盾构技术特点、分类及适用范围
国培学员：S
1、盾构法
盾构法是暗挖隧道的专用机械在地面以下建造隧道的一种施工方法。
2、盾构掘进机的特点：
盾构掘进机（简称盾构）是地面下暗挖施工隧道的专用工程机械，具有一个可以移动的钢结构外壳(盾壳)，内装有开挖、排土、拼装和推进等机械装置，可以进行开挖、支护、衬砌等多种作业一体化施工，广泛应用于地铁、铁路、公路、市政、水电隧道工程建设。目前，在欧美等工业发达国家使用盾构机进行施工的城市隧道占90%以上。
现代盾构掘进机集液压、机电控制、测控、计算机、材料等各类技术于一体，属于技术密集型产品，其生产主要集中在日本、德国、英国、美国、加拿大等少数发达国家，其中又以德国、美国、日本技术最为先进。
盾构施工法与矿山法相比具有的特点是地层掘进、出土运输、衬砌拼装、接缝防水和盾尾间隙注浆充填等主要作业都在盾构保护下进行，工艺技术要求高、综合性强（土建、机械)。
3、盾构施工技术的优缺点：
优点：
a）具有良好的隐蔽性；
b）掘进速度快且施工费用不受埋置深度大而影响；
c）适宜在不同颗粒条件下的土层中施工，尤其在松软含水地层中修建埋深较大的长隧道往往具有技术和经济方面的优越性；
d）多车道的隧道可做到分期施工，分期运营，可减少一次性投资。
缺点：
a）盾构施工是不可后退的；
b）盾构是一种价格昂贵、针对性很强的专用施工机械，对于每一条用盾构法施工的隧道，必须根据施工隧道的断面大小、埋深条件、地基围岩的基本条件进行设计、制造或改造，一般不能简单的倒用到其它隧道工程中重复使用；
c）对隧道曲线半径过小或隧道顶部覆土太浅时，施工困难较大，而且不够安全，特别是饱和含水松软土层，在隧道上方一定范围内地表沉陷尚难完全防止，拼装衬砌时对衬砌整体防水技术要求很高。
4、盾构施工技术
先在隧道的一端建造竖井或基坑，以供盾构安装就位。盾构从竖井或基坑的墙壁预留孔处出发，在地层中沿着设计轴线，向另一竖井或基坑的设计预留孔洞推进。盾构推进中所受到的地层阻力，通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的预制衬砌、再传到竖井或基坑的后靠壁上。
●盾构是进行土方开挖、正面支护和隧道衬砌结构安装的施工机具
●盾构是一个既能支承地层压力，又能在地层中推进的钢筒结
●钢筒的前面设置各种支撑和挖土装置；钢筒的中段周圈内安装顶进千斤顶；钢筒的尾部可安置数环隧道衬砌
●盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装一环衬砌，并及时向盾尾后面的衬砌环外周的空隙中压注浆体，以防止隧道及地面下沉，在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。
5、盾构技术的发展
盾构作为一种安全、快速的隧道掘进技术，经历了四个发展阶段：以布鲁诺尔（Brunel，1818)盾构为代表的初期盾构；
以机械式、气压式、网格式盾构代表的第二代盾构；
以闭胸式盾构为代表（泥水式、土压式）的第三代盾构；
以异型化、多功能、综合化为各自特色的第四代盾构。
6、盾构的分类：
盾构机的机型种类很多。根据地层条件和具体施工方法的不同，隧道盾构机可分为硬岩隧道掘进机(即TMB)、软岩隧道盾构机。而按开挖面的闭合程度，可分为开敞式、半开敞式和封闭式。
全开敞式盾构：手掘式盾构、半机械式盾构、机械式盾构
半开敞式盾构：挤压式盾构、网格盾构
封闭式盾构：土压平衡盾构、泥水加压平衡盾构
7、盾构机的适用范围
（1）泥水加压平衡盾构机
泥水加压平衡盾构由盾壳、开挖机构、推进机构、送排泥浆机构、拼装机构及附属装置组成。是目前各种盾构中最复杂、价格最贵的一
种。
适用范围较大，多用于含水率高的软弱土质中，是一种低沉降、较安全的施工机械，对稳定的地层优点尤为明显，其工作效率要高于土压平衡盾构机，但随着土砂百分比的增加，会出现泥水分离难度增大的不足。
泥水平衡盾构机的主要生产厂商有：日本川崎重工、三菱重工、小松盾构以及德国的海瑞克公司等。
（2）土压平衡盾构机
土压平衡盾构是在泥水加压盾构基础上开发的一种新型盾构。主要由盾壳、开挖机构、推进机构、排土机构、拼装机构及附属装置组成。土压平衡盾构通过对压管理，保持土压或土碴量的相对平衡与稳定来进行工作。
广泛适用于对冲积粘土、洪积粘土砂质土、砂、砂砾、卵石等地质的施工，不需分离装置，占地面积少，施工时的覆土层可相对较浅。
主要生产厂商有：日本川崎重工、德国海瑞克公司、加拿大罗浮特 (lovat)公司等。
（3）组合式盾构机：组合式盾构机开挖面稳定，施工方法可视土质情况的变化而转换，因此适应范围较广，根据需要可以从土压平衡转换为泥水加压方式，土料输送可由螺旋输料器转为泥浆及管道输送。有一定知名度的产品有川崎重工推出的直径为10.2m组合式盾构机产品；德国的海瑞克出品的直径为14.2m的盾构机。
（4）全断面硬岩掘进机（TBM掘进机）：全断面硬岩掘进机是由
盾构技术发展而来。通常适用于硬基地层。特点是稳定性良好、施工速度快、隧道成型好、对周围环境影响小。
（5）微型盾构机：行业内通常把直径小于3m的盾构称为微型盾构。主要用于市政供排水管道，电缆管道等的建造。
8、盾构选型的特点
（1）与其它隧道施工方法不同，盾构机是根据每一个施工区段的地质条件、地下水条件、隧道断面大小、区间线路条件、周围建筑物环境等条件进行设计制作。所以，盾构机不是通用机械，而是针对于某种特定地质条件的专用机械。也就是说一般很难将盾构机转用到设计隧道以外的工程中加以利用。
（2）盾构机在地下的施工是不可后退的。当盾构机在地下开始掘进施工后，就很难对盾构机的结构组成进行修改。除刀头等部位可以通过特殊的设计得到更换以外，盾构刀盘、压力舱、排土器、推进系统等很难在施工过程中进行修改。
9、盾构机选型及定购的依据
a.土质条件、岩性
b.开挖面稳定
c.隧道埋深、地下水位
d.设计隧道的断面
e.环境条件、沿线场地
f.衬砌类型
g.工期；造价
h.辅助工法
i.设计路线、线形、坡度
j.电气等其他设备条件
