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淤泥质软土地层中盾构法施工常见问题及应对措施探讨摘要在沿海城市中地铁隧道常见于淤泥质软土地层中，本文以杭州至绍兴城际铁路工程衙前站～杨汛桥站盾构区间施工为工程背景，总结归纳了盾构法施工在淤泥质软土地层常见问题及采取的应对措施效果分析，对在该类似地层下盾构法施工提供一定借鉴和参考。
关键词淤泥质软土盾构法管片上浮0引言本文工程背景所处的浙江杭州、绍兴等地属于典型的软土地区，广泛分布厚层软土，主要由淤泥质土组成，而淤泥质软土地层因其独特的“天然含水量高，压缩性高，灵敏度高、触变性强、流变性大、强度低，透水性低”等特点容易造成盾构施工作业中出现地表沉降过大或塌陷、管片上浮破损渗漏水等问题，严重影响隧道施工安全质量。
1工程背景杭州至绍兴城际铁路工程衙前站～杨汛桥站区间隧道盾构段起点里程为DK3+626.666，终点里程为DK5+671.336。
右线全长2037.854米，左线全长2035.124m，区间隧道最小埋深9.551m，最大埋深26.649m，最大坡度为24.4156‰下坡。
衬砌管片外径φ6600mm，厚度350mm，环宽1200mm，采用通用楔型环错缝拼装。
隧道掘进采用2台盾构机，一台由中铁装备制造的φ6760mm土压平衡盾构机；另一台盾构机由辽宁三三工业有限公司制造的φ6790mm土压平衡盾构机。
2淤泥质软土中盾构法施工出现问题及解决措施2.1 盾构机掘进中管片上浮严重衙前站～杨汛桥站盾构区间右线试掘进段施工期间，通过对成型管片姿态实时监测发现1～50环推进完成后管片上浮严重，其中第47环管片最大上浮量已达到125mm，管片垂直偏差88mm已经接近管片控制值（100mm），并伴有管片错台、破损、渗漏等问题出现，对工程施工安全质量造成严重的影响。
1）主要原因分析（1）区间主要地层由③1淤泥质黏土、③2淤泥质粉质黏土组成。
该地层软土具有“天然含水量高，压缩性高，灵敏度高、触变性强、流变性大、强度低，透水性低”等特性。
一、施工现场一般规定1.进入施工现场人员必须正确戴好合格的安全帽，系好下颚带，锁好带扣；2.作业时必须按规定正确使用个人防护用品，着装要整齐，严禁赤脚和穿拖鞋、高跟鞋进入施工现场；3.在没有可靠安全防护设施的高处（2米以上含2米）和陡坡施工时，必须系好合格的安全带，安全带要系挂牢固，高挂低用，同时高处作业不得穿硬底和带钉易滑的鞋，穿防滑胶鞋；4.新进场的作业人员，必须首先参加入场安全教育培训，经考试合格后方可上岗，未经教育培训或考试不合格者，不得上岗作业；5.从事特种作业的人员，必须持证上岗，严禁无证操作，禁止操作与自己无关的机械设备；6.施工现场禁止吸烟，禁止追逐打闹，禁止酒后作业；7.施工现场的各种安全防护设施、安全标志等，未经领导及安全员批准严禁随意拆除和挪动。
二、信号工及洞口配合人员1.从事信号指挥的工作人员，必须责任心强、能适应高处作业，并经专业安全技术培训考试合格，取得特种作业上岗证后方可持证上岗；2.信号工应当能够掌握并熟悉运用旗语、哨语和手势、对讲机四种指挥方法；3.信号工要在每天上岗前先检查起重用的吊索具，保证吊索具安全有效并对其安全技术状况负责；4.信号指挥时必须精神集中，保证挂钩人员和吊物下方人员以及起重设备的作业安全，保证所吊运的物件材料堆放整齐、稳妥及起、落吊全过程的安全；5.信号工站在高处危险部位（临边、悬空等）时必须正确系挂好安全带。
