《盾构施工方法》

精心整理

上海长兴岛域输水管线工程盾构推进

环境监测

技术方案

上海东亚地球物理勘查有限公司

二00八年五月精心整理

目录

一工程概况

二盾构推进对周边环境影响程度的分析和估计

三监测施工的依据

四监测内容

五监测技术方案

六监测人员安排

七技术及质量保证措施

八附图 精心整理

上海长兴岛域输水管线工程盾构推进环境监测技术方案

前 言

科学技术的发展与试验技术的发展息息相关。历史上一些科学技术的重大突破都得益于试验测试技术。因此，试验测试技术是认识客观事物最直接、最有效的方法，也是解决疑难问题的必要手段，试验测试对保证工程质量、促进科学的发展具有越来越重要的地位和作用。测量技术在土建工程中同样占有重要地位，它在各类工程建筑，尤其是在地下工程中已成为一个不可或缺的组成部分。随着科学技术的发展，测量的地位更显关键和重要。早期地下工程的建设完全倚赖于经验，19世纪才逐渐形成自己的理论，开始用于指导地下结构设计与施工。于是在重大或长大隧道中，及时掌握现场的第一手资料，进行动态分析，就成为施工控制的重要项目之一。因此施工量测项目显得更加突出和重要。为了验证设计和计算是否合理，运营是否安全，各种工程试验与测试技术的研究和应用也越来越受到施工和科研工作者的重视。地下工程的设计，必须将现场监控量测列入设计文件，并在施工中实施。现场监控量测是判断围岩和隧道的稳定状态，保证施工安全，指导施工顺序，进行施工管理，提供设计信息的重要手段。掌握围岩和支护动态，按照动态管理量测断面的信息，正确而经济的施工；量测数据经分析处理与必要的计算和判断，预测和确定到最终稳定时间，指导施工工序和实施二次衬砌的时间；根据隧道开挖后围岩稳定性的信息，进行综合分析，检验和修正施工前的预设计；积累资料，已有工程的量测结果可应用到其他类似的工程中，作为其他工程设计和施工的参考依据。

盾构在推进过程中必然会造成地面沉陷、位移现象，针对这种情况本监测工程设置了相应的监测手段，对在盾构推进过程中产生的各种变形进行实时监测。

第1篇

一、引言

随着我国城市化进程的加快，城市交通拥堵、环境污染等问题日益突出，地下空间开发利用成为解决这些问题的有效途径。盾构法作为一种高效、环保的地下工程开挖方法，在地铁、隧道、地下通道等工程中得到广泛应用。本文将对盾构工程施工方法进行详细介绍。

二、盾构法简介

盾构法是一种利用盾构机在地下开挖隧道的方法。盾构机由盾构主体、刀盘、推进系统、注浆系统、泥水处理系统等组成。在施工过程中，盾构机在土体中推进，形成隧道空间，同时注浆填充盾构机与土体之间的空隙，确保隧道结构的稳定。

三、盾构施工方法

1. 施工准备

（1）现场勘查：对施工现场进行详细勘查，了解地质条件、地下管线、周边建筑物等情况，为施工方案制定提供依据。

（2）施工方案：根据勘查结果，制定详细的施工方案，包括盾构机选型、施工工艺、进度安排、质量控制、安全管理等。

（3）设备安装：安装盾构机及其配套设备，包括刀盘、推进系统、注浆系统、泥水处理系统等。

（4）临时设施：搭建施工临时设施，如施工围挡、排水设施、通风设施等。

2. 盾构始发

（1）端头处理：根据地质条件和隧道结构要求，对盾构始发端头进行加固处理，确保盾构机顺利始发。

（2）盾构机就位：将盾构机安装在始发洞室内，确保其位置准确、稳定。

（3）盾构机调试：对盾构机进行调试，确保其各项性能指标符合要求。

3. 盾构掘进

（1）掘进参数控制：根据地质条件和隧道结构要求，合理设置掘进参数，包括推进速度、刀盘转速、注浆压力等。 （2）土体控制：采用刀盘刀具、渣土改良技术、管片壁后同步注浆与二次注浆等措施，确保土体稳定，防止地面沉降、隧道变形等问题。

（3）盾构姿态控制：通过调整掘进参数、纠偏装置等手段，确保盾构机在掘进过程中保持稳定姿态。

4. 管片拼装

（1）拼装成环：盾构推进结束后，迅速拼装管片成环，确保隧道结构的完整性。

（2）拼装顺序：从下部的标准管片开始，依次左右两侧交替安装标准管片，然后拼装邻接管片，后安装楔形管片。

复杂盾构法施工技术

1.11.1 技术内容

盾构法是一种全机械化的隧道施工方法，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生坍塌。同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械外运出洞，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。由于盾构施工技术对环境影响很小而被广泛地采用，得到了迅速的发展。

