富水砂卵石地层中大直径土压平衡盾构近距离下穿既有线施工风险管控措施

富水砂卵石地层中大直径土压平衡盾构近距离下穿既有线施工风险管控措施

一、引言

在城市地铁建设中，经常会遇到需要在既有线下方施工的情况。而对于富水砂卵石地层这样的复杂地质环境下，大直径土压平衡盾构机近距离下穿既有线施工存在一定的风险。本文将探讨这一任务的相关内容，并提出有效的管控措施。

二、风险分析

1.地质风险：富水砂卵石地层的地质条件复杂，容易引发涌水、涌砂等问题，

影响施工安全。

2.下穿既有线风险：施工过程中容易对既有线产生影响，如振动、沉降等，可

能导致既有线破坏。

3.施工方法风险：大直径土压平衡盾构机施工方法复杂，容易出现各种故障和

意外情况，对施工带来影响。

三、风险管控措施

为了有效管控上述风险，我们需要采取一系列措施，下面将从地质、施工、监控等多个方面进行讨论。

1. 地质方面

•进行详细的地质勘察，提前获得富水砂卵石地层的相关参数，制定合理的施工方案。

•采取固水、固砂措施，如注浆、开挖前地面压浆等，防止涌水、涌砂对施工造成影响。

•根据地质条件合理设置支护结构，如钢支撑、锚杆等，提高施工安全性。

2. 施工方面

•选择适当的盾构机型号和刀盘结构，确保其能够适应复杂地质环境下的施工需求。

•建立健全的管控机制，严格按照规范操作，提高施工质量。

•定期对盾构机进行检修和维护，保证其正常运行。

3. 监控方面

•采用多种监测手段，如地表沉降监测、振动监测、应力监测等，及时发现和处理施工中的问题。

•在下穿既有线施工过程中，设置临时监测点，用于监测周围土体和既有线的变形情况。

•配备专业监理团队，及时处理施工中的安全问题，确保施工的顺利进行。

4. 风险应急响应

•制定好紧急情况应对方案，对各类意外情况有预案，及时采取措施，避免事态扩大化。

•强化施工现场的安全管理，确保施工人员及设备的安全。

•在施工过程中加强与既有线管理部门的沟通与协调，确保施工对既有线的影响最小化。

四、总结

富水砂卵石地层中大直径土压平衡盾构近距离下穿既有线施工是一项复杂的任务，需要综合考虑地质、施工、监控等多个方面的因素。通过合理的风险管控措施，可以有效降低施工风险，保证施工安全。然而，需要注意的是，每个工程都有其独特性，需要根据具体情况制定相应的施工方案和风险管控措施。

富水易液化砂层盾构近距离下穿既有铁路控制施工工法

富水易液化砂层盾构近距离下穿既有铁路控制施工工法 富水易液化砂层盾构近距离下穿既有铁路控制施工工法 一、前言近年来，随着城市建设的不断推进，既有铁路线路的改造和扩建成为大城市的重要任务。然而，由于土质条件的限制，部分地区的施工难度较大，特别是富含水分的易液化砂层。为了解决这一问题，富水易液化砂层盾构近距离下穿既有铁路控制施工工法应运而生。 二、工法特点富水易液化砂层盾构近距离下穿既有铁路控制施工工法具有以下特点：1. 小幅度下沉：通过控制盾构机的下沉速度，实现对盾构机的精确控制，保证周围土体不发生液化。2. 富水地层抗液化措施：在盾构机面前设置孤立墙、虚拟墩台等辅助结构，形成抗液化“空岛”，保证施工工作区域不受地下水涌入导致液化的影响。3. 盾构机挖掘与推进协调进行：通过精确控制盾构机的推进速度和挖掘深度，保证盾构机在施工过程中保持平稳运行，并将土层的液化风险降到最低。 三、适应范围富水易液化砂层盾构近距离下穿既有铁路控制施工工法适用于富含水分的易液化砂层情况下的盾构施工。适用范围包括但不限于城市地铁、高铁等交通工程中的近距离下穿既有铁路施工。

四、工艺原理富水易液化砂层盾构近距离下穿既有铁路控制施工工法的实现基于以下工艺原理：1. 土层力学特性分析：通过地质调查和实验数据分析，确定富水易液化砂层的物理性质和力学特性，为施工工艺的制定提供依据。2. 盾构机控制 原理：通过对盾构机的控制系统进行优化设计，实现对盾构机在施工过程中各项工艺参数的准确控制。3. 抗液化措施研究：通过钻孔、水文监测等手段，分析富水地层的液化特性，提出抗液化措施。 五、施工工艺富水易液化砂层盾构近距离下穿既有铁路控制施工工法的施工过程分为以下阶段：1. 盾构机进洞：通过 土层开挖和推进支护等工艺步骤，将盾构机推进到施工起始点，并进行水平和垂直的调整。2. 区域封闭：在盾构机进洞面前 设置孤立墙、虚拟墩台等封闭措施，形成抗液化“空岛”，保证 施工工作区域不受地下水涌入导致液化的影响。3. 盾构掘进：通过精确控制盾构机的推进速度和挖掘深度，逐步推进并开挖土层，同时实施支护，保证盾构机的稳定运行。4. 站驻封闭：在盾构机推进至站点时，进行站驻封闭工作，确保盾构机的稳定和工作区域的安全。5. 盾构机回撤：在完成隧道穿越后， 通过控制盾构机的回撤速度和挖掘深度，使盾构机依次回撤，并进行水平和垂直的调整。 六、劳动组织富水易液化砂层盾构近距离下穿既有铁路控制施工工法的劳动组织包括施工队伍的组织和管理，施工进度的安排，人员的培训和安全教育等。 七、机具设备富水易液化砂层盾构近距离下穿既有铁路控制施工工法中使用的机具设备包括盾构机、钻孔设备、水文监

