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富水砂层盾构施工注意事项富水砂层盾构施工是指在富水砂层环境下进行的盾构隧道施工工艺。
富水砂层是指含水量较高，且颗粒粒径较小的砂土层，相对于其他类型的地层，富水砂层的盾构施工存在一定的难度和风险。
下面将从盾构设计、施工方法和安全措施等几个方面详细介绍富水砂层盾构施工的注意事项。
首先，盾构设计方面需要考虑富水砂层的特点。
盾构施工在富水砂层中容易发生涌水和土体突泥，因此在设计过程中应采用有效的水封及排泥措施，使得施工过程中水文地质条件得到控制。
此外，针对砂层松散性和水稳性差的特点，可以适当增加盾构壳体的保护深度，以确保盾构的施工安全。
其次，在盾构施工方法方面，需要选用适合富水砂层盾构的施工工艺。
富水砂层盾构施工可以采用开挖前水封、预冻法或喷浆加固等方法增强地层的稳定性，在施工过程中降低水位的影响。
同时，选用适当的推力及掘进速度可以减小地层沉降和土体突泥的风险，确保盾构施工的安全性。
再次，盾构施工中的对地层水文地质条件的监测需要及时、准确地进行。
监测手段包括地下水位监测、土体渗透性监测、土体极限含水量角监测等。
通过实时监测，可以及时了解地层变化情况，提前预警并采取相应的应对措施，减小富水砂层盾构施工的风险。
此外，盾构施工过程中需要加强对盾构机械设备的维护和保养。
富水砂层的盾构施工对盾构机械设备的抗水性、推进能力和密封性等要求较高。
因此，在施工前需要对盾构设备进行全面检查，并定期进行维护保养，确保设备的正常运行和施工的连续进行。
最后，盾构施工安全措施需要得到充分重视。
由于富水砂层盾构施工容易出现涌水和突泥等地质灾害，施工现场需要设置必要的安全警示标识，防止人员误入危险区域。
同时，盾构施工人员需要经过专业培训，掌握富水砂层盾构施工的相应知识和技能，提高应对突发情况的能力。
综上所述，富水砂层盾构施工需要在设计、施工方法、地层监测、设备维护和安全措施等多个方面进行注意。
只有全面考虑和采取相应措施，才能保证富水砂层盾构施工的安全性和顺利进行。
长大富水隧道反坡排水施工工法长大富水隧道反坡排水施工工法一、前言长大富水隧道反坡排水施工工法是一种用于隧道施工的特殊工法，它能够解决隧道反坡处的排水问题，确保隧道在施工和使用过程中的稳定和安全。
二、工法特点1. 反坡排水：该工法通过在隧道反坡处设置排水系统，将隧道内积水迅速排出，减轻积水压力，防止隧道因积水而发生滑坡和塌方等现象。
2. 系统综合：工法将排水系统与土壤加固、隔水工程相结合，形成一套完整的施工方案，解决了隧道反坡处的各种问题，确保了施工的顺利进行。
3. 灵活适应：该工法适用于各种隧道施工工况，无论是软岩、硬岩还是砂土，都能够有效地应用该工法进行反坡排水工作。
三、适应范围长大富水隧道反坡排水施工工法适用于各类隧道工程，包括公路隧道、铁路隧道、水利隧道等。
无论是新建隧道还是隧道改建，都可以采用该工法。
四、工艺原理该工法通过在隧道反坡处设置排水系统，采取一系列的技术措施，包括先进行地质勘察和分析，确定具体的施工方案；然后进行土方开挖和支护，确保施工过程中的安全和稳定；接着设置排水系统，包括各种材料和设备的选择和安装；最后进行施工质量控制和安全管理，确保工程的成功完成。
五、施工工艺1. 地质勘察：对隧道反坡处的地质情况进行详细的勘察和分析，确定施工方案。
2. 土方开挖和支护：根据地质情况选择合适的土方开挖方法和支护措施，确保施工过程的安全和稳定。
