安全验证
: 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10%【。。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 【