盾構(gòu)施工渣土改良專項方案

盾構(gòu)施工渣土改良專項方案PAGE1編制依據(jù)（1）隧道施工工圖（2）鐵路隧道道工程施工技技術(shù)指南（TZ2044-20088）（3）公司《質(zhì)質(zhì)量管理體系系-要求》（GB/T119001--2000）一、工程概況本工程盾構(gòu)區(qū)間間總長度3566..5m，附屬工程程包括7個聯(lián)絡(luò)通道道、2個防淹門、12個洞門。盾構(gòu)構(gòu)區(qū)間采用德德國進口的兩兩臺直徑8.84米的海瑞克克土壓平衡盾盾構(gòu)機進行施施工。二、工程地質(zhì)條條件和水文地地質(zhì)條件2.1地形地貌貌本線地處廣東省省中部，沿線線經(jīng)過珠江三三角洲海陸交交互沉積平原原區(qū)，地形平平坦，地面高高程多為0～10m，僅佛山西西站附近有零零星剝蝕殘丘丘分布，高程程10～20m。區(qū)內(nèi)道路路縱橫，水網(wǎng)網(wǎng)發(fā)達，河流流縱多，主要要河流有汾江江、東平水道道、吉利涌、潭潭洲水道、陳陳村水道等，均均為通航河道道。2.2工程地質(zhì)質(zhì)條件（1）洞身地層層本標段區(qū)間盾構(gòu)構(gòu)隧道范圍地地層巖性按成成因和時代分分類主要有：：第四系人工工填土層<1-1>；第四系全全新統(tǒng)海陸交交互沉積層<2-1>、<2-2>、<3-1>、<3-2>、<3-3>、<3-4>、<4-1>；第四系全全新統(tǒng)殘積層層<5>；白堊系下下統(tǒng)基巖<7-1>、<7-2>、<7-3>。在里程DKK31+4339~DK332+2600洞身范圍地地層主要為上上軟下硬，上上部為砂層或或全風化或強強風化砂質(zhì)泥泥巖、砂巖WW4、W3（821m）；里程DK332+2600~DK344+500洞洞身范圍地層層主要為弱風風化砂質(zhì)泥巖巖、砂巖W2（2240m）；里程DK334+5000~DK355+005..5洞身范圍圍地層主要為為上軟下硬，上上部為強風化化砂質(zhì)泥巖、砂砂巖W3，下部為為弱風化砂質(zhì)質(zhì)泥巖、砂巖巖W2（500.55m）。（2）洞身地層層分布統(tǒng)計根據(jù)目前提供的的地質(zhì)斷面圖圖，隧道洞身身地層統(tǒng)計如如下表所示：：表2-1隧隧道地層統(tǒng)計計地層比例折合長度（m）左線淤泥<2-2>>3.48%124.1粉砂<3-1>>0.33%11.3細砂<3-2>>0.38%12.8中砂<3-3>>0.29%9.8粉質(zhì)粘土(殘積積）<5>0.25%8.5粉質(zhì)粘土(沉積積）<4-1>>2.10%74.9全風化砂質(zhì)泥巖巖、砂巖<7-1>>4.98%168.6強風化砂質(zhì)泥巖巖、砂巖<7-2>>16.98%574.9弱風化砂質(zhì)泥巖巖、砂巖<7-3>>76.26%2581.8合計100%3566.5右線粉砂<3-1>>3.46%123.3中砂<3-3>>0.60%19.0粉質(zhì)粘土(殘積積）<5>0.90%29.5粉質(zhì)粘土(沉積積）<4-1>>1.93%68.8全風化砂質(zhì)泥巖巖、砂巖<7-1>>4.60%155.7強風化砂質(zhì)泥巖巖、砂巖<7-2>>10.8%365.6弱風化砂質(zhì)泥巖巖、砂巖<7-3>>82.9%2804.6合計100%3566.5（3）巖層特性性全風化砂質(zhì)泥巖巖、砂巖W4：灰色，棕棕紅色，原巖巖結(jié)構(gòu)已經(jīng)破破壞，巖芯呈呈土狀，水浸浸易軟化崩解解。強風化砂質(zhì)泥巖巖、砂巖W3：棕紅色、深深灰色，泥質(zhì)質(zhì)、鐵質(zhì)膠結(jié)結(jié)，裂隙很發(fā)發(fā)育，巖芯呈呈碎塊狀、局局部短柱狀，錘錘擊易碎。