3. 排水系统设置：根据具体情况选择合适的排水系统，包括排水管道、排水井、渗水板等，确保隧道反坡处的排水畅通。
4. 施工质量控制和安全管理：通过严格的质量控制和安全管理措施，确保工程的质量和安全。
六、劳动组织在施工过程中，需要组织一支合适的劳动力队伍，包括隧道工程师、工地管理人员、技术工人等，确保施工工作的顺利进行。
七、机具设备施工过程中需要使用一些机具设备，包括挖掘机、破碎机、钻机、排水泵等，这些机具设备的选择和使用方法需要根据具体的施工情况进行确定。
富水圆砾地层中土压平衡盾构施工工法富水圆砾地层中土压平衡盾构施工工法一、前言随着城市化发展的不断加快，地下空间的利用逐渐受到重视。
在地铁、隧道等地下交通建设中，盾构施工成为一种常见的方法。
富水圆砾地层是地下工程中常见的地质类型，其特点是水位高、透水性好，对盾构施工提出了很大的挑战。
为了克服这些挑战，富水圆砾地层中土压平衡盾构施工工法应运而生。
二、工法特点富水圆砾地层中土压平衡盾构施工工法具有以下特点：1. 适应性强：该工法适用于富水圆砾地层中的盾构施工，有效解决了高水位和透水性好的问题。
2. 土压平衡：通过在盾构掘进前后维持一定的土压差，保持盾构工作面的稳定，有效防止水流进入盾构工作面。
3. 安全可靠：采用适当的喷射混凝土和封闭液体，确保工作面稳定，并达到防水的效果。
4. 施工效率高：减少对地下水的影响，加快盾构工作的速度，提高施工效率。
三、适应范围富水圆砾地层中土压平衡盾构施工工法适用于以下情况：1. 地下水位较高的地区，水位高于掘进面。
2.地质条件好的地区，圆砾颗粒较大，透水性好且强度高。
3.地下交通建设，如地铁、隧道等。
四、工艺原理富水圆砾地层中土压平衡盾构施工工法的主要原理是通过维持一定的土压差，将工作面与周围地层隔离，防止水流进入工作面。
具体工艺原理如下：1. 封闭工作面：在盾构掘进前，通过喷射混凝土等方法，封闭工作面周围的地层，形成一个封闭区域。
2. 调节质量平衡：在掘进过程中，通过调节注入的封闭液体的质量和密度，维持一定的土压差，使工作面保持平衡。
3. 预防水流入：通过喷射封闭液体和合理布置围岩锚杆等措施，防止水流从地层进入工作面。
五、施工工艺1. 准备工作：包括勘测设计、设备准备、施工队伍组织等。
2. 封闭工作面：利用喷射混凝土等方法，封闭工作面周围的地层，形成一个封闭区域。
3. 控制土压：通过对注入的封闭液体的质量和密度进行监控和调节，维持一定的土压差。
4. 防水处理：采用合理的围岩锚杆布置和喷射封闭液体等措施，防止地下水流入工作面。
富水卵漂石地层大盾构区间下穿既有运营盾构区间加固方案分析摘要：本文以轨道交通大盾构区间下穿既有盾构区间隧道工程实例为背景，分析了在高含量大粒径富水卵漂石地层下穿既有线采取的各种加固措施的实际效果，在素桩区采用了地面袖阀管注浆、中盾注浆、同步注浆及二次注浆等综合注浆加固措施确保了下穿既有线的安全，其成果对类似工程具有一定的参考价值。
关键词：大盾构；大管棚；地层加固；下穿；注浆；中图分类号：文献标识码：文章编号：1.引言随着城市的发展城市轨道交通也正在加速成网，在此背景下新建线路穿越既有运营线的情况越来越多，对既有线的保护是工程技术的一个难题，针对成都富水砂卵石地层部分地段含大漂石地层，常规预加固措施质量难以保障加固效果，对大管棚（管幕）的加固措施提出了新的要求和挑战。
但目前成都既有大管棚的打设长度有限，施工精度差，施工工艺急需改进，此外需考虑其他加固措施以满足下穿既有既有地铁、既有铁路、高速公路和市政工程等长距离安全的要求。
