《9，.4 ？ 盾构法勘察 ！ 9—.4.？2 ： 盾构法隧》道轴线和盾构—始，。发井、接收井位置】的选定盾构设—备选型和刀》盘、刀？具的选择盾构管片】。设计及管片背—后注浆设《计盾构推进压—力、推进《速度、土体改良【、，盾构姿态等施工工艺！参数的确定盾构始】发井、接《收井：端头加固设计与施】工盾构开仓》检修与换刀位置的选！定等与工程地质【条件和水文地质条件！密切相关《   】  1  盾构隧道！轴，线和：覆土厚度的确定【必须：确保：施工安全并且—不给周围环境—带来不利影响—应综合考虑地面【及地下建《筑物的状况、围岩】条件：、，开挖断面大》小、施工方法等因】素，后确定覆盖层—过小不仅可》能造成漏气、—喷发（当采用—气压盾构时）、【。上浮、地《面，沉，降，或隆起？。、地下管线破坏【等而且？。盾构推进《时也容易产生蛇行】；过大则会影—响，施工的作业》效率：增大工？程投：入根据工程经验盾构！隧道的最小覆盖层】厚，度以控制《在1倍开《挖直径为宜 ！ ：。  ：  2  由—于盾构选型与地【质，条件、开《挖和出渣方式、【辅助：施工：方，法的选用关系密切】各种盾构的造—价，。、施：工费用、工》程进度和推进中对周！围环境？的影响差《别又相当《大加之施《工中盾构难》以更换？所以必？须结合地质条件、】场地条？件、：使用要求和施—工条件等慎重比选】 —    盾》构机械根据前端的构！造型：式和开挖方式的不】。。同大致分《为图2所示的几种基！本，型式 —     —    1）—全面开放《。型盾构又称敞—口盾构是开挖—面，前，方未封闭的盾构【的总：称，。。根据所配备》的开挖设备又区【分为人工开》挖式盾构、半机械开！挖式盾？构和机械开挖式盾构！   】  ：。全面开？放型盾构原则—上适用于洪》积层的密实的砂、砂！砾、黏？土等开？挖面能够自稳的地层！当，在，含水地层或在冲积层！的，软弱砂土、粉砂【和黏土等开挖面【不能自稳的地层中】采，用时：需与气压法、—降，低，。地下水位法或注浆法！结合使用 — 《    《其中人工开挖式盾】构是利用铲、风【镐，、锄、碎石》机，等，工具开挖地层根据需！要开挖？面可设置《挡土千斤顶》进行：全断面挡土它比【较容易处理》开挖面出现软—硬不匀？的地层或夹有漂石】、卵：石等的地层清—。除，开挖面前方的障碍】物也：较为便利一般当【开挖断面很大时可在！盾构机内《装备可动工作平【台采用分层开—挖来保证开挖面的】稳定 — ， ，    半机械【开挖：。式，盾构是指断面—的一：部分或大《。。。部分的开挖和装渣】使用了？动，力机械的盾构—由于在？使用挖掘机和装【渣机的部分采用挡土！千斤顶等支护措【施比较？困难只能实现部分】挡土且？往往工作面》的敞：开比用人工开—挖式盾构时》大因此对地层稳定性！的，要，求比后者《更为严格《。  【  ： 机械开《挖式盾构采》用旋转的切》削头连续《地进行开挖》刀头安装在刀—盘或条幅上前—者可利用刀盘起到】支护作用对》。开，。挖面的稳定有利；后！者工作面敞》开较：大，适用于可在相当长的！时间内自稳的地【。层 ： ？ 】图，2 盾构类型 ！  《      — 2）部分开—。放式：盾构这种盾》构在距开挖》面稍后处设置隔墙其！。部，分是开口的用以【排，除工作面上呈塑【性流：动状的土《砂，是一种适合在冲【积层的黏土和粉砂地！层中使用的机种【；不适用于》。洪积黏土层》、砂土和碎石—土地层？此种盾构对土层的】。含砂量及《液性指数等有一【。定要求（《见图3及表3）从日！本的工程实》践看多？用于含砂量》。小于15％的地层；！。一般适用范围—为含砂量小》于25％、黏聚力小！于45k《Pa：。、液性指数大于【0.80的地层如】果，超出以？上范围随着地层【强度和？含砂增大盾构推进时！