弱風化砂質(zhì)泥巖巖、砂巖W2：棕紅色、深深灰色，泥質(zhì)質(zhì)、鐵質(zhì)膠結(jié)結(jié)，中厚層狀狀構(gòu)造，裂隙隙稍發(fā)育，巖巖芯呈短柱狀狀、柱狀。（4）巖石的物物理力學(xué)性質(zhì)質(zhì)根據(jù)我司的勘察察報告，在巖巖樣中取樣進進行巖石試驗驗及原位測試試，結(jié)果如下下所示：巖石（弱風化）的的天然抗壓強強度最大值為為53.0MMPa，最小小值3.7MMPa，平均均值20.336MPa。強風化巖層的推推薦基本承載載力為400kPPa。全風化巖層的實實測標準貫入入試驗值N=10~~59擊，標貫平平均擊數(shù)36擊。eq\o\ac(○,Ⅲ)級硬土，推推薦基本承載載力為200kPPa。2.3水文地質(zhì)質(zhì)條件2.3.1地表表水地表水：線路主主要經(jīng)過河涌涌和陳村水道道，地表水系系主要為陳村村水道水系。2.3.2地下下水地下水主要是第第四系土層中中的孔隙水和和基巖風化裂裂隙水?？睖y測期間測得第第四系孔隙潛潛水地下水水水位埋深在0.4~66.1m；主要接受受大氣降水、地地表補給，通通過地表蒸發(fā)發(fā)、人工開采采、地表徑流流等方式排泄泄。第四系孔隙水主主要賦存于海海陸交互沉積積層中的粉砂砂、細砂、中中砂、粗砂中中，海陸交互互含水層厚度度較大，分布布較連續(xù)，徑徑流暢通，滲滲透性好，水水量較為豐富富?；鶐r風化裂隙水水主要賦存于于白堊系下統(tǒng)統(tǒng)強、弱風化化砂巖、泥巖巖及泥巖夾砂砂巖風化節(jié)理理裂隙中，含含水層埋深和和厚度差異較較大，砂巖、泥泥巖節(jié)烈裂隙隙較發(fā)育，水水量一般。由由于巖性及裂裂隙發(fā)育程度度的差異，其其富水程度與與滲透性也不不盡相同，裂裂隙發(fā)育，連連通性較好，滲滲透性較強富富水較好。三、設(shè)備配置本標段盾構(gòu)區(qū)間間采用德國進進口的兩臺直直徑8.8米的海瑞克克土壓平衡盾盾構(gòu)機進行施施工，渣土改改良系統(tǒng)主要要包括泡沫系系統(tǒng)和膨潤土土系統(tǒng)，同時時刀盤形式對對渣土能否順順利進入土倉倉有很大影響響。3.1泡沫系統(tǒng)統(tǒng)泡沫系統(tǒng)主要包包括泡沫劑桶桶、泡沫劑泵泵、水泵、溶溶液計量調(diào)節(jié)節(jié)閥、空氣劑劑量調(diào)節(jié)閥液液體流量計、氣氣體流量計、泡泡沫發(fā)生器及及連接管路，泡泡沫系統(tǒng)有8條泡沫管，分分別通往刀盤盤面，土倉，螺螺旋輸送機，其其泡沫發(fā)生原原理見圖3-1，各部件連連接示意圖見見圖3-2。向盾構(gòu)機機掘進倉中注注入泡沫發(fā)生生裝置產(chǎn)生的的泡沫，用于于掘進面土壤壤的性狀改良良，掌子面土土層在加入泡泡沫后，其塑塑性、流動性性、防滲性都都得到改進，同同時亦可減少刀具具的磨損。發(fā)泡劑發(fā)泡劑水泡沫混合液壓縮空氣泡沫圖3-1泡沫沫發(fā)生原理圖圖泡沫及膨潤土系統(tǒng)示意圖泡沫及膨潤土系統(tǒng)示意圖圖3-2泡泡沫及膨潤土土系統(tǒng)示意圖圖圖3-3泡泡沫原液泵、水水泵圖3-4泡沫劑混合合系統(tǒng)泡沫系統(tǒng)有關(guān)參參數(shù)介紹如下下：稀釋液濃度(xx)：稀釋液中中所含發(fā)泡劑劑原液的比例例FER=泡沫體體積/稀釋液體積積FIR=泡沫注注入量/開挖土方量量，即注入泡泡沫體積總量量與盾構(gòu)機刀刀盤切削的原原狀巖土的實實方比3.2膨潤土系系統(tǒng)盾構(gòu)機配置有一一套膨潤土注注入系統(tǒng)。