严禁酒后上岗；6.在吊装异形构件时，信号工必须首先弄清楚构件重量再进行起吊；7.信号工要严格执行吊装安全操作规程，抵制违章作业的指令。
坚持“十不吊的规定”，即：①被吊物重量超过机械性能允许范围不准吊；②信号不清楚不准吊；③吊物下方有人不准吊；④吊物上站人不准吊；⑤埋在地下物不准吊；⑥斜拉斜牵物不准吊；⑦散物捆扎不牢不准吊；⑧小零散物料无容器不准吊；⑨吊物重量不明，吊索具不符合规定不准吊；⑩六级以上强风不准吊；8.洞口作业人员应保持注意力集中，听从信号工指挥。
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，虽然盾构工法有很多的优点，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，不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：质量问题产生的原因处理措施出洞段拆除封门时出现涌水、流砂封门外侧加固土体强度低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地下水发生变化封门外土体暴露时间太长洞口土体流失洞口土体加固效果不好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；洞口密封装置失效掘进面土体失稳盾构推进轴线偏离设计轴线盾构基座变形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，避免出现不均匀受力盾构后靠支撑发生位移或变形出洞推进时盾构轴线上浮后盾系统出现失稳反力架失效1.对体系的各构件必须进行强度、刚度校验，对受压构件一定要作稳定性验算。
附件一盾构法施工工序及注意事项概述始发中(1)盾构始发工作开始时，监理单位要督促施工单位严格按批准的始发方案进行施工，做到整个工作处于受控状态。
(2)洞门凿除后，盾构机应加快靠上洞门。
刀盘切入土体时必须保持运转中。
(3)在加固区掘进时因注意千斤顶油缸压力，在考虑反力架最大承受力范围内设定最高油压，推进加固区时，千斤顶油压应逐步加压，防止推进压力突变造成反力架受损。
推进区域油压尽量保持均衡，盾构在基座上不可做大幅度姿态调整，盾构俯仰角、左右千斤顶行程差尽量保持稳定。
始发中随时检查反力架使用情况。
(4)掘进加固土体时，应以磨为主，推进速度宜小于10mm，使加固土得到充分切削。
对刀盘扭矩重点监控，扭矩上升应缓和上升，并不得超过最大限制值，防止盾构侧翻。
掘进时适当加水，防止螺旋机卡死。
土仓土压不宜过大（根据推力具体调整，以满足最大限制推力为主）。
(5)掘进加固土体时，可适当开超挖刀超挖，鉴于本盾构超挖刀不可设定超挖方位和超挖值，此处建议施工单位可分段超挖，超挖原则为在保证盾尾在进入加固区后不出现局部受挤变形的前提下，确保不出现过分超挖，使盾构出现磕头现象。
(6)根据盾构姿态调整趋势事先将管片趋势调整好，使各方向的盾尾间隙都能得到保证，且管片线型同隧道线型平行，一定要防止管片将盾尾卡死的现象出现。
(7)土仓压力建压过程：在正常情况下，始发第一环可空仓掘进（以现场土质情况确定），在掘进过程中逐步建压直至到达正常土压。
(8)土仓建压方式：通过刀盘位置和土体情况同时确定土仓建压时间和土仓压力提升速度。
刀盘里程在到达主加固区终端（主加固区长8米）前必须建压；在主加固区如出现刀盘扭矩变化（在辅助条件不变的前提下扭矩变小）便可逐步提升土仓压力（建压）。