的千斤顶推》力亦增？大，易造成对管片—和盾构机的损伤且会！产生盾构方向控制和！地表隆起问题 ！ ： ， ： ， 图3 部分】开放式盾构的适用范！围 》 ：a，-可用封闭；b【-，不能：用封闭；《。。S-含砂《率；c-黏聚力【；，IL-液性指数 】 《 表3 部分开放】式盾构适用》的地层特性 【 —    【    《。 3）密闭型盾构包！括土压平衡》盾构和泥《水平衡盾构两大【类它们是现代—盾，构技术发展的结晶具！有施工安全可靠、】掘进速度《快在：大多数情况下可不】用辅助施工》方法等？特点这两《类盾构在工》法形成的基本—条件方面《有，许多共同《点前端都有一个全】断面的切削刀盘和设！在刀盘后《面的密封舱把从液状！到半固？体状的各种》。状态的弃《土，充满在舱室内—用以保持《开挖面的稳定—并通过适《当的手段《把密封工作面的弃】土排除掉 —    【 土压平衡盾构【。其特点是《利，用与密封舱》相连：的螺旋输送》机，排土通过充填在密封！舱内的弃土》并调节螺旋》。输送机？的排土量以平衡开挖！面上：的水、土《压力：为了达到上》述，目的对密《封舱内的弃》。土最：基本要求是应—具有一定的流—动性和抗渗性前者】至，。少要有使土颗—粒容易？移，动的尽可《能适度的孔隙量（】含水量、孔隙比）】此孔隙量随地层而】异作为大《致的标准黏性土【是液性？限界：、砂性土是最—大孔隙比此外渗透】系数k＝10－【5cm/《s被认为是土压平衡！盾构操作的》一个经验《限制值如果土质的】渗透性过高地下【水，可，能穿：透密封舱和螺旋输】送机的土壤因—此，在，不具备流动性—或渗透性能过高的】土层中需要通过对】密封舱内《的弃土注入附加【剂，的方法改善》其特性这种》措施使得土》压平衡盾《。构，可以适用于》。多种地层包括砂砾】、砂、粉砂、黏【土等固结度低的软】弱地：层和软、《硬相兼的地》层视地层条件的不】同可以采用》不同：。类型：。的土压？平衡盾构其中 ！  《 ，  ：土压式适用于一【般的软黏土和含【水量及颗粒组成【适，当有一定黏》性的粉土弃土经刀】盘搅拌后已具备较大！的流动性能》以流态充满》密封舱？ ，     ！泥土加压式》适用于无流》动性：的砂：、砂砾地层或洪【积黏：土层中通《过对舱？内弃土添加》水、：膨润土、黏》土浆：液，、气泡、高》级水性树脂等外加】剂，经强制搅拌使挖【土获得必要的流动】性和抗渗性》 ， ？ ：  ：  泥浆《式适用于松散、【透水性大易于崩塌】的含：水砂砾层或覆土较薄！、泥土易于喷出地面！的情况将压力泥【浆送入密封舱与弃土！搅拌：后成为高浓度—泥浆（比重为—1.6～1.—8）用以平》。衡开挖面的水、【土压力 》   —。  泥水平衡盾构】此种盾构的特—点是向密封》舱，内注入适《。。。当压力的泥浆用【以支撑开挖面将弃】土和泥水混合后【用排泥泵及管道【。输送至地面进—行排泥？处理：泥水盾构不仅适用】于砂砾、砂》、粉土、黏土等固结！。度低的含水》软弱地？层及软、硬相间的】地层：并且对？上述地层中》上部有河《流、湖泊、海洋等】高水压？的，。情况：也是有效的但是对渗！透，系数k≥《10－2cm—/s、细粒含—量在1？0％以？下的土层难以通【过泥：水取得加压效果并】可能：使地层产生流动化 ！ ：  《   泥水盾—构的主要缺点是需要！配备一？套昂：贵，的泥：水处理设备》且占地较大 — 》    《    4）混【合型盾？构为适应沿线地质】条件有明显差异的】长隧道的施》工，而开发的新型—盾构实质是》根据具体工程的【地质、水《文、隧道、环境等】方面的实际条件将土！盾构：和硬岩掘进机的【功能和结构合—理地加以组》合，与改：进可以适应从饱【和软土到硬岩—的，开挖例如带有伸缩式！。刀盘并设有土压平】衡设施刀盘上备有能！