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盾构施工技术试题一、选择题：1、刚性挡土墙在外力作用下向填土一侧移动，使墙后土体向上挤出隆起，则作用在墙上的水平压力称为（）。
A．水平推力B．主动土压力C．被动土压力2、混凝土配合比设计要经过四个步骤，其中在施工配合比设计阶段进行配合比调整并提出施工配合比的依据是（）。
A．实测砂石含水率B．配制强度和设计强度间关系C．施工条件差异和变化及材料质量的可能波动3、盾构掘进控制“四要素”是指（）。
A．始发控制、初始掘进控制、正常掘进控制、到达控制B．开挖控制、一次衬砌控制、线形控制、注浆控制C．安全控制、质量控制、进度控制、成本控制4、盾构施工中，（）保持正面土体稳定A．可B．易C．必须5、土压平衡盾构施工时，控制开挖面变形的主要措施是控制：（）A．出土量B．土仓压力C．泥水压力6、开挖面稳定与土压的变形之间的关系，正确的描述是：（）A．土压变动大，开挖面易稳定B．土压变动小，开挖面易稳定C．土压变动小，开挖面不稳定7、土压平衡式盾构排土量控制我国目前多采用（）方法A．重量控制B．容积控制C．监测运土车8、隧道管片中不包含（）管片A．A型B．B型C．C型9、拼装隧道管片时，盾构千斤顶应（）A．同时全部缩回B．先缩回上半部C．随管片拼装分别缩回10、向隧道管片与洞体之间间隙注浆的主要目的是（）A．抑制隧道周边地层松弛，防止地层变形B．使管片环及早安定，千斤顶推力能平滑地向地层传递C．使作用于管片的土压力均匀，减小管片应力和管片变形，盾构的方向容易控制11、多采用后方注浆方式的场合是：（）A．盾构直径大的B．在砂石土中掘进C．在自稳性好的软岩中掘进12、当二次注浆是以（）为目的，多采用化学浆液。
A．补足一次注浆未填充的部分B．填充由浆液收缩引起的空隙C．防止周围地层松弛范围的扩大13、盾构方向修正不会采用（）的方法A．调整盾构千斤顶使用数量B．设定刀盘回转力矩C．刀盘向盾构偏移同一方向旋转14、以下选项中，不是盾构机组成部分的是（）A．切口环B．支撑环C．出土系统15、以下选项中，不是盾构法施工隧道的主要步骤（）A．在拟建隧道的始发端和到达端各修建一个工作井，盾构在始发端工作井内安装就位。
盾构掘进技术施工要点一、土压平衡盾构掘进（一）土压平衡式掘进特点土压平衡盾构，是将开挖下来的土砂充满到开挖面和隔板之间泥土仓，根据需要在其中注入改良材料，用适当的土压力确保开挖面的稳定性。
通过贯穿隔板设置的螺旋输送机，可在推进的同时进行排土。
在施工时，必须在开挖两层隔板之间充满土砂，对其进行加压达到满足开挖面的稳定需要的状态。
为了获得适合于盾构推进量的排土量，要对土压力和出土盘进行计量，对螺旋式排土器的转数和盾构的推进速度进行控制，达到平衡状态，同时，还要掌握刀盘扭矩和推力等，进行正确的控制管理以防止开挖面的松动和破坏。
（二）土仓压力管理（1）在土压平衡盾构的施工中，为了确保开挖面的稳定，要适当地维持压力舱压力。
一般，如果土仓压力不足，发生开挖面的涌水或坍塌风险就会增大。
如果压力过大，又会引起刀盘扭矩或推力的增大而发生推进速度下降或地面隆起等问题。
（2）土仓压力管理的基本思路是：作为上限值，以尽量控制地表面的沉降为目的而使用静止土压力；作为下限值，可以允许产生少量的地表沉降，但可确保开挖面的稳定为目的而使用主动土压力。
（3）掌握开挖面的稳定状态，一般是用设置在隔板上的土压计来确定土仓压力。
