盾构常见问题

盾构施工过程质量通病原因及预防一、引言盾构施工是现代化隧道掘进方法之一，具有高效、快速、安全等优势。

然而，在实际施工过程中，常常会出现一些质量问题，影响施工进度和工程质量。

本文将针对盾构施工过程中常见的质量通病，分析其原因，并提出相应的预防措施。

二、质量通病及原因分析1. 土层塌方原因分析：土层塌方是盾构施工过程中常见的质量问题之一。

主要原因包括：- 地质勘察不准确：对地质条件的了解不足，未能准确预测土层的稳定性。

- 施工参数设置不当：施工过程中，盾构机的推力、刀盘转速等参数设置不合理，导致土层塌方。

- 施工操作不规范：施工人员对盾构机的操作不熟练，未能掌握正确的施工技术，导致土层塌方。

预防措施：- 加强地质勘察：在盾构施工前，进行详细的地质勘察，准确评估土层的稳定性，为施工提供可靠的地质数据。

- 合理设置施工参数：根据地质条件和盾构机的性能特点，合理设置推力、刀盘转速等施工参数，确保施工的稳定性和安全性。

- 加强施工人员培训：对施工人员进行系统培训，提高其盾构机操作技术，确保施工操作规范、准确。

2. 盾构机故障原因分析：盾构机故障是影响施工进度和质量的重要因素。

常见原因包括：- 设备老化：盾构机长时间使用，设备老化，导致故障频发。

- 设备维护不当：对盾构机的维护保养不到位，未能及时发现和解决潜在问题。

- 配件质量问题：盾构机配件质量不过关，容易出现故障。

预防措施：- 定期检修维护：对盾构机进行定期检修和维护，及时更换老化的零部件，确保设备的正常运行。

- 严格配件质量控制：选择优质的盾构机配件供应商，确保配件质量过关，减少故障发生的可能性。

- 建立完善的维修保养制度：制定维修保养计划，明确责任人和时间节点，确保设备的长期稳定运行。

3. 土层沉降原因分析：土层沉降是盾构施工过程中常见的质量问题之一。

主要原因包括：- 施工参数设置不当：盾构施工过程中，推力、刀盘转速等参数设置不合理，导致土层沉降。

- 土层变形过大：由于地下水位变化、地质构造变动等原因，土层发生较大变形，导致沉降。

盾构到达洞门处为淤泥质黏土夹粉土及粉细砂层，地下水丰富，埋深浅，出洞风险极高，因此本次达到接收采用三轴搅拌加固、旋喷加固、冷冻加固和钢套筒接收四种方法相结合的接收方式，保证了盾构机进洞的安全。

在整个接收过程中，稍有控制不好，会造成如下问题。

以下问题虽然在我项目部施工过程中没有全部浮现，但结合类似工程经验，过程控制不当都会带来如下问题，影响安全、质量及进度。

1、套筒与洞门钢环固定不坚固，造成钢环错位。

2、工序安排不合理、安排不当、施工时间长造成暴露、掌子面垮塌。

3、钢套筒漏水，不利于保压。

4、后靠、支撑不坚固，套筒错位、变形。

5、盾构姿态不好，刮、蹭套筒使之变形。

6、刀盘在推进过程中被冻结。

我项目部的两次盾构到达、接收施工比较顺利，处理方法及总结如下：盾构进洞段的推进施工分三个阶段。

阶段划分区域详见下图盾构机进洞阶段划分区示意图。

盾构机进洞阶段划分区示意图盾构机推进至加固体，但刀盘尚未抵达冻结体刀盘中心刀进入加固体 1.05m 后，盾尾加强水泥砂浆的注入，切断刀盘先后的水力联系，刀盘中心刀进入加固体 2.25m 后，盾构停机检查，要求盾构机处于最佳状态，蒸汽发生器安装并试用后，再次开始推进，准备进入第二阶段的推进。

在第一阶段的推进过程中，需要注意以下事项：( 1 )推进过程中严格控制推进速度和总推力，避免进刀量过大引起的刀盘被卡。

加固区强度较高，推进速度在 3 ~ 15mm/min ，推力在 1600~1900T。

在刀盘转动过程中土仓内及刀盘前加注泡沫进行润滑和改良土体。

( 2 )严格控制盾构姿态，特殊是盾构切口的姿态，根据最后前50 环的姿态控制测量，和洞门中线的复核测量，确定洞门中心精确位置，控制目标为水平+40~+45mm ，垂直+65~ +100mm 之间。

