盾構(gòu)區(qū)間重難點(diǎn)分析及對(duì)策

盾構(gòu)區(qū)間重難點(diǎn)分析及對(duì)策（一）合理的盾構(gòu)選型是盾構(gòu)施工的重點(diǎn)盾構(gòu)穿越地層巖性分布較為復(fù)雜，穿越地表沉降控制標(biāo)準(zhǔn)高，復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境對(duì)盾構(gòu)的選型要求高，要求盾構(gòu)機(jī)能適應(yīng)本工程所處地層條件，在該地層中推進(jìn)時(shí)，將地層損失率控制到最小，保證沿線鄰近建筑物及公用設(shè)施不受損壞。合理的盾構(gòu)選型對(duì)保證施工安全及施工順利起關(guān)鍵性作用。主要應(yīng)對(duì)措施如下：1、認(rèn)真研究工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，針對(duì)工程特點(diǎn)，明確工程施工對(duì)盾構(gòu)機(jī)性能和功能的要求，盾構(gòu)機(jī)設(shè)備配置考慮突發(fā)事故的處理。2、通過(guò)補(bǔ)充地質(zhì)勘探，進(jìn)一步查明盾構(gòu)隧道地層特性等地質(zhì)條件，為盾構(gòu)選型提供盡可能詳實(shí)的地質(zhì)資料。3、邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)盾構(gòu)施工方面的專(zhuān)家、國(guó)內(nèi)外盾構(gòu)生產(chǎn)單位等進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考察、研究，針對(duì)實(shí)際情況選配盾構(gòu)設(shè)備及配套設(shè)施，采用較為先進(jìn)設(shè)備，同時(shí)具備耐磨、耐壓、不易損耗等特點(diǎn)。4、在盾構(gòu)機(jī)選型時(shí)充分考慮地質(zhì)勘測(cè)資料不準(zhǔn)確性的影響，各功能參數(shù)選擇留有一定余地。（二）盾構(gòu)施工穿越部分構(gòu)筑物，如何保證施工安全是重點(diǎn)盾構(gòu)隧道穿越多座構(gòu)筑物，地質(zhì)情況復(fù)雜，風(fēng)險(xiǎn)控制將貫穿整個(gè)項(xiàng)目施工全過(guò)程。主要應(yīng)對(duì)措施如下：1、盾構(gòu)施工前（1）做好地質(zhì)補(bǔ)勘工作及沿線詳細(xì)施工調(diào)查，選擇合理的盾構(gòu)設(shè)備。（2）由項(xiàng)目部根據(jù)施工區(qū)段情況制定詳細(xì)的施工方案，制定合理的盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)，制定有針對(duì)性的各項(xiàng)施工措施，并下發(fā)至每個(gè)施工班組。（3）成立以項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)班子成員為主的應(yīng)急小組，制定應(yīng)急救援預(yù)案，并對(duì)應(yīng)急材料進(jìn)行準(zhǔn)備。2、盾構(gòu)穿越過(guò)程中（1）根據(jù)掘進(jìn)狀況優(yōu)化掘進(jìn)參數(shù)，調(diào)整土倉(cāng)壓力，嚴(yán)格控制出渣量，適當(dāng)加大注漿量，防止地表沉陷。（2）當(dāng)?shù)叵滤枯^大時(shí)，可通過(guò)盾構(gòu)機(jī)上自帶膨潤(rùn)土系統(tǒng)，向土倉(cāng)內(nèi)注入一定濃度的膨潤(rùn)土，并通過(guò)泡沫系統(tǒng)，向土倉(cāng)內(nèi)加入高分子聚合物等減水外加劑，以改良渣土狀況，防止螺旋輸送機(jī)噴涌。（3）加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè)，重點(diǎn)部位實(shí)行24小時(shí)監(jiān)測(cè)，隨時(shí)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反饋給項(xiàng)目部相關(guān)部門(mén)，以指導(dǎo)掘進(jìn)。3、盾構(gòu)穿越后根據(jù)地表沉降監(jiān)測(cè)情況，及時(shí)進(jìn)行管片背后的二次補(bǔ)強(qiáng)注漿，減少地表后期沉降量。（三）盾構(gòu)始發(fā)、到達(dá)應(yīng)對(duì)措施盾構(gòu)始發(fā)及到達(dá)普遍為盾構(gòu)施工的關(guān)鍵控制點(diǎn)，本工程盾構(gòu)始發(fā)及到達(dá)端頭加固數(shù)量多，加固效果較難保證，對(duì)始發(fā)洞門(mén)防水密封要求較高，無(wú)疑增大了盾構(gòu)施工的安全風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)采取以下措施可以將盾構(gòu)始發(fā)、到達(dá)的風(fēng)險(xiǎn)得到最好的控制：1、盾構(gòu)始發(fā)、到達(dá)前（1）編制詳細(xì)的始發(fā)、到達(dá)施工方案及應(yīng)急預(yù)案，成立以項(xiàng)目經(jīng)理為組長(zhǎng)的應(yīng)急小組，準(zhǔn)備充足的應(yīng)急物資。