（4）推进过程中，土仓压力维持有如下的方法：①用螺旋排土器的转数控制；②用盾构千斤顶的推进速度控制；③两者的组合控制等。
通常盾构设备采用组合控制的方式。
（5）要根据各施工条件实施良好的管理。
另外，需要确认伴随推进所产生的地基的变形、排土状态、刀盘扭矩以及其变化情况，及时在推进中修正土仓压力。
（三）排土量管理（1）为了一边保持开挖面的稳定一边顺利地进行推进，则需要适量地进行排土，以维持排土量和推进量相平衡。
可是，由于围岩的重度在掘进中会有一定的波动，以及受添加剂的种类、添加量或排土方式等因素的影响，排出渣土的重度也会发生变化，所以要恰当地掌握排土量是比较困难的。
另外，作为排土，其状态可在半固体状态到流体状态之间变化，其性状是各种各样的。
盾构施工方案及施工方法引言盾构是一种现代化的地下工程施工方法，它在地下挖掘过程中使用隧道盾构机，避免了传统开挖方法对环境的破坏。
本文将介绍盾构施工的方案和方法，并分析其优势和适用范围。
盾构施工方案初步设计在盾构施工前，需要进行初步设计，包括确定盾构线路、环片结构、土质特性分析等。
初步设计的目标是满足工程要求，并确保施工的安全和效率。
根据工程的要求和地质条件，选择合适的盾构机。
盾构机通常包括土压平衡盾构机和硬岩盾构机两种类型。
土压平衡盾构机适用于软土层和含水层的施工，而硬岩盾构机适用于硬岩层和较坚硬的土层。
施工准备施工前需要做好充足的准备工作。
包括制定详细的施工计划、确定施工时间和工期、准备施工所需的设备和材料等。
同时，要进行现场勘察和地质勘测，确保施工的顺利进行。
排水设计在盾构施工过程中，必须处理地下水的流动问题。
根据地质条件和盾构线路，制定合适的排水设计方案。
排水设计要考虑地质结构、水位变化以及盾构机施工过程中可能遇到的水压等因素。
预拼装在施工现场将盾构机预先拼装起来，包括安装刀盘、支架和推进装置等组件。
预拼装有助于提高盾构施工的效率和减少施工期间的风险。
盾构机推进盾构机通过刀盘的旋转推进地下，将土壤推挤到后方的推进辊上，在顶盾和尾盾的作用下，推进到下一个环片的位置。
推进速度要根据地质和盾构机的性能来合理确定。
排土处理在盾构推进过程中，产生的土壤需要及时处理和清理。
常见的处理方法包括利用螺旋输送机将土壤转移到地上，或者直接利用管道将土壤排放到远离施工现场的地方。
环片安装盾构施工中的环片是构成隧道壁的关键部分。
在盾构机推进到下一个环片位置后，需要安装预制的环片。
环片安装时要注意对接的密实性和准确性，确保隧道施工的质量。
工程质量控制在盾构施工过程中，需要对工程质量进行严格的控制。
包括监测隧道的水平偏差和垂直偏差，控制盾构推进的速度和姿态等。
同时，要随时检查和修复盾构机的故障，确保施工的连续性和稳定性。
盾构始发施工方法与技术措施1）盾构始发流程
本工程盾构始发施工具体工艺流程详见下图。
盾构始发施工流程
2）施工方法及要点
盾构始发施工方法及要点详见下表。
盾构组装顺序示意图
盾构始发施工方法及要点
以防止盾构机主机在基座上产生旋转。
防止碰撞。
配电系统，
前的条件验收工作，始发条件经自检，检查结果全部达到要求，报监理初审，
检测其标高、
吊机收紧后，用氧焊割除或拆除螺栓。
先拧紧螺栓，
盾构始发易出现基座变形、姿态突变等质量通病，其主要预防技术措施详见下表。
盾构始发施工质量通病及预防技术措施。
盾构隧道施工测量技术任何一个盾构测量项目的工作都是围绕这三大要素来展开。
从测量方案的制定到测量过程的实施都是为了如何保证三大要素的质量来最终保证隧道施工的精度。