1.工程背景轨道交通17号线一期工程凤溪河站~温泉大道站盾构区间在YDK60+825～YDK60+850段下穿既有运营4号线盾构隧道，17号线盾构隧道外径8.3m，管片厚度0.4m，水平线间距为16.2m，隧道顶覆土厚度为19.55m。
4号线为外径6m的盾构隧道，左右线间距15.6m，隧道顶部覆土9.986m，17号线隧道与4号线隧道最小垂直距离为3.564m。
图1 下穿隧道平面关系图凤溪河站~温泉大道站区间靠近凤溪河站接收端17号线盾构通过区域地层主要为<2-9-3>密实卵石土层，17号线穿越4号线区域地层为<2-9-3>密实卵石土层，4号线与17号线重叠区域设有素桩。
车站施工期间降水至基坑底部以下，施工区域无水施工。
1.设计方案及采取的控制措施3.1管棚设计方案既有4号线盾构隧道在下穿节点重叠区域预留了素桩加固措施，素桩群沿管棚打设方向布置有六排（隧道掘进方向），17号线隧道横向布置五排；素桩直径采用1米，间距1.35米，群桩长度7.75米，相邻群桩间距约7.816米，素桩从地面打设至17号线隧道底以下888mm。
富水砂卵石特殊地层盾构施工关键技术发表时间：2019-08-06T10:35:42.140Z 来源：《防护工程》2019年9期作者：田定胜[导读] 作为应对此类特殊地层盾构施工技术难点与安全风险管控措施的参考。
中交机电工程局有限公司北京 100000摘要：随着我国基建大发展和工程技术的进步，盾构施工技术日益成熟，目前盾构施工技术已经能够完成绝大多数地质条件下的隧道施工任务。
然而，与应用范围的不断扩大同步增加的是更复杂的地质环境和更艰巨的技术挑战。
本文通过对施工经验的提炼，总结了富水砂卵石特殊地层盾构施工关键技术，作为应对此类特殊地层盾构施工技术难点与安全风险管控措施的参考。
关键词：盾构施工富水砂卵石特殊地层关键技术选型刀具耐磨渣土改良0 引言富水砂卵石地层在我国分部十分广泛，但是在此类地层中进行城市轨道交通工程隧道盾构施工却会面临一系列的技术难题与安全风险。
典型如xx市，地下大多属于富水砂卵石地层，即在细小沙粒中夹裹着坚硬的卵石，强度不均，同时地下水丰富、水位高。
盾构机在这样的地层中施工难度大，尤其是沉降不易控制，安全风险极高。
以下选具有代表性的工程环境与案例，对克服此类地层的盾构关键技术进行总结。
1 地质情况灰色、青灰色、褐黄色，密实，饱和，卵石成份以花岗岩、灰岩、砂岩为主，磨圆度好，分选性差，粒径60～180mm约占75%以上，局部地段见漂石，一般长度约210-300mm，钻孔揭示最大约380mm，探坑揭示最大粒径600mm以上，余以中、细砂充填，局部地段含有薄砂层。
卵石土分选性、均匀性差，抗压强度高，自稳性较差，渗透系数大，透水性强，富水性良好。
沿线地下水位随季节变化较大，主要为砂土、卵石土中赋存的孔隙潜水。
地下水静止水位埋深约3.80～8.70m。
2 盾构机设计A盾构机参数外径：刀盘直径为8634mm，A环外径8580mm、B环外径8570mm、C环外径8560mm；盾构全长约105m；连接桥长16.2m，盾构机长度10845mm,盾构主体长度9935mm、切口环长度890mm；支撑环长度5370mm、盾尾长度3675mm，内径8440mm、盾尾间隙40mm。
富水地层深埋隧道盾构钢套筒接收施工工法富水地层深埋隧道盾构钢套筒接收施工工法一、前言富水地层深埋隧道盾构钢套筒接收施工工法是一种应对富水地层的特殊工程施工技术。
在传统盾构施工中，富水地层会给工程的施工和安全带来一定的困难和风险。