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1.5 水泥稳定土基层和底基层 1.5.1 适用范围 适用于新建和改建高速公路和一级公路水泥稳定土铺筑的基层和底基层施工。水泥稳定土包括：水泥 土、水泥砂、水泥石屑、水泥碎石、水泥砂砾等。 1.5.2 施工准备 1.5. 2.1 技术准备 1. 设计施工图、设计说明及其他设计文件已经会审。 2. 施工方案审核、批准已完成。 3. 施工技术书面交底已签认完成。 4. 基层用料检验试验合格。 5. 恢复中线，直线段每20m设一中桩，平曲线段每10m～15m测设一中桩，同时测放摊铺面宽度，并 在摊铺面每侧200mm～500mm处安放测墩，同时测设高程。摊铺应采用双基准线控制，基准线可采用钢丝 绳或铝合金导梁，高程控制桩间直线段宜为20m，曲线段宜为10m。当采用钢丝绳作为基准线时，应注意 张紧度，200m长钢丝绳张紧力不应小于1000N。 1.5. 2.2 材料要求 1. 土：对土的一般要求是易于破碎，满足一定的级配，便于碾压成型。高速公路工程上用于水泥稳 定层的土，通常按照土中组成颗粒(包括碎石、砾石和砂颗料，不包括土块或土团)的粒径大小和组成，将 土分为下列三种： 细粒土：颗粒的最大粒径小于9.5mm，且其中小于2.36mm的颗粒含量不小于90%(如塑性指数不同的 各种粘性土、粉性土、砂性土、砂和石屑等)。 中粒土：颗粒的最大粒径小于26.5mm，且其中小于19mm的颗粒含量不少于90%(如砂砾石、碎石土、级 配砂砾、级配碎石等)。 粗粒土：颗粒的最大粒径小于37.5mm，且其中小于31.5mm的颗粒含量不小于90%(如砂砾石、碎石土、 级配砂砾、级配碎石等)。 2. 对于高速公路和一级公路，水泥稳定土所用的粗粒土和中粒土应满足下列要求： (1) 水泥稳定土用作底基层时，组成颗粒的最大粒径不应超过37.5mm。土的均匀系数应大于5。细粒 土的液限不超过40%，塑性指数不应超过17。对于中粒土和粗粒土，如土中小于0.6mm的颗粒含量在30% 以下，塑性指数可稍大。实际工作中，宜选用均匀系数大于10、塑性指数小于12的土。对于中粒土和粗粒 土，其小于0.075mm的颗粒含量和塑性指数可不受限制。
(三)路面等级与分类 1.路面等级 路面等级按面层材料的组成、结构强度、路面所能承担的交通任务与使用的品质划分为高级路面、次高级路面、中级路面与低级路面等四个等级。 2.路面类型 (1)路面基层的类型。按照现行规范,基层(包括底基层)可分为无机结合料稳定类与粒料类。无机结合料稳定类有:水泥稳定土、石灰稳定土、石灰工业废渣稳定土及综合稳定土;粒料类分级配型与嵌锁型,前者有级配碎石(砾石),后者有填隙碎石等。 ①水泥稳定土基层。在粉碎的或原来松散的土中,掺人足量的水泥与水,经拌与得到的混合料在压实养生后,当其抗压强度符合规定要求时,称为水泥稳定土。可适用于各种交通类别的基层与底基层,但水泥土不应用作高级沥青路面的基层,只能作底基层。在高速公路与一级公路的水泥混凝土面板下,水泥土也不应用作基层。 ②石灰稳定土基层。在粉碎或原来松散的土中掺入足量的石灰与水,经拌与、压实及养生得到的混合料,当其抗压强度符合规定要求时,称为石灰稳定土。适用于各级公路路面的底基层,可作二级与二级以下的公路的基层,但不应用作高级路面的基层。 ③石灰工业废渣稳定土基层。一定数量的石灰与粉煤灰或石灰与煤渣与其她集料相配合,加入适量的水,经拌与、压实及养生后得到的混合料,当其抗压强度符合规定要求时,称为石灰工业废渣稳定土,简称石灰工业废渣。适用于各级公路的基层与底基层,但其中的二灰土不应用作高级沥青路面及高速公路与一级公路上水泥混凝土路面的基层。 ④级配碎(砾)石基层。由各种大小不同粒径碎(砾)石组成的混合料,当其颗粒组成符合技术规范的密实级配的要求时,称其为级配碎(砾)石。级配碎石可用于各级公路的基层与底基层,可用作较薄沥青面层与半刚性基层之间的中间层。级配砾石可用于二级与二级以下公路的基层及各级公路的底基层。 ⑤填隙碎石基层。用单一尺寸的粗碎石作主骨料,形成嵌锁作用,用石屑填满碎石间的空隙,增加密实度与稳定性,这种结构称为填隙碎石。可用于各级公路的底基层与二级以下公路的基层。 (2)路面面层类型。根据路面的力学特性,可把路面分为沥青路面、水泥混凝土路面与其她类型路面。
第二章盾构分类及选型 隧道建设与盾构掘进机不可分离,所以盾构掘进机对各种地层的适应性非常重要。182３年～1８43年，世界上第一条人工开挖盾构隧道是由法国人Brｕnｎel在伦敦泰晤士河下建成的,由于隧道掘进机与地层条件的不适应,长３６6ｍ的隧道耗时达２0年左右，隧道施工过程中遭遇了多次涌水，并付出了6个隧道工人生命的代价。 199１年6月29日贯通的长达49ｋm（单条)英法海底隧道，耗时仅仅两年半,在如此短时内取得如此的成绩与隧道盾构正确选型密不可分。英法海峡隧道法国侧隧道工程是在含水的白色白垩地层里施工，然后进入完全不渗透的兰色白垩地层里施工,然后进入完全不渗透的兰色白垩地层，选择了土压平衡盾构;而英国侧则根据地层的变化采用了通用型盾构。前者掘进速率达1０7１m／moｎ,后者更是达到1487m/moｎ，说明该隧道的盾构选型是合适的。 1989开始动工建设的东京湾海底公路隧道全长15.1ｋm，其中盾构隧道长9．１km,穿越的地层为软弱的冲积、洪积性土层，另外,该盾构隧道的一个最大特点是盾构必须能够承受 0．6MＰａ的水压,故采用８台直径1４.14m的泥水式土压平衡盾构施工,东京湾隧道的成功建设也表明该类盾构的选择是合适的。 第一节盾构的构造 一、盾构外形和材料 1．盾构的外形 作为一种保护人体的空间,隧道的形状因其使用要求不同、而造成盾构外形不同是理所当然的。隧道掘进,无论盾构的形状如何，总是向轴线方向发展而成,所以,盾构的外形就是指盾构的断面形状。从采用过的盾构来看，其外形有圆形、双圆、三圆、矩形、马蹄形、半圆形或与隧道断面相似的特殊形状等。例如:将人行隧道筑成矩形,最大地利用了挖掘空间；将水利隧道筑成马蹄形,使流体的力学性能达到最佳状态;将穿山隧道筑成半圆形,可以使底边直接与公路连接等等。但是,绝大多数盾构还是采用传统的圆形。 2.制造盾构的材料 盾构在地下穿越，要承受水平载荷、垂直载荷和水压力,如果地面有构筑物,要承受这些附加载荷，盾构推进时，还要克服正面阻力，所以,盾构整体要求具有足够的强度和刚度。盾构主要用钢板成型制成。钢板间连接可采用焊接和铆接两种方法，大型盾构考虑到水平运输和垂直吊装的困难，可制成分体式,到现场进行就位拼装，部件的连接一般采用定位销定位，高强度螺栓联接，最后焊接成型的方法。盾构壳体可有单层厚板或多层薄板制作而成。 二、盾构的基本构造 盾构种类繁多，从盾构在施工中的功能而言，其基本构造主要分为盾构壳体、推进系统、拼装系统三大部分。 图2-１-1 盾构基本构造示意图 1.盾构壳体 所有盾构的形式,其本体从工作面开始均可分为切口环、支承环和盾尾三部分,借以外壳钢板联成整体。 (1）切口环