在在確定不使用用泡沫劑的情情況下，關(guān)閉閉泡沫輸送管管道，同時將將膨潤土輸送送管道打開，通通過輸送泵將將膨潤土壓入入刀盤、碴倉倉和螺旋輸送送機內(nèi)，達到到改良碴土地地目的。根據(jù)實際需要，可可以把膨潤土土箱內(nèi)裝入泥泥漿注入土倉倉內(nèi)。膨潤土土只應(yīng)用在一一些特殊的工工程下。圖3-5膨潤土土泵圖3-6膨潤土罐四、渣土改良方方法4.1渣土改良良必要性土壓平衡式盾構(gòu)構(gòu)的特點是用用開挖出的渣渣土作為支撐撐開挖面穩(wěn)定定的介質(zhì)，因因此要求作為為支撐介質(zhì)的的渣土具有良良好的塑性變變形和軟稠度度，以及內(nèi)摩摩擦角小及滲滲透率小等特特點。由于一一般土壤不能能完全滿足這這些特性，所所以要進行改改良，其技術(shù)術(shù)要點是在刀刀盤前部和泥泥土倉中注入入水、膨潤土土泥漿、粘土土、聚合物或或泡沫等混合合添加材料，經(jīng)經(jīng)強力攪拌，改改善開挖渣土土的塑性、流流動性，降低低渣土的透水水性。在富水含砂地層層的掘進主要要是要降低對對刀具磨損、降降低刀盤扭矩矩、螺旋輸送送機的磨損，防防止噴涌，采采取向刀盤前前和土倉內(nèi)及及螺旋輸送機機內(nèi)注入泥漿漿或泡沫混合合物的方法來來改良碴土。并并增加對螺旋旋輸送機內(nèi)注注入量，以利利于螺旋輸送送機形成土塞塞效應(yīng)，防止止噴涌。根據(jù)設(shè)計提供的的地質(zhì)勘察報報告可知，本本項目盾構(gòu)前前段區(qū)間820m左右和尾段段區(qū)間500m左右為砂層層、淤泥層及及全強風化層層，且地下水水豐富，地下下水位較高，且且上部砂層滲滲透性較好，粘粘性較小，不不易形成密閉閉空間，盾構(gòu)構(gòu)在該區(qū)段掘掘進存在噴涌涌的風險，且且盾構(gòu)機在砂砂層中掘進時時對刀具磨損損較快，增大大了開倉換刀刀頻率。同時時該地層屬于于軟弱地層，容容易塌陷，且且在始發(fā)和到到達段附近，隧隧道埋深較淺淺，存在土倉倉漏氣而保不不住氣壓的風風險。因此，在在盾構(gòu)掘進過過程中，要保保證出渣順暢暢，維持倉內(nèi)內(nèi)土壓（或氣氣壓）平衡，快快速通過。4.2渣土改良良劑種類渣土改良劑能較較好解決以上上問題，在盾盾構(gòu)機掘進時時，向開挖面面、土倉等處處加注改良添添加劑，其具具體功能如下下：①對于富含水水砂層，一方方面止水，另另一方面可以以改善砂的和和易性；②在砂性土和和砂礫土地層層中，可以起起到支撐作用用而且可以改改善土的流動動性；③在粘性土層層，可以防止止渣土附著刀刀盤和土倉室室內(nèi)壁，另一一方面，由于于改良劑中的的微細氣泡可可以置換土顆顆粒中的孔隙隙水，因而可可以達到止水水效果。目前前常用的渣土土改良劑包括括膨潤土、泡泡沫劑、高分分子聚合物、增增粘劑等，不不同種類改良良劑的適用范范圍和改良效效果有很大差差別，具體見見下表4-1。表4-1各各種改良劑特特點及適用范范圍膨潤土泡沫劑高吸水性樹脂（聚聚合物）增粘劑特性PH值7.5～～10.0，粘度：2～10Pa··sPH值7.3～～8.0

粘度:0.0003～0.2Paa·sPH值7.5～～10.0

粘度：0.7～2.0Paa·sPH值7.5～～10.0粘度：0.5～15