盾构法施工安全技术与风险控制

盾构法施工安全技术与风险控制 一、风险分析 （1）在吊装作业前，钢丝绳死弯、吊钩连接松动以及限位器发生失灵状况且未及时检测维修，可能造成吊装作业中钢丝绳断裂、吊钩脱落等后果，从而造成起重伤害。 （2）始发或接收盾构工作井端头地层未加固且未及时察觉，可能造成盾构机械在接收过程中因地基承载力不足而压垮工作井，造成地基坍塌。 （3）施工前掘进参数选择错误、开挖面失稳、隧道塌陷以及地表下沉等状况，可能造成坍塌等事故。 （4）通过浅覆土地层时，因开挖深度过小可能使上方地层承载力过小而坍塌；通过小净距、小半径曲线、大坡度地段时，易因开挖半径和开挖量选择过大或过小或洞壁支护不当而造成通道渗水、冒顶片帮、坍塌等事故。 （5）施工过程中，盾构机械的刀具、刀盘、主轴承等重要部件失效失灵，可能因刀具、刀盘碎裂而飞出伤人，主轴承断裂而造成机械伤害。 （6）施工人员在端口带压时更换刀片，可能在拆卸刀片时，因刀片飞出而造成机械伤害。 （7）施工运输指挥不当，信号和制动失灵，货车汽车超速、超载及机械故障等，可能会导致货车侧翻、机械损伤甚至导致车祸发生，

造成车辆伤害。 （8）未配备或极少配备消防器材或消防器材失效，可能导致在意外火情发生时无法及时处理，从而酿成火灾、人体被灼烫等事故。 （9）盾构施工前，未对地层、地下管线、地上地下的建筑物、构筑物以及障碍物进行详细而周密地调查，可能导致在施工过程中不慎破坏地上地下的建筑物、构筑物以及地下管线等设施而造成坍塌，以及破坏地基稳定性，使隧道出现冒顶片帮等问题。若管道为输水管道，还会导致隧道渗水，造成透水事故。 （11）施工单位未建立健全完善的安全生产保障体系及规章制度，未对施工人员进行安全教育和培训，盾构作业人员未进行专业技术培训考核或者未合格且颁发相应操作证后就上岗的，这会使施工风险大大增加，特别是盾构工作中因操作人员的错误操作，可能会造成机械伤害。 （12）盾构施工各工序作业前未编制安全作业规程和作业指导书，关键工序未编制专项安全技术措施或编制后未经监理单位审批后实施，可能导致施工过程中安全监管不严，工作人员疏忽大意，造成机械伤害、物体打击等各种伤害。 （13）施工前未对技术人员进行安全技术交底，可能导致因技术人员不熟悉安全注意事项而引发的各种人身伤害与机械事故。 （14）盾构在特殊地段施工前，建设单位未组织专家评审施工方案，施工方案若不合理且未经修正，可能导致特殊地段施工出现处理不当、地基不稳、渗水透水等情况。

富水砂卵石地层中盾构施工的控制难点及措施22

富水砂卵石地层中盾构施工的控制难点及措施 段浩 引言：随着中国经济的快速增长、城市人口数量迅速膨胀，机动车辆的数量呈级数比例增长，原有的市政道路难以满足交通的需要，为缓解城市交通压力、创造良好的生活和投资环境，国内各主要城市均选择修建地铁工程来提升城市形象和投资环境。隧道是地铁工程最主要的组成部分，隧道盾构法施工具有施工速度快、工期短、洞体工程质量易控制、质量比较稳定且良好的防渗水性能、施工安全系数高、对周边建筑物影响极小、基本不影响地面交通、适合地层范围广、地质情况复杂的施工作业环境等优点。随着我国各大城市地铁建设热情的高涨，隧道盾构施工方法必将在地铁建设中被广泛推广应用。盾构施工虽然有对地层的广泛适应性、施工安全系数高等优点，但因地质情况千变万化、施工环境的复杂性，在盾构施工中必然存在盾构机的适应性和施工方法、措施的调整。成都地铁穿越的地层主要为砂卵石地层并夹杂有粉细砂层透镜体，地下水丰富、水位高、补给迅速，国内、国际在该种地质条件下全面实施盾构施工隧道尚不多见，无较多经验可以借鉴，在地铁建设史上的应是一次重要技术性突破。截至目前成都地铁采用泥水盾构和土压平衡盾构施作的隧道，已经完成成型隧道1000余米，在施工中出现一些有别于其它地质情况下施工的难点，对这些难点的技术处理为在富水砂卵石地层中盾构施工积累了一些应对的经验。 成都地铁地质情况描述：

盾构隧道从<2-8>、< 3-4>、<3-7〉等砂卵石地层中通过。卵石成分主要为灰岩、砂岩、石英岩，卵石的含量达67％，中间夹杂大漂石。砂卵石具有分选性差，强度高的特点。 <2-8>卵石土（Q4al）：黄灰色，黄褐色，中密～密实为主，部分密实，潮湿～饱和。卵石成分主要为中等风化的岩浆岩、变质岩、砂岩等硬质岩组成。磨圆度较好，以亚圆形为主，少量圆形，分选性差，卵石含量65～75%，粒径以30～70mm为主，钻探揭示最大粒径145mm，夹零星漂石，充填物为细砂及圆砾。 <3-4>粉、细砂（Q3fgl+al）：灰绿色，饱和，中密，夹少量卵石。呈透镜体状分布。 <3-7>卵石土（Q3fgl+al）：褐黄、黄色，以中密～密实为主，饱和。卵石成分主要为中等风化的岩浆岩、变质岩、砂岩等硬质岩组成。磨圆度较好，以亚圆形为主，少量圆形，分选性差，卵石含量60～75%，粒径以30～70mm为主，据钻探揭示，最大粒径150mm，夹零星漂石，充填物为砂及砾石，具弱泥质胶结或微钙质胶结。 隧道通过的地层含水丰富，根据钻孔揭示，隧道区间分布的卵石土及所夹透镜状砂层为地下水主要含水层，含水量丰富，含水层厚20～22.6m，区间范围内卵石土分选性差，渗透性强。

