盾构法施工引起地面沉降原因分析及控制方法进入２1世纪,世界经济的迅猛发展使城市化建设得到了大幅度的提速。目前，人口不断地向城市聚集，使城市人口和建筑的密集度快速上升，造成能被利用的地面空间越来越少，因此,当今城市现代化建设的重要课题之一便是开发地下空间，为人类创造价值。但各种用途的管线被布置在地下,这便产生了在地下工程施工背景下的一种最佳方法——盾构法。盾构法施工虽然优点颇多，但是也存在诸多问题。本文就盾构法施工过程中引起的地面沉降问题展开讨论,分析产生的原因及寻找控制方法。
一,地面沉降产生原因
1、地层隆沉的发展过程
盾构推进引起的地面沉降包括五个阶段:最初的沉降、开挖
面前方的沉降、盾构机经过时沉降、盾尾空隙的沉降以及最终固结沉降,如图ｌ所示。
第一阶段:最初的沉降。该压缩、固结沉降是因为地基有效上覆土层厚度增加而产生的沉降，也是盾构机向前掘进时因为地下水水位降低造成的。指从盾构开挖面距地面沉降观测点还有一定距离(约3~12ｍ)的时候开始,直至开挖面到达观测点这段时间内所产生的沉
降。第二阶段：开挖面前方的沉降(或隆起)。这种地基塑性变形是由土体应力释放、开挖面的反向土压力、或机身周围的摩擦力等作用而产生的。它是从开挖面距观测点约几米时开始至观测点处于开挖面正上方这段时间所产生的沉降(或隆起）。第三阶段:盾构机经过时沉降。该沉降是在土体的扰动下,从盾构机的开挖面到达测点的正下方开始到盾构机尾部通过沉降观测点该段时期产生的沉降(或隆起）。第四阶段:盾尾空隙沉降。该沉降产生于盾尾经过沉降观测点正下方之后。土的密实度下降，应力释放是其土力学上的表现。第五阶段：固结沉降,它是一种由地基扰动所产生的残余变形沉降。经前人研究发现，第一阶段沉降占总沉降的0～４.5%，第二阶段沉降占总沉降的０～4４%,第三阶段沉降占总沉降的1５～20%,第四阶段沉降占总沉降的２0~30%，第5阶段沉降占总沉降的5~３0％。
2、地表沉降的因素影响分析
该因素影响分析的平台是当前使用较为广泛的大型三维有限元分析软件ANSYS，盾构开挖面掘进引起的地表沉降的客观因素包括盾构直径、土体刚度、隧道埋深、施工状况等设计条件;而其主观因素包含施工管理、盾构机的选用形式、盾尾注浆、辅助施工方法等。下面对盾尾同步注浆、覆土厚度、管片宽度、掌子面顶进压力、土体弹性模量和盾构直径六个方面的因素进行分析。
２.1、盾尾注浆压力的影响
地表沉降会受到盾构机尾部注浆压力的影响，且影响较大。本文在ANSYS中通过设置不同的盾尾注浆压力参数值来研究其影响程度
的大小。通过模拟分析发现:最大地面沉降随注浆压力的增加而减小。我们知道,压力过小使得浆液不能将盾尾空隙充填完全，过大会造成浆液的流动性较差，主要是因为当盾尾脱空时，土体释放的大部分荷载被注浆压力抵消,注浆压力越大,浆体越能阻碍衬砌上方土体的径向位移，同时盾尾空隙也越能被充填完全,受到的作用也越大。
2.2、覆土厚度的影响
地面沉降的因素很大一部分也归结于覆土厚度,在盾构机直径不变,而覆土厚度不同的情况下,通过模拟分析发现:最大地面沉降随覆土厚度的增加而减小。也可以从计算结果得出一点帮助:在地层条件允许的情况下，加大隧道设计埋深对减小地面沉降来说是一条有效的措施。原因在于：覆土厚度在地层损失相同时越大的话，沉降槽的范围也会相应的增大,从而使得最大地面沉降值减小。
２.3、管片宽度对地表沉降的影响
在地铁隧道盾构法开挖中，某一段固定长度内管片的整体刚度是受到衬砌管片的宽度影响的,也就是说管片抵抗外界变形的能力与宽度息息相关。本文在建模中取了不等的管片宽度来比较该因素是如何影响沉降的,计算表明,地表沉降最小的情况是发生在管片宽度越大的时候。究其地层变位更小的原因,如下：特定长度内的管片之间形成的缝隙数量在宽度大的盾构管片时相对来说就少，此时缝隙的总宽度也就更小,致使抵抗外界变形的能力就更强,整体的刚度也就更大。
2.4、掌子面顶进压力的影响
掌子面顶进压力即盾构推进时切削刀盘对隧道前方土体的作用
力，在模型中将其取不同的值来反映对地表沉降的影响，但要保证前方水土压力之和不大于掌子面项进压力的值，警戒值被前方土体隆起超过是由顶进压力值过大造成的。模拟后发现，地表累计沉降值变化量在掌子面顶进压力的增大下略微增大，而它在一般工况下掌子面顶进压力改变时变化较小。
2.5、土体弹性模量对地表沉降的影响
土体受扰动时抵抗变形的能力体现在土体的弹性模量上,在隧道开挖时对地表沉降总和的贡献很大,为了比较其对地表沉降的影响,在模型中设定了不同的土体弹性模量来查看对比结果。通过模拟分析得知当提高土体弹性模量时,提高了土体抵抗变形的能力，即增大了土体的刚度，结果导致最大地面沉降量相应的减小,因此,要保证土体不发生过大变形，在选择盾构掘路线时，软土层的地带应避开,土质情况较好的区域应优先放在考虑的位置。
２.6、盾构直径对地表沉降的影响
其它的因素值保持不变,分别改变盾构直径的大小来进行研究。经模拟分析发现，当盾构直径增大时,最大地面沉降值是不断增大的。这是由于：①周围土体会受到盾构机躯体在掘进前行过程中对其产生的扰动,并且躯体越大,扰动越大；⑦在施工过程中,盾构直径越大意味着盾尾建筑空隙越大，增大了地层损失，导致被挖去的土体也就越多，要达到阻止地层产生更大的位移的目的,就须及时将浆体注入到盾尾空隙中:③刀盘开挖半径越大是由越大的盾构直径所致,因此在盾构机的刀盘在切削土体时增大了开挖面前方受扰动土体的范围：从分析得
知，在条件允许的情况下，要达到减少土体变位的目的，应在盾构机选型时尽量选用相对较小直径的盾构机。
二、地面沉降的控制方法
1、优化掘进参数
最佳盾构推进是指盾构推进中对周围地层及地面的影响最小,表现在地层的强度下降小、受到扰动小、超孔隙水压小、地面隆沉小以及盾尾脱开后的实沉幅度小,这些理想指标也是盾构施工中控制地面沉降、保护环境的首要条件和治本办法。要达到这一理想状态必须对推进中的参数即对刀盘油压、土舱压力、推进速度、压浆压力、压浆量、盾构坡度、盾构姿态及管片拼装作分析。对隧道上复土地质条件、地面荷载设计坡度及转弯半径、轴线偏差及盾构姿态等选取合理的参量，以指导施工。
(1)首１00ｍ试推进。其目的是摸索掌握规律,选取确定最佳掘进参数，指导全线施工。首1００ｍ试推进又可根据沿线地形地貌条件划分为３个区段:第1区段为30m，在施工场地内,属最初掘进,是对各项推进参数的摸索阶段，推进中设定3组不同的施工参数进行试掘进，通过测量数据的反馈,摸索地层变化轴线控制的规律。第2区段为３０m,在路面或人行道下。根据地面条件、建筑物及地下管线情况,对上一阶段试设定的3组参数作慎密调整以取得最佳参数。第3区段为4０ｍ，在路面或建筑群下。这是正式掘进的准备阶段，通过本区段的掘进，对地面沉降、隧道轴线控制、衬砌安装质量等基本有了各项控制措施,施工参数也基本掌握，能利用信息反馈指导施工。
