2014年《市政》考點(diǎn)：盾構(gòu)法施工

　　盾構(gòu)法施工

　　掌握盾構(gòu)法施工控制要求

　　了解盾構(gòu)機(jī)型的選擇

　　了解盾構(gòu)機(jī)分類：

　　盾構(gòu)機(jī)組成：切口環(huán)、支撐環(huán)及盾尾

　　地鐵施工用盾構(gòu)主要是土壓平衡盾構(gòu)和泥水平衡盾構(gòu)。

　　了解盾構(gòu)機(jī)的選擇原則

　　1、適用性原則 2、技術(shù)先進(jìn)性原則 3、經(jīng)濟(jì)合理性原則

　　一、掌握盾構(gòu)法施工綜述

　　盾構(gòu)掘進(jìn)控制的內(nèi)容：開挖面變形、盾構(gòu)姿態(tài)、盾尾處的變形及襯砌質(zhì)量。

　　控制開挖面變形的主要措施是出土量。

　　二、盾構(gòu)進(jìn)出洞控制

　　三、開挖控制

　　開挖控制的根本目的是確保開挖面穩(wěn)定。

　　土壓式盾構(gòu)與泥水式盾構(gòu)的開挖控制內(nèi)容略有不同。

　　土壓平衡盾構(gòu)在盾構(gòu)推進(jìn)過程中，依靠開挖面切削面板的臨時(shí)擋土效果、充滿于密閉倉內(nèi)的切削土土壓，以及螺旋輸送機(jī)排土機(jī)構(gòu)的綜合作用，保持開挖面的穩(wěn)定狀態(tài)

　　泥水平衡盾構(gòu)是靠泥水艙內(nèi)的泥水壓力來保持開挖面的穩(wěn)定。泥水艙是盾構(gòu)刀盤與刀盤后方的封閉隔板之間的空間。

　　四、土壓(泥水壓)控制

　　1、開挖面的土壓(泥水壓)控制值，按地下水壓(間隙水壓)+土壓+預(yù)備壓設(shè)定。

　　地下水壓從鉆孔數(shù)據(jù)來掌握。

　　土壓：靜止土壓、主動(dòng)土壓、松弛土壓

　　靜止土壓：是使開挖面不變形的最理想土壓。

　　主動(dòng)土壓：是開挖面不發(fā)生坍塌的臨界壓力，控制土壓最小。

　　松馳土壓：地質(zhì)條件良好、覆土深、能形成土拱的場(chǎng)合采用。

　　預(yù)備壓：用來補(bǔ)償施工中的壓力損失，土壓平衡式盾構(gòu)通常取10~20kN/┫，泥水平衡式盾構(gòu)通常取20~50kN/┫.

　　五、塑流化改良控制

　　六、泥漿性能控制

　　泥漿起著兩方面的重要作用：一是依靠泥漿壓力在開挖面形成泥膜或滲透區(qū)域，開挖面土體強(qiáng)度提高，同時(shí)泥漿壓力平衡了開挖面土壓和水壓，達(dá)到了開挖面穩(wěn)定的目的;二是泥漿作為輸送介質(zhì)，擔(dān)負(fù)著將所有挖出土砂運(yùn)送到工作井外的任務(wù)。

　　泥漿性能包括：物理穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、相對(duì)密度、黏度、pH值、含砂率。

　　七、排土量控制

　　(一)開挖土量計(jì)算

　　(二)土壓式盾構(gòu)出土運(yùn)輸方法與排土量控制

　　土壓式盾構(gòu)的出土運(yùn)輸(二次運(yùn)輸)一般采用軌道運(yùn)輸方式。

　　土壓式盾構(gòu)排土量控制方法分為重量控制與容積控制兩種。我國(guó)目前多采用容積控制方法。

　　(三)泥水式盾構(gòu)排土量控制

　　泥水式盾構(gòu)排土量控制方法分為容積控制與干砂量(干土量)控制兩種。(注意與土壓式盾構(gòu)控制方法的區(qū)別點(diǎn))

　　八、管片拼裝控制

　　(一)拼裝方法

　　1.拼裝成環(huán)方式

　　盾構(gòu)推進(jìn)結(jié)束后，迅速拼裝管片成環(huán)。除特殊場(chǎng)合外，大都采取錯(cuò)縫拼裝。在糾偏或急曲線施工的情況下，有時(shí)采用通縫拼裝

　　2.拼裝順序

　　一般從下部的標(biāo)準(zhǔn)(A型)管片開始，依次左右兩側(cè)交替安裝標(biāo)準(zhǔn)管片，然后拼裝鄰接(B型)管片，最后安裝楔形(K型)管片。

　　3、盾構(gòu)千斤頂操作

　　拼裝時(shí)，不能同時(shí)縮回千斤頂，要隨管片拼裝順序分別縮回盾構(gòu)千斤頂非常重要。

　　4、緊固連接螺栓

　　先緊固環(huán)向(管片之間)，后緊固軸向(環(huán)與環(huán)之間)連接螺栓。

　　(二)真圓保持

　　(三)管片拼裝誤差及其控制

　　盾構(gòu)糾偏應(yīng)及時(shí)連續(xù)，過大的偏斜量不能采取―次糾偏的方法，糾偏時(shí)不得損壞管片，并保證后一環(huán)管片的順利拼裝。