（2）根據(jù)各個(gè)端頭不同的地質(zhì)情況，采取相應(yīng)的地層加固措施，各車(chē)站端頭采用素混凝土連續(xù)墻+袖閥管注漿加固方式進(jìn)行加固。嚴(yán)格控制始發(fā)、到達(dá)端頭地層的加固質(zhì)量，在盾構(gòu)機(jī)始發(fā)、到達(dá)前監(jiān)測(cè)地層加固質(zhì)量，若未達(dá)到設(shè)計(jì)要求應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充加固，并進(jìn)行降水施工。（3）做好盾構(gòu)始發(fā)、到達(dá)洞門(mén)密封工作，確保臨時(shí)密封裝置起到良好止水效果。在簾布橡膠上涂抹黃油等潤(rùn)滑劑，以免刀盤(pán)掛壞簾布橡膠板，影響密封效果。2、盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中（1）嚴(yán)格控制主要掘進(jìn)參數(shù)，減少壓力波動(dòng)，采用低速均勻推進(jìn)，避免對(duì)土體大的擾動(dòng)，加強(qiáng)泥漿管理和出土量監(jiān)控，防止超挖和欠挖。（2）加強(qiáng)土壓平衡、盾構(gòu)姿態(tài)、同步壁后注漿及監(jiān)控量測(cè)等管理。3、盾構(gòu)通過(guò)后由于盾構(gòu)始發(fā)和到達(dá)時(shí)幾環(huán)管片不能進(jìn)行同步注漿，故在盾構(gòu)后采用二次注漿方式進(jìn)行注漿，同時(shí)對(duì)整個(gè)始發(fā)和到達(dá)段進(jìn)行二次注漿。（四）盾構(gòu)下穿、旁穿應(yīng)對(duì)措施高地層損失率將導(dǎo)致地層（地面）下沉，不均勻沉降將導(dǎo)致地層土體的變形，以上兩方面是導(dǎo)致地面變形及破壞的根本原因。主要應(yīng)對(duì)措施：1、盾構(gòu)施工前（1）做好道路、建筑物和管線調(diào)查。項(xiàng)目部成立專(zhuān)門(mén)的道路、建筑物和管線調(diào)查小組，對(duì)照設(shè)計(jì)圖，對(duì)隧道通過(guò)段的地表情況進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，準(zhǔn)確繪制出道路及兩側(cè)建筑物和管線與盾構(gòu)隧道的位置關(guān)系特別是建筑物基礎(chǔ)與盾構(gòu)隧道的位置關(guān)系。（2）根據(jù)道路、建筑物、管線與盾構(gòu)隧道的垂直和水平關(guān)系，對(duì)在盾構(gòu)施工中對(duì)其的影響進(jìn)行分析、評(píng)估、分類(lèi)。（3）根據(jù)評(píng)估分類(lèi)結(jié)果，對(duì)盾構(gòu)施工對(duì)其影響較大的道路、地面建筑物、管線等分別制定施工時(shí)的保護(hù)措施，根據(jù)建（構(gòu)）筑物的結(jié)構(gòu)形式及其與隧道的關(guān)系，制定其最大沉降和沉降差的警界值。（4）做好協(xié)調(diào)工作。將盾構(gòu)預(yù)計(jì)到達(dá)建筑物（包括道路、建筑物、管線等）的時(shí)間和可能對(duì)建筑物產(chǎn)生的影響告知建筑物的所有者和使用者，與建筑物的所有者一起做好建筑物保護(hù)工作。2、盾構(gòu)施工期間（1）設(shè)置試驗(yàn)段，通過(guò)試驗(yàn)段施工積累掘進(jìn)參數(shù)，使正常掘進(jìn)時(shí)掘進(jìn)參數(shù)達(dá)到最優(yōu)化，并通過(guò)信息反饋對(duì)盾構(gòu)土倉(cāng)壓力進(jìn)行適時(shí)調(diào)整。（2）建立完善的變位監(jiān)制系統(tǒng)，在隧道的兩側(cè)埋設(shè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，進(jìn)行系統(tǒng)、全面的跟蹤測(cè)量，實(shí)行信息化施工。根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整盾構(gòu)的掘進(jìn)施工參數(shù)，以驗(yàn)證選擇施工參數(shù)的合理性，保持盾構(gòu)開(kāi)挖面的穩(wěn)定；從盾構(gòu)施工工藝上控制地層損失，減少建筑物變形。（3）加強(qiáng)盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程中切口土壓、推進(jìn)速度、推力及扭距等主要技術(shù)參數(shù)的控制，防止波動(dòng)過(guò)大。