地铁施工测量按服务性质分类可以分为施工控制测量、细部放样测量（铺轨基标测量）、竣工测量和其它测量等作业。
一、施工控制测量1、地面控制测量：维护施工期间地面的平面、高程主控制网完整，维持其可靠、可用；为施工方便加密地面控制点（包括地面工程、明挖工程的地面中桩）并维持其可靠、可用。
2、联系测量：明挖工程投点、定向，暗挖工程竖井投点、定向,向地下传递高程。
3、地下控制测量：明挖地下中桩体系控制测量，暗挖地下主导线控制测量，明、暗挖工程地下主水准网控制测量，进行分段贯通测量，平差地下平面、高程主控制网，照顾各段工程间的衔接。
贯通后平差确定地下主控制网的坐标、高程。
二、细部放样测量1、建筑物、构筑物的结构和装修工程放样，设备、管网安装工程放样，包括暗挖法中为施工导向，盾构机定位、纠偏和装配式衬砌的拼装等要求而进行的测量作业。
2、精确铺轨要求的测量作业。
重点是控制铺轨基标测设来保证轨道的设计位置和线路参数，同时亦保证行车隧道的限界要求。
三、竣工测量竣工测量主要包括与线路相关的线路结构竣工测量、线路轨道竣工测量、沿线设备竣工测量以及地下管线竣工测量等。
其他测量作业是指为工程前期、后期工作，为工程措施服务的测量作业和控制施工影响的地上、地下及周围建筑物的变形观测等测量作业。
盾构施工测量的主要内容：地面测量控制网的交接桩。
地面测量控制网点复核及加密。
贯通测量技术方案的制订。
联系测量。
地下控制测量（地下主控导线测量、施工导线测量）。
盾构机的导向测量。
竣工测量等等。
贯通误差：地铁的贯通测量是指盾构从始发井始发沿设计线路方向和坡度到达预留洞门贯通。
此时盾构中心与预留洞门中心的偏差即为贯通误差。
贯通误差包括测量误差和施工误差两部份。
地铁隧道的贯通施工影响环节多。
其影响因素主要有：1、地面控制测量误差2、竖井联系测量误差3、地下导线测量误差4、贯通处洞门中心坐标测量误差5、盾构姿态的定位测量误差一、施工测量质量管理目标和基本质量指标(GB50308-2008)(1) 质量指标：在任何贯通面上，地下测量控制网的贯通误差，横向中误差不超过±50mm，竖向中误差不超过±25mm。
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1 盾构机分体式始发技术
TBM Separate starting technique 刘海锋 古 力 Liu Haifeng Gu Li 广州市盾建地下工程有限公司 Guangzhou Municipal Dunjian Underground Construction Engineering CO.LTD.
摘 要：在地铁盾构隧道施工中，对短竖井盾构机分体始发的经济性、设备安装、设备改造等相关技术和始发中应该注意事项等进行分析和探讨，并就其中关键问题提出解决的对策。 关键词：盾构隧道 短竖井 分体式 始发 技术
【abstract】:The TBMs are widely used in constructing underground tunneling. In this paper ,we introduce the separated TBM starting to advance in short silo and analyze and discuss its economical, equipments installing，equipments refitting ,etc., and bring up some solutions about key techniques.