(2)前舱压力设定。应随隧道上复土厚度的变化而变化,但如单凭理论土压来设定前舱压力显然是不合适的。另外,盾构机内部的土压传感器和自动模式控制器存在系统误差,所以在掘进中有必要将土压力设定值进行调整。根据实际施工经验，盾构机切口前方1.5D十Ｈ（D为盾构机外径，Ｈ为盾构中心至地面高度)范围内地面的沉降情况与土压力设定值密切相关,所以盾构前方地面沉降监测结果可直接反映土压力设定值与自然土压力的吻合程度。
在实际的施工中,可控制盾构机前的地面沉降量在负沉陷０~2ｍm,如负沉降过大则应适当调低压力设定值，如发生正沉降则应适当调高土压力设定值。合理设定土压力控制值的同时应限制掘进速度,如掘进速度过快，螺旋输送机转速相应值达到极限,密封舱内土体来不及排出,会造成土压力设定失控。所以应根据螺旋输送机转速控制最高掘进速度，一般控制在５erｒdmin以内。
(3)同步注浆。
(1)合理配比的浆料。目前广州地铁土压力平衡式盾构采用的是隋性浆液,由黄砂、粉煤灰、膨润土加水经合理配比、充分搅拌而成。常规下浆液性质可用稠度值控制,取值范围为20．５～11.0，每次拌浆必做测试,不达标准不准下料。
(２)注浆压力。同步注浆压力，从理论上只需使浆液压人口的压力大于该处水土压力之和，即能使建筑空隙得到足够充盈。压浆压力不能太大,否则会对周围土层造成劈裂,管片外的土层将会被浆液扰动而造成较大的后期沉降及隧道本身的沉降。初始掘进阶段,曾按1．2
ｒ0h（r0为土密度，h为隧道上复土厚度)设定注浆压力,以此摸索最佳参量，实践表明该压力根本无法确保浆液全部压入，合适的注浆压力应视隧道的不同埋深,以5～６×１05Pa为佳,可见实践与理论计算有较大差距。究其原因，一是浆液管道造成压力损失,二是实际注浆量大于理论注浆量。
（3）压浆位置。注浆压力一般取5~6×１05Pa,其对管片产生的推力可达到５0~6０t／m２,选择好分布于盾尾外壳6根浆管的压浆位置，足以使“飘浮”于浆液的隧道尾端产生位移，这样,一可改善隧道轴线原有的偏差,二可改善因管片与盾尾卡壳，不能自若纠偏的状况（以不影响地层变化为前提)。
（4)跟踪注浆。从广州地铁盾构施工的地面沉降观测资料可知,盾构施工后期沉降(盾尾后3D十Ｈ=１９.０2m范围外)沉降发展速度虽然较慢，但其累计值还是相当可观的，占到总沉降量的50%左右。后期沉降主要是土体的固结沉降造成。对于地面有较重要的建筑物来说，利用跟踪压注固结浆液的方法来控制后期沉降,是一种效果良好且必须的手段。
2、纠偏与衬砌接缝防水
盾构法隧道施工引起地表沉降的根本原因是开挖面引起的土体损失与地层的再固结。引起地层损失的原因之一为纠偏,引起地层再固结的原因之一为接缝渗漏。
（1)纠偏。广州地铁施工的区间隧道有平面曲线及竖曲线,因此盾构推进时控制运力，以使其推进轨迹与设计轴线保持一致。由于地层
的不均匀、管片制作误差及施工操作的差异,直线推进的隧道会产生推进轴线偏差，须进行纠偏，盾构与隧道轴线之间形成一微小夹角，这样盾构开挖出的横断面呈椭圆形，其面积大于圆形断面而产生附加的体积损失。目前广州地铁土压平衡式施工所使用的盾构外径为62４０ｍｍ，长为644０mm。隧道初砌外径为6１00ｒam。经计算可知,每增加０．1。的纠偏角，就会产生0．2％的附加体积损失，如果一次纠偏为0.8°，则附加体积损失在1.５2%，这将使地表沉降增大约33%。
纠偏方法:调整盾构推进各区域千斤顶油泵压力,或伸长(缩短)某一区域千斤顶行程，改变盾构姿态并选择合理注浆位置与压浆量，以达到纠偏目的。需要注意的是一次纠偏量不宜过大，纠偏应做到合理，使盾构纠偏轴线和顺，有利于施工及隧道的使用要求。
(2)衬砌接缝防水。接缝漏水使隧道周围地层孔隙水流失,土体有效应力增加,引起地层再压缩固结,从而引起地表沉降。因此,施工中有效地控制衬砌接缝的防水抗渗不仅是使用功能上的需要,对于地面沉降控制也是十分必要的。防水措施可采取在衬砌接缝处设氯丁橡胶与遇水膨胀橡胶复合而成的弹性密封垫,另外嵌缝防水是管片的辅助防水线。
三、结束语
总之,通过对盾构施工中地面沉降研究与分析,能够有效地控制施工中地面沉降，以及可以减小因盾构施工引起地面沉降造成的经济损失和安全事故。因此,要根据现场施工条件与设计要求相互结合,制订
出最佳的地面沉降监控量测方案,提高施工的进度与效率。
参考文献：
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何阳盾构法施工对地表沉降的影响因素分析；
丁国辉盾构法施工地面沉降原因分析及控制方法。
浅谈地铁盾构法施工过程的安全管理 发表时间：2018-11-08T18:49:29.900Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第21期作者：覃仁捧[导读] 在这里浅谈地铁盾构法施工过程的安全管理，抛砖引玉，希望对我国盾构施工安全管理有促进作用。 广州轨道交通建设监理有限公司摘要：随着我国经济的发展，有条件的城市都在考虑进行地铁建设，地铁是解决城市交通运行的有效途径。地铁隧道建设的方法有明挖法、矿山法、盾构施工法等，目前盾构法施工得到广泛应用。盾构法的主要设备是盾构机，盾构机问世至今已有近180年的历史，其始于英国，发展于日本、德国，近年来，我国发展很快。盾构法施工提高了效能，也具有一定的安全性，但是地质、环境、设备等因素复杂， 盾构施工法同样存在很多事故隐患，甚至很严重，引起同行及国家的重视。在这里浅谈地铁盾构法施工过程的安全管理，抛砖引玉，希望对我国盾构施工安全管理有促进作用。 关键词：盾构机；安全管理；隐患；施工；有限空间；控制 一、盾构法施工及盾构机工作原理 盾构法施工是我国目前地铁建设的常用工法，盾构机开始由进口转为的国产，使我国大规模地铁建设成为可能。所谓盾构法施工是指地铁隧道施工的主要机械设备是盾构机。它是将盾构机在地层中推进，通过盾构外壳和管片支撑隧道围岩防止发生往隧道内的坍塌。同时在开挖面前方用切削装置对土体进行切削开挖，通过出土机械运出洞外，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。 盾构机是一种带有护罩的专用设备。利用尾部已装好的管片衬砌块作为支点向前推进，用刀盘切割土体，同时排土和拼装后面的预制混凝土衬砌块。盾构机掘进的出碴方式有机械式和水力式，以水力式居多。水力盾构在工作面处有一个注满膨润土液的密封室。澎润土液既用于平衡土压力和地下水压力，又用作输送排出土体的介质。 盾构机既是一种施工机具，也是一种强有力的临时支撑结构。盾构机外形上看是一个大的钢管机，较隧道部分略大，它是设计用来抵挡外向水压和地层压力的。它包括三部分：前部的切口环、中部的支撑环以及后部的盾尾。