针对这种情况，该工法通过引入钢套筒作为地下水隔离材料，成功解决了富水地层对盾构施工的影响，提高了工程的施工效率和施工质量。
二、工法特点（1）引入钢套筒：在富水地层深埋隧道盾构施工中，将钢套筒嵌入地层中，形成隔水索力桩。
钢套筒的引入有效地隔离了地下水与施工环境，保证了施工过程的安全性和稳定性。
（2）高承载能力：钢套筒作为隔水索力桩，在施工过程中能够承受较大的水压，具有很高的承载能力。
这样可以避免地下水对盾构机的影响，保证了盾构施工的稳定性和安全性。
（3）施工速度快：相比传统盾构施工，富水地层深埋隧道盾构钢套筒接收施工工法可以大幅提高施工效率，节约施工时间。
三、适应范围富水地层深埋隧道盾构钢套筒接收施工工法适用于富含水的地层，特别是需要经过地下水隧道区域的工程。
同时，该工法对地层的稳定性要求较高，适用于岩层较硬、地质条件较好的区域。
四、工艺原理（1）施工工法与实际工程联系：通过对盾构施工过程中遇到的水压困难进行分析，发现富水地层对盾构施工的威胁。
进而引入钢套筒作为隔水索力桩的解决方案，将地下水与施工环境隔离开，保证施工过程的稳定性。
（2）采取的技术措施：在施工中，需要首先预测地下水情况，确定是否需要采用钢套筒接收施工工法。
然后，进行现场勘察和设计，确定钢套筒的尺寸和数量。
接下来，施工人员将钢套筒嵌入地层，形成隔水索力桩，随后进行盾构机的正常施工。
五、施工工艺施工工艺主要包括以下几个阶段：（1）预测地下水情况：通过地质勘探和地下水位监测，预测富水地层的水压情况。
（2）现场勘察和设计：根据地下水情况，确定钢套筒的尺寸和数量。
通过现场勘察确定其具体的埋设深度和位置。
（3）钢套筒接收施工：将钢套筒嵌入地层，形成隔水索力桩。
富水砂卵石地层中盾构施工的控制难点及措施
1.土层的物理特性
富水砂卵石地层的物理特性较为复杂，控制困难。
在施工前，需要对
土层进行详细的调查和分析，确定土层的厚度、颗粒大小和含水量等参数，为后续的施工做好准备。
在施工过程中，可以采用增加切割刀盘的数量和
规格、提高推进速度等方法，增强盾构机的推进力，提高施工效率。
2.地下水环境
由于富水砂卵石地层中含有大量的地下水，施工时需要进行有效的水
阻控制。
首先，需要进行地下水位的监测和测量，了解地下水的流动方向
和流速，以便合理设计降水井和排水系统。
其次，在施工前需要进行预排
水措施，将地下水降低到可控制的范围内。
在盾构施工过程中，可以采取
封顶法和预注浆法等措施，有效控制地下水位，减小土体的稳定性变化。
3.地层变形和控制方法
富水砂卵石地层的变形较大，在施工过程中需要注意地层的变形和沉
降情况，及时采取控制措施。
首先，需要进行地层的预测和分析，确定地
层的稳定性和变形特点。
在盾构机的设计中，可以采用强化盾构机结构、
增加刀盘的切割能力、减小切割面积等措施，降低地层的变形。
其次，要
加强地层监测和监控，及时掌握地层变形的情况，调整施工参数，保持施
工的稳定性。
总而言之，富水砂卵石地层中盾构施工的控制难点及措施主要涉及土
层的物理特性、地下水环境、地层变形和控制方法等方面。
针对不同的难点，可以采取相应的措施，加强施工前的调查和分析，进行地下水位的监
测和控制，加强地层变形的预测和监测等，以确保盾构施工的安全和稳定性。
1 成都富水砂卵石地层工程地质和水文地质1.1 工程地质经勘察查明，在盾构区间钻探揭露深度范围内，场地土主要由第四系全新统人工填土层（Q4ml）、第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）和白垩系上统灌口组（K2g）组成。
