盾构施工过程质量通病原因及预防

盾构施工中常见问题分析及防治措施盾构施工过程中，管片上浮、管片错台、管片渗水三类问题是严重影响成型管片的质量与美观。

本文结合施工过程中，对管片错台、管片上浮、管片渗水产生原因加以分析，并提出相应防治措施，以提高盾构隧道的使用效果和延长隧道使用寿命。

一、管片上浮管片上浮是指管片脱离盾尾后,在受到集中应力后产生向上运动的现象。

《规范》规定盾构掘进中线平面位置和高程允许偏差为±50mm。

管片拼装偏差控制为±50mm。

隧道建成后，中线允许偏差为高程和平面为±100mm，且衬砌结构不得侵入建筑限界。

由此推算管片上浮允许值与盾构姿态、管片姿态密切相关，因此均应限制在±30mm以内才能保证不侵限，并使管片外侧得到均匀的注浆回填。

1、上浮的原因及分析结合在合肥轨道交通一号线望湖城至葛大店盾构区间的施工经验，可从以下四个方面来分析管片上浮的原因。

（1）同步注浆不饱满，从而存在上浮空间盾构区间圆形隧道（管片）外径6.0m，内径5.4m，管片厚度300mm，管片宽度1.5m，分块数为6块（管片由一块封顶块、两块邻接块、三块标准块构成）。