大多数盾构的形状为圆形，也有椭圆形、半圆形、马蹄形及箱形等其他形式。 其工作原理是： （1）盾构机的掘进：液压马达驱动刀盘旋转，同时开启盾构机推进油缸，将盾构机向前推进，随着推进油缸的向前推进，刀盘持续旋转，被切削下来的碴土充满泥土仓，此时开动螺旋输送机将切削下来的渣土排送到皮带输送机上，后由皮带输送机运输至渣土车的土箱中，再通过竖井运至地面。 （2）掘进中控制排土量与排土速度：当泥土仓和螺旋输送机中的碴土积累到一定数量时，开挖面被切下的渣土经刀槽进入泥土仓的阻力增大，当泥土仓的土压与开挖面的土压力和地下水的水压力相平衡时，开挖面就能保持稳定，开挖面对应的地面部分也不致坍塌或隆起，这时只要保持从螺旋输送机和泥土仓中输送出去的渣土量与切削下来的流入泥土仓中的渣土量相平衡时，开挖工作就能顺利进行。 （3）管片拼装：盾构机掘进一环的距离后，拼装机操作手操作拼装机拼装单层衬砌管片，使隧道—次成型。 二、盾构法施工的优缺点 1、优点：用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，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。对于过江、过海长隧道的施工具有明显的优势。 2、缺点：盾构法施工对断面多变区段适应能力差，对地质的认识不足会造成很大风险，如地下水、流沙、孤石、软硬地层、溶洞、有毒气体，有限空间作业等会造成事故隐患，因此对安全管理提出了很高的要求。 三、盾构法施工的安全管理 根据盾构机的工作原理，盾构法施工安全管理具有一般的工程建设安全管理特点，又具有特殊的要求，因为盾构机是在地下有限空间作业，一般埋深十几米到几十米不等，地下地质复杂，各种土层、岩石、地下水、流沙、溶洞、孤石、软硬地层、有毒气体等难以探明及控制；地下压力大，过江、过河、过重要建筑等存在很多不安全因素，风险大，其安全管理是个复杂而艰巨的任务。因此盾构法施工的安全管理非常重要，安全管理不到位，有可能发生重特大事故，对人员的生命造成巨大威胁，财产损失大，对社会影响大，是国家和政府重点关注的行业。因此地铁盾构法施工首先要满足国家的安全生产管理要求，符合法律法规、规章制度、标准、勘察设计、施工合同等的要求，执行当地政府对地铁建设的要求，科学化、精细化、信息化施工，从源头上预防事故的发生，确保工程安全顺利进行。 （一）工程自身风险的管理 工程自身风险是指在工程施工过程中因工法不合理、施工工艺不合理、操作不当或违反操作规程、施工流程错误以及受较复杂的工程地质条件影响，造成在施工过程中发生的设备损坏、人员伤亡、结构倒塌、土体坍塌等施工风险。主要包括如下各项： 1、盾构吊装、吊拆； 2、盾构始发、接收； 3、洞门破除； 4、盾尾刷更换； 5、刀盘维修、刀具更换； 6、电瓶列车脱轨； 7、螺旋机喷涌； 8、盾构机非正常停机； 9、盾构过软硬不均地层；
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/7910258662.html, 城市地铁隧道施工引起的地面沉降及处理 作者：王涛涛 来源：《科学与技术》2018年第19期 摘要：在基本建成小康社会的今天，城市化进程越来越快，为了满足人们出行交通便利需求，缓解地上交通压力，很多地区开始建设地下地铁，而建设地铁时的隧道施工不当又会引起地面沉降等问题，为了预防和解决有可能发生的地面沉降问题，本文对由城市里地铁隧道施工所引起的地面沉降的原理进行分析，并提出预防和应对方法。 关键词：城市地铁；隧道施工；地面沉降；解决措施 引言： 在我国，为达到基本建成小康社会目标，城市化进程越来越快，政府对于基础设施建设方面的投资力度也在逐渐加大，为了满足人们出行方便的愿望，缓解城市公路交通压力，越来越多的地铁正在被建设，而建设地铁的难度较大，常表现在建造时常会伴随地面沉降等问题，如何预防和处理问题的发生，对地铁建设有重要意义，本文旨在对地面沉降进行原因分析和讨论解决方法，以促进城市化发展，特别是最近几年，广泛引起各界关注和思考。 1、地面沉降 地面沉降分区域性下沉和局部下沉两种沉降类型。一般来说，发生地面沉降常会使建筑物倾斜或倒塌，还会破坏地基的稳定性等等，特别的，若在滨海城市发生地面沉浸，除了会出现上述问题，还会造成海水倒灌，极大地增加了社会损失。建筑倒塌造成的人员伤亡，电线毁坏，海水倒灌等问题都给人们的生产和生活带来很大影响。 据研究，引起地面沉降的原因有很多，如地壳运动、海平面上升等都会引起地面沉降，其中还包括有城市地铁隧道施工，城市地铁隧道施工也是引起城市地面沉降的主要原因，據统计，世界各国，出现地面沉降的城市多为正在建造地铁或刚建成地铁不久的城市，其事故的源头多为地下隧道施工，21世纪地铁得到快速发展的今天，如何解决事故源头，减少地面沉 降，探索有效施工方法，是我们需要仔细深入研究的课题。 2.地面沉降原理分析 2.1盾构法隧道施工引起的地面沉降机理 盾构法施工是一种普遍用于修建地下遂道的施工方法。主要步骤为先确定开挖位置，然后在确定的位置开始挖掘，又用千斤顶用力推进到已开挖的位置，继续下一步挖掘，边挖边推进，边推进边挖，要确保挖掘和推进同时进行，节奏一致，而且要确保在缩回千斤顶的同时，使用液压举重拼装器一段段地再向前挖掘，直到整条遂道施工结束。由盾构法引起的地面沉降
城市地铁隧道施工引起的地面沉降与处理 1 城市地铁隧道施工引起地面沉降的机理分析城市地铁隧道在施工过程中最常采用的方法为盾构施工法，其指的是在工程施工前， 利用像挖掘机一样的机械把地下的泥土挖出，勾画出隧道工程的大体框架。由于施工地区土质密度、强度或特殊地形的影响，因此很容易在地铁隧道建设施工中出现一些误差。如地铁隧道挖出的土与隧道体积不相等，土质密度过于松散出现塌方、施工地出现不同程度的沉降现象等等。其中，最严重的问题就是施工地区的沉降现象， 其具体指的是人们在挖土的过程中，由于先挖走的土层空隙水压强度不大，应力很小，施工点只会出现小面积的推移；但随着工程建设施工进程的加快，被挖出的土壤越来越多，推动力和应力会不断增强，导致施工点出现大面积移动或者施工地面出现突起等现象。施工人员为了防止盾构施工法对地质、土壤造成的影响，在施工过程中会使用千斤顶支撑上地面，等到地铁隧道中多余的泥土全部被运输离开后再撤走千斤顶，但这样的缺点是本来被千斤顶支撑的地面突然没有了支持力，从而出现隧道塌陷，即我们所说的施工沉降现象。因为机械设备在地下作业过程中相对困难，若隧道施工时再遇上粘质土壤，施工难度不仅会加大，而且施工地沉降的偏差也会增加。 2 某地铁工程隧道施工引起地面沉降与处理工艺