富水砂卵石地层土压平衡盾构施工工法10.23

富水砂卵石地层土压平衡盾构施工工法 中铁隧道股份有限公司 章龙管、杨书江、罗松 一、前言 盾构施工以其安全、快速、高效在国内外地下工程，尤其是城市地下铁道建设中得到越来越广泛的应用。但是，在富水砂卵石地层中还没有采用过。在使用盾构法进行城市地铁隧道修建中，不可避免的要对线路沿线地面建（构）筑物造成一定程度的影响，要求在盾构施工时既要保证盾构施工隧道本身的安全，还要解决好盾构穿越地层时对邻近既有建（构）筑物的影响问题。成都地铁一号线四标区间隧道沿成都市南北城市交通主干道人民南路下放穿行，沿线建（构）筑物众多，管线密集，盾构隧道全长4878.9m，埋深9~15米,隧道洞身地层基本为全断面砂卵石层，国内尚无在该地层中盾构掘进施工的工程实例。在施工中，需要防止由于盾构隧道施工引起的地层移动和地表沉降，避免地表及周边既有建（构）筑物发生过量变形与破坏，是一具有相当难度的技术难题。如何解决盾构设备配套、碴土改良和同步注浆等，将成为盾构隧道施工成败的关键，也为以后国内类似工程提供经验和参考。因此，开发此工法非常重要和必要。 结合隧道局科研课题“富水含大漂石砂卵石地层盾构施工关键技术研究（隧研合2006-26）”，中铁隧道集团成都地铁项目部开展了科技创新，取得了“富水砂卵石地层土压平衡盾构施工技术”这一新成果。形成了富水砂卵石地层土压平衡盾构施工的施工工法。该工法由于在处理成都特有富水砂卵石地层盾构掘进进度，施工质量以及盾构施工对既有建筑物、管线影响方面效果均较明显，技术先进，故有显著的社会效益和经济效益。 二、工法特点 富水砂卵石地层土压平衡盾构施工工法具有施工质量高、施工进度快、施工安全对地面影响小的特点。 （一）、施工质量高 该工法在成都特有的富水砂卵石地层中施工效果好，施工质量高。成型隧道各方面指标均符合国家规范要求，管片错台、破损、渗漏均和少发生。 （二）、施工进度快 该工法在成都特有的富水砂卵石地层中还体现出施工进度快的特点。 盾构机于2007年9月8日在现场组装完成并顺利始发，2008年1月29日完成火~桐区间945.1米的掘进，区间顺利贯通。2月1日至2月28日盾构机过桐梓林站，2月28日在桐梓林站始发，截至4月26日桐~倪区间已掘进494.5米。 左线最新最高月进度2008年3月1日~3月31日掘进234环，共357米，创造了在成都特有富水砂卵石中盾构掘进新记录。 （三）、施工安全对地面影响小 ①该工法施工不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节、气候等条件的影响，地面人文自然景观也受到良好的保护，周围环境不受施工干扰； ②土压力平衡盾构在施工过程中对地表影响与浅埋暗挖等其他施工方法比较较小，且更易控制，地表相对安全。 ③按欧美和日本的施工经验，地层渗透系数与盾构选型关系示意图，则应选择泥水盾构，但通过实践证明，针对成都地铁的水文地质条件，该盾构选型示意图并不是唯一条件，还有砂卵石的含量、粒径，地层的富水等条件。在做好针对本水文地质在刀盘设计、刀具布置、刀盘开口率、推力主驱动能力配置的情况下，土压力盾构是完全能够满足成都特有水文地质条件下的施工要求的。 三、适用范围 富水砂卵石地层中，临近建（构）筑物、管线密集、地面条件限制、地层构造复杂的土压平衡盾构地下工程施工。

成都富水砂卵石地层盾构施工安全风险防范技术浅析

成都富水砂卵石地层 盾构施工安全风险防范技术浅析 王国义 （中铁十三局集团第二工程有限公司广东深圳518083）摘要：成都地铁1、2号线成功使用了盾构法施工，但由于成都地质条件以高富水、高卵石含量著称，盾构施工初期由于刀具消耗成本大、换刀困难、刀盘和螺旋输送机磨损严重、掘进状态差等实际问题，导致多出渣，最终导致地下管线下陷、建筑物开裂等安全风险并有可能危及人员的生命安全。通过分析成都富水砂卵石的地质特点、塌陷原因，在建设方、施工方的共同努力下对刀盘、螺旋输送机耐磨性加强，刀具配置进行了根本性的改进，大大降低施工成本，提高了施工效率，改变了掘进状态，降低了多出渣的几率。同时对于多出渣位置提出了解决办法，防止地表坍塌，极大降低了施工安全风险，希望能对成都地铁以后盾构施工有所帮助。 关键词：成都地质；安全风险；多出渣；防止； 引言 成都高富水、高卵石含量地质是否适合于盾构施工一直是全球讨论的焦点，但在建设方、施工方、盾构制造商、刀具生产商等各方的共同努力下成都已经成功使用盾构法建设了成都地铁1号线一期工程、2号线一期工程和2号线二期工程（西延线）。当然在成都地铁1号线建设过程中由于所有施工方都是初次施工成都富水砂卵石地层，由于此种地质条件下掘进技术属于探索阶段，盾构刀盘、刀具及螺旋输送机等设备选型不适合等种种原因在掘进过程中出现了刀盘卡死、刀具磨损严重、换刀困难、施工进度慢、地表易坍塌等诸多问题，随着施工的进行，各方的探索，出现的困难逐渐得到解决，成都盾构的成功应用证明在高富水高砂卵石含量地质条件是可以使用盾构法施工的。但成都富水砂卵石地层下盾构施工滞后沉降还没有得到最终解决，要想最大限度降低盾构施工安全风险还需要进一步研究与探索。 1成都地质 成都砂卵石土层，主要为褐灰色、青灰色，稍湿～饱和，松散～密实夹少量角砾，卵石成分主要以岩浆岩、变质岩类岩石组成。以亚圆形为主，少量圆形，分选性差，卵石含量50～85%，粒径20～80mm为主，部分粒径大于100mm，最大粒径510mm（极少），充填物为中砂，卵石硬，最大强度可达200MPa。地下水主要为第四系孔隙水，赋存于各个时期沉积的卵石土及砂层中，土体透水性强、渗透系数大（一般渗透系数为20～25m/d），地下水水量