（4）加強(qiáng)盾構(gòu)設(shè)備的保養(yǎng)與維修，避免盾構(gòu)發(fā)生故障。（5）嚴(yán)格盾構(gòu)糾偏量等姿態(tài)控制，使盾構(gòu)均衡勻速施工，減少土壓波動(dòng)對(duì)地層的影響。（6）在曲線段，為減少盾構(gòu)軸線與隧道軸線偏角過(guò)大，造成因超挖及地層損失過(guò)大而引起的地面變形。采取放慢掘進(jìn)速度，及時(shí)進(jìn)行糾偏、加大注漿量等工作。（7）在盾構(gòu)通過(guò)時(shí)，及時(shí)壓漿及二次注漿，在襯砌環(huán)脫出盾尾的同時(shí)，及時(shí)同步壓漿，并適當(dāng)加大壓漿量，填充隧道和地層間的建筑空隙。在盾構(gòu)后約10環(huán)處再向襯砌背面進(jìn)行二次注漿，以彌補(bǔ)同步壓漿的不足。（8）當(dāng)采用以上措施后，根據(jù)監(jiān)測(cè)信息，當(dāng)建（構(gòu)）筑物沉降較大并接近臨界值時(shí)，應(yīng)停止盾構(gòu)掘進(jìn)。從地面在基礎(chǔ)下方布置袖閥注漿管，根據(jù)量測(cè)反饋資料進(jìn)行跟蹤注漿，其具體做法如下：在建（構(gòu)）筑物周邊地面設(shè)置豎直或斜向袖閥注漿管，使注漿管前端位于受影響的基礎(chǔ)下方，根據(jù)量測(cè)資料，對(duì)于臨近警界值的部分進(jìn)行跟蹤注漿。每次注漿后，應(yīng)及時(shí)沖洗注漿管，以便能多次重復(fù)注漿。注漿漿液可采用水泥漿。3、盾構(gòu)通過(guò)后根據(jù)監(jiān)測(cè)情況，對(duì)沉降量較大地段進(jìn)行管片背后的二次補(bǔ)強(qiáng)注漿，并繼續(xù)做好建筑物后期沉降、變形的監(jiān)測(cè)。（五）盾構(gòu)下穿瀏陽(yáng)河朝陽(yáng)站～晚報(bào)大道站區(qū)間，CK33+700～CK33+900下穿瀏陽(yáng)河，隧道頂板距水道底面8.00～10.00m，頂板處為全風(fēng)化礫巖，全風(fēng)化礫巖直接交臨上部第四系砂卵石層（較薄），施工難度大。1、應(yīng)對(duì)措施：（1）編制盾構(gòu)下穿瀏陽(yáng)河專(zhuān)項(xiàng)施工方案；編制施工專(zhuān)項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案，提前進(jìn)行各項(xiàng)演練并儲(chǔ)備應(yīng)急物資；做好各項(xiàng)方案及預(yù)案交底工作，并在作業(yè)前向作業(yè)層人員進(jìn)行施工風(fēng)險(xiǎn)交底和培訓(xùn)；實(shí)行領(lǐng)導(dǎo)帶班制度。（2）盾構(gòu)下穿時(shí)采用土壓模式；提前對(duì)盾構(gòu)機(jī)及后配套設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)和維保，確保盾構(gòu)機(jī)機(jī)況良好；選用優(yōu)良的渣土改良材料，采用可靠的渣土改良工藝和配合比，確保渣土改良效果；提前進(jìn)行試驗(yàn)段掘進(jìn)，收集相關(guān)數(shù)據(jù)，確定最佳掘進(jìn)參數(shù)，報(bào)指揮部組織專(zhuān)家核準(zhǔn)，掘進(jìn)參數(shù)調(diào)整須由項(xiàng)目總工程師審核；同步注漿量不得低于施工方案確定數(shù)量，二次注漿必須在管片脫出盾尾后三環(huán)內(nèi)完成，洞內(nèi)跟蹤注漿根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)實(shí)施。制定并嚴(yán)格實(shí)施專(zhuān)項(xiàng)監(jiān)測(cè)方案，動(dòng)態(tài)調(diào)整施工參數(shù)，確保安全。（3）需要編制的方案：盾構(gòu)下穿營(yíng)盤(pán)路隧道專(zhuān)項(xiàng)施工方案、專(zhuān)項(xiàng)監(jiān)測(cè)方案等。2、盾構(gòu)機(jī)下穿瀏陽(yáng)河控制要點(diǎn)（1）在進(jìn)入?yún)^(qū)間CK33+700～CK33+900施工之前50m，對(duì)刀盤(pán)、盾尾密封刷、螺旋輸送器、鉸接、密封油脂系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)等進(jìn)行一次全面的檢查、維修；在進(jìn)入這兩處施工之前20m再次對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行一次全面的檢查，并隊(duì)盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)狀態(tài)及時(shí)進(jìn)行糾偏調(diào)整。