2.1 工程概况 某地铁工程一号地铁线北起升仙湖，南下华阳，中间途经火车北站、天府广场以及火车南站等多个重要地点，是人们出行选择的首选交通工具。其全长31.6千米，隧道外径7.8m,内径6.4m, 并且地铁一号线还有继续向南扩展的趋势，在继续向南的隧道建设施工也采用同地铁一号线相同的盾构施工法,并预计在2018 年就能够完成地铁三号线的修建,并开始运行。 根据地质资料分析得出：盾构主要穿越的土层有灰色粘质粉土层、灰色淤泥质粘土层和灰色粘土层等多种土层。地铁隧道穿越地基土层的基本物理力学指标见表 1 ,部分施工地的沉降现象分别用横断面和纵断面图来表示,如图 1 和图 2 所示。 2.2 监测方案 在实际施工中, 需要对施工地进行地面沉降的监测。作者所在的项目工程中，计划是每隔200m就进行一次横断面的监测，像天府广场这样建筑物密集的地方,会缩短监测距离,每隔50m 就进行一次横断面的监测, 而每个横断面监测之间, 可再细化到每个监测点。一般情况下,每个横断面监测间会设置10个监测点,并且为了监测所得的数据具有连续性, 施工人员在隧道中还布置了沉降观测点, 对施工周围的管线是否沉降也进行了相应的观察。 2.3 具体计算及沉降各阶分析 （1）刚出现沉降的时间段,即前期沉降,其是工程刚刚施 工的阶段，由于没有过多的挖土和破坏土层、地质，沉降的最大
①地下施工，必须面对复杂的地质条件和敏感的地面环境。 ②所用设备集成度高，技术含量高。 ③涉及的专业领域较多，对复合型人才有较多需求。 2、盾构法施工的优点 （1）盾构法隧道施工不受地面自然条件的影响。 在盾构支护下进行地下工程暗挖施工，不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节、气候等条件的影响，能较经济合理地保证隧道安全施工。 （2）盾构法施工隧道机械化、自动化程度高。 盾构的推进、出土、衬砌拼装等可实行自动化、智能化和施工远程控制信息化，掘进速度较快，施工劳动强度较低。 （3）地面人文自然景观受到良好的保护，周围环境不受盾构施工干扰。 在松软地层中，开挖埋置深度较大的长距离、大直径隧道，具有经济、技术、安全、军事等方面的优越性。
①需要隧道衬砌管片预制、运输、衬砌、衬砌结构防水及堵漏、施工测量、场地布置、机械安装等施工技术的配合，系统工程协调复杂； ②施工过程变化断面尺寸困难；只能前进，不能后退，当隧道曲线半径过小或隧道埋深较浅时，施工难度大，在饱和含水的松软地层中施工，地表沉陷风险较大； ③盾构机制造周期长，造价较昂贵，盾构的拼装、转移等较复杂，建造短于750m的隧道经济性差。 4、盾构施工工艺流程 4.1大流程：盾构总体施工流程 大流程：盾构总体施工流程 始发井交付使用→盾构托架就位→盾构机下井、安装、调试→初始掘进（L=约100m）→负环拆除及其它调整→正常掘进→盾构机到达中间站→盾构机通过中间站→盾构机再次安装、调试→盾构机再次初始掘进→正常掘进→盾构机到达终点站→盾构机解体外运→隧道清理准备验收。 4.2小流程：盾构掘进流程 准备工作→转动刀盘→启动次级运输系统（皮带机）→启动推进千斤顶→启动首级运输系统（螺旋机）→停止掘进→安装管片→回填注浆→准备下一环掘进。 开挖→出土→拼装→注浆。
盾构机拆卸、吊装安全技术交底 1、盾构机拆卸安全技术交底 （1）现场施工人员必须佩戴安全帽、防护服及防护鞋。 （2）施工现场严禁吸烟，且严禁酒后上岗。 （3）盾构拆卸时存在高空作业时必须系安全带，且安全带固定在车站主体结构上，固定点必须牢固可靠。 （4）临边临口施工应按规定设置防护栏。 （5）盾构拆卸人员采用经验丰富的专业人员进行，特殊工种持证上岗。 （6）高空作业人员切勿急于求成，用力过猛，严禁向下丢掷工具。 （7）在井下施工时应设置足够灯光，以满足施工的需要。 （8）拆卸盾构时应设置施工禁区。 （9）盾构拆卸前派专业人员断开高压电。 （10）盾构进行管线拆除时，严格安装拆卸方案及相关安全操作规程进行拆卸。（11）在拆卸过程中，需用到液压千斤顶或手拉葫芦及钢丝绳，使用前需检查其质量满足要求，并保证吊点牢固可靠。 （12）拆卸盾体前，检查接收基座的稳定性，确保接收基座牢固可靠。 （13）利用液压千斤顶顶推盾体前，先检查焊接的后支撑是否牢固可靠，顶推过程中宜分段、慢速进行，现场人员与其保持必要的安全距离，防止支撑弹出伤人。（14）卷扬机安装时，基座应平稳牢固，地锚设置可靠。操作人员的位置应能看清指挥人员及拖动或起吊的物件。 （15）焊钳及焊枪应有良好的绝缘性能及隔热能力，电焊机焊接电缆应具有良好的导电能力及绝缘外层，且中间不得有接头。 （16）电焊工严格按照电焊操作规程进行焊接施工，需穿戴防护工作服、防护手套、防护眼镜、绝缘胶鞋，并保持身体干燥和清洁。 （17）乙炔瓶、氧气瓶保持不小于8m的安全距离存放，动火作业时，应有足够的防火措施，备有足够的灭火器。 （18）施工现场接电由专职电工进行，规范现场用电行为，确保用电安全。 2、盾构吊装安全技术交底 （1）盾构吊装人员佩戴安全帽、需高空作业时系安全带。 （2）吊耳焊接部位必须牢固，不准有点焊、浮焊。吊耳焊接后进行探伤试验，试验合格后方可用于吊装。 （3）吊装前应检查工具、机械的性能。防止绳索脱扣、破断。 （4）吊装前，对吊耳、卸扣及钢丝绳进行安全检查，发现有损坏的，更换后方可进行吊装作业。 （5）作业前应伸出全部支腿，撑脚板下必须垫钢板或方木。调整机体水平度，无荷载时水准泡居中。支腿的定位销必须插上。底盘为弹性悬挂的起重机，放支腿前应先收紧稳定器。 （6）汽车吊在伸缩臂杆时，应按规定顺序进行。在伸臂的同时，应相应下放吊钩。当限位器发生警报时应立即停止伸臂。臂杆缩回时，仰角不宜过小。 （7）机械停放时地面应平整坚实，与盾构井保持必要的安全距离。 （8）汽车吊作业中变幅应平稳，严禁猛起猛落臂杆。 （9）作业中发现起重机倾斜、支腿不稳等异常现象时，应立即使重物下降至安全地方，使起重机恢复稳定，以免造成起重机倾翻事故，不能使用紧急制动，下降中严禁制动。起重机经调整、消除不安全因素后方可继续作业。
编号：SM-ZD-52137 盾构施工危险源评估及控 制措施 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改
盾构施工危险源评估及控制措施 简介：该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 在盾构施工作业中危险源存在于盾构吊装、始发、接收、开仓作业及联络通道施工等方面，为更好做到施工安全，我项目部针对危险源采取如下控制措施； 1、盾构始发掘进、管片拼装中的重大危险源，主要造成机械伤害、物体打击和高处坠落： 控制措施： （1）加强作业人员的安全规章制度的学习，提高安全防范意识，作业人员正确佩戴安全帽，进入施工现场遵守我项目部的安全管理规定。 （2）管片安装进行时，非工作人员不得进入安装区域，安装人员不得站立在管片安装机上，管片安装机操作司机在操作过程中随时关注管片安装区域内人员的情况。 （3）在进行紧固螺栓时不得移动管片安装机，避免人员摔跌受伤。拼装机上不得放置任何工具、物体，拼装机下严