盾构机的种类 盾构的分类较多，可按盾构切削面的形状、盾构自身构造的特征、尺寸的大小、功能，挖掘土体的方式，掘削面的挡土形式，稳定掘削面的加压方式，施工方法，适用土质的状况多种方式分类。下面我们按照盾构组合命名分类阐述。 一、全敞开式盾构机（全敞开式盾构机的特点是掘削面敞露，故挖掘状态时干态状，所以出土效率高。适用于掘削面稳定的性好的地层，对于自稳定性差的冲积地层应辅以压气、降水、注浆加固等措施） 1.手掘式盾构机 手工掘削盾构机的前面是敞开的，所以盾构的顶部装有防止掘削面顶端坍塌的活动前檐和使其伸缩的千斤顶。掘削面上每隔2-3m设有一道工作平台，即分割间隔为2-3m。另外，在支撑环柱上安装有正面支撑千斤顶。掘削面从上往下，掘削时按顺序调换正面支撑千斤顶，掘削下来的沙土从下部通过皮带传输机输给出土台车。掘削工具多为鹤嘴锄、风镐、铁锹等。 2.半机械式盾构机 半机械式盾构机是在人工式盾构机的基础上安装掘土机械和出土装置，以代替人工作业。掘土装置有铲斗、掘削头及两者兼备三种形式。具体装备形式为A.铲斗、掘削头等装置设在掘削面的下部。B.铲斗装在掘削面的上半部，掘削头在下半部。C.掘削头装在掘削面的中心。D.铲斗装在掘削面的中心。 3.机械式盾构机 盾构机的前部装有旋转刀盘，故掘削能力大增。掘削下来的砂土由装在掘削刀盘上的旋转铲斗，经过斜槽送到输送机。由于掘削和排土连续进行，故工期缩短，作业人员减少。 二、部分开放式盾构机（即挤压式盾构机，其构造简单、造价低。挤压盾构适用于流塑性高、无自立性的软粘土层和粉砂层） 1.半挤压式盾构机（局部挤压式盾构机） 在盾构的前端用胸板封闭以挡住土体，使不致发生地层坍塌和水土涌入盾构内部的危险。盾构向前推进时，胸板挤压土层，土体从胸板上的局部开口处挤入盾构内，因此可不必开挖，使掘进效率提高，劳动条件改善。这种盾构称为半挤压式盾构，或局部挤压式盾构。 2.全挤压式盾构机 在特殊条件下,可将胸板全部封闭而不开口放土，构成全挤压式盾构。 3.网格式盾构机 在挤压式盾构的基础上加以改进，可形成一种胸板为网格的网格式盾构, 其构造是在盾构切口环的前端设置网格梁，与隔板组成许多小格子的胸板；借土的凝聚力，用网格胸板对开挖面土体起支撑作用。当盾构推进时，土体克服网格阻力从网格内挤入，把土体切成许多条状土块，在网格的后面设有提土转盘，将土块提升到盾构中心的刮板运输机上并运出盾构，然后装箱外运。 三、封闭式盾构机 1.泥水式盾构机 是通过加压泥水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)来稳定开挖面，其刀盘后面有一个密封隔板，与开挖面之间形成泥水室，里面充满了泥浆，开挖土料与泥浆混合由泥浆泵输送到洞外分离厂，经分离后泥浆重复使用。 2.土压式盾构机 是把土料(必要时添加泡沫等对土壤进行改良)作为稳定开挖面的介质，刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室，刀盘旋转开挖使泥土料增加，再由螺旋输料器旋转将土料运出，泥土室内土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调节。它又可细分为削土加压盾构、加水土压盾构、加泥土压盾构和复合土压盾构。
1、稳定土分类和适用范围有什么规定？ 答：稳定土的分类和适用范围见表。 要点：结合材料分大类颗粒大小再分类 种类繁多要细分适用性能各不同 2、稳定混合料标准强度有什么要求？ 答：在不同交通类别道路和不同的结构层中，试件在规定温度下保温养生6d，浸水1d后，进行无侧限抗压强度试验，其代表值应符合下表的要求。
要点：强度标准是根本质量检验作标准 3、水泥稳定土对水泥有什么要求？ 答：普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥都可用于稳定土，但应选用终凝时间较长的水泥（宜在6h以上）。快硬水泥、早强水泥及已受潮变质的水泥不应使用，并宜用强度等级较低的水泥（如32.5或42.5）。 要点：终凝时间要较长低标水泥优先选 4、石灰稳定土对石灰有什么要求？使用中注意事项有哪些？ 答：石灰是由石灰石、白云石、方解石等原材料燃烧而得。当氧化镁含量超过5％时，即称镁石灰；反之，称钙石灰。石灰的技术指标应符合《建筑生石灰》（JC/T479-92）、《建筑生石灰粉》（JC/ T480-92）、《建筑消石灰粉》（JC/T481-92）的要求。等外石灰、贝壳石灰、珊瑚石灰等，应通过试验，只要石灰土混合料的强度符合石灰稳定土强度标准，就可以使用。
使用石灰时通常生石灰块加水，使之消解为消石灰，并过筛后使用。生石灰粉也就是磨细生石灰，使用时不需经过消解，但拌入土中后，需等2～3h再进行碾压。 露天堆放石灰，对石灰质量有很大的影响，石灰中有效镁、钙含量随露天放置时间而下降，因此，石灰运到现场后应尽快使用。如需堆放较长时间，应堆放在地势较高处，并用土或其他覆盖物封存。 生石灰中或多或少含有欠火石灰和过火石火。欠火石灰不能全部消解。过火石灰颜色变深，表面常被粘土杂质融化形成玻璃釉状物质所包裹，消解很慢。为消除过火石灰的危害，一般应提前7～10d消解。使用镁石灰时，要延长消解时间，缓慢加水，以润湿为主，不可用大水浸泡，消解时间以提前10～15d为宜。 要点：控制存放时间检测钙镁含量 严密覆盖防雨注意充分消解 5、稳定土对土有什么要求？ 答：稳定土对土的要求如下： ⑴水泥稳定土：凡是能被经济地粉碎的土，都可用水泥稳定。对于高速公路和一级公路，水泥稳定土用做基层和底基层时，集料的最大粒径分别不超过31.5mm和37.5mm，颗粒组成分别符合《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）表3.2.2的3号级配和2号级