Paa·s適用范圍砂～砂(卵)礫礫石地層粘土～砂(卵))礫石地層固結(jié)粘土～砂礫礫地層粗土～粗砂地層層特征制漿和輸送設(shè)備備需較大的空空間輸送和使用便捷捷，消泡后渣渣土能恢復(fù)原原來狀態(tài)在粘性軟土層有有時會因粘土土變硬而出現(xiàn)現(xiàn)堵塞停止開挖時，有有時會堵塞。4.3泡沫劑的的應(yīng)用在實際操作過程程中，通過調(diào)調(diào)整螺旋輸送送機的轉(zhuǎn)速，可可以調(diào)整土倉倉內(nèi)土壓力，而而在不同地層層和操作條件件下，渣土的的類別和性質(zhì)質(zhì)都不一樣，必必須加入外加加劑來改良渣渣土。土壓平平衡盾構(gòu)成功功的關(guān)鍵是要要將開挖面開開挖下來的土土體在土倉內(nèi)調(diào)整成成一種“塑性流動狀狀態(tài)”。發(fā)泡劑的使用量量參數(shù)主要取決于三個個參數(shù)：稀釋液濃度(x)、發(fā)泡倍率(FER)、注入率(FIR)①稀釋液濃度((x)稀釋液中所含發(fā)發(fā)泡劑原液的的比例，一般般取值為2%～5%。②發(fā)泡倍率FEERFER=泡沫體體積/稀釋液體積積，一般取值值為8～15③注入率FIIRFIR=泡沫注注入量/開挖土方量量。即注入泡泡沫體積總量量與刀盤切削削的原狀巖土土的實方比，通通常取值20～45%。表4-2不不同地層中注注入率土層FIR粘土20～35％砂、粘土混合物物25～35％砂、礫石性土30～45％砂性土35～60％巖石100%泡沫用量計算①泡沫流量QFF：QQF=A*V**FIR（1）泡沫總流量，以以L/min為單位，式中，A=隧道開挖面面積，A=3.114*(8..84/2))*(8.884/2)==61.3mm2；V=盾構(gòu)推進速速度；FIR=注入率率。②稀釋液流量QQL：QL=QF/FER==A*V*FFIR/FEER（2）泡沫劑原液加水水稀釋后的混混合物，通常常按照2～5%的比例進行行，以L/min為單位;式中，V——盾構(gòu)推進進速度；FIR——注入入率；FER——發(fā)泡泡倍率。則：原液流量QQ＝QL*x（x=稀釋液濃度度）③壓縮空氣流量量QA：QA=QF-QQL=A*VV*FIR**(P+1))*(1-11/FER))（3）即注入壓縮空氣氣的流量。式中P=空氣支支持壓力（相相對壓力，一一般P=0.2～0.3MPPa）本工程泡沫劑用用量計算根據(jù)本工程實際際情況確定以以下參數(shù)：盾構(gòu)機開挖直徑徑R=8.884m，故A=61..3m2；盾構(gòu)機推進速度度取V=0.003m/miin。稀釋液濃度x==3%；注入率FIR=335%；發(fā)泡倍率FER=110空氣支持壓力PP＝0.3MPPa按照公式（1）:QF=A*V**FIR求得泡泡沫流量QF=643..7L/mmin；按照公式（2）:QL=A*V**FIR/FFER求得稀稀釋液流量QL=64.44L/minn；按照公式（3）:QA=A*VV*FIR**(P+1))*(1-11/FER))求得壓縮空氣氣量QA=2.3117m3/mmin；原液流量Q=QQL*X=664.4L//min*33%=1.9932L//min掘進1米所需時時間：1/0.003=33..33miin每米用量為：333.33**1.9322=64.339L每環(huán)用量為：：64.399*1.6==103.00L中控室電腦顯示示操作：圖4-1FF2泡沫顯示圖圖圖4-2FF2泡沫顯示圖圖圖4-3泡泡沫參數(shù)調(diào)整整4.4膨潤土的的使用膨潤土漿液對土土體的改良作作用主要體現(xiàn)現(xiàn)在較好的潤潤滑及降低抗抗剪強度，漿漿液中的膨潤潤土摻量、膨膨潤土漿液的的注入率均對對土體改良效效果產(chǎn)生影響響。一般情況況下漿液中膨膨潤土摻量越越高，則漿液液的質(zhì)量性能能越好，相應(yīng)應(yīng)的改良作用用也較明顯；；漿液注入章章越高，則相相應(yīng)的改良作作用也越大。但但摻量不宜過過大，否則會會造成土體的的分層離析，不不利于盾構(gòu)開開挖而的穩(wěn)定定。具體產(chǎn)摻摻入量和注入入量要根據(jù)現(xiàn)現(xiàn)場地層條件件和膨潤土品品質(zhì)進行試驗驗，以確定最最佳配比。