Keys words : shield tunnel short silo separated starting technique
1 前言 目前在我国地铁隧道施工已普遍使用盾构法。正在施工的广州市轨道交通三号线采用盾构法施工隧道约占全长的60％，广州市轨道交通四号线隧道100％采用盾构法施工。盾构机始发通常是利用已经建好的车站或者专为盾构始发而修建的竖井。前者看起来充分利用车站结构而节省投资，但实际上区间隧道和车站不能同时施工，相应延长了总体工程的工期，从而扩大工程总体投资。后者虽然增加始发竖井结构投资，但区间隧道和车站能够同时施工，几乎同时竣工，缩短总体工程的工期，节省工程的总体投资。显然修建始发竖井更具优势，但盾构机及后配套设备长76m，按常规整体始发则需要80m长的始发竖井[1]。如此长的竖井不但造价昂贵，而且在繁华的城市中很少具备这样条件的场地。因此如果能够采用短始发竖井实现盾构机分体始发不但解决这个难题，而且节省大量工程投资。 盾构机由盾体和后续配套台车组成。分体始发是指将盾体和部分台车安装在始发竖井，另一部分台车安装在地面的始发技术。那么究竟多长的竖井能满足始发又经济？怎样满足设备技术要求？短竖井始发应注意那些问题和始发阶段过后的正常掘进效率如何？下面就以上问题展开分析和探讨。 Sino-German Symposium on shield Tunnellling 2004, July 20-21, Guangzhou, China 2004年中德隧道（盾构）技术研讨会，7月20-21日，中国广州
2 2 分体式始发的相关技术 2.1 始发竖井的长度选择 始发竖井的长短，既要考虑到设备的技术可行性，还要考虑设备改造与始发竖井造价的费用差距。以海伦公司的Φ6280mm土压平衡式盾构机为例，盾构机由盾体和5辆后续台车组成，总长76m（附图1）。具体尺寸如表1：
图1 盾构机整体图 表1 盾构机盾体及台车长度 盾构机构造 长（m） 盾构机构造 长（m） 盾体 8.3 4＃台车 10.62 连接桥 13.3 5＃台车 8.9 1＃台车 9.32 5＃台车尾架 4.8 2＃台车 10.8 盾构机总长 76.015 3＃台车 9.96 盾构机分体要根据后续台车长度和各台车上的主要设备，考虑到3＃台车之前部分是主要设备，理应将3＃台车至盾体部分下井，4＃～5＃台车放置在地面，这样技术改造比较简单且改造费用较少，但这样始发竖井较长。相比之下，如果将1＃台车至盾体部分下井，2＃～5＃台车放置在地面，这样竖井较短。虽然设备改造技术难度稍为增大，改造费用增加。但设备改造增加的费用只占节省竖井造价很小部分。显然将1＃台车至盾体下井始发更划算。当然再小一点的竖井也能始发，但改造的技术难度和改造费用很大，且根本不能满足正常掘进阶段效率。因此能将1＃台车至盾体部分下井始发的竖井最理想。
2.2 盾构机后配套的改造及布置 盾构机分体始发就必须要对盾构机原设备进行必要的改造和增加部分设备。 （1） 后配套设备布置及设备改造 盾构机的改造直接影响到盾构机始发的安全、效率、功能，故对盾构机改造应根据以下原则：a.最大限度利用盾构机原有设备，减少对原有设备的改造和取消不必要的设备；b.满足始发竖井的空间和材料垂直运输通道的要求；c.有利于Sino-German Symposium on shield Tunnellling 2004, July 20-21, Guangzhou, China 2004年中德隧道（盾构）技术研讨会，7月20-21日，中国广州
3 盾构机的下井安装及始发阶段掘进完成后其余台车的下井；d.从经济及能耗的角度考虑尽量减少井下台车与地面台车之间连接管线长度；e.能够快速完成始发阶段掘进。f.不占用地面必要的工作面；g.尽量利用现有龙门吊作为垂直运输设备。 根据以上原则和始发井空间，将1＃台车以前部分下井，2＃～5＃台车布置在始发井边上地面，延长连接1＃与2＃台车之间管线（图2）。这样盾体与1＃台车组装后，留下4m的空间作为材料垂直运输通道。将原在3＃台车的部分泵迁移到1＃台车尾部，既减少管线的长度又能保证油脂的压力。需要加装的设备较少，改造技术简单，延长的管线数量较少、长度较短。垂直运输使用龙门吊。井下水平运输使用管片小车。对掘进效率影响小。掘进过程中能实时监控盾构机运转。