（三）路面等级与分类 1．路面等级 路面等级按面层材料的组成、结构强度、路面所能承担的交通任务和使用的品质划分为高级路面、次高级路面、中级路面和低级路面等四个等级。 2．路面类型 （1）路面基层的类型。按照现行规范，基层（包括底基层）可分为无机结合料稳定类和粒料类。无机结合料稳定类有：水泥稳定土、石灰稳定土、石灰工业废渣稳定土及综合稳定土；粒料类分级配型和嵌锁型，前者有级配碎石（砾石），后者有填隙碎石等。 ①水泥稳定土基层。在粉碎的或原来松散的土中，掺人足量的水泥和水，经拌和得到的混合料在压实养生后，当其抗压强度符合规定要求时，称为水泥稳定土。可适用于各种交通类别的基层和底基层，但水泥土不应用作高级沥青路面的基层，只能作底基层。在高速公路和一级公路的水泥混凝土面板下，水泥土也不应用作基层。 ②石灰稳定土基层。在粉碎或原来松散的土中掺入足量的石灰和水，经拌和、压实及养生得到的混合料，当其抗压强度符合规定要求时，称为石灰稳定土。适用于各级公路路面的底基层，可作二级和二级以下的公路的基层，但不应用作高级路面的基层。
③石灰工业废渣稳定土基层。一定数量的石灰和粉煤灰或石灰和煤渣与其他集料相配合，加入适量的水，经拌和、压实及养生后得到的混合料，当其抗压强度符合规定要求时，称为石灰工业废渣稳定土，简称石灰工业废渣。适用于各级公路的基层与底基层，但其中的二灰土不应用作高级沥青路面及高速公路和一级公路上水泥混凝土路面的基层。 ④级配碎（砾）石基层。由各种大小不同粒径碎（砾）石组成的混合料，当其颗粒组成符合技术规范的密实级配的要求时，称其为级配碎（砾）石。级配碎石可用于各级公路的基层和底基层，可用作较薄沥青面层与半刚性基层之间的中间层。级配砾石可用于二级和二级以下公路的基层及各级公路的底基层。 ⑤填隙碎石基层。用单一尺寸的粗碎石作主骨料，形成嵌锁作用，用石屑填满碎石间的空隙，增加密实度和稳定性，这种结构称为填隙碎石。可用于各级公路的底基层和二级以下公路的基层。 （2）路面面层类型。根据路面的力学特性，可把路面分为沥青路面、水泥混凝土路面和其他类型路面。 ①沥青路面。沥青路面是指在柔性基层、半刚性基层上，铺筑一定厚度的沥青混合料面层的路面结构。沥青面层分为沥青混合料、乳化沥青碎石、沥青贯入式、沥青表面处治等四种类型。 沥青混合料可分为沥青混凝土混合料和沥青碎石混合料。沥青混凝土混合料是由适当比例的粗、细集料及填料组成的符合规定级配的矿料，与沥青拌和而制成的符合技术标准的沥青混合料，简称沥青混凝土，用其铺筑的路面称为沥青混
盾构选型及参数计算方法 1.1、序言 盾构是一种专门用于隧道工程的大型高科技综合施工设备，它具有一个可以移动的钢结构外壳（盾壳），盾构内装有开挖、排土、拼装和推进等机械装置，进行土层开挖、碴土排运、衬砌拼装和盾构推进等系列操作，使隧道结构施工一次完成。它具有开挖快、优质、安全、经济、有利于环境保护和降低劳动强度的优点，从松散软土、淤泥到硬岩都可应用，在相同条件下，其掘进速度为常规钻爆法的4～10倍。较长地下工程的工期对经济效益和生态环境等方面有着重大影响，而且隧道工程掘进工作面又常常受到很多限制，面对进度、安全、环保、效益等这些问题，使用盾构机无疑是最好的选择。些外，对修建穿越江、湖、海底和沼泽地域隧道，采用盾构法施工，也具有十分明显的技术和经济优势。 采用盾构法施工，盾构的选型及配置是隧道施工中关键环节之一，盾构选型应根据工程地质水文情况、工期、经济性、环境保护、安全等综合考虑。盾构的选型及配置是一种综合性技术，涉及地质、工程、机械、电气及控制等方面。 1.2盾构机选型主要原则 1.2.1盾构的选型依据 盾构选型主要应考虑以下几个因素： 1）工程地质、水文条件及施工场地大小。 2）业主招标文件中的要求。
3）管片设计尺寸与分块角度。 4）盾构的先进性、适应性与经济性。 5）盾构机厂家的信誉与业绩。 6）盾构机能否按期到达现场。 1.2.2 盾构的型式 1）敞开式型盾构 敞开式型盾构是指盾构内施工人员可以直接和开挖面土层接触，对开挖面工况进行观察，直接排除开挖面发生的故障。这种盾构适用于能自立和较稳定的土层施工，对不稳定的土层一般要辅以气压或降水，使土层保持稳定，以防止开挖面坍塌。有人工开挖盾构、半机械开挖盾构、机械开挖盾构。 2）部分敞开式型盾构 部分敞开式型盾构是在盾构切口环在正面安装挤压胸板或网格切削装置，支护开挖面土层，即形成挤压盾构或网格盾构，施工人员可以直接观察开挖面土层工况，开挖土体通过网格孔或挤压胸板闸门进入盾构。根据以往大量工程经验，通常都将挤压胸板和网格切削装置组合在一起安装在盾构上，形成网格挤压盾构。这种盾构适用于不能自立、流动性在的松软粘性土层、尤其是对隧道沿线地面变形无严格要求的工程。当盾构采用网格开挖时，应将安装在网格后面的挤压胸板部分或大部分拆除，利用网格孔对土层的摩擦力或粘结力对开挖面土层进行支护，当盾构向前推进时（一般是盾构穿越江湖、海底或沼泽地区），应将挤压胸板装上，盾构向前推进时，可将土体全部
2.4水泥稳定土类基层施工工艺标准 1适用范围 本标准适用于新建和改建高速公路、一级公路城镇道路水泥稳定土铺筑的基层和底基层施工。水泥稳定土包括：水泥土、水泥砂、水泥石屑、水泥碎石、水泥砂砾等。 2 基本规定 《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ 1—2008） 3 施工准备 3.1 技术准备及要求 3.1.1 设计施工图、设计说明及其他设计文件已经会审。 3.1.2 施工方案审核、批准已完成。 3.1.3 施工技术书面交底已签认完成。 3.1.4 基层用料检验试验合格。 3.1.5 恢复中线，直线段每20m设一中桩，平曲线段每10~15m测设一中桩，同时测放摊铺面宽度，并在摊铺面每侧200~500mm处安放测墩同时测设高程。摊铺应采用双基准线控制，基准线可采用钢丝绳或铝合金导梁，高程控制桩间直线段宜为20m，曲线段宜为10m。当采用钢丝绳作为基准线时，应注意张紧度，200m长钢丝绳张紧力不应小于1000N。 3.2 材料准备及要求 3.2.1 材料 3.2.1.1 土：对土的一般要求是易于破碎，满足一定的级配，便于碾压成形。高速公路工程上用于水泥稳定层的土，通常按照土中组成颗粒（包括碎石、砾石和砂颗料，不包括土块或土团）的粒径大小和组成，将土分为下列三种： 细粒土：颗粒的最大粒径小于9.5mm，且其中小于2.36mm的颗粒含量不小于90%（如塑性指数不同的各种粘性土、粉性土、砂性土、砂和石屑等）。 中粒土：颗粒的最大粒径小于26.5mm，且其中小于19mm的颗粒含量不少于90%（如砂砾石、碎石土、级配砂砾、级配碎石等）。 粗粒土：颗粒的最大粒径小于37.5mm，且其中小于31.5mm的颗粒含量不小于90%（如砂砾石、碎石土、级配砂砾、级配碎石等）。 3.2.1.2 对于高速公路和一级公路，水泥稳定土所用的粗粒土和中粒土应满足如下要求：