成都富水砂卵石及淤泥质黏土交互地层盾构下穿房屋施工技术

成都富水砂卵石及淤泥质黏土交互地层盾构下穿房屋施工技术 成都作为中国西部城市的代表之一，城市建设日新月异，地下地层复杂多变。在城市 建设中，地铁、隧道等工程施工对地下地层的穿越成为了一个挑战。而成都富水砂卵石及 淤泥质黏土交互地层盾构下穿房屋施工技术就是在这一背景下应运而生的。本文将就这一 主题进行详细的介绍和解析。 一、成都富水砂卵石及淤泥质黏土地层特点 成都地处四川盆地西部，地势平坦，地下地层主要受成都冲洪积扇的影响。其地下地 层主要包括富水砂卵石和淤泥质黏土。富水砂卵石地层具有孔隙度大、渗透性好的特点， 而淤泥质黏土地层则粘度较大，易形成泥浆，不利于施工。在这样的地质环境下进行隧道 工程施工极具挑战性。 二、盾构隧道施工技术原理 盾构隧道施工是指在地下采用盾构机进行隧道开挖和支护的一种隧道施工方法。盾构 机根据隧道设计的轨迹和断面进行定位，然后启动机械装置进行土层的开挖，施工人员对 盾构机进行实时监控和调整，保证隧道开挖的准确性和安全性。在盾构机开挖的还需对地 下隧道进行支护和补强，确保施工环境的稳定和安全。 在成都这样的地质环境下，盾构机开挖隧道时需要面对复杂的富水砂卵石和淤泥质黏 土地层。为了解决这一问题，需要有专门的施工技术和工艺来应对。在富水砂卵石地层中，盾构机需要考虑土层的渗透性和孔隙度，避免水浸和土层坍塌的问题；而在淤泥质黏土地 层中，需要考虑土层的粘度和流动性，采取相应的支护措施和处理手段。 在盾构机开挖过程中，还需考虑地下地层中可能存在的房屋、建筑物等障碍物。特别 是在城市地下工程中，地下管线、地下设施等都需要被充分考虑，带来更大的挑战。在盾 构机开挖隧道时，需要精确掌握地下地层情况，采取相应的措施来避免地下设施破坏和施 工事故发生。 针对成都这样的地质环境和隧道施工需求，专业的工程技术团队和相关单位一直在不 断探索和创新。他们通过大量的现场实验和数据分析，形成了一套适应成都地质环境的盾 构隧道施工技术。这种技术包括地层勘探和分析、盾构机参数调整和控制、地层支护和补 强等方面，并在实际工程中得到了成功的应用。 在成都市的多个地下工程项目中，这种技术已经得到了广泛的应用。从成果来看，这 种技术在解决富水砂卵石和淤泥质黏土地层下盾构施工中遇到的困难和挑战中，取得了良 好的效果。但同时也需认识到，在实际施工过程中，这种技术还需要进一步完善和发展， 以适应更加复杂的地质环境和工程需求。

浓泥水平衡盾构穿越砂卵石地层并近接既有运营地铁线路的顶管掘进施工工法(2)

浓泥水平衡盾构穿越砂卵石地层并近接既有运营地铁线路的顶管掘进 施工工法 浓泥水平衡盾构是一种用于穿越砂卵石地层并近接既有运营地铁线路的顶管掘进施工工法。该工法具有以下特点：首先，采用了浓泥水平衡盾构机，能够有效地应对砂卵石地层带来的困难；其次，通过控制盾构机的推进力和进出土速度，以及注浆和抽水等措施，实现了施工过程中对地层的准确控制；最后，同时结合使用机械拼装和手工拼装技术，提高了施工效率和施工质量。 浓泥水平衡盾构适用于砂卵石地层，特别是在与既有地铁线路近接的情况下，能够减小对周边环境和运营线路的影响。该工法在项目场地的土质情况和地下水位情况符合要求的条件下，具有较大的适用范围。 施工工法的原理是基于浓泥水平衡盾构机的工作原理和砂卵石地层的特点，通过对施工过程中的一系列技术措施进行具体分析和解释，确保施工过程的顺利进行。具体来说，施工工法主要包括以下几个阶段：预处理阶段、预拼装阶段、掘进阶段、管片拼装阶段、回填阶段和收尾阶段。每个阶段都有特定的施工工艺和技术措施，以保障施工的质量和安全。

劳动组织是保障施工进度和施工质量的重要环节。根据实际工程需求，施工过程中需要合理组织施工人员和施工机械设备，安排工作任务和编制施工进度表，确保施工过程的有序进行和任务的及时完成。 施工工法所需的机具设备包括浓泥水平衡盾构机、混凝土搅拌站、起重机、注浆设备等。这些设备具有高效、稳定和可靠的特点，能够满足施工工艺的要求。 质量控制是保障施工质量的重要措施。通过对施工过程中的每一个环节进行严格的质量控制，包括对土层的预处理和支护措施、对管片拼装的检查和验收等，确保施工过程中的质量达到设计要求。 安全措施是保障施工安全的重要措施。施工中需要注意的安全事项包括人员安全、机械设备安全、防火安全和防汛安全等。特别是在与既有地铁线路近接时，需要加强施工区域的防护措施和监控措施，确保施工安全。 经济技术分析是对施工工法的经济性和可行性进行评估和比较。通过对施工周期、施工成本和使用寿命等进行分析，能够为实际工程提供参考和决策依据。 最后，通过工程实例的介绍，展示了浓泥水平衡盾构穿越砂卵石地层并近接既有运营地铁线路的顶管掘进施工工法的实际应用效果。这些实例能够进一步验证该工法的可靠性和可行性，为实际工程提供参考和借鉴。