复杂盾构法施工技术为复杂地层、复杂地面环境条件下的盾构法施工技术，或大断面圆形（洞径大于10m）、矩形或双圆等异形断面形式的盾构法施工技术。

选择盾构形式时，除考虑施工区段的围岩条件、地面情况、断面尺寸、隧道长度、隧道线路、工期等各种条件外，还应考虑开挖和衬砌等施工问题，必须选择安全且经济的盾构形式。盾构施工在遇到复杂地层、复杂环境或者盾构截面异形或者盾构截面大时，可以通过分析地层和环境等情况合理配置刀盘、采用合适的掘进模式和掘进技术参数、盾构姿态控制及纠偏技术、采用合适的注浆方式等各种技术要求来解决以上的复杂问题。盾构法施工是一个系统性很强的工程，其设计和施工技术方案的确定，要从各个方面综合权衡与比选，最终确定合理可行的实施方案。

盾构机主要是用来开挖土、砂、围岩的隧道机械，由切口环、支撑环及盾尾三部分组成。就断面形状可分为单圆形、复圆形及非圆形盾构。矩形盾构是横断面为矩形的盾构机，相比圆形盾构，其作业面小，主要用于距地面较近的工程作业。矩形盾构机的研制难度超过圆形盾构机。目前，我国使用的矩形盾构机主要有2个、4个或6个刀盘联合工作。

1.11.2 技术指标

（1）承受荷载：设计盾构时需要考虑的荷载，如土压力、水压力、自重、上覆荷载的影响、变向荷载、开挖面前方土压力及其他荷载。

（2）盾构外径：所谓盾构外径，是指盾壳的外径，不考虑超挖刀头、摩擦旋转式刀盘、固定翼、壁后注浆用配管等突出部分。

（3）盾构长度：盾构本体长度指壳板长度的最大值，而盾构机长度则指盾构的前端到尾端的长度。盾构总长系指盾构前端至后端长度的最大值。

【内容摘要】盾构法隧道施工在地铁建设中应用最为广泛。在实施盾构法隧道施工监理工作中监理人员应熟悉和掌握施工质量监控重点及相应对策，从而为业主提供优质的监理服务

【关键词】 盾构法隧道 监理 监控重点 对策

㈠引言

近年来，为适应城市发展需要和满足城市居民日益增长的出行需求，上海市地铁建设不断加快了建设步伐。根据上海地区软土地质的特点，地铁区间隧道建设一般都采用盾构法施工，盾构法施工是以盾构机为隧道掘进设备，以盾构机的盾壳作支护，用前端刀盘切削土体，由千斤顶顶推盾构机前进，以开挖面上拼装预制好的管片作衬砌，从而形成隧道的施工方法。盾构机的类型有多种，目前在上海地铁区间隧道建设中以土压平衡式盾构应用最为广泛。土压平衡盾构工艺原理是利用安装在盾构最前面的全断面切削刀盘，将正面土体切削下来的土进入刀盘后面的密封舱内，井使舱内具有适当压力与开挖面水土压力平衡，以减少盾构推进对地层土体的扰动，从而控制地表沉降或隆起，在出土时由安装在密封舱下部的螺旋运输机向排土口连续的将土渣排出。由于地铁盾构法隧道施工技术难度大、施工风险高、质量要求高、不可预测因素多。因此，监理人员应熟悉和掌握盾构法隧道施工监理监控重点及相应对策，在监理工作中才能真正做到有效地对施工质量进行监控，从而为业主提供优质的监理服务。 本人有幸参加了地铁二号线西延伸工程的施工监理工作，在区间隧道掘进施工监理过程中，通过不断摸索与总结，也积累了一些菲薄的工作经验， 以下就以土压平衡式盾构为例，对隧道掘进施工中监理应监控的重点及采取的对策，谈几点体会，以为抛砖引玉。

㈡正文

1.盾构始发（出洞）阶段

盾构始发（出洞）阶段是控制盾构掘进施工的首要环节。在盾构始发（出洞）前、后各项准备工作中监理需监督承包单位做好充分的技术、人员、材料、设备准备，并对盾构是否具备出洞条件予以审查，确保盾构在安全可靠的前提下能顺利出洞。

1.1盾构出洞土体加固

为了确保盾构出洞施工的安全和更好地保护附近的地下管线和建（构）筑物，盾构出洞前需对出洞区域洞口土体进行加固。土体加固的方法较多（如水泥搅拌桩加固、旋喷桩加固等），但无论采用何种加固方法，对土体加固的效果检验始终应作为监理重点控制的内容。在确保加固效果满足设计要求前提下，才能同意盾构出洞，否则应督促承包方及时采取补救措施。针对土体加固监理人员应重点关注以下三方面：