盾构选型 盾构选型包括盾构机选型与衬砌选型两个方面。 1.盾构的种类与选型 盾构机是一种用钢板作成圆筒形结构的活动支撑,是通过软弱、含水地层,特别在海底、河底、城市内修建隧道的一种施工机械。在盾构的支护下,可安全地进行掘进和衬砌。盾构施工法是使用盾构机在地下掘进,边防止开挖面土砂崩塌边在机内安全地进行开挖作业和衬砌作业从而构筑成隧道的施工方法。因此,盾构施工法是由稳定开挖面、盾构机挖掘和衬砌三大要素组成。一般地,按开挖面与作业室之间隔墙构造可分为敞式、半开敞式及密封式三种。密封式又可分为泥水加压式盾构和土压平衡式盾构。 泥水加压式盾构,是在切削刀盘后方设隔墙将盾构封闭起来,压力泥水送入此隔墙与掌子面之间的所谓泥水室,用泥水压力形成承压面,以抵抗地层水压,防止开挖面的塌方。用切削刀盘进行开挖,切削下来的砂土经搅拌机搅拌成泥浆,由泥浆泵经排泥管道抽出,输送到地面泥水处理场。一面切削,一面用千斤顶向前推进盾体,至一个衬砌管片宽度时,用盾尾拼装机进行管片安装。泥水加压盾构有盾尾的漏水以及难以确认开挖面状态及刀具磨耗等确点,还需要较大的泥水处理场地。泥水加压盾构对于不稳定的软弱地层或地下水位高,含水砂层,粘土以及冲积层以及洪积层等流动性高的土质,使用效果较好。泥水加压平衡盾构具有土层适应性强、对周围土体影响小、施工机械化程度高等优点。根据日本的实践,在砂层中进行大断面、长距离推进
的盾构机,大多采用泥水加压式盾构机。实践证明,掘进断面越大,用泥水加压式盾构机的效果越好。泥水加压式盾构机除在控制开挖面稳定以减少地面沉降方面较为有利外,还在减少刀头磨损、适应长距离推进方面显示出优越性。 土压平衡盾构是在切削刀架及螺旋输送机内部充填的土砂所产生的压力与开挖面的土压保持平衡。施工中一边掘进,一边控制推进千斤顶推力、推进速度、刀盘和螺旋输送机回转扭矩、速度以及闸门千斤顶的开口度,使之不断与开挖面的土压保持平衡。有软稠度的粘质粉土和粉砂是最适合使用土压平衡式盾构机的土层。根据土层的稠度,有时不需要水或只需要加很少量的水。通过搅拌装置在开挖室内的搅拌,即使十分粘着的土层也能变成塑性的泥浆。 盾构机的种类很多,施工时盾构机的选择是否合适,直接影响到工程的经济性、安全性以及可靠性等。影响盾构机选择的因素主要有土质条件(土的强度、软硬程度、土的颗粒级配、石英的含量、是否含有砂砾和大卵石等)、地下水的含量、隧道长度和线形、后续设备与盾构机的配套能力、工作环境以及有无辅助工法等。盾构机的合理选择要保证开挖面的稳定性,要具有良好的掘进性能,要结合衬砌的类型防止渗漏和坍塌,而且还要与配套系统具有紧凑的配合关系。另外,以盾构机选型为核心的整个系统的经济性也是不可忽视的。图1表示了以盾构选型为核心的各因素的影响关系及其相互作用。
1路基土的分类：巨粒土、粗粒土、细粒土、特殊土。 2根据水热平衡和地理位置，划分为冻土、湿润、干湿过渡、湿热、潮暖和高寒7个大区，Ⅰ北部多年冻土区、Ⅱ东部温润季冻区、Ⅲ黄土高原干湿过渡区、Ⅳ东南湿热区、Ⅴ西南潮暖去、Ⅵ西北干旱区、Ⅶ青藏高寒区。二级区划是每个级区内，再以潮湿系数为依据分6个等级，过湿、中湿、润湿、润干、中干、过干，还结合各大区的地理、气候特征、地貌类型将全国分33个二级区和19个二级副区。三级区划是二级区划的具体化，划分方法两种：一种以水热、地理和地貌为依据，另一种以地表、水文和土质为依据，由各省自治区自由划定。公路自然区划原则：道路工程特征相似的原则、地表气候区划差异性的原则、自然气候因素既有综合又有主导作用的原则 3、路基干湿类型：干燥、中湿、潮湿、过湿；划分方法：平均分界稠度（土的含水率与土的液限之差与土的塑限和液限之差的比值）和路基临界高度（路基离地下水位或地表积水水位的高度） 4.路面结构分层：面层、基层、垫层；面层：承受较大的行车荷载的垂直力、p平力和冲击力，水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎（砾）石混合料、砂砾或碎石掺土或不掺土的混合料以及块料；基层：承受由面层传来的车辆荷载的垂直力，并将力扩散到下面的垫层和土基中去，各种混合料（石灰、水泥或沥青）稳定土或稳定碎（砾）石、贫水泥混凝土、天然砂砾、各种碎石或砾石、片石、块石或圆石，各种工业废渣（煤渣、粉煤灰、矿渣石灰渣）和土、砂、石所组成的混合料；垫层：改善土基的湿度和温度状况，以保证面层和基层的强度、刚度和稳定性不受土基水温状况变化所造成的不良影响，将基层传下的车辆荷载应力加以扩散，以减小土基产生的应力和变形，阻止路基土挤入基层中，影响基层结构的性能松散粒料（砂、砾石、炉渣）、水泥或石灰稳定土。 5、路基等级划分：高级（水泥、沥青混凝土、厂拌沥青碎石、整齐石块或条石）、次高级（沥青贯入碎（砾）石、路拌沥青碎（砾）石、沥青表面处治、半整齐石块）、中级（泥结或级配碎（砾）石、水结碎石、不整齐石块、其他粒料）、低级（各种粒料或当地材料改善土、炉渣土、砾石土、砂砾土）。 6、路面分类：柔性路面、刚性路面、半刚性路面。 7、轮迹横向分布系数：刚性路面设计中，在设计车道上，50cm宽度范围内所受到的轮迹 作用次数与通过该车道横断面的轮迹总作用次数之比。 8、路基工作区：在路基某一深度处，当车轮荷载引起的垂直应力与路基土自重力引起的垂直应力相比所占比例很小，仅为1/10~1/5时，该深度范围内的路基。 