富水砂卵石地层地铁区间隧道盾构法施工管理规程指导意见

富水砂卵石地层地铁区间隧道盾构法施工管理规程指导意见 成都轨道交通有限公司 2011年 6 月

本规程是根据成都轨道交通有限公司的要求（合同编号：2D0251-2010-028-KY006 ），由西南交通大学、成都轨道交通有限公司、中国中铁隧道集团有限公司等单位共同编写。本规程编写组参照了国内外盾构隧道相关标准，结合了多年来成都地铁盾构隧道工程实践经验和技术成果，并征求建设、设计、施工、监理等有关单位的意见，最终制定本规程。 本规程的主要技术内容为：1.总则；2.术语；3.基本规定；4.盾构始发；5.一般地段盾构掘进控制； 6.出土管理； 7.壁后注浆； 8.刀具更换； 9.盾构接收；10.盾构停机重启；11. 特殊地段施工；12.管片拼装；13.监控量测及质量检测；14.隧道施工组织管理。 各单位在执行本规程过程中，结合过程实践，认真总结经验，如发现需要修改和补充之处，请将意见或建议寄西南交通大学《成都地铁盾构隧道施工规程》编写组（地址：四川省成都市二环路北一段111号西南交通大学土木馆1609 室；邮政编码：610031），以供今后修订时参考。 主编单位：西南交通大学 成都轨道交通有限公司 参编单位：中国中铁隧道集团有限公司 中铁十三局集团有限公司 中铁二院工程集团有限责任公司 中铁二局集团有限公司 中铁十五局集团有限公司 中煤国际工程集团重庆设计研究院 广东华隧建设股份有限公司 主要起草人： 何川肖中平马文义沈卫平吕强方勇张延 晏启祥刘高峰姚小平江英超张志强耿萍王士民 汪波封坤郭瑞 目次 1 总则............................................................. 1 .. 2 术语............................................................. 1 .. 3 基本规定......................................................... 2 ..

盾构施工中常见的问题及处理措施

前言 盾构施工工法在国内近年流行的机械化施工作业，由于盾构工法较传统的矿山法施工作业安全、自动化程度高、工人劳动强度低，越来越受施工单位欢迎。盾构工法经过在国内多年的施工实践，盾构工法逐步被人们所认识和了解，虽然盾构工法有不少的优点，但其缺点也不少，如盾构施工中发生错台、管片破损等质量问题，没法返工，留下工程永久性的质量缺陷，质量问题重点为预控。因此，施工过程中的风险管理越来越受人们所重视，不断探索施工风险预控制技术，非但可以提供施工质量水平和企业的技术管理水平，同时有利于避免质量、安全事故，降低施工成本。风险管理关键在于发现问题，分析问题，采取应对措施和预防措施，总结经验，不断提高工程风险的管理。 现本文以表格的形式对盾构施工过程中的一些质量问题分类概述，并找出问题产生的原因，进而提出处理措施。见下表：

拆除封门时浮现涌水、流砂 洞口土体流失 盾构推进轴线偏离设计轴线封门外侧加固土体强度 低 地下水发生变化 封门外土体暴露时间太 长 洞口土体加固效果不好 洞口密封装置失效 掘进面土体失稳 盾构基座变形 盾构后靠支撑发生位移 或者变形 出洞推进时盾构轴线上 浮 1.创造条件使盾构尽快进入洞口，并对洞门圈进行加固封堵，如双液注浆、直接冻结等 2.加强监测，观测封门附近、工作井和周围环境的变化。 3.加强工作井的支护结构体系 1.洞口土体加固应提高施工质量，保证加固后土体强度和均匀性； 2.洞门密封圈安装要准确，在盾构推进的过程中要注意观察，防止盾构刀盘的周边刀割 伤橡胶密封圈；密封圈可涂牛油增加润滑性；洞门的扇形钢板要及时调整，改善密封 圈的受力状况； 3.在设计、使用洞门密封时要预先考虑到盾壳上的凸出物体，在相应位置设置可调节的 构造，保证密封的性能； 1.盾构基座中心夹角轴线应与隧道设计轴线方向保持一致，当洞口段隧道设计轴线处于 曲线状态时，可考虑盾构基座沿隧道设计曲线的切线方向放置，切点必须取洞口内侧 面处； 2.对基座框架结构的强度和刚度进行验算，以满足出洞时盾构穿越加固土体所产生的推 力要求； 3.控制盾构姿态，尽量使盾构轴线与盾构基座中心夹角轴线保持一致； 4.盾构基座的底面与始发井的底板之间要垫平垫实，保证接触面积满足要求； 5.在推进过程中合理控制盾构的总推力，使千斤顶合理编组，避免浮现不均匀受力

富水地层土压平衡盾构防喷涌控制措施

富水地层土压平衡盾构防喷涌控制措施 摘要：土压平衡盾构机作为修筑隧道的主要工程机械，在富水地层施工过程时，螺旋输送机喷涌现象经常发生。喷涌现象的机理和危害已多次经过学者和施工人员阐述，本文从盾构机的性能和施工措施两个方面，提出多项富水地层土压平衡盾构防喷涌控制措施，为土压盾构机的设计制造及施工提供借鉴的意义。 关键词：土压平衡盾构、富水地层、防喷涌 前言：盾构机作为一种集土体开挖、土体输送、管片衬砌等功能为一体的隧道施工机械，土压平衡盾构机因具备施工简单、适应地层范围广、对场地面积需求少、施工成本相对低等优点，成为国内外城市地铁隧道、市政、水利隧道建设的首选。其主要由盾壳、刀盘、推进油缸、螺旋输送机、管片拼装机以及盾尾密封装置等组成。刀盘与后面的承压隔板所形成的空间为土舱，施工时，刀盘旋转开挖下来的渣土充满土舱和螺旋输送机壳体内的全部空间。推进油缸的推力通过承压隔板传递到压力舱内的渣土上，由渣土的压力作用于开挖面，以平衡开挖面上的地下水压和土压，从而保持开挖面的稳定，此为土压平衡盾构施工的基本原理。若盾构机在掘进过程中，渣土以塑性流动状态随螺旋输送机连续排出，此时盾构机的土压平衡为动态平衡。若排土口处的出渣速率不受控制，则动态平衡被打破，开挖面的稳定性难以保证。 图1 土压平衡盾构机工作原理 土压平衡盾构机在富水、渗透性大的地层中施工时，经常遇到喷涌现象。喷涌的发生不但影响正常施工排土和土舱压力的控制，严重时会过多的将开挖面和

