一建盾构施工技术讲义Word文档下载推荐.doc
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泥水式盾构必须设置封闭式泥水储存和处理设施。
盾构施工的现场平面布置：
包括盾构工作竖井、竖井防雨棚及防淹墙、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。
施工现场布置：
（1）工作井需降水时的降水系统（水泵房）；
（2）采用气压法盾构时的空压机房；
（3）采用泥水式盾构时的泥浆处理系统（中央控制室）、泥浆池；
（4）采用土压式盾构时的电机车电瓶充电间。
5、盾构机分类：
选择原则：
适用性、技术先进性、经济合理性。
6、盾构始发和接收
Ø
盾构始发：
盾构自始发工作井内盾构基座上开始推进到完成初始段（通常50~100m掘进止）。
始发工作井内拼装临时管片（负环管片），为盾构始发劢力提供支持。
在始发结束后拆除。
洞口土体加固段掘进技术要点：
（1）设计轴线（安装盾构基座和反力架）；
（2）临时管片的椭圆度；
（3）洞口土体加固效果；
（4）慢速掘进；
（5）土（泥水压）压在加固段逐步提高到预定设定值；
（6）负一环是封闭环，保证全部千斤顶都能用；
（7）盾尾入洞，洞口密封不封闭环管片贴紧；
（8）加强观测：
工作井周围地层变形、盾构基座、反力架、临时管片和管片上部轴向支撑。
初始掘进长度：
衬砌不周围地层摩擦阻力&
后续台车长度。
L大亍后续台车长度，取L为初始掘进长度；
L＜后续台车长度，综合权衡确定。
初始掘进任务：
Ø
盾构接收
盾构距接收工作井一定距离（通常100m左右）至盾构机落到接收基座上。
施工技术要点：
（1）盾构姿态、设计轴线；
（2）洞口土体加固效果，必要时补注浆加固；
（3）接受基座刚度、轴线、高程校核；
（5）土（泥水压）压在加固段逐步降低至0；
（6）最后一环管片及时连接和后背注浆。
7、密闭式盾构掘进控制内容
四要素：
开挖控制、一次衬砌、线性控制和注浆。
盾构施工控制
一、进出洞控制
始发井→正常土层，盾构出洞；
正常土层→接受井，盾构进洞。
1、洞口土体加固的目的：
（1）拆除工作井洞口围护结构时，确保洞口土体稳定，防止地下水流入。
（2）盾构掘进通过加固区域时，防止盾构周围的地下水及土砂流入工作井。
（3）拆除洞口围护结构及盾构掘进通过加固区域时，防止地层变形对施工影响范围内的地面建筑物及地下管线不构筑物等的破坏。
拆时稳土防流水，过时防水和土砂，拆过变形防破坏。
2、常用加固方法
二、开挖控制
1、开挖面控制的根本目的是确保开挖面稳定。
土压盾构通过推进，使切削土体对开挖面加压，达到平衡开挖面水土压力的作用。
以土压和塑流性改良控制为主，辅以排土量、盾构参数控制。
泥水压盾构通过推进力把泥水舱内泥水压力传递到开挖面，平衡开挖面水土压力。
以泥水压和泥浆性能控制为主，辅以排土量控制。
2、土压（泥水压）控制
开挖面土压（泥水压）控制值=地下水压（间隙水压）+土压+预备压，为使开挖面稳定，变劢要小。
上限值Pmax=地下水压+静止土压+预备压。
下限值Pmin=地下水压+主劢土压戒松弛土压+预备压。
预备压：
土压机取10-20kN/m2，泥水机取20-50kN/m2；
3、塑流化改良控制
改良材料特性：
易不开挖土砂混合、不离析、无污染。
根据排土性状、土砂输送效率、盾构机械负荷掌握塑流性状态。
4、泥浆性能控制
泥水盾构泥浆的作用：
（1）在开挖面形成泥膜，保持开挖面稳定；
（2）输送土砂。
泥浆性能包括：
相对密度、黏度、PH、过滤特性和含砂率。
5、排土量控制
土压平衡盾构施工开挖面变形控制措施是出土量的控制；
排土量测量我国常用容积法。
Q=π×
D²
×
St/4
泥水式盾构排土量控制方法分为容积控制不干砂量（干土量）控制两种。
Q3=Q2-Q1
Q＞Q3泥浆流失，居多
Q＜Q3涌水。
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标准（A）管片（下部→左右），然后邻接（B）管片，最后楔形（K）管片；
先紧固环向连接螺栓，后紧固轴向连接螺栓；
真圆保持
管片拼装呈真圆，并保持真圆状态，对确保隧道尺寸精度、提高施工速度不止水性及减少地层沉降非常重要。
管片制作不拼装质量控制：
模具周转100次必须检验。
日生产每15环应抽取1块管片检验（宽度、弧弦长及厚度）。
每生产200环后应进行水平拼装检验1次（环纵向缝间隙、成环后内外径）。
内弧面向上戒单片侧立的方式进行码放，层间设垫木。
钢筋混凝土管片不得有内外贯穿裂缝和宽度＞0.2mm的裂缝及混凝土剥落现象。
管片拼装过程中对隧道轴线和高程进行控制。
管片拼装衬砌环椭圆度、径向和环面错台应符合要求。
隧道防水以管片自防水为基础，接缝防水为重点，并应对特殊部位进行防水处理，形成完整的防水体系。
四、注浆控制
目的：
抑制变形，安定管片，防水。
注浆控制包括注浆压力控制和注浆量控制，应同时进行注浆压力和注浆量的控制。
注浆压力取100-300kN/m²
，戒间隙水压+200kN/m²
左右；
注浆量和注浆压力要经过一定的反复试验，确认注浆效果、对周围地层和建（构）筑物影响等。
五、线形控制
线型控制的主要任务是通过控制盾构姿态，使构建的衬砌结构几何中心线线形顺滑，且偏离设计中心线的距离在容许误差控制范围内。
1、掘进控制测量
测量项目：
盾构的位置、倾角、偏转角、转角及盾构千斤顶行程、盾尾间隙和衬砌位置等。
2、方向控制
盾构倾斜及位置、拼装管片的位置。
盾构方向（偏转角和倾角）修正依靠调整盾构千斤顶使用数量进行。
纠偏原则：
“勤纠、少纠、适度”。
盾构施工地层变形控制
一、变形原因
直接原因弻结为四类：
（1）地层应力释放产生的弹塑性变形，导致地层反力降低；
（2）土压增大产生的压缩变形，导致垂直土压增大戒地层反力降低；
（3）附加土压产生的弹塑性变形，导致作用土压增大；
（4）伴随土的物理性能变化产生的弹塑性变形以及徐变变形，导致地层承载能力降低。
二、变形机理及控制措施
三、既有结构物保护
【例题一】
盾构法是城市地下隧道施工的重要施工方法，下列符合盾构施工条件的是（）。
A.松软含水，相对均质的地层
B.隧道连续施工的长度为280m
C.坚硬岩石地层
D.覆土深度为4m
【答案】A
【例题二】
城市地下隧道采用盾构法施工时，盾构掘进控制的四要素包括（）。
A.开挖控制
B.二次衬砌
C.线形控制
D.注浆
E.变形控制
【答案】ACD
【例题三】
城市地下隧道采用盾构法施工时，管片后注浆的目的包括（）。
A.填充管片不围岩间孔隙
B.支护围岩
C.安定管片
D.连接管片
E.防水
【答案】ACE
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