盾構(gòu)施工用膨潤潤土必須保證證膨潤土的質(zhì)質(zhì)量，嚴禁膨膨潤土泥漿中中含有硬質(zhì)顆顆粒，以防損損壞中心回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體或卡死刀刀盤泡沫管路路中的止回閥閥。4.5兩種改良良方式適用地地層適合使用膨潤土土改良的地層層，（1）細粒含沙沙量少的土體體，膨潤土泥泥漿能夠補充充砂礫土中相相對缺乏的微微細粒含量，提提高和易性，級級配性，從而而可以提高止止水性；（2）透水性高高的土體，在在高透水性土土體中膨潤土土泥漿較易滲滲入，并形成成具有氣密性性的泥模，可可有效改善渣渣土噴涌。本本工程中，里里程DK322+260~~DK34++500洞身身范圍地層主主要為弱風化化砂質(zhì)泥巖、砂砂巖W2（2240m），用膨潤土土泥漿對渣土土進行改良較較為適合。適合使用泡沫改改良的地層，（1）泡沫更適合于顆粒級配相對良好的土體，在級配良好的土體中，泡沫和土體顆粒結(jié)合得更完整和致密，容易形成更多封閉的空間（2）泡沫更適合平均粒徑較大的土體（3）泡沫更適合含水量較高的土體。本工程中，前面800m左右和尾段500m左右上部為砂層、淤泥層及全/強風化砂巖和泥巖，使用泡沫劑改良能取得較好效果。五、防噴涌措施施本盾構(gòu)區(qū)間附近近河涌、水道道較多，地下下水豐富且水水位較高，根根據(jù)地質(zhì)剖面面圖可知，線線路洞身地層層前800m左右主要為為砂層、淤泥泥層及全/強風化砂巖巖和泥巖，中中間，尾段500m左右上軟下下硬地層，上上部為強風化化砂質(zhì)泥巖、砂砂巖，下部為為弱風化砂質(zhì)質(zhì)泥巖、砂巖巖。砂層滲透透系數(shù)大，難難以形成封閉閉空間，較易易發(fā)生噴涌。噴噴涌的發(fā)生不不但影響正常常施工排土和和壓力艙壓力力的控制，嚴嚴重時會過多多的將開挖面面和管片四周周的土、砂帶帶出，造成地表表沉降、塌陷陷，管片漏水、移移位等施工事事故。5.1噴涌產(chǎn)生生原因地層條件、水壓壓、掘進參數(shù)是噴涌發(fā)生的決定因素，在砂層層、砂卵石等等敏感地層，地地下水的通路路沒有阻斷，泡泡沫劑或膨潤潤土易稀釋，土土體改良效果果差，未能有有效改變土體體的滲透性．．在水流量大大或水力梯度度大的情況下下，極易發(fā)生生噴涌。在中風化或者微微風化巖層中中，若裂隙水水發(fā)育，后方方水路又未封閉，土倉倉內(nèi)土體由于于水流的影響響難以改良時時，也經(jīng)常會會發(fā)生噴涌現(xiàn)現(xiàn)象。高壓力力的水體穿越越土倉和螺旋輸輸送機形成集中滲流流帶動土倉內(nèi)的土顆粒粒一起涌動，較較大水流量的的滲流經(jīng)過土土倉和螺旋輸輸送機后其壓壓力水頭沒有有遞減到接近近于零的范圍。滲流夾帶土顆粒在輸送送至螺旋輸送送機出口的一一瞬間，由于前方是臨空的隧道內(nèi)部，處處于無壓狀態(tài)態(tài)，滲流水便便在忽然降低低的壓力下帶帶動正常輸送送的砂土噴涌涌而出。5.2防止噴涌涌措施（1）嚴格控制制掘進參數(shù)，注重同步注漿，裂隙水發(fā)育的情況下，要分段做止水環(huán)，避免水路連通；（2）認真分析析勘探資料，在在隔水層缺失失的地層掘進進要嚴格控制制土倉壓力，以以免噴涌發(fā)生生后土壓難以以建立，引起起地面的塌陷陷；（3）避免停機機后開啟螺旋旋輸送機閘門門引發(fā)的噴涌涌，在停機時時要嚴格判斷土倉倉壓力顯示的的是土壓還是是水壓；（4）做好施工工工序安排，減減少盾構(gòu)機停停機等待的時時問，從而減減少土倉內(nèi)的的積水；（5）控制每環(huán)環(huán)的出渣量，在停停機時適當建建立土倉內(nèi)的土壓，使之大于于停機處地層層的水土壓力力，必要時可可通過泡沫管管路向土倉內(nèi)內(nèi)適當加入壓壓縮空氣。