管片四周的土、砂带出，造成地表沉降、塌陷，管片漏水等施工事故[1]。对于喷涌的机理，在参考文献2，朱伟等学者建立了盾构机内水压力递减模型，基于模型推导了水压力和流量的变化关系来用于解释喷涌发生的机理，提出了发生喷涌的两个边界条件，对于影响喷涌的5个参数：土体的渗透系数、土舱长度、螺旋输送机长度、土舱和螺旋输送机直径进行了敏感性分析。参考文献3，朱海军等依据武汉地铁某区间隧道，借鉴地基渗流破坏机理建立了喷涌发生的渗流模型，并通过理论分析得到喷涌发生的主要因素，同时对喷涌发生的实际条件进行了验 算。施工现场采用了“泡沫＋高分子聚合物”进行渣土改良，使喷涌现象得到了有效控制。参考文献4，钟志全等施工人员在长沙地铁4号线施工中遭遇连续喷涌现象，分析了喷涌的危害和原因，提出了封堵水源、降水、碴土改良、掘进参数调整和出碴口改造等一系列处理措施。 随着国内外设备和施工技术的发展，防喷涌的措施也有了一定的进步，本文依托大东湖核心区污水传输系统工程、洛阳引故入新、哥本哈根地铁等富水、高水压地层项目，提出盾构机设计中须采用的措施，如：增加排水孔、延长螺旋输送机的长度、改进螺旋输送机出渣口方式、改进皮带机角度与挡渣形式等；项目施工过程中采用了“堵、排、降、调、改良”等方式，减少喷涌发生的可能性，降低喷涌的危害。本文将盾构喷涌防治措施进行了总结和提炼，希望能为类似工程提供一些参考。 1、盾构机设计与制造中的防喷涌措施 土压盾构机作为隧道施工的主要机械，一旦盾构机制造完成并开始施工，再发现盾构机与地质的适应性存在偏差，对盾构机在隧道内再次改造，难度将非常大，所以盾构机设计之前应做足技术准备，必须依据隧道岩土工程勘察报告，了解隧道水文地质条件，若水文地质条件不清楚，应再次补堪，对隧道穿越地层了解清楚。土压盾构机常用防喷涌的措施有以下几种方式： 1.1土仓隔板预留排水孔 由于地层中的水量比较丰富，在拼装管片或盾构机故障的停机时间段内，地下水会汇集于土仓内部，再次掘进时，大量的地下水会通过螺旋输送机排除，形

富水砂卵石地层地铁隧道盾构施工问题与处置措施

富水砂卵石地层地铁隧道盾构施工问题与处置措施 摘要：本文对工程的选择及地质状况进行了简述，明确了工程区域地铁隧道盾 构施工面临的问题，结合工程中的问题及成都地区地铁隧道开挖经验，提出富水 砂卵石地层地铁隧道盾构施工问题与处置措施，给盾构施工经验欠缺的施工单位 提供参考。 关键词：富水砂卵石；隧道盾构；处置措施 引言 地铁隧道盾构施工是地铁修建挖掘的重点环节，但在部分地区，富水砂卵石 地层分布范围较大，且当地施工单位施工经验不够丰富，对该地层的处理不顺利，导致严重阻碍工程进度，甚至造成更大的损失，因此掌握富水砂卵石地层地铁隧 道盾构施工方法至关重要。 一、工程的选择及地质状况简介 我国成都地区的地质条件以高富水性、较高的卵石含量著称，成都地铁再1 号线及2号线的建设期间就成功应用到了盾构法开展了施工建设，同时中铁十八 局也在2019年建设成都地铁6号线及10号线期间攻破了富水砂卵石地层中长距 离盾构施工的难关。但我国山区众多，地质条件复杂，富水砂卵石地层也呈现多 样化，技术应用经验不足导致盾构施工问题仍旧存在。尤其是成都地区，完善的 交通网络是成都提升发展速度的关键，因此本文以成都地区某工程为例，结合当 地盾构施工的先进经验，分析地铁隧道盾构施工的问题及对策。 成都地区地铁隧道通过的地区内的地层蕴含了粉土、细沙、卵石土、卵石层、风化泥岩层、以及卵石泥岩复合层。卵石地层中的卵石含量达50%到85%之间， 卵石粒的粒径大小不易从2厘米到15厘米不等，部分区域还含有粒径更大的漂石，填充物为砾石、细砂和中砂，当卵石地层富水时极不稳定，但失水之后稳定 性会有所回升。 成都地区地处岷江冲积区域，结合水文地质特征，当地的地下水季节性变化 特征显著，水位整体呈现西北高、东南低的特征，沿河区域地势较高，河间阶地 中部低，盾构孙带范围内孔隙水和基岩层水较多，渗透系数达每日18米到22米，属于富水范畴[1]。 二、工程区域地铁隧道盾构施工面临的问题 通过对成都地区前一阶段的地铁隧道盾构开挖施工情况来看，该地区较为适 宜应用泥水盾构以及土压平衡盾构两种盾构方式。无论是应用泥水盾构或是土压 平衡两种盾构设备，在当前地质环境的情况之下，施工都面临诸多问题。问题一 隧道在穿越粘土底层或砂卵石地层时，由于地面环境复杂，对防沉降的控制要求 极高。问题二是卵石地层内盾构机开挖难度较大，卵石地层切削难度大，给掘进 工作造成阻碍，同时搅拌的阻力大，卵石在进入土仓后，在搭建土压平衡盾构设 备时，掘金的刀盘扭矩大，一旦到达扭矩极限，就极有可能出现刀盘被卡的问题，甚至会导致刀盘旋转跳闸。问题三，由于挖掘区域的地质条件、刀具材料导致挖 掘过程中刀盘道具易出现磨损，开仓检查及换刀操作难度较大，同时会花费大量 的实践，影响工程进度。问题四是部分工程挖掘区域地体层为粉质粘土，易形成 泥饼，在掘进的过程中，会增大刀具旋转时的阻力，不仅会降低工程效率，同时 会引发问题三种的刀盘磨损，进一步阻碍工程进度。问题五，富水砂卵石地层内 渣土的改良难度较大，在施工挖掘或改良的过程种，有很大几率出现喷涌现象， 除了阻碍工程进度外，还有可能对挖掘设备造成影响，带来经济损失[2]。