土压平衡盾构施工引起的地面沉降规律分析 城轨公司杨小飞 【摘要】本文对广州地铁6号线盾构2标区间盾构隧道施工过程的地面沉降监测数据进行分析，探讨了盾构施工过程地表沉降规律及其影响范围和程度，包括沉降槽分布形式、沉降随时间发展规律、沉降量概率分布的统计分析等，并用数学函数加以表达。研究结果对今后类似工程施工过程的隧道周边建（构）筑物的保护，施工参数的优化以及工程的顺利实施具有参考价值。 【关键词】盾构沉降拟合 1.引言 地铁交通在我国正处于发展阶段，由于盾构施工法的安全性和先进性，盾构技术在城市地铁隧道施工中得到越来越广泛的应用。由于地铁隧道多位于城市中心繁华地带，地下管线和地面建筑物众多，施工过程多少都会扰动地层，要完全消除地表沉降是很困难的。盾构施工过程的沉降会对地面建筑物的安全造成威胁甚至引起破坏，国内外已对施工沉降进行了大量研究，提出了许多沉降计算模型［1,2］，如Peck 模型（1969），Attewell 模型（1981），O’Reilly-New 模型（1982），藤田模型（1982）等。国内专家也对国内地铁盾构施工过程的沉降规律进行了总结 ［3 ］- ［5 ］，得到了许多具有共性的认识。但由于广州地区地质条件复杂，对沉降规律的定量研究还比较少。本文对广州地铁6号线2标区间盾构隧道施工过程的地表沉降规律及其影响范围进行研究，以期对今后类似工程建（构）筑物的保护，施工参数的优化提供参考依据。 2.工程概况 广州地铁6号线2标区间隧道采用盾构法施工。区间隧道由两条并行的单线隧道组成，其中已完成施工的【大坦沙站-如意坊站盾构区间】左右线隧道间距8.1～26m，左右线隧道总长2859.2m，隧道埋深4.7～27.8m，线路最小水平曲线半径500m，最大坡度30‰。盾构机采用德国HERRENK AG 公司生产的土压平衡式盾构（EPB），盾构机刀盘直径6280mm，采用盾尾同步注浆（砂浆）方式。隧道衬砌采用预制钢筋混凝土管片，管片环外径6000mm，内径5400mm，管片宽度1500mm。【大-如盾构区间】上覆第四系为人工填土层、淤泥层、淤泥质土层、淤泥质粉细砂层、粉质粘土、粉土层、冲积－洪积粉细砂层、冲积－洪积中、粗、砾砂层、冲积－洪积土层、可塑或稍密~中密残积土层、硬塑或密实状残积土层。下伏基岩白垩系、石炭系棕红色、红褐色岩石，风化程度不均一，软硬夹层较多。 3.沉降观测方法 3.1 观测仪器及要求 采用精密水准尺仪，铟钢水准尺、30m 检定过的钢卷尺进行沉降观测。线路沿线一般的多层建筑物和地表沉降，按国家三等水准测量技术要求作业，高程中误差≤±2.0mm，相邻点高差中误差≤±1.0mm。 3.2 沉降观测点的布设 正常情况下，沿隧道中线上方地面每隔5m 布设一个沉降观测点，每隔20m 建立一个监测横断面，该断面垂直于隧道中线，每个断面上布设5个观测点，其中隧道中线上方一个点，左右间隔5m 各一个点。对于软弱土层、或埋深较浅的区域，应根据隧道埋深和围岩地质条件，加密监测断面和测点。 当隧道上方为混凝土路面时，常布设两种沉降观测点，即分混凝土路面及路面以下土层两种，路面部分沿线路中线每20m布设一个观测断面，观测点直接布设在路面上，以量测路面沉降量；为了防止路面硬壳层不能及时、准确反映地层实际沉降情况，造成路面下方虚空，需钻穿混凝土路面并在路面以下地层中打入短钢筋布设观测点，以便对地层的沉降情况进行监测。 3.3 项沉降观测频率 盾构机机头前10m和后20m范围每天早晚各观测一次，并随施工进度递进；范围之外的监测点
复杂地层盾构施工技术研究 【摘要】在分析工程重难点的基础上,对包括盾构机选型和刀具配置等盾构机主要技术参数进行较深入的探讨。同时,对掘进模式的优选、掘进参数、盾构机姿态的控制和同步注浆参数的设定等方面的技术措施进行了研究,总结出了一套较为成熟的施工技术方法。 【关键词】隧道;冲洪积扇地层;盾构掘进 北京地铁4号线北宫门-龙背村调出井盾构区间所处地质条件比较特殊,穿越永定河冲洪积扇,并受到西北玉泉山和香山等山脉的影响,且局部穿越出露的极硬岩,具有山前冲洪积扇地层的复合特性,施工难度大, 施工技术要求高。对包括盾构机选型和刀具配置等盾构机主要技术参数进行较深入的探讨以及对掘进模式的优选、掘进参数、盾构机姿态的控制和同步注浆参数的设定等方面的技术措施进行了研究,总结出了一套较为成熟的施工技术。 1、工程概况和施工重难点 1.1 工程概况 北京地铁4号线北(宫门)-龙(背村调出井)盾构区间长523.294 m,根据地勘资料,区间穿越第四纪全新世冲洪积层、第四纪晚更新世冲洪积层,局部穿越二迭系红庙岭组。第四纪冲洪积层主要以粉土、粉质黏土、粉细砂、卵石圆砾层为主;二迭系红庙岭组主要以强~中风化砾岩、微风化砾岩、微风化砂岩、强~中风化砾岩为主。 根据详勘和补充勘探报告显示,北-龙区间大约有190m左右的全断面岩石,该段岩石为微风化砾岩和强风化砂岩,单轴抗压强度最大76.8 MPa。其余地层主要为粉质黏土、粉土、中粗砂以及全断面的砂卵石层,有较为严重的软硬不均地层出露,具有山前地区的典型特点。钻孔中实测两层地下水,第一层为潜水,第二层为层间潜水。由于本段地下水不具有承压性,总体上对盾构施工没有太大影响,但是盾构施工对含水的砂层产生一些不利因素,尤其是盾构开挖面上部的砂层容易受到扰动而引起局部坍塌(图1)。 1.2 工程重难点 由于本工程为山前冲洪积扇地形,地质复杂多变,盾构机在复合地层中掘进需要根据不同的地层情况频繁转换盾构机的掘进模式、掘进参数和注浆参数,同时也要及时调整添加材料的种类和数量。在岩石地层中掘进,刀具磨损较为严重,导致换刀频率增加,增加了停机时间,对施工工期将产生较大影响。在上软下硬地层中掘进,如何保证掌子面稳定,以及快速安全的通过是本工程的难点。 2、盾构机主要技术参数 2.1 盾构机选型
盾构法施工的安全总结及今后施工安全工作的要求(最新版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0386
盾构法施工的安全总结及今后施工安全工 作的要求(最新版) 从正式施工到今天已经有50多天了，施工已逐步进入了良性循环。在这些日子里，通过大家的努力、认真的工作，我们安全的度过了这50多天，到现在为止已掘进＿＿环。通过这一阶段的工作，我感觉大家在重点部位上的安全意识还是不错的，主要表现在：〈1〉电机车司机在工作中，态度比较认真，能够按照操作规程的要求工作，主要表现在起步时鸣号的问题上，再有行驶的速度上也未超标。〈2〉施工人员下井翻牌情况比我们管理人员要好，希望管理人员今后要注意这个问题。〈3〉两台门式起重机也能够按照要求工作。〈4〉电机车轨道现在也有专职的检修人员。 下面我再说这一阶段安全工作中的不足：〈1〉我的管理力度还不够，有时看到有未戴安全帽等的问题只是说一说，从未进行过处