盾构机与管片之间存在着150㎜的建筑空隙，如果同步注浆不饱满，使管片外侧与土层之间的间隙没有及时有效地充填，就必然出现管片上浮的空间。

1其次，在同步注浆不饱满时，地层土软硬不同，产生的管片上浮情况也不同。

一般情况下，软地层不容易上浮，而硬地层却有空间导致管片上浮。

这是因为在掘进过程中，对于软地层，上部松软地层土的自稳性差，会因为自重、存在空隙而有相对的下沉，从而使因注浆不饱满造成的管片和土层之间的剩余空隙基本消失。

硬地层由于自稳能力强，完整性好，能很好的控制自身沉降。

使管片有足够的上浮空间和时间，且地层越硬，管片上浮的情况越严重。

（2）过量超挖盾构机在掘进过程中的隧道轴线与理论轴线有一定的差值，在掘进过程中时时在调整盾构机的姿态，盾构机走的线形是“蛇形”。

盾构施工过程质量通病原因及预防盾构施工是一种高效、快速的地下工程施工方法，但在实际施工过程中，常常会遇到一些质量问题。

这些问题不仅会影响工程的安全和质量，还会给项目带来巨大的经济损失。

本文将从盾构施工过程中常见的质量通病入手，探讨其原因，并提出相应的预防措施。

首先，盾构施工过程中常见的一个质量通病是地层塌陷。

地层塌陷是指在施工过程中，地层发生不稳定而导致坍塌的现象。

造成地层塌陷的原因有很多，其中一个重要的原因是地质勘探不足。

在盾构施工前，必须对地下地质进行详细的勘探，了解地层的性质和变化规律。

只有在充分了解地质情况的基础上，才能选择合适的施工方法和采取相应的支护措施，以防止地层塌陷的发生。

其次，盾构施工过程中常见的另一个质量通病是隧道变形。

隧道变形是指在施工过程中，隧道断面形状发生变化的现象。

造成隧道变形的原因有很多，其中一个重要的原因是施工参数的选择不当。

施工参数包括盾构机的推进速度、刀盘转速、注浆压力等。

如果这些参数选择不当，就会对地层施加过大的力量，导致隧道变形。

因此，在盾构施工前，必须根据地质情况和工程要求，科学合理地选择施工参数，以确保施工的安全和质量。

此外，盾构施工过程中还常常会遇到其他一些质量问题，如管片开裂、接缝不密等。

造成这些问题的原因也各不相同，但可以总结为两个方面：一是施工工艺不当，二是施工材料不合格。

盾构施工是一个复杂的过程，需要严格按照设计要求和工艺规范进行操作。

如果施工人员操作不当，就会导致管片开裂、接缝不密等问题的发生。

另外，施工材料的质量也是影响工程质量的重要因素。

如果使用的材料不合格，就会对工程的安全和质量造成严重影响。

因此，在盾构施工过程中，必须加强对施工工艺和材料的控制，确保其符合相关标准和规范。

为了预防盾构施工过程中的质量通病，可以采取以下措施：一是加强地质勘探工作，充分了解地下地质情况，为施工提供可靠的基础数据。

二是科学合理地选择施工参数，根据地质情况和工程要求，确定合适的推进速度、刀盘转速等参数。

盾构施工中常见问题分析及防治措施随着城市的不断拓展和市场的不断扩大，盾构工程日益受到重视，成为城市建设中的重要组成部分。

然而，在盾构施工过程中，也时常会出现一些问题，如何有效地分析和解决这些问题，是保证盾构工程进展顺利和安全的关键之一。

本文将对盾构施工中常见问题进行分析，并提出相应的防治措施。

1. 盾构机故障盾构机是盾构施工中不可或缺的设备之一。

然而，在实际施工中，盾构机故障是比较常见的情况。

盾构机故障可能导致施工进度延误、安全事故等问题的发生。

1.1 故障原因•设备故障：盾构机本身设计出现缺陷或部件损坏等。

•操作不当：盾构机的操作人员在操作过程中出现失误或者质量不合格等问题。

•环境因素：如地质情况不稳定、施工区域的气候环境等因素均有可能导致盾构机故障。

1.2 防治措施•设备保养：对盾构机进行定期维护和保养，预防盾构机本身的故障。

•员工培训：对盾构机操作人员进行专业培训，提高员工的专业技能和操作水平，减少操作不当造成的故障。

•环境管理：对施工环境进行科学合理的管理，结合具体环境类型进行不同的措施，提高施工效率的同时减少盾构机故障的发生。

2. 施工质量问题盾构施工质量是工程质量的重要组成部分。

若施工质量存在问题，则会直接影响到工程安全和工程质量。

2.1 问题原因•施工人员技能不足：盾构施工需要相应的专业技能和经验，如果施工人员对于施工过程中的技术要求不熟练，则很容易出现质量问题。

•环境因素影响：施工过程中，环境因素会对施工质量产生一定的影响。

•材料质量问题：质量不达标的材料会对施工质量产生影响。

2.2 防治措施•员工培训：加强员工技术培训，保障员工对施工过程的掌握和熟练操作，提高施工质量。

•严格现场管理：加强现场施工管理，对施工现场进行密切的监管和管理，确保施工质量。

•细化施工标准：建立规范的施工标准，明确施工过程中的每一个环节，严格按照标准进行操作，提高施工质量。

3. 安全事故问题盾构施工涉及到大量的工程设备，涉及到工人的安全问题，因此安全事故问题时刻不能忽视。

隧道盾构掘进施工盾构掘进是盾构法隧道施工的主要工序，要保证隧道的实际轴线和设计轴线相吻合，并确保圆环拼装质量，使隧道不漏水，地面不产生大的变形。

总结了盾构掘进施工九大常见问题及预防措施，方便大家在实际施工中比对防治。

一、土压平衡式盾构正面阻力过大现象盾构推进过程中，由于正面阻力过大造成盾构推进困难和地面隆起变形。

原因分析（1）盾构刀盘的进土开口率偏小，进土不畅通；（2）盾构正面地层土质发生变化；（3）盾构正面遭遇较大块的障碍物；（4）推进千斤顶内泄漏，达不到其本身的最高额定油压；（5）正面平衡压力设定过大；（6）刀盘磨损严重预防措施（1）合理设计土孔的尺寸，保证出土畅通；（2）隧道轴线设计前应对盾构穿越沿线作详细的地质勘察，摸清沿线影响盾构推进障碍物的具体位置、深度、以使轴线设计考虑到这一状况；（3）详细了解盾构推进断面内的土质状况，以便及时调整土压设定值、推进速度等施工参数；（4）经常检修刀盘和推进千斤顶，确保其运行良好；（5）合理设定平衡压力，加强施工动态管理，及时调整控制平衡压力值。