成都富水砂卵石地层盾构的施工滞后沉降防控措施探讨(成都地铁1号线南延线,中铁二局)

成都富水砂卵石地层盾构施工滞后沉降防控措施探讨 1、引言 成都地铁1号线一期工程于2005年正式开工。在1号线一期工程盾构3标施工中，首次在成都富水砂卵石地层中采用了盾构法施工，国内外缺少在相似地层中的相关施工经验，因此在成都地铁施工中，遇到了比较特殊的滞后沉降问题。由于成都富水砂卵石地层的特殊性，盾构在该地层中掘进地层沉降滞后性极为显著，由于滞后沉降导致的地表塌陷也屡次发生，造成较大的经济损失及不良的社会影响。因此，如何解决成都特有富水砂卵石地层盾构掘进滞后沉降问题是必须面对的新课题和挑战。 2、成都地铁1号线一期工程盾构3标工程概况 成都地铁1号线一期工程盾构3标工程起始里程为ZDK8+989.5（YDK9+017.3），终点里程为Z（Y）DK11+371.55，分三个区间。隧道全长4078.347m，区间段内线路隧道最大埋深为19.8m，最小坡度2‰，最大坡度26.1‰。区间隧道穿越地层主要为含水量丰富、补给充足的强透水的松散~密实卵石土，上覆土体为粉土、粉细纱及杂填土。隧道顶至地表埋深为8~15米，大部分埋深在10米左右。区域内地下水具埋藏浅、季节性变化明显的特点。7、8、9月份为丰水期，11、12、1月份为枯水期，8月份地下水位埋藏最浅。根据四川省地矿厅环境地质监测总站对成都市地下水动态长期观测资料，在天然状态下，丰水期地下水位正常埋深约为2米；地下水位年变幅约为1～2.5米；地下水自北西流向南东，水力坡度约为2‰[1]。 3、滞后沉降产生机理及过程分析 3.1 滞后沉降发生机理分析 在成都地铁1号线一期工程盾构3标的施工中，由于施工前期对成都特有的富水砂卵石地层盾构掘进没有相关经验，没有认识到该地层滞后沉降的危害，前期施工未采取有针对性的预防滞后沉降的措施，因此，在盾构掘进通过一段时间后，多次发生由于滞后沉降造成的隧道上方地表塌陷事故。

盾构隧道近距离下穿既有地铁线路安全控制对策

盾构隧道近距离下穿既有地铁线路安全控制对策 本文主要以盾构隧道近距离下穿既有地铁线路工程为背景，简单介绍了近距离穿越既有地铁线路工程的施工控制要求，并提出了几点施工安全控制措施，以仅供日后相关领域人员的参考借鉴。 标签：盾构隧道;近距离下穿;地铁;安全控制;既有线 在地铁的实际施工过程中，工程体量大，且属于高风险建设工程，随着城市化进程的逐渐推进，地下环境中的结构设施越来越多，如何保证在盾构隧道下穿施工顺利开展的同时，又不会对既有地铁线路的正常运行带来影响，成为了相关领域人员不得不面对的问题之一。 1、施工控制要求 在进行地铁施工建设的过程之中，主要需要加强控制的是区间隧道施工期间的变形问题，而就实际施工来说，其变形问题大致可划分成以下三个方面：（1）隧道周边土体结构的变形，会直接威胁到附近建筑体的安全性与稳定性;（2）既有结构附近土体的变形，情况严重时便会直接引起既有结构出现坍塌，严重威胁到人们的生命财产安全;（3）支护结构发生变形，会导致隧道施工存在较大安全风险。 此外，若是出现沉降问题也会对隧道施工带来影响：（1）地层沉降对隧道的影响。盾构施工可能会使得附近土体受到扰动，从而在开挖断面上出现不均匀的沉降槽，对既有地铁线路的正常运营带来不良影响，成型隧道管片会随着沉降槽的形成而使得管片间的应力重新分布，导致管片见的重复挤压破损;（2）地层沉降对轨道的影响。盾构施工会使得附近土体受到扰动，使得土体出现不均匀沉降，而一旦土体出现沉降，轨枕的支撑面会随之也发生一定的下沉，使得轨道多支座超静定系统也受到破坏。并在列车动荷载作用之下，这些支撑面下沉的轨枕会连带轨道发生显著变形，使得轨道中应力大幅增高，当土体沉降较大时，甚至会使轨道断裂;（3）轨道差异沉降对列车运营的影响。盾构施工近距离下穿既有地铁线路时，周边土体会受到扰动，使得地层发生差异沉降，轨道也会随之出现差异沉降。而差异沉降会和列车自振结合起来，导致列车振幅变大，使列车出现摇摆运动。 所以，在施工作业期间，必须要有效确保结构物不发生变形、裂缝和沉降等问题，即使存在以上情况也需要将其控制在一定范围内，不能超出允许范围，如此才能有效确保施工作业安全、顺利的进行[1]。 2、盾构隧道近距离下穿地铁施工安全控制措施 2.1施工控制措施

