土压平衡盾构施工中常见的问题及措施

接触盾构机半年多了，对盾构机常见的问题有了一定的认识和体会，总结下以供参考学习！1 盾构机身滚动问题盾构机身滚动是由于刀盘切削开挖面土体产生的扭矩大于盾构机壳体与隧道洞壁之间的摩擦力矩而产生的。

在两地层分界面掘进时，由于岩性差别太大且岩层稳定性较好，此时扭矩很大，而盾构机壳体与洞壁之间只有部分产生摩擦力，当摩擦力矩无法平衡刀盘切削土体产生的扭矩时将引起盾构机身的滚动，过大的滚动会影响管片的拼装，也会引起隧道轴线的偏斜。

一般情况下，当滚动偏差超过0.5°时，应及时采用以下方法进行纠正。

1）针对性地加注泡沫减小刀盘扭矩。

2）及时注浆，确保注浆量，采用活性浆液等措施增大盾构周边摩擦力。

3）改变刀盘旋转方向，放慢推进速度。

2 泥饼问题盾构机穿越粘性土层时，由于刀盘面需维持较高的压力，而且温度一般也很高。

这样粘性土在高温、高压作用下易压实固结产生泥饼，特别是在刀盘的中心部位。

当产生泥饼时，掘进速度急剧下降，刀盘扭矩也会上升，大大降低开挖效率，甚至无法掘进。

施工中主要采取下列措施。

1）在到达这种地层之前把刀盘上的部分滚刀换成刮刀，增大刀盘的开口率。

2）适量增加泡沫的注入量，减小碴土的黏附性，降低泥饼产生的几率。

3）刀盘背面和土仓压力隔板上设搅拌棒，以加强搅拌强度和范围，并通过土仓隔板上搅拌棒的泡沫孔向土仓中注射泡沫，改善渣土和易性，增大渣土流动性。

4）必要时螺旋输送机内也要加入泡沫，以增加碴土的流动性，利于碴土的排出。

5）采用2/3仓土加气压模式掘进。

6）一旦产生泥饼，可空转刀盘使泥饼在离心力的作用下脱落。

确保开挖面稳定的情况下也可采用人工进仓清除。

3 螺旋输送机喷涌问题当基岩裂隙水发育时，隔水层厚度不一致且常缺失。

在这种地层中，如果盾构机没有连续掘进或掘进间歇，以及同步注浆不密实形成流水通道，水压较大，土质不良，进入土仓的渣土不具有一定的塑性（粘土矿物质含量少，密水性差），那么承压水与无塑性渣土容易形成螺旋输送器喷涌。

土压平衡式盾构机掘进中的一些问题及防治一、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，如大块孤石；（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、盾构正面平衡压力的过量波动1、现象在盾构推进及管片拼装的过程中，开挖面的平衡土压力发生异常的波动，与理论压力值或设定压力值发生较大的偏差。

2、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土压力与设定压力的偏差。

3、预防措施（1）正确设定盾构推进的施工参数，使推进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加注水或泡沫等润滑剂，提高出土的效率。

当土体很软，排土很快影响正面压力的建立时，适当关小螺旋机的闸门，保证平衡土压力的建立；（3）管片拼装作业，要正确伸、缩千斤顶，严格控制油压和伸出千斤顶的数量，确保拼装时盾构不后退；（4）正确设定平衡土压力值以及控制系统的控制参数；（5）加强设备维修保养，保证设备完好率，确保千斤顶没有内泄漏现象。

盾构法施工质量通病及防治（二）第二节盾构掘进盾构掘进是盾构法隧道施工旳重要工序, 要保证隧道旳实际轴线和设计轴线相吻合, 并保证管片圆环拼装质量, 使隧道不漏水, 地面不产生大旳变形。

1、土压平衡式盾构正面阻力过大1.1、现象盾构推进过程中, 由于正面阻力过大导致盾构推进困难和地面隆起变形。

1.2、原因分析⑴盾构刀盘旳进土开口率偏小, 进土不畅通；⑵盾构正面地层土质发生变化；⑶盾构正面遭遇较大块状旳障碍物；⑷推进千斤顶内泄漏, 达不到其自身旳最高额定油压；⑸正面平衡压力设定过大；⑹刀盘磨损严重。

1.3、防止措施⑴合理设计进土孔旳尺寸, 保证出土畅通；⑵隧道轴线设计前, 应对盾构穿越沿线作详细旳地质勘查, 摸清沿线影响盾构推进旳障碍物旳详细位置、深度, 以使轴线设计考虑到这一状况；⑶详细理解盾构推进断面内旳土质状况, 以便及时优化调整土压设定值、推进速度等施工参数；⑷常常检修刀盘和推进千斤顶, 保证其运行良好；⑸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。

1.4、治理措施⑴采用辅助技术, 尽量采用在工作面内进行障碍物清理, 在条件许可旳状况下, 也可采用大开挖施工法清理正面障碍物；⑵增添千斤顶, 增长盾构总推力。

2、泥水加压平衡式盾构正面阻力过大2.1、现象盾构推进过程中, 由于正面阻力过大导致盾构推进困难。

2.2、原因分析⑴泥水平衡系统不能建立或泥水压力过大；⑵盾构刀盘旳进土开口率偏小, 进土不畅通；⑶盾构正面地层土质发生变化；⑷盾构正面遭遇较大块状旳障碍物；⑸推进千斤顶内泄漏, 达不到其自身旳最高额定油压。