罚，这是我今后要注意的问题。〈2〉在安全设施的制作安装问题上，大家有相互推委的现象，主要表现在：车架顶部测量用走道板的安装上、第一节车架的车挡的安装上，当然这里有种种原因，但是希望今后大家要克服困难，有问题找相关的部门人员商量如何解决。在安全防护设施的制作安装上，能作到及时快速的完成，以使大家在安全的环境下工作，避免事故的发生。〈3〉关于安全自检问题，我在前一段时间制作了几个表格，发给相关的工作人员，主要是对门式起重机、电机车、及其附属设施的检查，不知相关的人员是否真的认真检查并填写，这项工作每天不需要多少时间，但对安全施工确意义重大，它使一线施工人员，在第一时间发现问题、解决问题，从根本上消灭隐患于萌芽的切实可行的方法，希望大家认真对待。 下面再说说，对今后工作的几个意见供大家参考： 〈1〉安全问题须要大家齐抓共管、群防群治，各部门、各班组在下井工作时，先查看一下自身的防护用品是否穿戴齐全，这是一个最基本的要求，可是现在不是百分之百的能做到，下井翻牌也是
地铁隧道施工引起地面沉降浅析 文中分析了广州地铁六号线二期柯高区间施工过程中，采用盾构法施工时，由于地质、施工等条件综合影响下，导致地面沉降的原因及规律，并提出了解决办法。 标签：地铁施工盾构法地面沉降 1绪论 近年来随着国内各个城市地铁工程的不断发展，由地铁施工引发了一系列地面沉降、坍塌等事故与隐患。由于在地铁施工过程中会产生地层损失、局部降水和对地层的扰动，从而导致不同程度的地面沉降，对地铁施工及周边的环境产生了不利影响。在隧道施工中，为避免明挖法带来的大面积拆迁、征地问题，最大限度减少对沿线居民日常生活和交通出行的影响，一般采用盾构法进行施工，虽然盾构法的施工技术已经比较成熟，并且在引起地面沉降，路面开裂，上部建筑开裂甚至坍塌等工程施工问题方面已经有了很多研究成果，但不同的地质条件及盾构施工技术，仍然会引发隧道上部地面沉降。本文结合广州六号线二期工程柯高区间在左线施工期间引发地面沉降，导致附近道路及建筑墙面产生裂缝，进行分析，得出盾构法施工引发地面沉降的原因、规律，为后续的地铁隧道设计、施工提供一定的帮助。 2地质条件 柯高区间位于广汕公路柯木塱至高塘石间，地铁隧道位于公路正下方，区间全长1370.80m，为双洞单线隧道，隧道中心间距约13.0m，隧道顶埋深约10.0m，顶部覆盖土层一般为填土、粉质黏土、砂质黏性土，局部少量淤泥质土及中粗砂，其中填土主要为近代人工堆填的杂填土，基本为压实状态，粉质黏土为可塑状，砂质黏性土为可塑状，淤泥质土为软塑状，中粗砂为饱和，中密—稍密状；隧道盾构施工需要穿越的地层主要为砂质黏性土，局部为全风化花岗岩及少量强风化花岗岩，其中砂质黏性土为可塑状。 图1为截取的发生明显地面沉降导致地面产生裂缝区段的地质剖面图。 3地面沉降基本情况 沉降异常主要出现在高塘石站以西约200m里程范围内，根据布置在隧道上方路面间距为5m 的监测点监测数据显示，在盾构机经过约2小时后，沉降监测显示异常，沉降量不断加大，在经过约12小时后，累计最大沉降量达180mm，沿线道路及部分相邻低矮建筑物墙面产生裂缝。 4沉降原因分析
1.14复杂盾构法施工技术（北崇区间） 1盾构机组装调试 1.1盾构刀盘的选型 1.1.1刀盘主体结构特点 为了本工程地质条件的掘进要求，设计了辐条结构四个主刀梁和四个副刀梁 刀盘，刀盘具有下列主要特征： 1）辐条式刀盘，4根主辐条+4根副辐条+4个支腿。 2）开口率达到50%，开挖面与刀盘之间的阻碍物少，土体更容易进入土仓， 其土仓中的土体密度及压力更接近开挖面的土体密度与压力，便于土仓中土压力的控制；刀盘与开挖面之间接触面积小，渣土不易堆积在刀盘与开挖面之间，因此，刀盘不容易产生“泥饼”堵塞现象及减轻刀盘与刀具的磨损，并且能降低刀 盘切削扭矩。 3)耐磨设计，刀盘设计充分考虑了地层对刀盘具有较大的磨损性，因此， 在刀盘辐条面板及大圆环前后端面堆焊了大量的网格状耐磨硬质合金，另外刀盘外周也焊有耐磨复合钢板，大大提高了刀盘的耐磨性能，延长其使用寿命。 1.1.2刀具的设计选型及布置 本刀盘的设计充分考虑到了本标段的地质情况，配置的初装刀为1把中心鱼 尾刀、98把切刀、16把铲刀、66把焊接撕裂刀、1把仿形刀（液压控制）、8把 周边保径刀。刀具选用聊城天工公司生产的镶嵌大块硬质合金刀具。 刀盘设计具有以下特点： 1)可实现双向旋转（正/反）。 2)刀具高低搭配，焊接撕裂刀刀高为110mm，刮刀刀高为90mm，焊接撕裂刀 先行开挖松动刮刀前的土体，从而降低对刮刀及面板的直接磨损。 3)采用耐磨性能和冲击性能都非常优越的E5（日本标准）类硬质合金刀头。 4)刀具的布置在刀盘分成内、中、外3部分，刀具数量随直径的增大而增 多，刀具的磨损基本是均匀的
5)中心鱼尾刀呈倒V型结构，其作用可以切削中部位的土层；同时可以起到类似钻头钻尖的定心作用。
目录 1 地下管线保护措施 (2) 2 盾构机始发接收安全保护措施 (3) 3 盾构下穿建（构）筑物的保护措施 (5) 4 洞门破除保护措施 (5) 5 盾构通过加固区安全保护措施 (6) 6 盾构机掘进安全保护措施 (6) 7 垂直运输安全保护措施 (7) 8 水平运输安全保护措施 (8) 9 电力设备安全保护措施 (9) 10 通风设备安全措施 (10) 11 消防保护措施 (10) 12 井下工作人员安全保护措施 (14) 13 孤石处理措施 (14)
1 地下管线保护措施 盾构在穿越区间范围内的管线时，制定专项方案和详细的掘进技术交底。应加强监测密度，根据监测的数据及时调整盾构正面压力、掘进速度、出土量、同步注浆的稠度及注浆压力等施工参数，同步注浆和二次注浆应及时跟进，若发现异常，应立即停止掘进，并采取相应措施确保地下管线的安全和正常使用。掘进前详细调查管线情况，形成书面《文化宫站～省博物馆站区间环境调查报告》。 根据详勘资料文件提供的综合地下管线资料及现场实地勘查了解，在隧道掘进沿线及交叉路口管线分布密集且错综复杂，多为重要的市政和公用管线，口径大、压力高、影响范围广，给施工带来了较大的难度。因此，在推进至各管线群之前，应根据资料及实际情况，制定详细的方案，来采取针对性技术措施： 在盾构穿越过程中必须严格控制切口平衡压力，同时也必须严格控制与切口压力有关的施工参数，如推进速度、总推力、出土量等，尽量减少土压力的波动。 在确保盾构正面变形控制良好的情况下，使盾构均衡匀速施工，以减少盾构施工对管线的影响。 严格控制同步注浆量和浆液质量，通过同步注浆及时充填建筑空隙，减少施工过程中的土体变形。同步注浆量一般为建筑空隙的140%～200%。