(9)土仓压力值设定：最终压力以经验公式计算得出后的压力值为基础，再根据监测数据进行调整。
正常推进时严格按照经确认后的设定土压值出土，盾构司机不能随意调整。
(10)为保证盾构正常掘进，可在掘进过程中对掌子面喷水、泡沫剂、膨润土等土体改良材料，具体种类和用量可根据实际情况定。
盾构出洞的安全注意事项范本盾构作为一种大型土木工程机械设备，用于地下隧道的施工。
在盾构出洞过程中，安全是至关重要的。
以下是盾构出洞的安全注意事项的范本，供参考：一、施工前准备1. 提前进行详细的工程规划和设计，确保施工过程中的安全要求得到满足。
2. 检查盾构机设备和附属设备的运行状况，确保其正常工作。
3. 组织施工人员进行必要的培训和安全教育，使其了解盾构机的操作规程和安全操作要点。
4. 制定详细的施工方案和应急预案，确保在意外情况发生时能够迅速采取正确的应对措施。
二、盾构出洞的安全管理1. 成立专门的安全管理小组，负责盾构出洞过程中的安全管理工作，包括监督安全操作、开展安全检查、记录安全事故等。
2. 监测地下隧道和地层的变化，做好监测工作，及时掌握施工现场的地质情况和变化。
3. 确保盾构机的稳定性和可靠性。
定期检查盾构机的机械传动系统、液压系统、电气系统等，确保其正常运行。
4. 对施工现场进行封闭和隔离，确保非施工人员不进入施工区域。
5. 设置合适的警示标识和安全标识，指示施工现场的危险区域和安全通道。
6. 施工现场应配备专门的安全设施，包括消防器材、急救设备、安全工具等。
确保施工人员能及时进行紧急避险和救援。
7. 开展定期的安全演练和应急演练，提高施工人员的应急反应能力和危险情况处理能力。
8. 定期组织安全例会，分享安全经验和教训，加强对盾构出洞安全管理的宣传和培训。
三、盾构机械装备安全操作要点1. 严格按照操作规程进行操作，不得擅自改变操作方式。
2. 在操作前，检查盾构机设备的各项安全保护装置是否正常。
3. 配备足够的工作人员进行监控和操作，确保施工过程中能够及时发现和解决问题。
4. 严格遵守操作规程和安全操作流程，保持安全的作业环境。
5. 运行过程中，及时发现并处理异常情况，如设备故障、地质变化、燃气泄漏等。
6. 注意机械设备的维护和保养，定期检查和更换易损件，确保机械设备的正常运行和安全性能。
盾构施工的安全防范措施针对盾构法施工在特定的地质条件和作业条件下可能遇到的风险问题，施工前必须仔细研究并制定防止发生灾害的安全措施。
1.1施工安全准备（1）必须在各作业点之间设有便捷可靠的通讯设备。
（2）盾构施工前应编制施工安全作业规程。
（3）做好环境调查。
（4）施工前应作全面的安全技术交底。
（5）运输设施的运输能力应与盾构施工所需的材料、设备供应量相适应。
所有的起重机械、机具要按安全规程要求定期检查维修与保养。
1.2电瓶车操作（1）电瓶车司机必须经过培训，必须持证上岗，做到定人、定岗、定责。
（2）电瓶车司机与调车员必须严格执行设备安全操作规程。
（3）司机交接班时，必须仔细检查机车状态，确认完好。
（4）行车司机服从指挥调度，不得超速，过岔道口、遇障碍物时制动减速并鸣笛示意。
（5）电瓶车运行前后连接必须确认车闸正常，严禁带病运行。
（6）平板车与前后连接安全可靠，除有正规的连接锁，下部还有保险连接。
（7）电瓶车严禁无措施的随意搭乘人员，发生违章将作严肃处理。
（8）指挥施工机械作业人员，站在通视安全地点，并明确指挥联络信号。
（9）电瓶车运行时的各类物件必须放置稳妥，捆绑安全，严禁超长超限。
（10）司机不准擅自离开岗位，运行中严禁手头脚伸出车外，司机在离开岗位时必须排档为零，切断电源，扳紧车闸。