砂卵石的构成和特征分述如下：卵石土以褐灰色、浅灰色、灰黄色、潮湿～饱和以及稍密～密实为主，局部松散。
卵石成分以岩浆岩、变质岩类岩石为主；磨圆度较好，以亚圆形为主，少量圆形；分选性差，中风化～微风化；卵石含量一般为60%～70%，粒径以2～15cm为主，最大粒径为20cm；充填物主要为细砂及圆砾。
该层在本区间沿线广泛分布层厚为6.80～15.50m。
卵石土根据《成都地区建筑地基基础设计规范》（DB51/ T5026-2001），按卵石颗粒含量和N120动力触探将其分为松散卵石、稍密卵石、中密卵石以及密实卵石四个亚层。
1.2 水文地质根据成都区域水文地质资料、场地土层及地下水赋存条件，地下水主要有3种类型：一是赋存于填土里的上层滞水；二赋存于卵石层的孔隙潜水；三是基岩裂隙水。
本标段地下水主要为赋存第四系砂卵石地层中的孔隙型潜水；第四系孔隙水主要赋存于第四系卵石土中，卵石土层结构比较松散、含水丰富，含水层厚度大于30m，静止水位为5.7～8.2m。
结合成都地区降水经验，本区间隧道卵石土综合含水层渗透系数k=20m/d，为强透水层；区间隧道基本位于卵石土层与泥岩层交界面中，受地下水影响较大。
2 富水砂卵石地层盾构施工难点2.1 地层自稳能力差，易造成坍塌成都地区对盾构施工影响较大的为成都富水砂卵石，该地层卵石级配不连续。
自稳能力差；同时地下水丰富，盾构施工过程中极易造成盾构掌子面垮塌，引起地表沉降，甚至地表塌孔，如图1所示。
2.2 富水砂卵石渣土改良差，易造成刀盘结饼或沉仓成都地铁盾构施工不仅仅穿越砂卵石层，还有部分区间穿越强风化泥岩、中等风化泥岩层，因渣土改良效果差，极易造成渣土沉仓、刀盘结饼，甚至堵仓。
复杂地层超浅覆土大直径盾构隧道下穿河流管片抗浮施工工法复杂地层超浅覆土大直径盾构隧道下穿河流管片抗浮施工工法一、前言隧道建设在现代城市化进程中发挥着重要作用，然而在地质条件复杂、地下水位较高的地区，施工难度较大。
为了解决这一问题，复杂地层超浅覆土大直径盾构隧道下穿河流管片抗浮施工工法应运而生。
本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例进行详细介绍。
二、工法特点该工法采用大直径盾构机施工，通过合理的防浮措施，确保隧道的施工安全稳定，并减少对河流的影响。
具有施工周期短、成本较低、效益显著等特点。
三、适应范围适用于地质条件复杂、地下水位较高且需要下穿河流的工程，如城市地铁、高速公路、铁路隧道等。
四、工艺原理将施工工法与实际工程相结合，采取以下技术措施：1. 针对复杂地层，选用合适的盾构机型；2. 通过地质勘察和水文地质分析，确定防浮措施的具体方案；3. 在盾构机进洞时，采取预注浆和冻结工艺，确保洞穴的稳定性；4. 在隧道施工过程中，根据地下水位的变化，及时调整工序和措施，保证施工的顺利进行。
五、施工工艺1.勘察与设计阶段：根据地质情况，设计合理的基坑围护结构，确定盾构机的型号和配套设备。
2.施工准备阶段：准备盾构机、支架、管片和其他施工所需设备，进行现场组装和调试。
3.预处理工艺：根据地质条件，采取适当的地下水控制措施，如预注浆和冻结工艺。
4.洞体开挖：启动盾构机，进行洞体掘进，并同时进行地下水的抽排和管片的安装。
5.洞体衬砌：洞体掘进结束后，对洞体进行衬砌，并进行隧道灌浆。
6.施工结束：完成管片的安装和固定，进行隧道的验收和清理。
六、劳动组织需要合理组织施工队伍，包括盾构机操作员、管片安装人员、技术质检人员等，明确各自的职责和任务。