2.3、防止措施⑴严格控制泥水质量, 精确设定泥水平衡压力、推进速度等施工参数, 同步保证泥水输送系统旳正常运行；⑵详细理解盾构推进断面内旳土质状况, 以便及时优化调整平衡压力设定值、推进速度等施工参数, 同步配制与土质相适应旳泥水；⑶在盾构穿越沿线做好详尽旳地质勘查, 事先清除障碍物或调整设计轴线；⑷常常检修推进千斤顶, 保证其运行良好。

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。

盾构工程施工中重点难点及主要应对措施概述盾构工程是一种在地下施工的工程方式。

由于盾构工程施工环境狭小，施工过程中会出现一些重点难点问题，因此需要采取一些有效的应对措施，以确保工程的施工质量。

提高开挖质量在盾构工程施工中，开挖是一个非常重要的环节，同时也是施工中的主要难点之一。

开挖质量的高低，直接决定了盾构隧道施工的质量和进度。

要提高开挖质量，可以采取以下措施：•采用先进的掘进工具和设备，在保证安全的前提下提高效率，确保开挖质量；•严格按照设计要求进行施工，避免出现错误的开挖方案；•根据不同地层环境，采取不同的开挖方式。

处理地层困难在盾构工程中，地层环境复杂多样，有时会遇到地层困难问题，如地质结构复杂、随时有泥水突入等。

为了有效应对这些地层困难，可以采取以下措施：•在施工前，进行详细的地质勘探，尽力预测可能遭遇的地层困难，为应对提供基础；•采用先进的掘进工具和设备，在困难地层中穿越地面；•根据不同的地质环境，采取差别化的支护设计和措施。

提高盾构机设备的运行效率盾构工程中盾构机的运行效率直接影响工程施工进度。

因此，需要采取以下措施，提高盾构机运行效率：•对盾构机进行养护维护，避免设备故障和停机时间的增加；•制定详细的运输计划，严格按计划运输备件和材料，确保盾构机运行没有中断。

解决安全问题盾构工程中安全问题是不可忽视的问题。

为了确保盾构工程施工安全，可以采取以下措施：•制定详细的安全计划，对施工现场安全进行全面的检查和监督；•采用经验丰富、技术过硬的施工人员，保障施工过程的安全；•强制执行安全检查制度，发现问题及时整改和解决。

盾构工程施工中的难点问题多种多样，但只要采取科学有效的应对措施，就能顺利完成工程施工。

因此，必须重视施工过程中的实际情况，根据具体情况采取正确的解决方案，为工程的顺利实施提供坚实的保障。

城市建筑工程近年来随着国内盾构机生产及施工水平的不断提高，盾构法施工在国内隧道工程施工中得到了越来越广泛的应用。

虽然国内盾构法施工技术已基本成熟但是施工中大大小小的事故还是频繁发生，其主要原因之一便是行业发展太快，相关技术管理人员储备不足，部分技术管理人员对盾构法施工经验不足，对盾构法施工原理掌握不够，遇到突发事件处理不当；针对这种情况本文就土压平衡盾构机施工中常见突发事件的形成原因及处理方法加以探讨和总结，希望能为部分同仁提供一定的帮助。

一、土压平衡盾构机几种常见突发情况及原因分析1.刀盘不转。

a、刀具损坏、脱落，造成扭矩突然增大，当大于其安全扭矩时，刀盘停止旋转，再次启动困难。

b、盾构掘进结束后，立即停止刀盘旋转，停机扭矩过大。

c、掌子面的突然坍塌或失稳造成刀盘被卡住。

d、渣土改良不好。

e掘进复合地层刀盘贯入度过大，导致刀具被地层卡住。

f止浆板损坏注浆浆液逆流到掌子面，或地层加固浆液进入掌子面，盾构停机时间较长时浆液凝固把刀盘裹住。

g 遇到孤石、异物或建（构）筑物被卡。

h急停按钮被按下或设备故障。

2.盾体卡死。

a、刀具、刀盘磨损严重，开挖直径不足。

b、地层中异物挤压卡住盾体。

c、转弯时盾体与地层干涉。

d、盾尾间隙未控制好，盾尾与管片干涉。

e、盾构长时间停机，盾体被注浆浆液或地层加固浆液包裹。

3.主轴承密封损坏。

a、设计不合理、制造过程存在缺陷。

b、盘、土仓结泥饼后土仓温度持续居高不下。

c、地层中存在坚硬的异物，异物进入土仓造成轴承部位损坏。

d、盾构机操作人员没有掌握渣土改良效果，没有实时观测土仓和渣土温度。

e、设备运转过程中没有及时足量的注入油脂或油脂质量不达标，杂物进入密封。

f、冷却水循环未起效果，密封温度长期过高。

4.盾尾密封失效。

a、盾尾密封设计不合理、自身质量或安装质量存在缺陷，始发前手涂油脂质量不达标。

b、盾尾油脂质量不达标、注入量不足、注入方法不合理。

c、区间距离过长密封磨损、疲劳损坏。

土压平衡盾构施工若干方面的探讨一、盾构机机身滚动问题盾构机机身滚动是由于刀盘切削开挖面土体产生的扭矩大于盾构机壳体与土体的摩擦力矩而产生的，当摩擦力矩无法平衡刀盘切削土体扭矩时将引起盾构壳体滚动，过大的滚动会影响管片拼装，也会引起隧道轴线偏移，一般情况下当滚动值超过5时（0.5°），采用以下方法纠正：1.针对性的加注泡沫降低刀盘扭矩。