治理办法（1）采取辅助技术，尽量采取在工作面内进行推进障碍物清理，在条件许可的情况下，也可采取大开挖施工法清理正面障碍物；（2）增添千斤顶，增加盾构总推力。

二、土压平衡盾构正面压力过量波动现象在盾构推进及管片拼装的过程中，开挖面的平衡上压力发生异常的波动，与理论力值或设定应力值发生较大的偏差。

原因分析（1）推进速度与螺旋机的旋转速度不匹配；（2）当盾构在砂土土层中施工时，螺旋机摩擦力大或形成土塞而被堵住，出土不畅，使开挖面平衡压力急剧上升；（3）盾构后退，使开挖面平衡压力下降；（4）土压平衡控制系统出现故障造成实际上压力与设定土压力的偏差。

预防措施（1）正确设定盾构推进的施工参数，使推进设速度与螺旋机的出土能力相匹配；（2）当土体强度高，螺旋机排土不畅时，在螺旋机或土仓中适量地家注水或泡沫等润滑剂，提高出土的效率。

盾构施工过程质量通病分析及预防盾构施工过程包括盾构始发接收和正常掘进,始发接收和正常掘进是隧道施工中的两道关键工序.因此，加强这两道工序质量管理显得尤为重要，下面对两道工序分别进行分析。

盾构正常掘进：盾构掘进是盾构法隧道施工的主要工序，要保证隧道的实际轴线和设计轴线相吻合,并确保管片圆环拼装质量，使隧道不漏水，地面不产生大的变形.一、土压平衡式盾构正面阻力过大（1）现象盾构推进过程中，由于正面阻力过大造成盾构推进困难和地面隆起变形.(2) 原因分析①盾构刀盘的进土开口率偏小，进土不畅通；②盾构正面地层土质发生变化；③盾构正面遭遇较大块状的障碍物；④推进千斤顶内泄漏，达不到其本身的最高额定油压；⑤正面平衡压力设定过大。

(3）预防措施①合理设计进土孔的尺寸，保证出土畅通；②隧道轴线设计前,应对盾构穿越沿线作详细的地质勘查,摸清沿线影响盾构推进的障碍物的具体位置、深度，以使轴线设计考虑到这一状况;③详细了解盾构推进断面内的土质状况，以便及时优化调整土压设定值、推进速度等施工参数；④经常检修推进千斤顶，确保其运行良好。

⑤合理设定平衡压力，加强施工动态管理，及时调整控制平衡压力值。

（4) 治理方法①采取辅助技术，尽量采取在工作面内进行障碍物清理，在条件许可的情况下，也可采取大开挖施工法清理正面障碍物；②增添千斤顶，增加盾构总推力.二、盾构后退(1) 现象盾构停止推进，尤其是拼装管片的时候，产生后退的现象,使开挖面压力下降，地面产生下沉变形。

而且盾构后退过多会严重损害盾尾密封装置寿命。

(2) 原因分析①盾构千斤顶自锁性能不好，千斤顶回缩；②千斤顶安全溢流阀压力设定过低,使千斤顶无法顶住盾构正面的土压力;③盾构拼装管片时千斤顶缩回的个数过多，并且没有控制好最小应有的防后退顶力。

(3) 预防措施①加强盾构千斤顶的维修保养工作，防止产生内泄漏;②安全溢流阀的压力调定到规定值;③拼装时不多缩千斤顶，管片拼装到位及时伸出千斤顶到规定压力。

为了保证隧道施工质量能符合相关标准，对盾构法施工的每道施工工序的质量均应严格控制，保证各关键技术参数达到能控制工程质量标准的范围。

盾构进出洞是盾构法隧道施工中的一道关键工序。

在进、出洞过程中，施工环节多，工作量集中，各工种交叉施工频繁，设备、人员众多，工作零乱，因此，加强质量管理和控制尤其重要。

1、现象在盾构进出洞过程中，盾构基座发生变形，使盾构掘进轴线偏离设计轴线。

2、原因分析⑴盾构基座的中心夹角轴线与隧道设计轴线不平行，盾构在基座上纠偏产生了过大的侧向力；⑵盾构基座的整体刚度、稳定性不够，或者局部构件的强度不足；⑶盾构姿态控制不好，盾构推进轴线与基座轴线产生较大夹角，导致盾构基座受力不均匀；⑷对盾构基座的固定方式考虑不周，固定不牢靠。

