盾构施工掘进风险控制培训讲话要点竺维彬

盾构工程施工风险及控制广州市地下铁道总公司竺维彬2009年03月现在是1页\一共有66页\编辑于星期四4、典型案例分析3、控制风险管理（易理）2、盾构工程常见风险事故及风险因素1、盾构工程的施工风险提

纲现在是2页\一共有66页\编辑于星期四盾构工程施工风险像幽灵一样游趟在天地之间、阴阳之间，总是利用或寻找“地质复杂性”、“盾构机的不适应性”、“人认知的局限性、责任性、方案和措施的不合理性”等薄弱环节或漏洞作为突破口，扩张盾构工程的风险概率和级别，制造盾构工程事故。1、盾构工程的施工风险现在是3页\一共有66页\编辑于星期四控制盾构工程的风险和事故，我们必须坚持地质是基础，盾构机是关键，人是根本的原则。现在是4页\一共有66页\编辑于星期四盾构工程的施工风险——地质风险a.复合地层（广州五号线省基础过铁路）（广州、深圳、北京、南京）b.富水断裂带或破碎带（广州三号线礼村断裂、五号线火西草区间、佛山雷岗公园站，南京）c.溶洞、土洞（广州北部、佛山、深圳北部）现在是5页\一共有66页\编辑于星期四d.极其耐磨的硅质、铁质岩屑e.含承压水的粉细砂层（广州、佛山、南京、苏州杭州）f.瓦斯、煤成气（广州北部、西部、南部、杭州、武汉）g.球状风化体和网格状或构造风化硬岩（广州东部、深圳、南京和北京）h.砂砾石地层（沈阳、北京、成都、南宁、南昌、西安和广州）盾构工程的施工风险——地质风险现在是6页\一共有66页\编辑于星期四盾构工程的施工风险——盾构机风险：选型功能性缺陷（成都、北京、沈阳、南京长江隧道、广州狮子洋隧道）a)泥水还是土压（成都泥水不适用，深圳没有泥水）b）开口率（沙砾层中采用63％开口率）c）刀具配置（复合刀具）d）刀间距设计（在硬岩中）现在是7页\一共有66页\编辑于星期四盾构工程的施工风险——盾构机风险：大轴承或三大密封损坏（广州一号线、五号线）刀盘损坏（解体、开裂、磨损）刀具磨损（正常磨损、非正常磨损……+刀盘漂移磨损）减速箱和小齿轮损坏现在是8页\一共有66页\编辑于星期四盾构工程的施工风险——人的风险认知的局限性（没有一个明白人不能全面系统地了解地质变化、盾构机性能）责任性方案和措施的合理性问题现在是9页\一共有66页\编辑于星期四地质是基础，盾构是关键，人是根本

顺向的分析法（选型）

逆向的分析法（判断并采取针对性措施）.盾构施工的管理原则和分析方法现在是10页\一共有66页\编辑于星期四2、盾构工程常见风险事故及风险因素提

纲现在是11页\一共有66页\编辑于星期四2、盾构工程常见风险事故及风险因素2.1．常见风险事故（现象）（1）沉降（水土流失）、隆起（土体压缩变形）、塌陷（沉降的发展结果），尤其是端头、联络通道和盾构换刀前后（2）盾构机损坏：……现在是12页\一共有66页\编辑于星期四南京地铁二号线中和村-元通区间到达端涌沙现在是13页\一共有66页\编辑于星期四南京地铁二号线中和村-元通区间到达端涌沙现在是14页\一共有66页\编辑于星期四（3）工程质量事故轴线偏离：“力的大小和方向、作用面或点”、人为和客观、水平和垂直（超过±5cm的报告制度，严禁擅自修改隧道设计轴线）管片设计：a）黄河水利隧道，张开角过大；b）武汉长江隧道，手孔过大管片生产、制造、拼装（蒸养、喷淋养护）现在是15页\一共有66页\编辑于星期四（3）管片工程质量事故

黄河水利隧道，封顶块张开角过大，封顶块下坠现在是16页\一共有66页\编辑于星期四严重错台，近30mm（3）管片工程质量事故

现在是17页\一共有66页\编辑于星期四外弧面破损（3）管片工程质量事故

现在是18页\一共有66页\编辑于星期四注浆失误导致隧道破损和渗漏（广州三号线大塘-沥滘区间）（3）管片工程质量事故

现在是19页\一共有66页\编辑于星期四2.2高概率的风险因素（定数）平衡与“拉风箱”泥饼喷涌（水）卡壳（常见在塌陷、喷涌和岩石节理裂隙发育地段）和卡刀盘（南京长江隧道和广州三号线市番区间隧道）掘进困难和有效推力滞排效应和铁板沙问题现在是20页\一共有66页\编辑于星期四3、控制风险管理（易理）提

纲现在是21页\一共有66页\编辑于星期四3、控制风险管理（易理）1)“懂”：认知到位，象数易理，超前预控2)“准”：立足实据，全面调查、准确判断（成因）、判断决策方案（时空）3)“狠”：制度齐全、责任清晰、奖罚分明、严肃执行4)“细”：全员、全方位、全过程（温家宝）精细管理风险因素现在是22页\一共有66页\编辑于星期四目标是：