七、机具设备1.大直径盾构机：用于洞体的掘进和地下水的抽排。
2.支架：用于盾构机的支撑和管片的安装。
富水富含大粒径漂石复合地层盾构隧道施工工法编制单位：北京城建集团有限责任公司主要编制人：李乾斌、车凯、恽军、桂轶雄、李文峰1 前言盾构法作为集成了多种设备功能的全机械化隧道建设设备，在地下隧道建设中应用越来越普及，其自动化程度高，具有安全、快速等特点，但由于盾构设备、工艺在不同地层区别较大，在粒径较大的卵漂石、孤石地层建设隧道如何破碎，是盾构领域未妥善解决施工难点，在富水条件下的施工难度更大，风险更高。
在北京地铁9号线施工筹备阶段，隧道邻近一大型基坑揭示地层中密集分布直径超过1000mm漂石，且强度超过300Mpa，经工作井探查，最大漂石粒径为1500×1700mm，隧道每掘进一环地层中遭遇粒径1000mm以上漂石至少2块、粒径800mm以上漂石至少4块，其中粒径500mm以上漂石体积比超过50%。
为盾构设备选型及施工筹划带来了前所未有的挑战，经查证国内外无类似工程实例可供参考。
此次采用盾构法在潜水下漂石地层中完成隧道施工，通过对盾构工艺的系统改善、技术创新，利用盾构设备，成功解决了较高水压条件下连续破碎密集高强度、大粒径漂石的隧道建设的工程难题，摸索、形成了一套该种地层盾构施工的成熟技术。
工程实施过程中申请了多项发明和实用新型专利，目前获批的国家专利有（发明型专利为201210457261.7、201210410081.3；实用新型专利为201220614474.1、201220598258.2、201220293261.3）。
项目成果属于国内外首例，工程实践证明，该工法具有较高的技术创新水平、设备机具配合高效、操作参数准确、节能增效、经济合理，大幅度拓展盾构法施工适用领域。
2 工法特点2.1突破了束缚地下工程建设诸多技术难题，拓展了地下工程建设前景，将土压平衡盾构应用范围进行了较大幅度的延伸，储备了在更深地层、更广地域建设隧道的技术手段。
2.2可以在潜水中、扰动可控条件下解决利用盾构刀盘、刀具在刀盘前方机械连续破碎漂石、孤石等，利用渣土改良手段将均匀破碎的漂石碎块顺利由螺旋机排出，突破了漂石地层对于盾构法施工的限制。
2.3研究并改进设备各系统在潜水环境下密封、润滑状态，尤其是人闸、铰接、螺旋、盾尾等部位，可以有效降低能源消耗、改善设备运行状态，并确保隧道成型圆滑、衬砌防水高效、管片结构稳定。
2.4发展、完善并形成了高效、经济的卵漂石地层中渣土改良系统，可以对漂石及漂石颗粒、卵石等进行有效握裹，起到高效降低工作扭矩、延缓刀具损耗、减少喷涌等功效。
2.5对盾构掘进体系、掘进辅助体系做了较多实践及对比，可以满足在新建工程干扰较小情况下的，满足诸如地面沉降、噪声控制等较高的要求。
2.6工程中选择采用大量环保材料等，可多次周转，循环使用，达到了节约资源、保护环境的作用。
3 适用范围本工法解决了连续分布的卵漂石粒径在500mm～1700mm左右，单轴抗压强度300Mpa左右的地层中盾构施工的难题。
本工法适用于潜水下连续大粒径漂石地层盾构隧道施工。
普遍可以应用于无水、有水、富水、透水等砂卵漂石中隧道建设，漂石可以连续、密集或间隔分布，对于含孤石、球状风化体等地层隧道施工也有较好的适应性。
4 工艺原理要解决的技术问题分别是：高水位下、不间断情况下盾构连续破碎大粒径漂石，涉及到盾构刀盘型式、刀具型式、各系统密封型式；大粒径漂石输送对于渣土改良系统的要求；盾构掘进系统对于大粒径漂石针对性控制；潜水下盾构设备维护等。