9、表征土基承载力的参数指标：回弹模量、地基反应模量、加州承载比。 10、CBR：是美国加利福利亚州提出的一种评定土基及路面材料承载能力的指标，采用高质量标准碎石为标准，用对应于某一贯入度的土基单位压力P与相应贯入度的标准压力的比值表示CBR值。 10、路基横断面形式：路堤、路堑、填挖结合。 11、路堤的分类：矮路堤（1~1.5m）、高路堤（18/20m）、一般路堤（1.5~18m）。 12、路堑的分类：全挖路基、台口式路基、半山洞路基。 13、路基设计一般内容：路基宽度、高度、边坡坡度。14 14、路基工程的附属设施：取土坑、弃土堆、护坡道、碎落台、堆料台、错车道。 15、坡脚圆：坡面为水平面，圆弧滑动面通过坡脚。 16、中点圆：边坡角小于某一限制，则最危险滑动面将移至坡脚以外，连同部分地基软弱土形成整体滑动。 17、坡面圆：最危险滑动面在坡脚地面线以上。 18、路基防护与加固措施：边坡坡面防护、沿河路堤防护与加固、湿软地基的加固处置。
盾构机，全名叫盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械 用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高。在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理。 盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时文撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。 盾构机根据工作原理一般分为手掘式盾构，挤压式盾构，半机械式盾构（局部气压、全局气压），机械式盾构（开胸式切削盾构，气压式盾构，泥水加压盾构，土压平衡盾构，混合型盾构，异型盾构）。 泥水式盾构机是通过加压泥水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)来稳定开挖面，其刀盘后面有一个密封隔板，与开挖面之间形成泥水室，里面充满了泥浆，开挖土料与泥浆混合由泥浆泵输送到洞外分离厂，经分离后泥浆重复使用。土压平衡式盾构机是把土料(必要时添加泡沫等对土壤进行改良)作为稳定开挖面的介质，刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室，刀盘旋转开挖使泥土料增加，再由螺旋输料器旋转将土料运出，泥土室内土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调节。 根据盾构机不同的分类，盾构开挖方法可分为：敞开式、机械切削式、网格式和挤压式等。为了减少盾构施工对地层的扰动，可先借助千斤顶驱动盾构使其切口贯入土层，然后在切口内进行土体开挖与运输。 a.敞开式开挖 手掘式及半机械式盾构均为半敞开式开挖，这种方法适于地地质条件较好，开挖面在掘进中能维持稳定或在有辅助措施是能维持稳定的情况，其开挖一般是从顶部开始逐层向下挖掘。若土层较差，还可借用千斤顶加撑板对开挖面进行临时支撑。采用敞开式开挖，处理孤立障碍物、纠偏、超挖均为其它方式容易。为尽量减少对地层的扰动，要适当控制超挖量与暴露时间。 b.机械切削式开挖 指与盾构直径相仿的全断面旋转切削刀盘开挖方式。根据地质条件的好坏，大刀盘可分为刀架间无封板及有封板两种。刀架间无封板适用于土质较好的条件。大刀盘开挖方式，在弯道施工或纠偏是不如敞开式开挖便于超挖。此外，清除障碍物也不如敞开式开挖。使用大刀盘的盾构，机械构造复杂，消耗动力较大。目前国内外较先进的泥水加压盾构、土压平衡盾构，均采用这种开挖方式。 c.网格式开挖 采用网格式开挖，开挖面由网格梁与格板分成许多格子。开挖面的支撑作用是由土的粘聚力和网格厚度范围内的阻力而产生的。当盾构推进是，土体就从格子里挤出来。根据土的性质，调节网格的开孔面积。采用网格式开挖时，在所有千斤顶缩回后，会产生较大的盾构后退现象，导致地表沉降，因此，在施工务必采取有效措施，防止盾构后退。 d.挤压式开挖 全挤压式和局部挤压式开挖，由于不出土或只部分出土，对地层有较大的扰动，在施工轴线时，应尽量避开地面建筑物。局部挤压时施工时，要精心控制出土量，以减少和控制地表变形。全挤压式施工时，盾构把四周一定范围内的土体挤密实。
1．路面等级 路面等级按面层材料的组成、结构强度、路面所能承担的交通任务和使用的品质划分为高级路面、次高级路面、中级路面和低级路面等四个等级。 2．路面类型 （1）路面基层的类型。按照现行规范，基层（包括底基层）可分为无机结合料稳定类和粒料类。无机结合料稳定类有：水泥稳定土、石灰稳定土、石灰工业废渣稳定土及综合稳定土；粒料类分级配型和嵌锁型，前者有级配碎石（砾石），后者有填隙碎石等。 ①水泥稳定土基层。在粉碎的或原来松散的土中，掺人足量的水泥和水，经拌和得到的混合料在压实养生后，当其抗压强度符合规定要求时，称为水泥稳定土。可适用于各种交通类别的基层和底基层，但水泥土不应用作高级沥青路面的基层，只能作底基层。在高速公路和一级公路的水泥混凝土面板下，水泥土也不应用作基层。 ②石灰稳定土基层。在粉碎或原来松散的土中掺入足量的石灰和水，经拌和、压实及养生得到的混合料，当其抗压强度符合规定要求时，称为石灰稳定土。适用于各级公路路面的底基层，可作二级和二级以下的公路的基层，但不应用作高级路面的基层。 ③石灰工业废渣稳定土基层。一定数量的石灰和粉煤灰或石灰和煤渣与其他集料相配合，加入适量的水，经拌和、压实及养生后得到的混合料，当其抗压强度符合规定要求时，称为石灰工业废渣稳定土，简称石灰工业废渣。适用于各级公路的基层与底基层，但其中的二灰土不应用作高级沥青路面及高速公路和一级公路上水泥混凝土路面的基层。 ④级配碎（砾）石基层。由各种大小不同粒径碎（砾）石组成的混合料，当其颗粒组成符合技术规范的密实级配的要求时，称其为级配碎（砾）石。级配碎石可用于各级公路的基层和底基层，可用作较薄沥青面层与半刚性基层之间的中间层。级配砾石可用于二级和二级以下公路的基层及各级公路的底基层。 ⑤填隙碎石基层。用单一尺寸的粗碎石作主骨料，形成嵌锁作用，用石屑填满碎石间的空隙，增加密实度和稳定性，这种结构称为填隙碎石。可用于各级公路的底基层和二级以下公路的基层。 （2）路面面层类型。根据路面的力学特性，可把路面分为沥青路面、水泥混凝土路面和其他类型路面。