认真研究（评估）超前预控降低风险（概率和级别）

精细管理果断决策控制事故现在是23页\一共有66页\编辑于星期四4、典型案例分析提

纲现在是24页\一共有66页\编辑于星期四

狮子洋隧道位于广深港客运专线东涌站至虎门站之间，穿越珠江入海口的狮子洋，河面宽度6100m。隧道建筑全长10.8km，其中盾构段长9340m。盾构段隧道外径10.8m，内径9.8m。4.1、超大直径混合盾构的“刀盘飘移”问题现在是25页\一共有66页\编辑于星期四

盾构始发的下坡段处于富水砂层；随着深度增加逐渐进入岩层，存在上软下硬的过渡段；隧道的中间段处于岩层内狮子洋隧道处于典型的复合地层：地质复杂现在是26页\一共有66页\编辑于星期四

现在是27页\一共有66页\编辑于星期四刀具W型磨损现在是28页\一共有66页\编辑于星期四4.2、砂卵地层盾构掘进的“滞排”问题现在是29页\一共有66页\编辑于星期四磨损的边缘铲刀某9米直径盾构铲刀的磨损情况完好边缘铲刀边缘刀具的磨损现在是30页\一共有66页\编辑于星期四刀盘磨损区域示意图现在是31页\一共有66页\编辑于星期四南京过江隧道现在是32页\一共有66页\编辑于星期四石块岩样现在是33页\一共有66页\编辑于星期四刀具磨损现在是34页\一共有66页\编辑于星期四刀具磨损现在是35页\一共有66页\编辑于星期四面板和刀具都发生磨损4.3、盾构刀具损坏的“骨排效应”现在是36页\一共有66页\编辑于星期四边缘滚刀的磨损现在是37页\一共有66页\编辑于星期四4.4、盾构机被卡的分类、原因及处理方法

1）分类盾体（盾建三、四号线）刀盘+盾体（六局深圳）刀盘（十四局水泥浆）2）原因（岩暴、膨胀岩、破碎岩石、砾石、砂层等）3）处理方法：松动法/清除法.现在是38页\一共有66页\编辑于星期四土压平衡式盾构机

挖掘岩盘的TBM本体形状

优点

・尾部空隙少，不容易产生地盘下沉。・在挖掘岩盘时，尾部空隙间不容易被夹粉尘以及细小岩块等物。缺点

・在挖掘岩盘时，容易被夹粉尘以及细小岩块物，由此与本体产生较大的摩擦力。・由于尾部空隙大，容易产生地盘下沉。・壁后材料容易转到前面，由此使本体容易被夹住。对策

・安装注入管于本体外周侧，注入膨润土等。・安装逆流防止板于尾部。盾壳构造现在是39页\一共有66页\编辑于星期四广州“市番”区间刀盘卡死现在是40页\一共有66页\编辑于星期四广州“市番”区间刀盘卡死现在是41页\一共有66页\编辑于星期四广州“市番”区间凿除岩石现在是42页\一共有66页\编辑于星期四市番区间凿除岩石现在是43页\一共有66页\编辑于星期四化学浆注浆封堵管片外开挖间歇现在是44页\一共有66页\编辑于星期四土仓内被注浆材料塞死现在是45页\一共有66页\编辑于星期四刀盘被注浆材料塞死现在是46页\一共有66页\编辑于星期四水土压力4.5、高土压、欠土压、“拉风箱式”掘进的负作用问题现在是47页\一共有66页\编辑于星期四塌崩土压传感器土仓土压空隙现在是48页\一共有66页\编辑于星期四

房屋塌方

(buildingscollapse)现在是49页\一共有66页\编辑于星期四4.6、气压法换刀的拓宽应用问题1、泥水/土压盾构2、泥膜3、加气量现在是50页\一共有66页\编辑于星期四现在是51页\一共有66页\编辑于星期四全程保养维修：高压下人工介入工作面技术HyperbaricHelmet氧气头盔Transportshuttle潜水员传送舱Livingchamber潜水员生活舱现在是52页\一共有66页\编辑于星期四全程保养维修：高压下人工介入工作面技术焊接维修维护保养压力舱现在是53页\一共有66页\编辑于星期四盾构机滚动的恢复4.7、盾构机整体旋转复位问题现在是54页\一共有66页\编辑于星期四盾构机整体旋转的复位现在是55页\一共有66页\编辑于星期四盾构机整体旋转的复位现在是56页\一共有66页\编辑于星期四4.8、盾构端头加固的方法创新理念

1）胶结物代替水，置换水加固（旋喷，水平注浆）

2）降水，排水加固

3）冻结加固，水－冰转化固结

4）土体置换加固，素混凝土＋玻璃纤维或合成树脂、或竹子

5）止水帷幕，截水加固（深圳）

现在是57页\一共有66页\编辑于星期四玻璃纤维筋洞门现在是58页\一共有66页\编辑于星期四10000與鋼筋搭接區域水平筋G22@175mm(V)c/c垂直鋼筋束G32@150mm(H)c/cP3P4P5盾搆前進路徑现在是59页\一共有66页\编辑于星期四竹筋笼砼桩现在是60页\一共有66页\编辑于星期四Φ1200mm@1200mm钻孔灌注桩，实现挡土的目的，桩体混凝土标号C30，钻孔灌注桩分A、B两种类型，A型桩为全素混凝土桩，B型桩内插Φ100mm毛竹筋笼，竹筋笼砼桩现在是61页\一共有66页\编辑于星期四4.9、网状风化硬岩掘进的盾构刀盘损坏问题现在是62页\一共有66页\编辑于星期四4.10、花岗岩球状风