针对地层中卵漂石比例高、粒径大、强度高的情况，采用盘形滚刀无法准确捕捉、稳定圆形漂石，无法形成冲击压碎、剪切碾碎的功效；采用刮刀等其他盾构常用刀具等也无法破碎球状漂石的情况，本工法研制了新型重型撕裂刀体系（已获多项专利），配合高强耐磨面板式刀盘，在土仓内外多点喷射的高效渣土改良前提下，推进系统施加较小推力，利用刀盘施以高转速、持续稳定高扭矩的尖锐部划割挤压机理对较大粒径的卵漂石进行破碎减小，实现盾构在潜水下连续掘进。
针对潜水中存在的大粒径卵漂石外轮廓大体为圆形，且高透水地层中级配细颗粒以粗砂为主，无粘性、砂土等细小颗粒，造成地层的内摩擦角较大，地层自身和易性、流动性非常差。
如何确保渣土具备良好的流塑性是盾构能否形成连续掘进的关键，且在卵漂石地层中，渣土改良效果直接影响盾构各项推进参数的变化。
本工法核心之一就是渣土改良具有较好的经济性及适用性，尤其是对土压平衡盾构渣土改良工艺进行了多方面改进，分别从设备制备、发酵过程、输送系统、投送体系、握裹周期、再循环等多方面进行了创新、发展、提高和应用，形成了一套独有、高效、经济的潜水中高透水卵漂石地层的渣土改良专利技术和管理系统。
对土压平衡盾构的部分部位上的密封型式进行了针对性的改进，尤其是在主驱动密封采用液压油和HBW油脂复合式密封型式，提高潜水下密封性能；中心回转采用多节式结构，便于潜水下进行设备维护；渣土改良系统采用单点单泵独立注入方式，对注入量进行有效控制。
对于潜水下提高隧道衬砌质量提供了充分的设备保障。
本工法针对特殊地层的工况特点，在盾构掘进工艺设计中，采用了重型撕裂刀具优化体系、高强耐磨刀盘、连续多点喷射改良系统、高效降阻、特定漂石渣土改良材料、小推力高扭矩掘进等掘进体系，完善了隧道结构防水、始发、接收加固等措施。
事实证明经改进后的新型重型撕裂刀体系解决了潜水下盾构法连续破碎漂石的问题，尤其是开创了盾构在潜水下连续破碎漂石的先例，工程项目已经顺利贯通，取得圆满成功，隧道已经通过验收，近期将投入运营。
5 施工工艺流程及操作要点5.1施工作业工艺流程见图5.1 施工作业工艺流程5.2 操作要点5.2.1 程序设定在分析研究工程地质和水文地质的基础上设定盾构设备性能，设定各项掘进管理基准，进行地层岩性试验分析，对设备、人员等进行施工准备。
施工中，按照现场条件及准备情况进行组装、调试，验证设备主要机械性能如刀盘转速、改良系统等，始发掘进验证掘进管理措施，调整、稳定掘进模式后进入正常掘进阶段，稳压推进、渣土改良、管片拼装、同步注浆、轨道延伸等。
图5.1 施工作业工艺流程5.2.2设定掘进管理基准根据隧道工程地质及水文地质情况设定盾构性能参数（如刀盘形式、刀具种类、刀具数量）和隧道埋深、掘进参数（土压值、刀盘转速、刀盘扭矩、螺旋机转速、螺旋机扭矩、推进油缸压力等）、耗材管理指标（如改良材料、注入位置、注入量、稠度等）及壁后注浆参数（如浆液材料、配比、注浆压力、注浆量等）等主要管理基准。
在盾构始发施工及试验段施工阶段，观察盾构姿态、出土量管理多种参数，不断调整、持续改善，使整个工作系统保持良好状态，并尽快达到稳定作业循环目的，使推进管理达到稳定、高效、节约、简便的状态。
5.2.3设备准备基于刀具、刀盘、驱动、中心回转、螺旋机、皮带机的各设备性能匹配的原则，选择、安装效率高、功率准确的机械设备，并通过良好的PLC程序设定，确保各系统均能高效运行、匹配良好。
5.2.3.1刀具主要破碎刀具分别为撕裂刀、先行刀、滚刀、刮刀等，确保刀具布置有明显的高差，刀具按3层进行设置；刀具按照同心圆形式布置，临近的不同的同心圆间刀具按照可形成导流槽形式建立较小的偏心，偏向外圈板方向。