分别适应于》软、硬岩切》削，的割刀和滚刀两种刀！具还装备有横向支】撑等当盾构在—硬岩中？掘进时横向支—撑将盾构固定在围岩！中刀盘旋转并向前】伸进弃？土进入土舱》后经螺旋《输，送，机排：除此时土舱中—的，弃土 【 不充满也不—需要进行土压—平衡控制当遇不【稳定含水地层—时利用盾构》千斤顶顶进弃—。土全部？充满土舱必要时施】加添加剂采用土压】平衡盾？构的方式工作 】 ： 9.4.3  ！从以下几方面理解盾！。构法岩土工》程勘察的要》求 》     1  ！常见的不良岩土条】件对盾构《法施工？的影：响主要为以下几个】方面 ？。   【 ，     1—）灵敏度《高的软土层》由于土层流动造成】开挖面？失，稳；：  【       2】）透水性强》的松散？砂土层涌水并引起】开挖面？失稳和地《面下沉； 【    —。。     》3）高塑性》。的黏性土地》层因黏着造成—。盾，构设备或管路堵塞使！开，挖难以？进行； 《   【  ：    4）—含有：承压：水的：砂土层突《发性的涌水和流【砂随着地层空洞的扩！大引起地面大范围的！突然塌陷； 【   —  ：    5）含【漂石或卵石的地层难！以排：除，或因被切削》头带动而扰动地层造！成超挖和地》层下沉； —     】   ？ 6）上《软，。。下硬复合地层因【软弱层排《土过多引起地—层下沉并《造成盾构在线路方向！上的偏离 ！  ： ，  因？此以上岩土条—件是盾构法》。的重：点勘：察内容 】。。     4  】当盾构穿越含有漂石！或卵石的地层时【粒径大小、含量及】强度对盾构机—的选型、设计以及】。设备配？置等：有直接影响随着【盾构技术的发展在】此种含水地层中采用！密闭型盾构施工的】实例：。正在：增，多但也不乏因情【况不明？或设计？不周导致机》械故障造成难以【推进的例子所以【。当用常规钻孔—无法搞清情况—时就应该采》用大口径勘探—孔以便摸《清地质情况据此【设计：盾构机切削刀头【的前面形状、支【承方：式确定刀盘的—开口：形状：和尺：。寸刀头的材质—和形状螺旋输—。送机或其他水力【输，送机的直《径，、结构等由》于受到盾《构内 《 部作业空】。间的限制输》送管道允许》采用的口径与盾【构内径有《。关，一般当粒径大于【输送：。管道：直径的1《/3时就容易出现堵！塞现象需在》盾构中设《。置，破碎机 》  》   5  盾【构始发井、到达井及！联络通道是盾构施工！中最容易出现—事故的部位因—此盾构法的岩土【工程勘察工》作需要对盾构始发、！接收井及盾》构区间联络通—道的地质《条，件，进，行分析和评价—预测可能发生—的岩土工程问题【提出：。岩土加固范围和方】法建议 》 ，   》  6  盾构勘察！中各项勘察试验目的！见表4 《 ，。 ： 表4  —各项勘？。察试验目的 ！ 】 —9.4.4  盾】。构法施工管片背后注！浆压力比较大如钻】孔封填不密实浆液可！能沿钻孔喷出地面此！。类现象在北京—、，成都、深圳、广州】的城市轨道交通工程！盾，构施：工中均？出现过因此需要按】照要求对勘探孔【封填密实广州市城】。市轨道交通工程【。勘察中一般采—用水泥砂《。浆通过钻杆注—浆回：填至地面 》 《 9.4.5 【 盾构下穿地表水体！时尤：其是盾构《处，在掘：进困难时《受到地表水体危【害的可能性》是较大的因此岩【土工程勘《。察应对这种情况进】行分析 《 》9.4.《6，。  ：淤泥层、可液化的】饱和粉土层及砂【层等对盾《构施工产生很大影】响而且这种》影响会持续到运营期！间，严重时会影响盾构】隧道的稳定性因此岩！土工程勘《。察不：仅需要分析》评价淤泥《层、可液化》的饱和？粉土层及砂层—对盾构施工安全的】影响还？要提出这些不良【地层对将来运营期】间隧道稳定性可能】产生的影响》 ：