　　(四)楔形環(huán)的使用

　　在盾構(gòu)工程中，除曲線施工外，為進(jìn)行蛇行修正，也可使用楔形環(huán)管片。

　　九、注漿控制

　　(一)注漿目的

　　1.抑制隧道周邊地層松弛，防止地層變形。

　　2.及早使管片環(huán)安定，千斤頂推力平滑地向地層傳遞。

　　3.形成有效的防水層。

　　(二)注漿材料的性能

　　(三)一次注漿

　　一次注漿分為同步注漿、即時(shí)注漿和后方注漿三種方式

　　1.同步注漿

　　2，即時(shí)注漿 一環(huán)掘進(jìn)結(jié)束后從管片注漿孔注入的方式。

　　3.后方注漿

　　一般盾構(gòu)直徑大，或在沖積黏性土和砂質(zhì)土中掘進(jìn)，多采用同步注漿;而在自穩(wěn)性好的軟巖中，多采取后方注漿方式。

　　(四)二次注漿

　　二次注漿是以彌補(bǔ)一次注漿缺陷為目的進(jìn)行的注漿。具體作用如下：

　　1.補(bǔ)足一次注漿未充填的部分;

　　2，補(bǔ)充由漿體收縮引起的體積減小;

　　3.以防止周圍地層松弛范圍擴(kuò)大為目的的補(bǔ)充。

　　以上述1、2為目的的二次注漿，多采用與一次注漿相同的漿液;若以3為目的，多采用化學(xué)漿液。

　　(五)注漿量與注漿壓力

　　注漿控制分為壓力控制與注漿量控制兩種。應(yīng)同時(shí)進(jìn)行壓力和注漿量控制。

　　1. 注漿量

　　2. 注漿壓力

　　注漿壓力根據(jù)土壓、水壓、管片強(qiáng)度、盾構(gòu)型式與漿液特性綜合判斷決定。

　　十、盾構(gòu)隧道的線形控制

　　線形控制的主要任務(wù)是通過控制盾構(gòu)姿態(tài)，使構(gòu)建的襯砌結(jié)構(gòu)幾何中心線線形順滑，且位于偏離設(shè)計(jì)中心線的容許誤差范圍內(nèi)。

　　(一)掘進(jìn)控制測(cè)量

　　(二)方向控制

　　掘進(jìn)過程中，主要對(duì)盾構(gòu)傾斜及其位置、以及拼裝管片的位置進(jìn)行控制。

　　盾構(gòu)方向(偏轉(zhuǎn)角和傾角)修正依靠調(diào)整盾構(gòu)千斤頂使用數(shù)量進(jìn)行。

　　十一、盾構(gòu)法施工現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)施布置

　　當(dāng)盾構(gòu)掘進(jìn)采用泥水機(jī)械出土和用井點(diǎn)降水施工時(shí)，施工場(chǎng)地面應(yīng)設(shè)相當(dāng)規(guī)模的水泵房。

　　當(dāng)采用氣壓法施工時(shí)，施工場(chǎng)地面應(yīng)設(shè)置空壓機(jī)房，以供給足夠的壓縮空氣。

　　當(dāng)采用泥水式盾構(gòu)時(shí)、施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置中還必須考慮泥漿處理系統(tǒng)及中央控制室設(shè)置。

　　當(dāng)采用土壓式盾構(gòu)時(shí)還應(yīng)設(shè)置地面出土和堆土設(shè)施。

　　十二、應(yīng)該停止盾構(gòu)掘進(jìn)的要求

　　當(dāng)遇到以下幾種情況時(shí)，盾構(gòu)掘進(jìn)應(yīng)該停止，并采取措施予以解決：

　　(1)盾構(gòu)前方發(fā)生坍塌或遇有障礙;

　　(2)盾構(gòu)本體滾動(dòng)角不小于3;

　　(3)盾構(gòu)軸線偏離隧道軸線不小于50mm;

　　(4)盾構(gòu)推力比預(yù)計(jì)的大;

　　(5)管片嚴(yán)重開裂或嚴(yán)重錯(cuò)臺(tái)

　　(6)壁后注漿系統(tǒng)發(fā)生故障無法注漿

　　(7)盾構(gòu)掘進(jìn)扭矩發(fā)生異常波動(dòng)

　　(8)動(dòng)力系統(tǒng)、密封系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等發(fā)生故障

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　　(2009年真題)

　　采用螺旋輸送機(jī)出土的是(　)盾構(gòu)。

　　A、手掘式

　　B、網(wǎng)格

　　C、土壓平衡

　　D、泥水平衡

　　參考答案：C

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　　一、單項(xiàng)選擇題

　　1.盾構(gòu)掘進(jìn)施工中，( )保持正面土體穩(wěn)定。

　　A.可

　　B.宜

　　C.應(yīng)