( 3 )控制盾尾间隙，保证盾尾间隙的均匀，必要时安装转弯环管片进行调节。

(4)严格控制切口的土压力为 1.9~2.0bar。

( 5 )推进过程连续均匀，均衡施工，保证土仓内一定土压，防止出空土仓盾构机抬头上浮。

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?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，且衬砌构造不得侵入建筑限界。

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轨道交通一号线望湖城至大店盾构区间的施工经历，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，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。

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根本消失。

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〞。

当盾构机刀盘处于几种地层交织界面时，盾构机很容易产生“爬坡〞和“栽头〞现象。

盾构专业面试尝试题及答案问题一：请简述盾构机的基本工作原理是什么？答案：盾构机是一种用于地下隧道施工的自动化设备，其工作原理主要是通过旋转的刀盘切削前方土体，然后通过盾构机的推进系统将盾构机向前推进。

同时，盾构机内部的土仓将切削下来的土体运输出去。

盾构机在推进过程中，会安装预制的管片，形成隧道的内衬。

问题二：盾构机在施工过程中，如何保证隧道的稳定性？答案：保证隧道稳定性的措施包括：1) 选择合适的土压力和水压力，以确保土仓内的压力与周围土体的压力平衡；2) 及时安装管片，形成隧道的初期支护；3) 监控盾构机的姿态和位置，确保其按预定轨迹推进；4) 采用地层改良技术，改善土体的物理性质，减少施工对周围土体的扰动。

问题三：盾构机在施工过程中，常见的故障有哪些？答案：盾构机施工过程中可能遇到的常见故障包括：1) 刀盘堵塞，导致切削效率下降；2) 推进系统故障，影响盾构机的正常推进；3) 管片安装机故障，影响管片的安装质量；4) 液压系统泄漏，影响盾构机的操作性能；5) 电气系统故障，可能导致整个盾构机停机。

问题四：在盾构施工中，如何进行地层适应性分析？答案：地层适应性分析主要包括：1) 通过地质勘探获取地层的物理和力学性质；2) 根据地层特性选择合适的盾构机型和施工参数；3) 进行地层模拟试验，验证盾构机的适应性；4) 实施地层改良措施，提高盾构机的适应性。

问题五：盾构机在穿越复杂地层时，应采取哪些措施？答案：穿越复杂地层时，应采取以下措施：1) 预先进行地质勘探，了解地层的详细情况；2) 选择合适的盾构机型，确保其适应复杂地层；3) 实施地层预处理，如注浆加固、地层改良等；4) 严格控制盾构机的推进速度和土压力，防止地层不稳定；5) 加强隧道的支护，确保施工安全。

以上问题和答案仅供参考，实际面试中的问题可能会更加具体和深入。

希望这些内容能够帮助准备盾构专业面试的候选人。

盾构法施工过程中的常见问题及防治措施本文结合南京地铁二号线D2-TA05标所街站～向兴路站盾构区间隧道在施工中出现的问题,提出了解决这些问题的防治措施,为以后同类似的工程提供了参考与借鉴。

标签：盾构施工技术常见问题防治措施0 引言盾构法具有快速、安全、对地面建筑物影响小等诸多优点,已被越来越多地应用于城市地铁、公路、铁路等诸多施工领域。

盾构推进过程中掘削参数的变化会对地层产生扰动影响,诸如地表沉降、孔隙水压力、强度和承载力等物理力学参数的变化都是不可避免的;而土体的扰动往往又引发一系列环境病害,如造成周围建筑物开裂、倒坍、地表沉降,隧道内漏水、工作面漏砂等。

如何采用合理的施工技术避免或减轻环境病害的发生,是盾构法施工的难点。

1 工程概况所街站～向兴路站区间隧道位于江东中路上,在江东中路和纬八路交叉口隧道下穿低水河(河宽40.7m,河底标高3.0m);区间地下管线埋深较浅,一般在3.0m以内,不影响盾构推进。

区间隧道包括左线和右线,隧道外直径6.2m,内径直5.5m。

衬砌的设计强度为C50,抗渗强度等级为S10。

衬砌每环宽1.2m,由封顶块(K),领接块(B1、B2),标准块(A1、A2、A3)构成。

纵、环向均采用M30弯螺栓连接。

衬砌接缝间防水采用由三元乙丙橡膠制成的弹性密封垫。

本工程向兴路站～所街站区间属长江低漫滩地貌,地势较为平坦,场地地层呈二元结构,上部主要以淤泥质粉质粘土为主,下部以粉土和粉细砂为主,赋存于粘性土中的地下水类型为孔隙潜水,赋存于砂层中的地下水具微承压性,属微承压水。