2＃与1＃台车之间管线连接
5＃台车4＃台车3＃台车2＃台车盾体连接桥1＃台车
图2 盾构机分体式始发摆放图 （2） 增加的设备 根据实际的需要增加必要的设备，所增加的设备如表2： 表2 增加设备表 设备名称 规格 设备作用 皮带机架拖车 与原设备相对应 掘进出土。 驱动油管 与原设备同 驱动刀盘、螺旋输送机 控制电缆 与原设备同 控制盾构机各种设备 卷扬机 小型 牵引运输 小土斗 1.5×3×1.3 临时出土用 从上表可知，增加设备不多就可满足盾构机分体始发的需要。所增加的管线还要考虑竖井的深度、始发阶段掘进距离、台车在地面的摆放方式。
（3） 盾构机的安装 分体始发的盾构机安装与完整始发安装基本一样，只是在安装的过程中应根Sino-German Symposium on shield Tunnellling 2004, July 20-21, Guangzhou, China 2004年中德隧道（盾构）技术研讨会，7月20-21日，中国广州
4 据短竖井的空间来考虑设备安装步骤，避免由于设备安装空间不够而造成安装困难。另外增加的连接管线应与原设备同一规格型号。
2.3 短竖井始发应注意的问题 （1） 始发阶段距离的确定应综合考虑以下因素：盾构机后续台车的长度；始发竖井内可以布置运输双线；已拼装管片与土体之间的摩擦力足以支持盾构机的推力[2]；从经济和技术角度考虑1#与2＃台车之间连接管线不能太长。 （2） 在掘进过程中及时延放1＃、2＃台车之间的连接管线，防止拉断管线。 （3） 测量系统中前后视距离太短，容易产生较大误差，为了避免应将自动全站仪安装在始发竖井的最后端，后视棱镜安装在远处通视的地方。
2.4 提高正常掘进阶段效率的措施 盾构机完成始发阶段的掘进，设备调整完毕后即进入正常掘进阶段，只要采取将换车道岔引入道隧道以内；灵活地调度、编组运输列车等措施，短竖井对掘进的效率影即可减小到最低限度。
3 分体式始发效益 分体式始发修建短竖井可节省费用如下计算，W＝（A-B）×S，W为节省费用；A为竖井每延米造价；B为隧道每延米造价；S为节省的始发井长度。以深20m的始发竖井为例，A=15～20万/延米，B=3～4万/延米，S=45m，计算可知至少节省500万以上。其中还没有包括节省场地的租赁费用。尽管盾构机设备改造和增加设备的费用需要50万，但增加的设备能反复利用。
4 工程实例 广州市盾建地下工程有限公司承建广州市轨道交通三号线【天～华】盾构区间成功实现短竖井始发。 【天～华】盾构区间从天河客运站到华师北站全长3700m，中间经过五山站，其中盾构隧道全长3100m，盾构始发竖井35m[3]，利用33.4m（扣除维护结构厚度）始发竖井实现盾构机始发。从盾构机的组装，始发阶段掘进， 2＃～5＃台车下井组装和配套设备的调整，取得长竖井同样的速度。且在正常掘进阶段月进度曾达到360m，这样的速度不比长始发井慢，是非常成功的工程实例。 Sino-German Symposium on shield Tunnellling 2004, July 20-21, Guangzhou, China 2004年中德隧道（盾构）技术研讨会，7月20-21日，中国广州
5 5 结语 显然盾构机分体始发，在安全、技术上是可行的，施工进度满足总体要求。且具有如下优点：a.分体始发所需的短竖井比长竖井更容易施工，更安全；b.适用于繁华城市中狭窄的施工场地；c.节省工程投资。但也有一些不足：a.设备技术要求比正常始发高；b. 始发施工难度要大一些；c.在相同配置下出渣效率没有长竖井高（但对总体施工进度影响很小）。综合比较，短竖井值得推广。
参考文献 〔1〕 夏明耀.曾进伦.盾构法隧道设计与施工.《地下工程设计施工手册》 〔2〕 广州市盾建地下工程有限公司.《广州市轨道交通三号线【天～华】盾构区间施工组织设计》 〔3〕 广州市地下铁道总公司.《广州市轨道交通三号线【天～华】盾构区间招标文件》