盾构隧道施工引起的地面沉降分析 XXXXXX （XXXXXXXXXXXXXXXXXX） 摘要：本文先分析了盾构隧道施工引起的地面沉降规律和原因，介绍地面沉降的预测方法。然后结合某城市隧道施工过程的地面沉降监测数据进行分析，运用沉降槽分布模型拟合结果，并且运用数学函数给予表达。最后得出的研究结果可供对今后类似工程参考，确保在施工过程中隧道周边环境的安全。 关键词：盾构法；隧道施工；地表沉降；分布模型 我国地铁交通的发展水平正处于上升阶段，因为盾构施工法技术具有安全性和先进性等特点，其在城市地铁隧道施工中得到了广泛的应用。通常情况下，地铁隧道多位于城市中经济繁华发展的地带，在此种情况地面建筑物较为密集且地下管线，显然采用盾构法隧道施工必定会引起地层移动从而导致地面沉降，即使采用当前先进的盾构技术，也难完全防止这些沉降，当地面沉降达到一定程度时，就会使周围地面建筑、地下相关设施以及地铁隧道本身等不能正常使用。因此当在需要控制地层移动地区采用盾构法施工隧道时，必须了解地层移动的规律和特征，尽可能准确地预测沉降量和沉降范围。国内外已对施工沉降进行了大量研究，提出了许多沉降计算模型。本文基于广州地区地质条件复杂，对沉降规律的定量研究还比较少等原因，结合广州某盾构隧道施工段的地表沉降规律及其影响范围进行研究，希望对以后类似的工程提供参考。 1．地面沉降的规律和特征 在采用盾构法隧道施工过程中，沿隧道纵向轴线所产生的地表变形如下：通常盾构前方的土体受到挤压时有向前向上的移动，从而使地表有微量的隆起，而当开挖面土体因支护力不足而向盾构内移动时，则盾构前方土体发生向下后的移动，从而使地面沉降，开挖面的上方土体，亦因盾构作用于开挖面推力的大小而使地面隆起或沉降。当盾构通过时，盾构两侧的土体向外移动。当隧道衬砌脱离盾尾时，由于衬砌外壁与土壁之间有建筑空隙，地表会有一个较大的下沉且沉降速率也较大。同时隧道两侧的土体向隧道中线移动。这一阶段的沉降通常称为施工沉降，常在1—2个月的时间内完成。由于施工过程中对周围土体的扰动，土中的孔隙水压力上升。随着孔隙压力的消散，地层会发生主固结沉降。孔隙水压力趋于稳定后，土体的骨架仍会蠕变，即次固结，地层还会有一定的沉降。由于土体固结发生的沉降称为固结沉降。总之软粘土地层中的地表运动可分三个阶段：（1）盾构前方隆起或沉降；（2）施工沉降；（3）固结沉降。地层移动是和具体地质和施工条件密切相关的。地面沉降速率、沉降变化的突然性、沉降范围，最大沉降量、沉降槽的几何尺寸、沉降稳定时间等是沉降的特征。在一定的基本盾构施工条件下，这些沉降特征在很大程度上受到施工细节的影响，但在更大的程度上受到地质条件的影响。
1.0.1编制本规范的目的时为了加强盾构隧道工程的施工管理，确保施工过程的工程安全、环境安全和工程质量，统一盾构法隧道工程的施工技术与质量验收标准。本规范不包括盾构隧道的设计、使用和维护方面的内容 1.0.2本规范为规定的内容应按照国家现行相关标准执行。 2术语 本章给出了本规范有关章节引用的19条术语。目前盾构及其施工技术在术语尚存在地区和习惯差异，通过本规范统一盾构法施工及验收的相关术语。 本规范的术语主要参考现行国家标准《地铁设计规范》GB50157、《城市轨道交通岩土工程勘察规范》GB50307、《城市轨道交通工程测量规范》GB50308、《城市轨道交通工程监测技术规范》GB50911、《地下轨道工程施工及验收规范》GB50299及《地下铁道设计与施工》等资料，经编制组集中归纳和整理编入本规范。 本规范的术语时从盾构法隧道施工及验收角度赋予其含义，同时还给出相应的推荐性英文翻译，仅供参考。 3基本规定 3.0.1施工管理体系包括质量管理体系、环境管理体系、职业健康安全管理体系。对于施工现场管理，除应具有健全的施工管理体系外，还要求有相应的施工技术标准、施工质量控制和检验制度，以及施工人员和设备安全保障和环境保护措施。 对具体的施工项目，要求有经审查批准的施工组织设计和施工技术方案，并能在施工过程中有效运行。对于涉及隧道结构安全、人身安全和环境保护的内容，应有明确的规定和相应的措施。 3.0.3本条为强制性条文。规范操作盾构，并制定应急预案，使其在预定条件和正确操作下正常使用时确保盾构法隧道施工的重中之重。因此，在施工前应根据盾构类型、地址条件和工程实践，首先由针对性地进行危险源和环境因素的辨识和评估，根据分解结论制定包括盾构安全操作技术规程、对周边环境的影响及应对措施等在内的专项施工方案和应急预案，确保施工作业在安全和卫生环境下进行。 3.0.7盾构法隧道施工应建立信息管理体系，制定信息管理制度。为便于几时了解施工现场情况，鼓励有条件的施工现场配置地面远程监控系统，将盾构掘进参数实时传递到地面监控中心。 3.0.8盾构法隧道工程施工期间，对重要或有特殊要求的建（构）筑物，应及时采取注浆、加固、支护等技术措施，保证邻近建（构）筑物、地下管线、道路及轨道交通线路等安全。 3.0.9质量验收包括实物检验和资料检查。资料检查包括施工质量验收依据和质量验收记录等。施工质量验收层次为：生产班组的自检、交接检；施工单位质量检验部门的专业检查和评定，监理单位（建设单位）组织的验收。 根据有关规定和工程合同的规定，对工程质量起重要作用或有争议的检验项目，有各方参与见证检验，已确保施工过程中关键部位的质量得到控制。 4施工准备 4.1前期调查 4.1.2~4.1.4位防止资料与实际工况条件不符，施工前应进行工程环境的调查和实地踏勘，位制定施工组织设计提供足够的依据，调查的主要内容有： 1实地踏勘调查各种建（构）筑物的使用功能、结构形式、基础类型及其与隧道的相对位置等； 2道路种类和路面交通情况； 3工程用地情况，主要对施工场地及材料堆放场地、弃土场地、运输路线等做必要的调
地铁施工方法 目前，国外地铁施工方法主要有如下几种： 一、地铁区间施工方法 (一)明挖施工法 通常在地面条件允许的情况下，地铁区间隧道宜采用明挖法，但对社会环境影响很大，仅适合在无人、无交通、管线较少之地应用，该方法现较少采用。 明挖法是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺作施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。 明挖法是各国地下铁道施工的首选方法，在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法，明挖法施工属于深基坑工程技术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区，因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状土的保护，防止地表沉降，减少对既有建筑物的影响。明挖法的优点是施工技术简单、快速、经济，常被用为首选方案。但其缺点也是明显的，如阻断交通时间较长，噪声与震动等对环境的影响。 (二)盖挖施工法 埋深较浅、场地狭窄及地面交通不允许长期占道施工情况下采用盖挖法施工。依据主体结构施工顺序分为盖挖顺作法、盖挖逆作法、盖挖半逆作法。该法是在既有道路上先完成周边围护挡土结构及设置在挡土结构上代替原地表路面的纵横梁和路面板,在此遮盖下由上而下分层开挖基坑至设计标高,再依序由下而上施工结构物,最后覆土恢复为盖挖顺作法;反之先行构筑顶板并恢复交通、再由上而下施工结构物为盖挖逆作法。 (三)暗挖施工法