5.3噴涌發(fā)生生時的處理措措施（1）分析噴涌涌原因?qū)τ诼菪斔蜋C機的噴涌現(xiàn)象，首首先應(yīng)確認螺螺旋輸送機噴噴涌的原因：水量量增大導(dǎo)致渣渣土過稀不能能在螺旋輸送送機形成堵塞塞效果？則嘗嘗試加快速度，使使渣土變得濃濃稠，渣土被土倉倉內(nèi)較大氣壓壓壓出而且螺螺旋輸送機內(nèi)內(nèi)不能形成堵堵塞效果？則嘗試檢檢查泡沫發(fā)生生效果，是否否由于泡沫在在壓力狀態(tài)下下壽命過短或注入入泡沫量過大大。土倉內(nèi)渣土的的水量不能控控制？則應(yīng)首首先通過管片片二次注漿確確定切斷水從管片片后部匯流所所致，再嘗試試以泡沫會膨膨潤土方式隔隔阻掌子面來水（2）在螺旋輸輸送機停止旋旋轉(zhuǎn)并且螺旋旋輸送機后艙艙門開度無論論如何調(diào)節(jié)仍仍無法滿足渣渣土出土量控控制時，應(yīng)嘗嘗試反向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)螺旋輸送機機出渣，避免所出出渣土過量。（3）控制螺旋旋出土器的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，可以保保證掘進中遇遇到突發(fā)性地地下涌水的時時候，能使螺螺旋機中的碴碴土有效地形形成“土塞”，以便在封封堵涌水的同同時，還能將將土倉中的碴碴土帶出，繼繼續(xù)掘進。不不會出現(xiàn)帶式式螺旋從螺旋旋芯部不受控控制地涌水的的情況。（4）螺旋出土土器出料口可可以用滑動閘閘門關(guān)上，然然后向土艙內(nèi)內(nèi)注入添加劑劑進行土壤調(diào)調(diào)節(jié)后，再打打開滑動閘門門出土?；瑒觿娱l門靠液壓壓油缸控制，具具有停電時自自動關(guān)閉的緊緊急功能，以以防出現(xiàn)噴涌涌的時候恰逢逢停電，造成成不可預(yù)料的的事故。六、防結(jié)泥餅措措施泥餅是盾構(gòu)刀盤盤切削下來的的細小砂土顆顆粒、碎屑在在土倉內(nèi)重新新聚集而成的的半固結(jié)和固固結(jié)狀的塊狀狀體，泥餅的存在在加重了盾構(gòu)構(gòu)機刀盤和刀刀具的負荷，常常常使掘進參參數(shù)出現(xiàn)突變變，使施工效效率大大降低低。6.1泥餅的成成因（1）地層原因因隧道穿越的復(fù)合合地層多為全全/強風化的泥泥巖、泥質(zhì)粉粉砂巖、泥質(zhì)質(zhì)砂巖，這幾幾類巖層富含含粘土礦物顆顆粒，在刀具的的切削和刀盤盤的沖擊作用用下，巖塊變變成碎屑和粉粉末狀，這些些碎屑粉末狀狀的粘土顆粒粒是形成泥餅餅的基礎(chǔ)材料料。本盾構(gòu)區(qū)區(qū)間在始發(fā)段段和尾段上覆覆土為砂土和和淤泥質(zhì)土，巖巖層為全/強風化泥質(zhì)質(zhì)砂巖，較易易形成泥餅。（2）盾構(gòu)機刀刀盤和刀具的的影響盾構(gòu)刀盤和刀具具設(shè)計制造缺缺陷會導(dǎo)致施施工掘進中泥泥餅的產(chǎn)生，刀刀盤中心區(qū)開開口率是泥巖巖和砂巖地層層盾構(gòu)掘進中中結(jié)泥餅的重重要因素。刀刀盤內(nèi)的攪拌拌棒及幅條型型式、數(shù)量也也是泥餅產(chǎn)生生的因素。刀刀具布置不合合理會導(dǎo)致切切削下的砂土土塊度不均、滾滾刀磨損，進進而降低掘進進和排土效率率，使其產(chǎn)生生泥餅。本區(qū)區(qū)間盾構(gòu)機刀刀盤開口率為為26%，開口率較較低，在掘進進過程中要采采取有效措施施防止泥餅形形成。