（2）采取土壓平衡工況掘進(jìn),及時(shí)調(diào)整土倉(cāng)壓力,確保土壓平衡,同時(shí)采取措施防止拼裝管片時(shí)盾構(gòu)出現(xiàn)后退,保證工作面的土體定。

（3）適時(shí)調(diào)整掘進(jìn)參數(shù),防止出現(xiàn)過(guò)大的方向偏差。

（4）掘進(jìn)過(guò)程中向土倉(cāng)內(nèi)注人泡沫,防止螺旋輸送機(jī)堵塞和水涌入隧道。合理使用外加劑如稠膨潤(rùn)土和泡沫。加入土倉(cāng)內(nèi)的稠膨潤(rùn)土一方面能提高土倉(cāng)內(nèi)渣土的易攪拌性，另一方面可和泡沫共同作用降低掌子面處土體的滲透性。如果這樣仍不能有效解決土倉(cāng)內(nèi)水量較大的問(wèn)題，采取向土倉(cāng)內(nèi)添加其他高分子吸水材料的方法加以解決。

（5)

連續(xù)掘進(jìn),對(duì)地表和建筑物連續(xù)監(jiān)測(cè)。及時(shí)注漿充填管片與地層之間的環(huán)形間隙,防止土體塑性區(qū)的擴(kuò)大,控制地表沉陷。

(6)水壓較大時(shí),為防止盾尾被擊穿,要及時(shí)在尾刷處注油脂。掘進(jìn)中加強(qiáng)盾尾密封油脂的注入，確保盾尾密封效果；加強(qiáng)中體與盾尾鉸接處的密封效果，防止地下水涌入；具體措施為定期、定量、均勻地壓注盾尾油脂；合理確定同步注漿的壓力，以免漿液進(jìn)入盾尾；

(7)