盾构下穿既有隧道的风险及控制

盾构下穿既有隧道的风险及控制 摘要：近年来，随着中国经济的高速发展，城市发展越来越大，对交通的要求 也越来越高，为解决交通问题，各地地铁建设及城轨建设如火如荼。随着建设线 路的不断增加，不可避免地会出现各线路交叉的情况，同时由于各线路建设时间 或管理方不同，常常造成交叉处无法同时施工，存在新建线路下穿或上跨已建线 路的问题，对原建线路会造成质量及安全影响，这时对已有线路隧道的保护措施 就很重要，本文以某市城市轨道交通区间盾构隧道施工下穿已建某城轨环线隧道 为例，对盾构下穿既有隧道进行风险分析及采取的措施进行总结，为今后类似工 程提供参考。 关键词：盾构下穿；既有隧道；风险控制 一、工程概况 某城轨环线与某市城市轨道交通七号线西延线在陈村站换乘，两线交叉于某 市城市轨道交通七号线西延线YCK0-927.574~YCK0-909.116处。承包商投入的盾构 机为直径Φ6280的泥水土压双模式盾构机，可根据需要随时进行切换掘进模式， 以满足已建隧道及地表沉降控制需要。 1、下穿段平纵断面图 1）下穿段平面布置图 某市城市轨道交通七号线西延线陈村~陈村北站区间右线盾构始发后，经过21.750m在里程YCK0-929.905处开始下穿，于YCK0-913.901处通过某城轨环线陈 村1号隧道结构边线；陈村~陈村北站区间左线盾构始发后，经过25.462m后在 里程ZCK0-926.193处开始下穿，于ZCK0-909.116处通过结构边线，平面相交夹角 约为77°。 2）下穿段纵断面图 陈村~陈村北站区间纵向曲线在YCK0-930.077处变坡，陈村站段为2‰上坡，韦涌方向为25‰下坡。土建工程区间隧顶距离某城轨环线陈村1号隧道底最近竖直距离为0.578m，相对位置纵断面布置图如图1所示。同时在某城轨环线上方存在一道过街通道与其正交（与陈村~陈村北站区间平行），盾构下穿时也应加强 监测。 图1 陈村~陈村北站区间左右线与广佛环位置关系图 3）某城轨环线陈村1号隧道概况 陈村1号隧道位于某市陈村镇，设计里程：DK30+333~DK30+748.5，隧道全 长415.5m，隧道起始点濒临鱼塘，在DK30+520~DK30+660段下穿赤花村居民区，于DK30+665~DK30+715段下穿白陈公路，其终点与陈村车站相接。本工程明挖主体结构采用地下一层现浇钢筋混凝土矩形框架结构，单箱双室，结构总宽度 15.9m，总高10.065m，底板厚0.9m，顶板和侧墙厚0.8m，中隔墙厚0.6m，主体结构全长415.5m。 2、工程地质概况 下穿段地质条件较差，根据初勘钻孔显示，隧道洞身范围内为淤泥质土、粉 细砂层和粉质黏土，洞身范围以下存在较厚<7-3>全风化泥质粉砂岩，<7-3>粉砂 岩岩石组织结构已大部分破坏，但尚可清晰辨认，矿物成分已显著变化，节理裂

盾构施工风险控制

盾构施工风险掌握 近年来,国内地铁区间隧道大量承受盾构法施工，盾构技术有了长足进步，但盾构施工事故还是时有发生。在盾构施工中地质是根底，设备是关键,人是根本.避开事故的核心是对风险进展辨识，实行有效措施，阻挡或降低风险的发生。 一、盾构进出洞风险掌握 盾构在工作井内始开掘进必需凿出预留洞口的钢筋混凝土后，才能将盾构推入洞口，盾构刀盘转动切削洞口外土体.由于凿出预留洞口的钢筋混凝土需要较长时间,洞口土体暴漏时间过长会引起土体坍塌进入工作井,影响盾构始发；如遇含水饱和的砂性土，极易引起大量水涌入工作机,造成严峻的工程事故，延误工期和造成巨大的经济损失。尤其是大直径盾构由于埋设大和洞口面积大，盾构始发的风险更大。需实行以下措施: ①从设计上加强端头加固措施，如在端头洞门增加排素混凝土桩，端头加固选用效果较好如三轴搅拌桩的施工方案。 ②对于富水地层，必需承受降水措施。 ③对端头加固加固效果进展检测，确保端头加固的整体性和抗渗性满足设计要求.加固体与井壁密封性不能消灭缺陷点。 二、小曲线半径地段盾构施工风险掌握

小半径曲线上推动时，土体对盾构和区间的约束力差，盾构轴线 较难掌握。同时由于曲线半径过小，使得掘进时盾构机向曲线外侧的偏移量增大，对管片拼装造成肯定影响。施工中严格掌握油缸的分区推力，适时调整盾构姿势,严格掌握盾尾间隙。小半径曲线盾构掘进时，要实行以下措施： ①盾构测量 盾构在小半径曲线段推动时,增加隧道测量的频率,确保盾构测量 数据的准确性。通过测量数据来反响盾构机的推动和纠偏.在施工时 实施跟踪测量，确保盾构机良好的姿势。 由于隧道转弯曲率半径小，隧道内的通视条件相对较差，需屡次 设置的测量点和后视点。在设置的测量点后，严格加以复测，确保测量点的准确性，防止造成误测.同时,由于盾构机转弯的侧向分力较大，易造成已成环隧道的水平位移,所以必需定期复测后视点，保证成型 隧道位置的准确性。 ②盾尾间隙掌握 小曲率半径段内的管片拼装至关重要,合理的盾尾间隙有利于管 片拼装和盾构进展纠偏。 施工中，准时测量盾尾与管片间的间隙，一旦觉察单边间隙偏小时,准时通过对盾构推动方向的调整，使得盾尾间隙根本一样。