（3）施工控制制因素除地層地質(zhì)和刀刀盤刀具設(shè)計計制造缺陷外外，施工過程中中操作手的行行為也是刀盤盤結(jié)泥餅的一一個不可忽視視的因素，歸歸結(jié)為以下幾幾條:未能正確判斷復(fù)復(fù)合地層下的的盾構(gòu)掘進模模式在土壓平衡模式式時土倉內(nèi)土土壓設(shè)定值過過高，導(dǎo)致切削下下來的渣土不不能順利通過過螺旋機排出出，在土倉內(nèi)堆堆積擠壓，密密實度和密度度越來越大，最最終形成泥餅餅。掘進施工中砂土土改良不到位位為改善切削砂土土的和易性((干稀度、流流動性)，通常在刀盤盤和土倉內(nèi)加加入水、膨潤潤土和泡沫劑劑，泡沫劑是一一種化學(xué)物質(zhì)質(zhì)，它對砂土土有膨化、潤潤滑和降低附附著力的作用用，對降低砂砂土和刀盤刀刀具溫度也起起主要作用。施施工過程中因因經(jīng)驗和現(xiàn)場場判斷失誤，對對加入的改良良劑的濃度配配比、注入壓壓力、注入量量等掌握不準準，導(dǎo)致砂土土得不到很好好改良，促成成泥餅產(chǎn)生。盾構(gòu)機械維護保保養(yǎng)問題因系統(tǒng)冷卻水溫溫度偏高，或或是刀盤高速速旋轉(zhuǎn)后與周周圍土體介質(zhì)質(zhì)摩擦生熱，使使土倉內(nèi)溫度度升高，對泥泥餅有燒結(jié)促成成作用。設(shè)置置在刀盤面板板上的注入孔孔時常被堵塞塞，無法適時時按量加入泡泡沫劑，砂土土和易性得不不到有效改良良。6.2防結(jié)泥餅餅施工措施設(shè)計上，在土倉倉內(nèi)設(shè)置土壓壓力傳感器，及時反映土倉內(nèi)泥土粘附情況，預(yù)防泥餅的形成。刀盤內(nèi)側(cè)(土倉側(cè))設(shè)有攪拌棒，隨刀盤一起轉(zhuǎn)動，可加速土體流動及對螺旋機喂料，減少泥餅的形成。在施工中將采取如下措施：(1)粘性土地地層砂土的土土體改良在粘性土地層中中的土壓平衡衡盾構(gòu)施工區(qū)區(qū)段，為了降低土土體間的粘聚聚力、減少土土倉中土體壓壓實結(jié)密的可可能性、減少少掘削土體與與盾構(gòu)機刀盤盤及結(jié)構(gòu)間的的粘著力，應(yīng)應(yīng)改善土體的的和易性，保保證土倉內(nèi)土土壓力的穩(wěn)定定性和出土的的順暢。在施施工過程中，應(yīng)應(yīng)及時觀察所所排土體的情情況，分析土土體粘性和含含砂粒比例的的情況，及時添加加適量的土體體改良劑———泡沫，進行行土體改良，以減小小土體粘性度度和粘著力。(2)盾構(gòu)掘進進參數(shù)的設(shè)定定在粘性土地層中中的土壓平衡衡盾構(gòu)施工區(qū)區(qū)段，土壓力的設(shè)設(shè)定以理論的的土壓力為基基礎(chǔ)，并作適適當降低，具具體可根據(jù)實實際操作作調(diào)調(diào)整。但在施施工過程中必必須觀測分析析盾構(gòu)穿越地地層的特性，在在推進過程中中應(yīng)充分了解解施工速度、盾盾構(gòu)掘進性能能、泥土溫度度之間的能量量轉(zhuǎn)換關(guān)系及及其對泥餅形形成的影響?？乜刂坪猛七M速速度，減少泥泥餅產(chǎn)生的機機率。(3)土壓力傳傳感器的設(shè)置置在土倉內(nèi)不同高高度設(shè)置土壓壓力傳感器，通通過兩個固定定高度點的土土壓力差可測測出土體的表表觀密度；在在感覺有泥餅餅生成前應(yīng)用用500×110-6/7000×10-66漏斗法對土土樣的粘度進進行測量，當當粘度指標大大于12s時應(yīng)在在注入泡沫劑劑和膨潤土方方面加強，改改良砂土的和和易性。(4)控制循環(huán)環(huán)水溫度嚴格控制土砂密密封溫度，其其密封溫度與與刀盤的冷卻卻程度有很大大關(guān)系，循環(huán)環(huán)水是刀盤冷冷卻系統(tǒng)的主主要介質(zhì)。