盾构类型 盾构的分类方法较多，可按盾构切削断面的形状；盾构自身构造的特征、尺寸的大小、功能；挖掘土体的方式；掘削面的挡土形式；稳定掘削面的加压方式；施工方法；适用土质的状况等多种方式分类。 1. 按挖掘土体的方式分类 按挖掘土体的方式，盾构可分手掘式盾构、半机械式盾构及机械式盾构三种。 (1)手掘式盾构：即掘削和出土均靠人工操作进行的方式。 (2)半机械盾构：即大部分掘削和出土作业由机械装置完成，但另一部分仍靠人工完成。 (3)机械式盾构：即掘削和出土等作业均由机械装备完成。 2. 按掘削面的挡土形式分类 按掘削面的挡土形式，盾构可分为开放式、部分开放式、封闭式三种。 (1)开放式：即掘削面敞开，并可直接看到掘削面的掘削方式。 (2)部分开放式：即掘削面不完全敞开，而是部分敞开的掘削方式。 (3)封闭式：即掘削面封闭不能直接看到掘削面，而是靠各种装置间接地掌握掘削面的方式。 3.按加压稳定掘削面的形式分类 按加压稳定掘削面的形式，盾构可分为压气式、泥水加压式，削土加压式，加水式，加泥式，泥浆式六种。 (1)压气式：即向掘削面施加压缩空气，用该气压稳定掘削面。 (2)泥水加压式：即用外加泥水向掘削面加压稳定掘削面。 (3)削土加压式（也称土压平衡式）：即用掘削下来的土体的土压稳定掘削面。 (4)加水式：即向掘削面注入高压水，通过该水压稳定掘削面。 (5)泥浆式：即向掘削面注入高浓度泥浆（ ＝1.4g/cm3）靠泥浆压力稳定掘削面。 (6)加泥式：即向掘削面注入润滑性泥土，使之与掘削下来的砂卵混合，由该混合泥土对掘削面加压稳定掘削面。 4.按盾构切削断面形状分类 按盾构切削断面形状，盾构可分为圆形、非圆形两大类。圆形又可分为单圆形、半圆形、双圆搭接形、三圆搭接形。非圆形又分为马蹄形、矩形（长方形、正方形、凹、凸矩形）、椭圆形（纵向椭圆形、横向椭圆形）。 5.按盾构机的尺寸大小分类 按盾构机的尺寸大小，盾构机可分为超小型、小型、中型、大型、特大型、超特大型。 超小型盾构系指D（直径）≤1m的盾构； 小型盾构系指1m＜D≤3.5m的盾构； 中型盾构系指3.5m＜D≤6m的盾构； 大型盾构系指6m＜D≤14m的盾构； 特大型盾构系指14m＜D≤17m的盾构； 超特大型盾构系指D＞17m的盾构。 6.按施工方法分类 按施工方法分类盾构可分为二次衬砌盾构，一次衬砌盾构（ECL工法）。 二次衬砌盾构工法：即盾构推进后先拼装管片，然后再作内衬（二次衬砌）也就是通常的方法。
稳定土拌合站采用先进的电脑变频电控技术、可靠稳定的计量系统、成熟的生产加工搅拌经验；机、电一体化从原材料至成品输出的全部实现生产电脑控制过程。一机多用，更换配比能配制"水泥稳定碎石、二灰碎石、水泥/石灰改良土、A/B组填料、级配碎石、普通稳定土”等多种配合比的稳定土基层材料，以满足市场各种需求。根据需要可以有6个骨料斗、5个料仓、4个骨料斗、3个粉料仓、2个骨料斗，水泥破拱装置，可根据实际现场情况选配袋装水泥或散装水泥结构，整机有“一”字形结构，“L”形结构、“弧”形结构等供用户选配。也可按你的要求定制。生产能力从300t/h 至800t/h。主要用于高等级公路、高铁、机场、市政道路、乡村公路的底基层拌合，也可用于灰土稳定层的生产拌合。 成都中筑中型紧凑式稳定土拌合站 本文就其特点及适用范围做详细介绍。 1.稳定土拌合站特点 ①主机采用双卧轴强制式混凝土搅拌机，拌和均匀性好。 ②计量方式采用电子计量，计量精度高，性能可靠。
③可拌和五种（包括水泥）不同规格、不同品种的物料，能配制多种配合比稳定土。 ④采用工业微机自动控制，能够储存10组配方。有手动、自动、遥控三种操作形式供用户选配，操作方便，稳定可靠。 ⑤设备型号有整体式、紧凑式、模块式多种形式供用户选配。 ⑥配料斗采用高精度电子皮带秤、水泥采用3个点位传感器电子计量秤，计量准确。 ⑦供水采用涡轮流量传感器，通过微机控制自动调节补偿，计量精准。 成都中筑大型模块式稳定拌合站 2.稳定土拌合站适用范围 稳定土拌合站是对路面基层、底基层材料连续拌合的成套专用设备，该设备适用于普通公路、高等级公路（包括高速公路）及城市道路、运动场、机场、码头、乡村道路等路面基层稳定材料施工，并且能够实现连续生产多种搅拌均匀、配比准确的基层稳定材料。
第四章盾构的种类及选型 4.1 盾构机的种类 盾构的分类方法较多，可按盾构切削断面的形状；盾构自身构造的特征、尺寸的大小、功能；挖掘土体的方式；掘削面的挡土形式；稳定掘削面的加压方式；施工方法；适用土质的状况等多种方式分类。见表4.1。 1. 按挖掘土体的方式分类 按挖掘土体的方式，盾构可分手掘式盾构、半机械式盾构及机械式盾构三种。 ①手掘式盾构：即掘削和出土均靠人工操作进行的方式。 ②半机械盾构：即大部分掘削和出土作业由机械装置完成，但另一部分仍靠人工完成。 ③机械式盾构：即掘削和出土等作业均由机械装备完成。 2. 按掘削面的挡土形式分类 按掘削面的挡土形式，盾构可分为开放式、部分开放式、封闭式三种。 ①开放式：即掘削面敞开，并可直接看到掘削面的掘削方式。 ②部分开放式：即掘削面不完全敞开，而是部分敞开的掘削方式。 ③封闭式：即掘削面封闭不能直接看到掘削面，而是靠各种装置间接地掌握掘削面的方式。 3. 按加压稳定掘削面的形式分类 按加压稳定掘削面的形式，盾构可分为压气式、泥水加压式，削土加压式，加水式，加泥式，泥浆式六种。 ①压气式：即向掘削面施加压缩空气，用该气压稳定掘削面。 ②泥水加压式：即用外加泥水向掘削面加压稳定掘削面。 ③削土加压式（也称土压平衡式）：即用掘削下来的土体的土压稳定掘削面。 ④加水式：即向掘削面注入高压水，通过该水压稳定掘削面。 ⑤泥浆式：即向掘削面注入高浓度泥浆（ ＝1.4g/cm3）靠泥浆压力稳定掘削面。 ⑥加泥式：即向掘削面注入润滑性泥土，使之与掘削下来的砂卵混合，由该混合泥土对掘削面加压稳定掘削面。 4. 组合分类法 这种分类方式是把2、3两种分类方式组合起来命名分类的方法（见表4.2）。这种分类法目前使用较为普遍，是隧道标准规范盾构篇中推荐的分类法。这种方式的实质是看盾构机中是否存在分隔掘削面和作业舱的隔板。 全开放式盾构不设隔板，其特点是掘削面敞开。掘削土体的形式可为手掘式、半机械式、机械式三种。这种盾构适于掘削面可以自立的地层中适用。掘削面缺乏自立性时，可用压气等辅助工法防止掘削面坍落稳定掘削面。 部分开放式盾构，即隔板上开有取出掘削土砂出口的盾构，即网格式盾构也称挤压式盾构。