刀具配置数量表图5.2.3.1-1刀具高差布置图刮刀高出刀盘89mm；滚刀高出刀盘127mm；重型撕裂刀高出刀盘197mm；中心刀高出刀盘305mm。
差值分别为38mm、70mm、108mm，递减排列，逐级破碎岩层。
5.2.3.2刀盘卵漂石地层中不同大小、强度的漂石随机分布，刀盘具有较高的强度和刚度，支撑结构须强化处理，减小刀盘不均匀受力变形传递给主轴承，保护主轴承的密封体系。
刀盘临近中心、面板、格栅等各同心圆布置有独立渣土改良注射点、土压传感器，刀盘外圈板设置2处注射点。
辐条设计采用高强网格式钢格栅，最大通过粒径不小于300mm，不大于330mm；刀盘开口率38%。
刀盘满铺耐磨板，从而保护刀盘正面与刀盘侧边缘。
5.2.3.3土仓螺旋机螺杆底部要探入土仓，土仓底部设螺旋机闸门，螺旋机螺杆探入深度可调。
土舱内设主动搅拌棒，改善土仓内渣土改良效果。
在前盾面板下、中及顶部适宜位置分别设投送管道口，管路尾部探入中盾，管道设双闸门控制。
该部位承担输排水、检验水位、投送渣土改良材料的作用。
5.2.3.4驱动盾构机驱动采用变频电机驱动，安装6个高功率变频驱动单元（包含：减速机、水冷式电机、力矩限制器等），确保刀盘转速不低于3rpm，刀盘总功率1200kw，每台电机配备单独的变频器，主驱可调速，双向转动刀盘。
在设备性能范围内适当提高设备的工作扭矩及最大扭矩输出时对应的刀盘速度范围，使盾构具备较高的脱困扭矩，脱困扭矩不低于700t·m。
主驱动密封采用液压油和HBW油脂复合式密封型式，各道密封采用独立密封油（液压油）脂自动注入系统，由PLC控制注入压力及注入量，并有检验取样口，掌握密封中润滑效果及工作状态。
密封设防压力不低于0.5Mpa，密封系统要有故障保护设置（遇故障时自动启动停机保护），根据采集密封油样检测密封效果。
主轴承润滑采用单独供油单元，确保齿轮油供给到位，保证主轴承正常运转。
5.2.3.5中心回转中心回转采用多节式结构，便于潜水下进行设备维护；回转内通道为8道；密封是可更换的环形密封。
确保可应用多通道作渣土改良系统及耐磨检测管路通过。
5.2.3.6铰接中盾与盾尾采用被动铰接系统连接，铰接系统液压推力不少于2880t，行程不低于100 mm。
5.2.3.7螺旋机采用变频电机驱动的有轴螺旋，便于在筒体内形成土塞效应，避免出现出土不畅且减少喷涌。
功率不低于225kw，以保证螺旋机的正常工作，转速不低于20rpm，最大扭矩不低于7.5t•m，最大出土量不低于450m³/h，通过的最大卵石直径330mm。
螺旋机采用分节安装，便于螺旋机从土舱中推出及检查维护。
5.2.3.8皮带机皮带机采用拖挂式皮带机，功率不低于35kw电机驱动，配有单独的动力单元，皮带机带宽900mm，额定出土量不低于800m3/h。
皮带张紧系统便于维护，皮带机两侧设急停开关。
5.2.3.9盾尾盾尾采用三道尾刷，可满足施工状态下更换2道尾刷。
始发手涂型油脂涂抹质量直接影响尾刷的防水密封效果及使用寿命，对于潜水下隧道的防水质量影响较大。
5.2.4渣土改良设备渣土改良设备按地面混合设备、制拌发酵设备、输送管道设备、压注投送设备、压注投送管路、清洗设备、回收处理设备等进行配备，各设备可独立工作，性能须进行匹配验证，满足盾构掘进投送要求。
5.2.4.1地面混合设备主要考虑各种材料添加计量控制，包括特定添加剂、多种膨润土、水等，采用电子计量系统，混合设备一次可储备容量不低于60m3。