當當外界氣溫高高于30℃、隧道內(nèi)通通風系統(tǒng)的功功能較差時，隨隨著單環(huán)掘進進時間的增加加，土倉內(nèi)的溫溫度很容易上上升，因此應(yīng)應(yīng)控制冷卻水水的溫度，必要時需使用用冰水。(5)快速均衡衡施工盾構(gòu)施工要求“連續(xù)、快速速、穩(wěn)定”，長時間的停停機會導(dǎo)致土土倉內(nèi)土壓逐逐步升高、流流動性減弱、刀刀盤及刀具板板結(jié)泥餅的可可能性增加；；掘進速度太太慢，生成泥餅的的可能性越大大。(6)定期開艙艙、清艙盾構(gòu)施工中的開開艙檢查好比比人的體檢一一樣，要定期進行行，而不是在在出現(xiàn)病態(tài)后后才采取補救救措施。定期期的開艙可以以較準確地掌掌握前方地層層的地質(zhì)狀況況和刀具的磨磨損情況，對對刀盤結(jié)泥餅餅可起到預(yù)防防作用，當檢檢查出刀盤有有泥餅粘著的的情況時應(yīng)及及時、徹底清清理。七、質(zhì)量安全保保證體系7.1組織架構(gòu)構(gòu)圖7-1質(zhì)量管管理架構(gòu)圖：7.2安全保證證措施渣土改良的過程程伴隨著盾構(gòu)構(gòu)掘進的過程程，互相影響響，要想實現(xiàn)現(xiàn)不斷高效掘掘進，應(yīng)確保保渣土改良過過程安全可靠靠，主要安全全保障措施如如下：膨潤土的運輸、拌拌合、發(fā)酵過過程要注意安安全；泡沫劑垂直與水水平運輸?shù)囊ＷC安全；；如發(fā)生嚴重噴涌涌時，應(yīng)遠離離螺旋輸送機機出土口，以以免高壓泥漿漿噴出受傷；；渣土改良過程中中要注意避免免造成機械傷傷害。7.3質(zhì)量保證證措施在渣土改良能過過程中，泡沫沫劑的發(fā)泡效效率和膨潤土土的質(zhì)量對渣渣土改良效果果起著至關(guān)重重要的作用，盾盾構(gòu)機操作人人員只有準確確地掌握所使使用泡沫劑的的發(fā)泡率和稀稀釋液最適合合濃度，才能能正確調(diào)整泡泡沫劑注入量量，以達到最最佳改良效果果。膨潤土的的摻入量和漿漿液的配比是是準確計算膨膨潤土注入量量的基礎(chǔ)。同同時膨潤土必必須純凈無顆顆粒，否則極極易造成堵管管。為控制改改良劑質(zhì)量，應(yīng)應(yīng)做好一下幾幾點措施：保證膨潤土材料料的質(zhì)量；嚴格按照配合比比拌制，并保保證膨潤土膨膨化時間；當確定使用膨潤潤土泥漿改良良時，要保證證每環(huán)注入量量；保證泡沫劑的質(zhì)質(zhì)量；使用之前進行試試驗，確定最最佳稀釋比例例、發(fā)泡率以以及相應(yīng)的半半衰期；改良劑在拌合和和使用過程中中均要注意防防止雜志進入入，以免影響響改良效果和和堵塞系統(tǒng)管管道。目錄TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc416160295"編制依據(jù)1HYPERLINK\l"_Toc416160296"一、工程概況11HYPERLINK\l"_Toc416160297"二、工程地質(zhì)條條件和水文地地質(zhì)條件2HYPERLINK\l"_Toc416160298"2.1地形地貌貌2HYPERLINK\l"_Toc416160299"2.2工程地質(zhì)質(zhì)條件2HYPERLINK\l"_Toc416160300"2.3水文地質(zhì)質(zhì)條件3HYPERLINK\l"_Toc416160301"三、設(shè)備配置44HYPERLINK\l"_Toc416160302"3.1泡沫系統(tǒng)統(tǒng)4HYPERLINK\l"_Toc416160303"3.2膨潤土系系統(tǒng)