2 地表沉降的原因与防治措施2.1 地表沉降的原因地层损失包括建筑空隙及超挖或其它土层流失,具体为①盾构工作面前方上体的挤入;②盾构上方土体挤入因盾构外壳直径和拼装管片直径不同产生的建筑空隙;③盾构纠偏引起土体超挖;④盾构推进有曲率时造成土体损失;⑤盾构推进时切口环上的突缘引起超挖;⑥盾构推进引起土体孔隙水压力变化,或因降水引起地下水位下降,引起土体固结沉降。

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，虽然盾构工法有不少的优点，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，非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：拆除封门时浮现涌水、流砂洞口土体流失盾构推进轴线偏离设计轴线封门外侧加固土体强度低地下水发生变化封门外土体暴露时间太长洞口土体加固效果不好洞口密封装置失效掘进面土体失稳盾构基座变形盾构后靠支撑发生位移或者变形出洞推进时盾构轴线上浮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；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，避免浮现不均匀受力后盾系统浮现失稳掘进面土体失稳反力架失效负环管片破坏钢支撑失稳正面土压力选择不当地质条件发生变化施工人员违规操作掘进速度出土速度施工机械浮现故障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。

土压平衡盾构施工中常见的问题及措施一、土压平衡盾构施工常见问题1.1盾构机身产生的滚动问题对于盾构机身所产生的滚动问题来说，主要是因刀盘切削开挖面土体引发的扭矩比盾构机壳体和隧道洞壁间的摩擦力矩大而诱发。

基于两地层分界面掘进工作过程中，因岩性差异很大，同时岩层稳定性比较好，如果扭矩偏高，但盾构机壳体和洞壁只有部分产生摩擦力，在摩擦力矩难以对刀盘切削土体形成的扭矩进行有效平衡时，便会导致盾构机身产生滚动问题。

值得注意的是，当滚动呈现大幅度状况时，会对管片拼装产生影响，并且也会导致隧道轴线发生偏斜的状况。

1.2泥饼问题当盾构机穿越粘性土层的情况下，因刀盘面需要维持比较高的压力，同时温度通常偏高，基于此条件下，受到高温、高压的影响，容易导致粘土压实固结，进而形成泥饼，尤其是基于刀盘中心位置，形成泥饼的几率颇高。

在形成泥饼的情况下，掘进速度会快速降低，同时刀盘扭矩也会升高，这样会使开挖的效率大幅度下降，严重情况下引发无法继续掘进的情况，严重影响施工进度。

1.3螺旋输送机产生的喷涌问题基于基岩裂隙水发育的条件下，隔水层厚度差异，同时经常出现缺失的情况，便易发生喷涌问题。

并且，倘若面对此类地层，在盾构机未能持续掘进，或掘进间歇的情况下，又或者同步注浆不够密实，导致流水通道形成，水压偏高，土质较差，置入土仓当中的渣土缺乏塑性，便会导致承压水和无塑性渣土之间发生螺旋输送器喷涌问题。

1.4地表沉降问题在土仓内压力不足的情况下，同时和外界水土压力处于不平衡条件下，容易导致盾构刀盘面前方土层发生坍塌事故，进而使地表沉降问题诱发。

并且当管片脱出盾尾之后，管片和地层之间存在一环形成建筑空间，若软岩地层当中未能及时做好同步注浆填充工作，则拱顶围岩易发生变形，进而导致地表出现沉降速率过大或过量沉降情况。

二、土压平衡盾构施工常见问题相关解决措施分析2.1盾构机身滚动问题的解决措施针对上述提到的盾构机身所产生的滚动问题，需采取的纠正措施为：一方面，加注适量的泡沫，使刀盘扭矩减小；另一方面，采取及时注浆处理措施，保证注浆量充分，并使用活性浆液使盾构周边摩擦力得到有效增大。