暗挖法是在特定条件下，不挖开地面，全部在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧道施工办法。暗挖法主要包括:钻爆法、盾构法、掘进机法、浅埋暗挖法、顶管法、新奥法等。其中尤以浅埋暗挖法和盾构法应用较为广泛，目前地区的隧道施工当中亦以该两种方法居多。 1．钻爆法 我国地域广大、地质类型多样，、等城市处于坚硬岩石地层中，地铁也有部分区段处于坚硬岩石地层中，这种地质条件下修建地铁通常采用钻爆法开挖、喷锚支护（与通常的山岭隧道相当）。 钻爆法施工的全过程可以概括为：钻爆、装运出碴，喷锚支护，灌注衬砌，再辅以通风、排水、供电等措施。在通过不良地质地段时，常采用注浆、钢架、管棚等一系列初期支护手段。根据隧道工程地质水文条件和断面尺寸，钻爆法隧道开挖可采用各种不同的开挖方法，例如：上导坑先拱后墙法、下导坑先墙后拱法、正台阶法、反台阶法、全断面开挖法、半断面开挖法、侧壁导坑法、CD法、CRD 法等。对于爆破，有光面爆破、预裂爆破等技术。对于隧道初期支护，有锚杆、喷混凝土、挂网、钢拱架、管棚等支护方法。及时的测量和信息反馈常用来监测施工安全并验证岩石支护措施是否合理。防水基本采用截、堵、排等几种方法，其中在喷射混凝土表面挂聚乙烯或聚氯乙烯板，然后再灌注二次混凝土衬砌被认为是一种效果良好的防渗漏措施。 2．盾构法 我国应用盾构法修建隧道始于20世纪50～60年代的。最初是用于修建城市地下排水隧道，采用的是比较老式的盾构机（如网格式、压气式、插板式等），80 年代末、90年代初开始采用土压式、泥水式等现代盾构修筑地铁区间隧道。盾构
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。 （4）总推力：盾构的推进阻力组成包括盾构四周外表面和土之间的摩擦力或粘结阻力（F1）；推进时，口环刃口前端产生的贯入阻力（F2）；开挖面前方阻力(F3)；变向阻力（曲线施工、蛇形修正、变向用稳定翼、挡板阻力等）（F4）；盾尾内的管片和壳板之间的摩擦力（F5）；后方台车的牵引阻力（F6）。以上各种推进阻力的总和（∑F），须对各种影响因素仔细考虑，留出必要的余量。 1.11.3 适用范围 （1）适用于各种复杂的工程地质和水文地质条件，从淤泥质土层到中风化和微风化岩层。 （2）盾构法施工隧道应有足够的埋深，覆土深度不宜小于6m。
盾构法施工安全操作规程 第一节一般规定 第一条、为了贯彻执行党和国家的安全生产方针，坚持安全第一，保障劳动者的安全和健康，保证生产建设的正常进行，创造一个舒适愉快的工作环境，特制订盾构法施工安全操作规程。 第二条、安全工作必须实行群众监督；充分发挥群众安全监督的作用。每一职工都有权制止任何人违章作业，并拒绝任何人违章指挥，对威助、生命安全和有毒有害工作地点，职工有权立即停止工作，撤到安全地点，危险地点没有得到处理不能保证人员安全时．有权拒绝工作。 第三条、所有现场施工人员，必须辅安全帽，进入隧道作业人员严禁喝酒、吸烟。 第四条、隧道施工必须具备下列资料； 1．隧道工程设计的全套图纸资料和工程技术要求文件； 2．隧道沿线详细的工程地质和水文地质勘察报告。 3．施工沿线地表环境调查报告； 4，地下各种障碍物调查报告； 第五条、隧道工程所使用的材料或制品等应符合设计要求。 第六条、针对盾构法施工在特定的地质条件和作业条件下可能遇到的风险问题，施工前必须仔细研究并制定防止发生灾害的安全措施。必须特别注意防止的灾害有瓦斯爆炸、火灾、缺氧、有害气体中孬和潜涵病等。必须预先制定和落实发生紧急事故时应急对策和措施。 第二节施工准备 第一条、应根据隧遇功能、隧道内任。坦探、穿越地层、地面建筑物、地下构筑物和等条件，进行盾构机造型。 第二条、做好环境调查，并对下列环境条件调查内容必须实地勘察核实。 1．土地使用情况——根据报告和附图，实地勘察调查土地及江河湖海底部利用情况、各种建筑物和构筑物的使用功能、结构形式、基础类型与隧道的相对位置等； 2．道路种类及路面交通情况；
3．工程用地情况——主要对施工场地及材料堆放场地、弃土场、运土路线等做必要的调查； 4．在河流底下或河流附近建造隧道时：必须调查河流断面、水文条件、航运、堤坝结构、地质条件、有无水底电缆及沉埋障碍物等； 5．施工用电和给排水设施条件。 第三条、地下障碍物调查报告中，对隧道经过地区有无相遇阻碍物或位于施工范围内的各种设施必须进行详细调查；其内容应包括； l．地下构筑物的结构形式、基础形式及其埋深，以及与隧道的相对位置等； 2．煤气管道、上下水池电力和通讯电缆等位置、管遇材质及接头形式，被侵蚀程度；及其与隧道的相对位置等； 3．地下废弃构筑物、管道及临时工程残留物等。 第四条、在饱和含水地层进行地下隧道施工时；因其特有的复杂性，必须进行详细的施工勘察，为制定基本工方法和应变措施提供足够的资料。 第五条、盾构施工前应编制施工组织设计，其主要内容应包括：工程及地质概况；盾构掘进施工方法和程序；进出洞等特殊段的技术措施；工程主要质量指标及保证措施；施工安全和文明施工要求；施工进度网络计划；主要施工设备和材料使用计划等。 第六条、技术交底。盾构施工前应由工程技术负责人和生产负责人向施工管理人员、作业班长、盾构司机等作全面的安全、技术交底。作业班长应向作业人员进行操作交底。 第七条、始发井的平面尺寸应满足盾构实装、施工、垂直运输、洞口封门、拆除等施工要求。 第八条、接收并的平面尺寸应满足盾构拆卸工作的需要。 第九条、始发（接收）井的预留洞口底标高应高于井底底板。 第十条，当须采用衬砌背后压装工艺时现场必须设拌浆站。 第十一条、变、配电间应设有两路电源，且相互切换应迅运、方便、安全。若施工地区无两路电源时；必须设有适当容量的自备电源，以供并不照明及连续使用的施工设备用电。 第十二条、充电间面积应满足牵引车用电瓶充电周转的需要，并设有电瓶箱的吊装设备，同时地面应做防酸处理。