3、预防措施⑴盾构基座形成时中心夹角轴线应与隧道设计轴线方向一致，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；⑵基座框架结构的强度和刚度能克服出洞段穿越加固土体所产生的推力；⑶合理控制盾构姿态，尽量使盾构轴线与盾构基座中心夹角轴线保持一致；⑷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。

4、管理方法⑴先住手推进，对已发生变形破坏的构件分析破坏原因，进行相应的加固。

对需要调换的部件，先将盾构支撑加固牢靠，再调换被破坏构件；⑵盾构基座的变形确实严重，盾构在其上又无法修复和加固时，只能采取措施使盾构脱离基座，创造工作条件后对基座作修复加固。

1、现象在盾构出洞过程中，盾构后靠支撑体系在受盾构推进顶力的作用后发生支撑体系的局部变形或者位移。

2、原因分析⑴盾构推力过大，或者受出洞千斤顶编组影响，造成后靠受力不均匀、不对称，产生应、力集中；⑵盾构后靠混凝土充填不密实或者填充的混凝土强度不够；⑶组成后靠体系的部份构件的强度、刚度不够，各构件间的焊接强度不够；⑷后靠与负环管片间的结合面不平整。

3、预防措施⑴在推进过程中合理控制盾构的总推力，且尽量使千斤顶合理编组，使之均匀受力；⑵采用素混凝土或者水泥砂浆填充各构件连接处的缝隙，除充填密实外，还必须确保填充材料强度，使推力能均匀地传递至工作井后井壁。

2023《盾构法隧道施工质量通病及防治盾构掘进、管片拼装、管片防水》•引言•盾构掘进施工质量通病及防治•管片拼装施工质量通病及防治•管片防水施工质量通病及防治目•实际应用及效果分析•结论与展望录01引言盾构法隧道施工是一种广泛应用于现代城市建设中的先进技术，其通过盾构机在地下挖掘隧道，并在盾构机的保护下进行衬砌、注浆、拼装等作业，实现隧道的施工。

盾构法具有自动化程度高、施工速度快、对周围环境影响小等优点，因此在城市地铁、地下管线、市政工程等领域得到了广泛应用。

盾构法隧道施工概述尽管盾构法隧道施工具有许多优点，但是在实际施工过程中仍然存在一些常见的施工质量通病，如盾构掘进中的地面沉降、隧道轴线偏差、拼装精度不高等问题。

这些施工质量通病不仅会影响隧道施工的质量和进度，还会增加工程成本和安全隐患，因此必须采取有效的防治措施进行控制。

施工质量通病及防治的重要性本研究针对盾构法隧道施工中的质量通病及防治措施展开研究，通过对盾构掘进、管片拼装、管片防水等方面的分析，提出相应的防治措施和优化建议，为提高盾构法隧道施工的质量和效率提供参考。