1路基土的分类？及土的工程性质 土依据上的颗粒组成特征，土的塑性指标和土中有机质存在的情况，分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土四类，特殊土主要包括黄土、膨胀土、红粘土和盐渍土。 巨粒土(包括漂石和卵石)有很高的强度和稳定性,是良好的填筑路基的材料。砂性土，集配适宜强度和稳定性都满足要求，是理想的路基填筑材料。粉性土，容易造成冻胀翻浆等路基病害，如果用它填筑路基则必须采用改良措施，加强排水，采取隔离水等措施。粘性土，干燥时坚硬，施工时不易破碎，浸湿后长期保持水分，不易挥发，因而承载能力小，因此粘性土在适当含水量的情况下，充分压实和设置良好的排水设施修筑而成的路基也能获得稳定。重粘土，工程性质和粘性土相似，重粘土不透水，粘聚力特强，塑性很大，干燥时很坚硬，施工时难以挖掘与破碎，因此不能做路基的填筑材料。 总之，土作为路基的建筑材料，砂性土最优，粘性土次之，粉性土属于不良材料，重粘土为不良的路基土，还有一些特殊土，根据其特殊的性质在筑路时采取相应的措施。 2我国公路区划的划分原则。1．道路工程特征相似的原则2．地表气候区划羌异性的原则3．自然气候因素既有综合义有主导作用的原则 3什么是潮湿系数？年降雨量R与年蒸发量Z之比，K=R/Z 4什么是冻胀与翻浆？积聚的水冻结后体积增大，使路基降赵而造成面层开裂，即冻胀现象。交通繁重的地区，经重车反复作用，路基路面结构会产生较大的变形，严重时，路基土以泥浆的形式从胀裂的路面缝隙冒出，形成了翻浆。 5路基的干湿类型分那几种？如何划分？路基按其干湿状态不同，分为四类：干燥、中湿、潮湿和过湿。 四种干湿类型以分界稠度Wc1、wc2和wc3来划分，干燥wc>wc1 中湿:wc1>=wc>wc2 潮湿:wc2>=wc>wc3 过湿:wc<=wc3 6什么叫路基工作区？ 在路基某一深度Za处，当车轮荷载引起的垂直应力6Z与路基十自重引起的垂直应力‘M相比所占比例很小，仪为1／10—1／5时，该深度2a范围内的路基称为路基工作区。 7表征土基承载的系数有哪些？如何测？ 用于表征J：基承载力的参数指标有回弹模量、地基反应模量和加州承载比(CBR）等。 回弹模量是用圆形承载板压入土基的方法测定的。地基反映模量是用用承载板试验确定。CBR值是标准试件在贯入量为2.5mm时所施加的试验荷载与标准碎石在相同贯入量时所加荷载的比值确定。 8路基的主要病害有哪些？1．路基沉陷2边坡滑塌3．碎落和崩塌4．路基沿山坡滑动5．不良地质和水文条件造成的路基破坏。 9什么叫高路堤？什么是一般路基？ 通常把大于18m的土质路堤和大于20m的石质路堤视为高路堤。填筑高度在1.5m到18m 范围内，地质与水文条件良好填方高度不大的路基视为一般路堤. 10路基设计几何要求？ (1)选择路基断面形式，确定路基宽度与路基高度；(2)选择路堤填料与比压实标准i(3)确定边坡形状与坡度；(4)路基排水系统布置和排水结构设计；(5)坡面防护与加固设计；(6)附属设施设计。 11边坡稳定性分析包括哪几类？个适合什么情况？ 路基边坡稳定性分析方法可分为两类，即力学分析法和工程地质法。 1力学分析法包括数解法，这种方法精确，适用于重要工程；图解法和表解法，（直线法，适用于砂性土和沙土，圆弧法，适用于粘性土，）2工程地质法，适用于边坡不太复杂，有大量调查资料，从实践中马上可以得出结论的边坡。
（三）路面等级与分类1．路面等级 路面等级按面层材料的组成、结构强度、路面所能承担的交通任务和使用的品质划分为高级路面、次高级路面、中级路面和低级路面等四个等级。 2．路面类型 （1）路面基层的类型。按照现行规范，基层（包括底基层）可分为无机结合料稳定类和粒料类。无机结合料稳定类有：水泥稳定土、石灰稳定土、石灰工业废渣稳定土及综合稳定土；粒料类分级配型和嵌锁型，前者有级配碎石（砾石），后者有填隙碎石等。 ①水泥稳定土基层。在粉碎的或原来松散的土中，掺人足量的水泥和水，经拌和得到的混合料在压实养生后，当其抗压强度符合规定要求时，称为水泥稳定土。可适用于各种交通类别的基层和底基层，但水泥土不应用作高级沥青路面的基层，只能作底基层。在高速公路和一级公路的水泥混凝土面板下，水泥土也不应用作基层。 ②石灰稳定土基层。在粉碎或原来松散的土中掺入足量的石灰和水，经拌和、压实及养生得到的混合料，当其抗压强度符合规定要求时，称为石灰稳定土。适用于各级公路路面的底基层，可作二级和二级以下的公路的基层，但不应用作高级路面的基层。
③石灰工业废渣稳定土基层。一定数量的石灰和粉煤灰或石灰和煤渣与其他集料相配合，加入适量的水，经拌和、压实及养生后得到的混合料，当其抗压强度符合规定要求时，称为石灰工业废渣稳定土，简称石灰工业废渣。适用于各级公路的基层与底基层，但其中的二灰土不应用作高级沥青路面及高速公路和一级公路上水泥混凝土路面的基层。 ④级配碎（砾）石基层。由各种大小不同粒径碎（砾）石组成的混合料，当其颗粒组成符合技术规范的密实级配的要求时，称其为级配碎（砾）石。级配碎石可用于各级公路的基层和底基层，可用作较薄沥青面层与半刚性基层之间的中间层。级配砾石可用于二级和二级以下公路的基层及各级公路的底基层。 ⑤填隙碎石基层。用单一尺寸的粗碎石作主骨料，形成嵌锁作用，用石屑填满碎石间的空隙，增加密实度和稳定性，这种结构称为填隙碎石。可用于各级公路的底基层和二级以下公路的基层。 （2）路面面层类型。根据路面的力学特性，可把路面分为沥青路面、水泥混凝土路面和其他类型路面。 ①沥青路面。沥青路面是指在柔性基层、半刚性基层上，铺筑一定厚度的沥青混合料面层的路面结构。沥青面层分为沥青混合料、乳化沥青碎石、沥青贯入式、沥青表面处治等四种类型。 沥青混合料可分为沥青混凝土混合料和沥青碎石混合料。沥青混凝土混合料是由适当比例的粗、细集料及填料组成的符合规定级配的矿料，与沥青