《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4】5kPa、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 【