本研究的意义在于通过对盾构法隧道施工质量通病及防治措施的研究，推动盾构法隧道施工技术的发展和完善，提高城市基础设施建设的质量和水平。

本研究的背景和意义02盾构掘进施工质量通病及防治1掘进过程中的常见问题23掘进过程中可能出现盾构机姿态控制不稳定，导致盾构轴线偏离设计轴线。

盾构机姿态控制不当掘进速度可能快速或缓慢，影响隧道施工质量和进度。

掘进速度不稳定掘进过程中可能发生盾构机故障，如刀具磨损、液压系统故障等。

盾构机故障03设备维护保养不当盾构机设备维护保养不当，可能导致设备故障和掘进施工质量问题。

掘进施工质量通病的成因分析01地层条件复杂地层条件复杂多变，可能存在软硬不均、孤石、障碍物等，影响掘进施工质量和进度。

02施工管理不到位施工管理人员和操作人员技能水平不足，导致施工质量通病的出现。

隧道盾构掘进施工盾构掘进是盾构法隧道施工的主要工序，要保证隧道的实际轴线和设计轴线相吻合，并确保圆环拼装质量，使隧道不漏水，地面不产生大的变形。

总结了盾构掘进施工九大常见问题及预防措施，方便大家在实际施工中比对防治。

一、土压平衡式盾构正面阻力过大现象盾构推进过程中，由于正面阻力过大造成盾构推进困难和地面隆起变形。

原因分析(1) 盾构刀盘的进土开口率偏小，进土不畅通；(2) 盾构正面地层土质发生变化；(3) 盾构正面遭遇较大块的障碍物；(4) 推进千斤顶内泄漏，达不到其本身的最高额定油压；(5) 正面平衡压力设定过大；(6) 刀盘磨损严重预防措施(1) 合理设计土孔的尺寸，保证出土畅通；(2) 隧道轴线设计前应对盾构穿越沿线作详细的地质勘察，摸清沿线影响盾构推进障碍物的具体位置、深度、以使轴线设计考虑到这一状况；(3) 详细了解盾构推进断面内的土质状况，以便及时调整土压设定值、推进速度等施工参数；(4) 经常检修刀盘和推进千斤顶，确保其运行良好；(5) 合理设定平衡压力，加强施工动态管理，及时调整控制平衡压力值。

治理办法(1) 采取辅助技术，尽量采取在工作面内进行推进障碍物清理，在条件许可的情况下，也可采取大开挖施工法清理正面障碍物；(2) 增添千斤顶，增加盾构总推力。

二、土压平衡盾构正面压力过量波动现象在盾构推进及管片拼装的过程中，开挖面的平衡上压力发生异常的波动，与理论力值或设定应力值发生较大的偏差。

原因分析(1) 推进速度与螺旋机的旋转速度不匹配；(2) 当盾构在砂土土层中施工时，螺旋机摩擦力大或形成土塞而被堵住，出土不畅，使开挖面平衡压力急剧上升；(3) 盾构后退，使开挖面平衡压力下降；(4) 土压平衡控制系统出现故障造成实际上压力与设定土压力的偏差。

预防措施(1) 正确设定盾构推进的施工参数，使推进设速度与螺旋机的出土能力相匹配；(2) 当土体强度高，螺旋机排土不畅时，在螺旋机或土仓中适量地家注水或泡沫等润滑剂，提高出土的效率。

1盾构进出洞1.1盾构基座变形1.1.1现象在盾构进出洞过程中，盾构基座发生变形，使盾构掘进轴线偏离设计轴线。

1.1.2原因分析（1）盾构基座的中心夹角轴线与隧道设计轴线不平行，盾构在基座上纠偏产生了过大的侧向力；（2）盾构基座的整体刚度、稳定性不够，或局部构件的强度不足；（3）盾构姿态控制不好，盾构推进轴线与基座轴线产生较大夹角，致使盾构基座受力不均匀；（4）对盾构基座的固定方式考虑不周，固定不牢靠。

1.1.3预防措施（1）盾构基座形成时中心夹角轴线应与隧道设计轴线方向一致，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）基座框架结构的强度和刚度能克服出洞段穿越加固土体所产生的推力；（3）合理控制盾构姿态，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。

1.1.4治理办法（1）先停止推进，对已发生变形破坏的构件分析破坏原因，进行相应的加固。

对需要调换的部件，先将盾构支撑加固牢靠，再调换被破坏构件；（2）盾构基座的变形确实严重，盾构在其上又无法修复和加固时，只能采取措施使盾构脱离基座，创造工作条件后对基座作修复加固。

2盾构掘进2.1土压平衡式盾构正面阻力过大2.1.1现象盾构推进过程中，由于正面阻力过大造成盾构推进困难和地面隆起变形。

2.1.2原因分析（1）盾构刀盘的进土开口率偏小，进土不畅通；（2）盾构正面地层土质发生变化；（3）盾构正面遭遇较大块的障碍物；（4）推进千斤顶内泄漏，达不到其本身的最高额定油压；（5）正面平衡压力设定过大；（6）刀盘磨损严重。

2.1.3预防措施（1）合理设计土孔的尺寸，保证出土畅通；（2）隧道轴线设计前应对盾构穿越沿线作详细的地质勘察，摸清沿线影响盾构推进障碍物的具体位置、深度、以使轴线设计考虑到这一状况；（3）详细了解盾构推进断面内的土质状况，以便及时调整土压设定值、推进速度等施工参数；（4）经常检修刀盘和推进千斤顶，确保其运行良好；（5）合理设定平衡压力，加强施工动态管理，及时调整控制平衡压力值。