嚴(yán)格控制管片拼裝質(zhì)量，保證拼裝好的管片與盾殼之間的間隙；盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程中合理的利用鉸接千斤頂；加強(qiáng)盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)監(jiān)測(cè)和管片選型工作，確保管片脫出盾尾后的防水效果和較好的隧道線型.(8)加強(qiáng)對(duì)地面和隧道的監(jiān)測(cè)，堅(jiān)持信息反饋法施工，通過(guò)信息反饋優(yōu)化掘進(jìn)參數(shù)。

加強(qiáng)監(jiān)測(cè)力度，采用聲納法或水中設(shè)立觀測(cè)樁法進(jìn)行江底沉降監(jiān)測(cè)；對(duì)江堤進(jìn)行人工布點(diǎn)及時(shí)監(jiān)測(cè)，確保盾構(gòu)過(guò)江的安全。

（六）盾構(gòu)穿越溶洞盾構(gòu)區(qū)間溶洞多，地鐵車(chē)站～晚報(bào)大道站區(qū)間據(jù)勘察揭露，部分礫巖、鈣質(zhì)礫巖、灰礫巖及泥灰?guī)r中揭露溶洞，M5Z1-031號(hào)孔于強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖中揭露溶蝕空洞；M5Z2-A073號(hào)孔于卵石～中風(fēng)化鈣質(zhì)礫巖之間揭露溶蝕空洞。開(kāi)元西路站～萬(wàn)家麗北路站區(qū)間勘察M5Z2-073揭露溶蝕空洞，埋藏深度16.0~31.8m，縱穿隧道洞身，且該處結(jié)構(gòu)底板下仍有9.2m深的溶蝕空洞。針對(duì)溶洞等不良地質(zhì)，采取以下措施：1、盾構(gòu)通過(guò)不良地層段之前進(jìn)行地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)，對(duì)存在風(fēng)險(xiǎn)部位進(jìn)行打孔注漿及優(yōu)化掘進(jìn)參數(shù)等相關(guān)措施。隧道主要位于圓礫層中時(shí)，盾構(gòu)掘進(jìn)對(duì)盾構(gòu)刀盤(pán)磨損較嚴(yán)重，同時(shí)圓礫半徑普遍在1-2cm，應(yīng)重點(diǎn)考慮盾構(gòu)出土順暢。復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)向土艙內(nèi)注入泥土、泥漿或高濃度泥漿，經(jīng)攪拌后塑流性提高，不滲水，穩(wěn)定掘削面容易；并且還可通過(guò)檢測(cè)土艙內(nèi)壓控制推進(jìn)量，以及往掘削面上和土艙內(nèi)注入添加劑（膨潤(rùn)土或高效發(fā)泡劑）來(lái)確保掘削面穩(wěn)定。2、巖溶段掘進(jìn)施工時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)底板下5m、側(cè)壁3m范圍溶洞進(jìn)行處理。無(wú)填充溶洞和半填充溶洞:對(duì)洞徑大于2m的無(wú)填充溶洞和半填充溶洞，先采用吹砂處理，后采用注漿加固的方法；對(duì)小于2m的無(wú)填充溶洞和半填充溶洞，可采用注漿填充。根據(jù)每個(gè)鉆孔溶洞的情況，對(duì)不同的溶洞采取不同的處理方法。

采用壓力注漿的方法進(jìn)行填充加固，注漿壓力從低到高，間歇、反復(fù)壓漿，采用以下注漿方式：

（1）花管注漿：隧道兩側(cè)已埋設(shè)花管的鉆探孔

（2）PVC袖閥管注漿：溶洞填充均勻，加固位置可控性強(qiáng)，主要是新增加鉆孔和隧道中間鉆探孔。

（3）注漿材料

周邊孔：純水泥漿+水玻璃；

中央孔：純水泥漿。

（4）注漿間歇時(shí)間

每次間隔6~10小時(shí)。（5）注漿終止標(biāo)準(zhǔn)

注漿終壓達(dá)到設(shè)計(jì)終壓，注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量的80%

；或雖未達(dá)到設(shè)計(jì)終壓,

但注漿量已達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量,

即可結(jié)束本孔注漿。3、施工注意事