确认注浆效果。五、隧道的线形控制的主要任务是通过控制盾构姿态。1K413035盾构法施工地层变形控制措施一、地层与既有结构物变位及变形地层变形原因大致分为条件因素和直接原因两类。(1)条件因素主要有：覆土厚度、盾构直径、隧道线形、衬砌背后间隙、衬砌种类等。(2)直接原因由盾构掘进引发，主要有开挖面失稳、地下水位降低、推力过大、频繁纠偏、洞体土层失稳、盾体与洞体的摩擦力、衬砌背后产生间隙、注浆压力、衬砌变形、衬砌漏水等。(3)地层变形时间曲线与盾构掘进过程中所处位置相关，可分为5个阶段。提供精准面授押题：一建、二建、咨询、监理、造价、招标、环评、经济师、安全、房估、消防、物业、职称英语等QQ:2069910086二、盾构掘进地层变形控制措施（1）前期沉降控制的关键是保持地下水压。（2）开挖面前沉降（隆起）控制的主要措施是土压（泥水压）控制。（3）通过时沉降（隆起）控制的主要措施是控制好盾构姿态和注浆减阻。（4）尾部空隙沉降（隆起）