地铁盾构法施工中常见质量问题及处理措施分析摘要：盾构法是地铁施工中使用最为广泛的一种方法，一旦其出现问题，将会直接影响地铁工程的建设质量，增加地铁运行的风险。

所以在该方法应用中，要对其存在的质量问题进行细致研究，并制定合理的预防控制措施，以提高地铁工程建设质量。

本文就将对地铁盾构法施工中常见的质量问题进行分析，并提出合理的处理措施。

关键词：地铁盾构法；质量问题；盾构施工引言在地铁施工中，影响盾构施工技术质量的因素诸多，比如施工机械设备因素、人员应用因素、地质环境因素等。

在这个环节中，盾构机是盾构施工技术体系的关键性机械设备。

暗挖工程是城市地铁施工体系的关键性项目，在工程挖掘过程中，盾构法扮演着重要的施工角色，盾构机盾壳是一种良好的支护设备，通过对油缸、刀盘及其盾壳的结合，可以构成完整性的盾构推进体系，有利于提升地铁施工的效益，增强施工的稳定性及安全性，避免出现相关的安全事故，实现施工人员人身财产安全的维护。

在隧道开挖过程中，需要在开挖面前进行切削装置的设置，通过对其他机械设备的利用，将切削出的岩土运出隧道外。

在施工实践中，盾构法对周边交通环境的影响较小，为了确保地铁施工技术精确度的提升，施工前及施工过程中的环境监测工作是非常重要的。

1地铁盾构法施工中常见的质量问题1.1盾构端头井加固不到位盾构始发、接收端头井加固是盾构施工中重要的一环，其加固质量的好坏会直接影响到盾构机能否顺利始发、接收。

但是由于地质、水文等原因的影响，导致端头井加固过程中加固效果不理想。

以天津地区为例，洞门处地层多为粉砂层且含水率较高，导致端头井加固难度较大，加固质量难以有效保障。

1.2隧道渗漏水隧道渗漏水是地铁盾构施工中最常见也是最难解决的问题，其产生的原因主要有以下几点：（1）盾构机始发、接收过程中洞门防水措施没做好，环梁施工质量不到位导致洞门处漏水。

（2）管片自身质量缺陷，在管片生产过程中，设置密封垫的沟槽部位混凝土不密实有水泡、气泡等缺陷，管片拼装完成后，水从绕过密封垫，从水泡、气泡孔处渗漏进来。

盾构施工过程中难点及解决方案分析盾构施工过程中的难点及解决方案分析盾构施工是地下工程中常用的一种施工方法，通过在地下隧道中推进盾构机来进行隧道的开挖和支护。

在盾构施工过程中，常会面临各种各样的难点，本文将从地层条件、地下水、地下设施、设备故障等方面进行分析，并提出相应的解决方案。

一、地层条件地层条件是盾构施工中最重要的因素之一。

地层的复杂性和不均匀性会给盾构施工带来困难。

例如，当遇到坚硬的岩层或极软的土壤时，盾构机容易遭遇顶板坍塌、地面沉降或停机等问题。

解决方案：1.前期的地质勘探调查是保证盾构施工顺利进行的关键。

通过充分了解地层情况，合理调整施工方案，选用更适合的盾构机和刀盘，以应对不同地层的挑战。

2.在遇到困难的地层时，可以采用人工喷砼支护、预压法或管片补偿等措施来增强地层的稳定性。

二、地下水地下水是盾构施工中另一个常见的难点。

地下水的涌入会导致隧道顶板下沉、设备损坏等问题。

解决方案：1.在盾构机施工前，进行充分的水文地质调查，预测地下水涌入量，合理设计施工方案，采取相应的水封措施。

2.在进入地下水较多的地层时，可以采用压气式盾构机，通过内部施加高压空气，形成气囊，阻止地下水涌入。

三、地下设施盾构施工可能会穿越或靠近各种地下设施，如地铁、管道、电缆等，这会给施工带来一定的风险。

解决方案：1.在施工前，充分了解区域内的地下设施分布情况，采取相应的措施，如选择避开或加固周围的设施。

2.借助先进的无损探测技术，如激光雷达扫描、地质雷达探测等，精确识别地下设施的位置，保障施工的安全进行。

四、设备故障盾构机在施工过程中可能会出现故障，这会导致施工的延误和成本的增加。

解决方案：1.定期进行盾构机的检修和维护，确保设备的正常运行。

2.在施工过程中，设立专门的设备监控和故障预警系统，及时发现设备问题并采取措施，避免故障对施工的影响。

总结：在盾构施工过程中，地层条件、地下水、地下设施和设备故障都是常见的难点。