　　D.必須

　　2.土壓平衡盾構(gòu)施工時(shí)，控制開挖面變形的主要措施是控制( )。

　　A.出土量

　　B.土倉壓力

　　C.泥水壓力

　　D.盾構(gòu)姿態(tài)

　　3.開挖面穩(wěn)定與土壓(泥水壓)變動(dòng)之間的關(guān)系，正確的描述是( )。

　　A.土壓(泥水壓)變動(dòng)大，開挖面易穩(wěn)定

　　B.土壓(泥水壓)變動(dòng)小，開挖面易穩(wěn)定

　　C.土壓(泥水壓)變動(dòng)小，開挖面不穩(wěn)定

　　D.開挖面穩(wěn)定與土壓(泥水壓)變動(dòng)之間成正比關(guān)系

　　4.土壓平衡式盾構(gòu)排土量控制我國(guó)目前多采用( )方法。

　　A.重量控制

　　B.容積控制

　　C.檢測(cè)運(yùn)土車

　　D.用計(jì)量漏斗檢測(cè)

　　5.隧道管片中不包含( )管片。

　　A.A型

　　B.B型

　　C.C型

　　D.K型

　　6.拼裝隧道管片時(shí)，盾構(gòu)千斤頂應(yīng)( )。

　　A.同時(shí)全部縮回

　　B.先縮回上半部分

　　C.先縮回下半部分

　　D.隨管片拼裝順序分別縮回

　　7.向隧道管片與洞體之間空隙注漿的主要目的是( )。

　　A.抑制隧道周邊地層松弛，防止地層變形

　　B.使管片環(huán)及早安定，千斤頂推力能平滑地向地層傳遞

　　C.使作用于管片的土壓力平均，減小管片應(yīng)力和管片變形，盾構(gòu)的方向容易控制

　　D.形成有效的防水層

　　8.多采取后方注漿方式的場(chǎng)合是( )。

　　A.盾構(gòu)直徑大

　　B.在砂質(zhì)土中掘進(jìn)

　　C.在沖積黏性土中掘進(jìn)

　　D.在自穩(wěn)性好的軟巖中掘進(jìn)

　　9.當(dāng)二次注漿是以( )為目的，多采用化學(xué)漿液。

　　A.補(bǔ)足一次注漿未充填的部分

　　B.填充由漿體收縮引起的空隙

　　C.防止周圍地層松弛范圍擴(kuò)大.

　　D.抑制隧道周邊地層松弛，防止地層變形

　　10.盾構(gòu)方向修正不會(huì)采用( )的方法。

　　A.調(diào)整盾構(gòu)千斤頂使用數(shù)量

　　B.設(shè)定刀盤回轉(zhuǎn)力矩

　　C.仿形刀向調(diào)整方向超挖

　　D.刀盤向盾構(gòu)偏轉(zhuǎn)同一方向旋轉(zhuǎn)

　　二、多項(xiàng)選擇題

　　1.盾構(gòu)是用來開挖土砂類圍巖的隧道機(jī)械，由( )等部分組成。

　　A.切口環(huán)

　　B.切削刀盤

　　C.支撐環(huán)

　　D.出土系統(tǒng)

　　E.盾尾

　　2.盾構(gòu)法施工隧道的主要步驟為( )。

　　A.在擬建隧道的起始端和終結(jié)端各建一個(gè)工作井，盾構(gòu)在起始端工作井內(nèi)安裝就位

　　B.依靠盾構(gòu)千斤頂推力將盾構(gòu)從起始工作井的墻壁開不孔處推出

　　C.盾構(gòu)沿著設(shè)計(jì)軸線推進(jìn)，同時(shí)不斷出土和安裝襯砌管片，直至進(jìn)入終結(jié)端工作井

　　D.盾尾脫出后，及時(shí)向襯砌背后的空隙注漿，用以防止地層移動(dòng)和穩(wěn)定襯砌環(huán)位置

　　E.盾構(gòu)穿越工作井再向前推進(jìn)

　　3.盾構(gòu)施工時(shí)應(yīng)有有效措施控制( )。

　　A.刀盤磨損

　　B.開挖面變形

　　C.盾構(gòu)姿態(tài)

　　D.盾尾處變形

　　E.襯砌質(zhì)量

　　4.密閉式盾構(gòu)掘進(jìn)控制要素有( )。

　　A.開挖

　　B.線形

　　C.注漿

　　D.一次襯砌

　　E.二次襯砌

　　5.盾構(gòu)施工中，對(duì)進(jìn)出洞口外側(cè)的土體進(jìn)行改良的目的是( )，保證盾構(gòu)進(jìn)出洞安全。

　　A.提高土體抗剪強(qiáng)度

　　B.提高土體抗壓強(qiáng)度

　　C.降低土體透水性

　　D.提高土體剛度

　　E.保持土體短期穩(wěn)定

　　【參考答案】

　　一、單項(xiàng)選擇題

　　1.D; 　2.A; 　3.B;　4.B; 　5.C; 　6.D;　 7.A; 　8.D;  9.C;  10.D

　　二、多項(xiàng)選擇題

　　1.A、C、E; 2.A、B、C、D; 3.B、C、D、E;4.A、B、C、D; 5.A、B、C、E;

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