1.3盾构掘进（1）严格执行盾构机安全操作规程。
（2）掘进时，不得在设备运转过程中检修设备，特别是皮带机、注浆泵、空压机及电器设备等。
（3）进入刀盘时，必须按人仓进出安全作业指导书的程序执行。
（4）管片安装过程中，举起的管片下严禁有人作业。
（5）掘进时，隧道内有良好的通风，以满足安全作业的各方需要。
1.4管片拼装（1）管片拼装落实专人负责指挥，盾构机司机按照指挥人员的指令操作，严禁擅自转动拼装机，以免发生伤亡事故。
（2）举重臂旋转时，严禁施工人员进入举重臂活动半径内，拼装工在管片全部定位后，方可作业。
（3）拼装管片时，拼装工必须站在安全可靠的位置，严禁将手脚放在环缝和千斤顶的顶部，以防受到意外的伤害。
软弱地层浅覆土盾构掘进施工技术随着城市化进程的加快，城市的地下空间利用需求日益增加。
在地铁、地下综合管廊等地下工程中，软弱地层浅覆土盾构掘进施工技术被广泛应用。
软弱地层指的是岩土地层中强度较低、稳定性较差的地质条件。
浅覆土盾构掘进是指在软弱地层下方较浅的区域进行土壤掘进施工。
软弱地层浅覆土盾构掘进施工技术的研究和实践对于地下工程施工的安全、高效具有重要意义。
一、软弱地层的特点软弱地层的特点主要表现在以下几个方面：1. 土壤的强度较低。
软弱地层的土壤强度较低，抗压、抗拉、抗剪等强度参数较小。
这种特点导致软弱地层在受到外部荷载作用时容易发生变形和破坏。
2. 土壤的不稳定性较大。
软弱地层的土壤不稳定性较大，易受到外部环境因素的影响，如水分含量变化、地震震动等，容易发生变形和破坏。
3. 土层的渗透性较强。
软弱地层的土层渗透性较强，导致软土层内部水分含量的变化较大，使得软土层在掘进过程中容易发生涌水和塌方等问题。
软弱地层的特点决定了在软弱地层浅覆土盾构掘进施工过程中需要采取一系列特殊的施工技术措施，以保证施工的安全性和高效性。
1. 先进的盾构设备软弱地层浅覆土盾构掘进施工需要使用先进的盾构设备。
盾构机是一种全封闭式隧道掘进设备，通过在隧道内直接进行土层掘进施工，来完成软弱地层下方较浅区域的开挖。
采用盾构机进行掘进施工的好处在于能够降低对周围环境的影响，提高施工效率，保证施工质量。
2. 先进的地质勘察技术软弱地层浅覆土盾构掘进施工需要先进的地质勘察技术来进行地质勘察和地质预测。
通过对软弱地层的地质勘察和分析，可以了解软弱地层的地质构造、地质特征、地下水情况等参数，为软弱地层下方区域的土壤掘进施工提供可靠的地质数据支持。
3. 高效的排水技术软弱地层浅覆土盾构掘进施工过程中，需要进行高效的排水处理。
软弱地层的土壤渗透性较强，容易发生地下水涌入和土壤液化等问题，因此需要采取有效的排水措施来保证施工的正常进行。
常见的排水技术包括预应力喷射桩、注浆加固、地下水抽水等措施，以消除软弱地层下方区域的水分影响。
盾构到达施工注意事项
（1）盾构到达前检查端头土体加固质量，确保加固质量满足设计要求。
（2）到达前，在洞口内侧准备好砂袋、水泵、水管、方木、风炮等应急物资和工具。
（3）准备洞内、洞外的通讯联络工具和洞内的照明设备。
（4）增加地表沉降监测的频次，并及时反馈监测结果指导施工。
（5）橡胶帘布内侧涂抹油脂，避免刀盘刮破帘布而影响密封效果。
（6）在盾构机刀盘距洞门掌子面0.5m时应尽量出空土仓中的碴土，减小对洞门及端墙的挤压以保证凿除洞门混凝土施工的安全
（7）在盾构贯通后安装的几环管片，一定要保证注浆饱满密实，并且一定要及时拉紧，防止引起管片下沉、错台和漏水。