2.及时注浆，确保注浆量，增大盾构周边的摩擦力。

3.改变刀盘旋转方向，放慢推进速度。

二、盾构机穿越砂层、粘土层的技术措施问题1.粘性土层粘性土层过多的细颗粒含量使其具有较强的粘附作用被粘附在刀盘和土仓内壁，一般会堆积在土仓左下、右下底部搅拌棒不能触及到的地方，造成刀盘扭矩增大，铰接压力变大，推进压力变大，推进速度降低，由于压力较大，粘土被压密固化造成掘进和出土困难，由于不能很好地融合搅匀单独排出造成土仓内温度升高更不利于排土，造成不良循环，存在风险性、材料浪费等。

2.砂性土层砂性土层内摩擦角大，渣土流动性差，排土困难，容易造成地面沉降。

通过砂层、粘性土层主要技术措施如下：（1）在即将进入砂层推进时严密注意开挖面和土仓压力变化，注意螺旋机出土口渣土的形状、流态和温度变化。

（2）严格控制出土量，确保土仓压力，以稳定工作面控制地表沉降。

（3）推进过程中向土仓内及刀盘面板注入泡沫或膨润土泥浆进行渣土改良，提高渣土流动性和止水性，防止涌水涌沙发生喷涌现象，利于螺旋输送机排土。

（4）选择合理的推进参数快速通过，将施工引起的对地层的影响减到最小。

（5）控制好盾构姿态，防止盾构上抬。

（6）适当缩短水泥浆的胶凝时间保证同步注浆的质和量，减少地层损失以控制地表沉降。

（7）当通过砂层时尽量避免不正常停机，缩短停机时间；根据推进压力、铰接压力、铰接行程、推进速度和出土情况，土质和土体温度从而判断分析和处理所出现的问题。

（8）在粘性土层中推进利用隔板上泡沫孔和水孔向土仓内注入泡沫和水，利于渣土排出，当刀盘结泥饼可高速空转刀盘利用离心力的作用脱落。

土压平衡盾构施工技术难点及处理措施【摘要】土压平衡盾构以其高效、安全、环保等优点，已被广泛应用于地铁施工中，虽然技术成熟，但施工中一些常见的问题，施工方依然应当采取预防及处理措施，从而确保地铁工程的施工质量。

本文根据实际工作经验，对施工中几个常见的难题探讨了其预防及处理措施。

【关键词】土压平衡盾构；盾构法隧道；事故预防；处理一、盾构刀盘结泥饼问题盾构机穿越粘土地层时，如掘进参数不当，则刀盘和土仓会产生很高的温度，这样粘土在高温、高压作用下易压实固结成泥饼，特别是刀盘的中心部位。

当泥饼产生，最终会导致盾构无法掘进。

施工中采取的主要技术措施为：1）施工前分析隧道范围内的地层情况，在到达此地层前把刀盘上的部分滚刀换成齿刀，增大刀盘的开口率。

3）合理增加刀盘前方泡沫的注入量，增大碴土的流动性，减小碴土的黏附性，降低泥饼产生的几率。

5）必要时螺旋输送机内也要加入泡沫，以增加渣土的流动性，利于渣土的排出。

6）如果刀盘产生泥饼，可空转刀盘，使泥饼在离心力的作用下脱落，施工过程中确保开挖面稳定。

7）如上述方法均未能奏效，则可采用人工进仓处理的方式清除泥饼，人工进仓处理前如掌子面地层软弱，则需进行预加固。

二、桩基侵入盾构隧道城市地铁线路规划设计应避开重要建（构）筑物、避开建筑物的桩基，但城市中心区内房屋建筑较为密集，要求线路选线时避开所有的建筑物是不现实的，因此难免会有一些建筑物桩基侵入隧道，由于许多桩基为钢筋混凝土结构，盾构机无法通过，需要对桩基进行拆除。

针对侵入盾构隧道的桩基，采取的措施为：1）具有承载力的桩基，采取桩基托换方法。

2）大竖井暗挖拆除桩基方法。

3）小竖井开挖分区拆除桩基方法。

4）人工挖孔+暗挖横通道拆除桩基方法。

深圳市地铁龙岗线西延段3153标盾构区间下穿燕南人行天桥，开工前该桥地表以上部分已经拆除，但桩基并没有拆除。

调查资料显示共有8根直径为1.2m 的人工挖孔桩侵入右线隧道，盾构机无法安全、顺利通过。

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。