《隧道施工技术》 习题答案 模块13

（1）盾构法施工的基本原理是什么？盾构法施工地下工程有何优缺点？先在隧道某段的一端建造竖井（始发井）或基坑，以供盾构安装就位。盾构从竖井或基坑的墙壁预留孔处出发，在地层中沿着设计轴线，向另一竖井（到达井）或基坑的设计预留孔洞推进。盾构推进中所受到的地层阻力通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的预制衬砌，再传到竖井或基坑的后靠壁上。盾构是一个能支承地层压力，又能在地层中推进的圆形、矩形、马蹄形及其他特殊形状的钢筒结构，其直径稍大于隧道衬砌的直径，在钢筒的前面设置各种类型的支撑和开挖土体的装置，在钢筒中段周圈内安装顶进所需的千斤顶，钢筒尾部是具有一定空间的壳体，在盾尾内可以安置数环拼成的隧道衬砌环。盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装一环衬砌，并及时向盾尾后面的衬砌环外周的空隙中压注足够的浆体，以防止隧道及地面下沉。在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。盾构法的主要优点有以下几个方面：除竖井施工外，施工作业均在地下进行，既不影响地面交通，又可减少对附近居民的噪音和振动影响.盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，施工易于管理，施工人员也较。土方量较少。隧道穿越河道时不影响航运。施工不受风雨等气候条件影响。在土质差、水位高的地方建设的埋深较大的隧道，盾构法有较高的技术经济优越性。修筑的隧道抗震性能较好。盾构法对地层的适应性宽，对软土、砂卵石、软岩直至岩层均可适用。盾构法尽管有很多优点，但也存在不足之处，主要表现为以下几个方面：当隧道曲线半径过小时，施工较为困难.在陆地建造隧道时，如隧道覆土太浅，则盾构法施工困难很大，而在水下施工时，如覆土太浅则盾构法施工不够安全。。当盾构施工中采用全气压方法（在气压覆盖区下进行施工）以疏干和稳定地层时，对劳动保护要求较高，施工条件差。盾构法隧道上方一定范围内的地表沉陷尚难完全防止，特别在饱和含水松软的地层中，要采取严密的技术措施才能把沉陷限制在很小的限度内。在饱和含水层中，盾构法施工所用的拼装衬砌对达到整体结构防水性的技术要求较高。（2）盾构由哪些部分组成？疏干掘进土层中的地下水.稳定地层、防止隧道及地面沉陷的土壤加固措施。隧道衬砌结构的防水渗漏技术。衬砌与地层间的充填。衬砌的防水与堵漏。开挖土方的运输及处理方法。施工监测。变形监测。合理的施工布置等。（3）盾构有哪些分类方式？按挖掘方式分类：手掘式盾构、半机械式盾构、机械式盾构。按挡土方式分类：开放式盾构、部分开放式盾构、封闭式盾构按稳定掘削面的加压方式分类：压气式盾构、泥水加压式盾构、削土加压式盾构（也称土压平衡式）、加水式盾构、泥浆式盾构、加泥式盾构。按断面形状分类：圆形盾构、非圆形盾构按尺寸大小分类：超小型盾构、小型盾构、中型盾构、大型盾构、特大型盾构、超特大型盾构。（4）盾构在推进过程中产生偏离的原因有哪些？发生偏离时如何进行纠偏？导致盾构中轴线偏离隧道中线的因素有很多，如土质不均匀，地层中有孤石等障碍物造成开挖面四周阻力不一致，盾构伸出的千斤顶的顶力不一致，盾构重心偏于一侧；闭胸挤压盾构有明显上浮，盾构下部土体流失过多造成盾构叩头下沉；还有因衬砌环缝的防水材料压密度不一致等，累积起来会导致后座面不平整等。这些因素会使盾构机推挤轨迹变成蛇形一样左右偏差或时有起伏等。因此，在盾构推进过程中要随时精确测量，了解偏差量并及时纠偏。由于盾构是一个很笨重的机具，所以纠偏盾构的位置是一个较复杂的问题。目前，盾构操纵与纠偏主要采取以下几个方面的措施综合控制。①正确调整盾构千斤顶的工作组合。②盾构推进纵坡和曲线控制。③调整开挖面的阻力。调整开挖面的阻力不均也能获得较好的纠偏效果。④控制盾构自转，防止盾构旋转。（5）盾构衬砌拼装的方法是什么？各有什么优缺点？衬砌拼装的方法可分为举重臂拼装或拱托架拼装。拱托架比隧道衬砌内径略小，呈半圆或稍大于半圆的弧形钢制构架，上有一些滑轮，千斤顶、钢丝绳和卷扬机将管片或砌块牵引运到架子上面，再用千斤顶顶到设计位置。上述两种拼装方法又分别有通缝拼装（管片的纵缝环环对整齐）或错缝拼装（利用衬砌本身来传递圆环内力，一般环间错开1／2～1／3管片宽度）。管片接头一般可用螺栓连接。但有的平板型管片不用螺栓连接，而采用槽式接头或球铰式接头。这种不采用螺栓连接的管片也称砌块。管片衬砌环一般分标准管片、封顶管片和邻接管片三种，转弯处加楔形管片。（6）对盾构隧道衬砌背后注浆的目的是什么？进行壁后注浆时，如何选择浆液和确定注入时间、注入方法、注入压力和注入量？随着盾构的推进，在管片和土体之间会出现建筑空隙，如果不及时填充这些空隙，地层就会出现变形，进而对邻近的地面构筑物产生破坏性影响。填充这些空隙的有效途径就是进行壁后注浆，壁后注浆的好坏直接影响对地层变形的控制。盾构壁后注入材料主要有水泥、石灰膏、黏土、粉煤灰、水玻璃、黄沙等。注浆浆液的选择受土质条件、工法的种类、施工条件、价格等因素的控制，故应在掌握浆液特性的基础上，按实际条件选用最合适的浆液材料。注浆方法有后方注入式、即时注入式、半同步注入式和同步注入式。注入量必须能很好地填充尾隙。壁后注入量受渗漏损失、压力大小、土层性质、超挖、壁后注浆的种类等多种因素的影响。一般来说，使用双液型浆液时，注入量多为理论空隙量的150%～200%，也有少量超过250%的情况。施工中如果发现注入量持续增多，必须检查超挖、漏失等因素。而当注入量低于预定注入量时，可能是注入浆液的配比、注入时期、注入地点、注入机械不当或出现事故所致，必须认真检查并采取相应的措施。（7）什么是沉管法？所谓沉管法，即按隧道的设计形状和尺寸，先在隧址以外的干坞中或船台上预制隧道管段，并在两端用临时隔墙封闭，然后舾装好托运、定位、沉放等设备，将其托运到隧址位置，沉放到江河中预先浚挖好的沟槽中，并连接起来，最后充填基础和回填砂石将管段埋入原河床中。用