一级建造师 盾构法施工全.docx

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1、一级建造师盾构法施工1K413000城市轨道交通工程1K413030盾构法施工（1）盾构法施工见图1K413012-2,其基本施工步骤：1）始发端和接收端各建一个工作（竖）井。2）盾构机在始发端工作井内安装就位。3）依靠盾构机千斤顶推力（作用在已拼装好的衬砌环和反力架）将盾构机从始发工作井的墙壁预留洞门推出。4）盾构机在地层中沿着设计轴线推进，在推进的同时不断出土和安装衬砌管片。5）及时地向衬砌背后的空隙注浆，防止地层移动和固定衬砌环位置。6）盾构机进入接收工作井并被拆除，如施工需要，也可穿越工作井再向前推进。（2）盾构法施工隧道的优点1）除竖井施工外，施工作业均在地下进行，既不影响地面交通，

2、又可减少对附近居民的噪声和振动影响。2）盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，施工易于管理,施工人员也较少。3）在一定覆土范围内，隧道的施工费用不受覆土量影响，适宜于建造覆土较深的隧道。4）施工不受风雨等气候条件的影响。5）当隧道穿过河底或其他建筑物时，不影响航运通行、建（构）筑物正常使用。6）土方及衬砌施工安全、掘进速度快。7）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。（3）盾构法施工存在的问题1）当隧道曲线半径过小时，施工较为困难。2）在陆地建造隧道时，如隧道覆土太浅，则盾构法施工困难很大，而在水下时，如覆土太浅则盾构法施工不够安全。3）盾构施工中采用全气压

3、方法以疏干和稳定地层时，对劳动保护要求较高，施工条件差。4）盾构法隧道上方一定范围内的地表沉陷尚难完全防止，特别在饱和含水松软的土层中，要采取严密的技术措施才能把沉陷控制在很小的限度内。5）在饱和含水地层中，盾构法施工所用的拼装衬砌，对达到整体结构防水的技术要求较高。6）对于结构断面尺寸多变的区段适应能力较差。二、不同方法施工地铁区间隧道的结构形式（三）盾构法隧道盾构法隧道采用的预制装配式衬砌是用工厂预制的构件（称为管片），在盾构尾部拼装而成的。1.管片类型：管片按材质分为钢筋混凝土管片.钢管片.铸铁管片、钢纤维混凝土管片.复合材料管片。其中，钢管片、铸铁管片一般用于负环管片或联络通道。钢筋混

4、凝土管片是盾构隧道衬砌中最常用的管片类型。联络通道（设置在两条地铁隧道之间的一条横向通道，起到安全疏散乘客、隧道排水及防火消防等作用）。钢筋混凝土管片的耐压性和耐久性都比较好，目前已可生产抗压强度达60MPa、抗渗等级大于P12级的管片，而且这几种管片刚度大，由其组成的衬砌防水性能有保证。钢管片的强度高，具有良好的可焊接性,便于加工和维修，重量轻也便于施工。与混凝土管片相比，其刚度小、易变形，而且钢管片的抗锈性差，在不做二次衬砌时，必须有防腐、抗锈措施。盾构法施工的隧道衬砌可采用双层衬砌或在其内现浇钢筋混凝土的内衬的双层衬砌，在满足作用、受力和防水要求前提下，应优先选用装配式钢筋混凝土单层衬砌

5、。在联络通道门洞区段的装配式衬砌，可采用钢管片、铸铁管片或钢与钢筋混凝土的符合管片。按管片螺栓手孔大小分，可将管片分为箱型和平板型两类。箱型管片是指因手孔较大而呈肋板型结构，只有强度较大的金属管片才采用箱型结构。平板型管片是指因螺栓手孔小或无手孔而呈曲板型结构的管片，钢筋混凝管片多采用平板型结构。2、管环构成管环通常由A型管片（标准环）、B型管片（邻接块）和K型管片（封顶块）构成。管片之间一般采用螺栓连接。封顶块K型管片根据拼装方式的不同，有从隧道内侧向半径方向插入的径向插入型和从隧道轴向插入的轴向插入型，以及两者并用的类型。3、管片的通缝和错缝拼装通缝的施工工艺相对简单，但通缝拼装的盾构隧道

6、变形大，对防水的要求相应也高；错缝拼装可避免通缝拼装环面误差积累，从而减少施工中管片破损。错缝拼装时环向缝呈T形，可有效减少接缝处渗漏，防水效果比通缝拼装好。【例U盾构法的主要施工步骤包括（）。A.工作并建造B.掘进出土（泥）C.管片安装D,地表注浆E.衬砌背后注浆【例2在松软含水地层，施工条件困难地段修建隧道且地面构筑物不允许拆迁，宜先考虑（）。A.明挖法B.盾构法C.浅埋暗挖法D.新奥法【例3两条单线区间地铁隧道之间应设置横向联络通道，其作用不包括（）。A隧道排水B.隧道防火消防C.安全疏散乘客D.机车转向调头1K413000城市轨道交通工程1K413031盾构机选型要点一、盾构类型与适用

7、条件(一)盾构类型盾构类型可按照不同的分类方法进行分类。(1)按支护地层的形式分类，主要分为自然支护式.机械支护式、压缩空气支护式.泥浆支护式.土压平衡支护式5种类型。(2)按开挖面是否封闭划分，可分为密闭式和敞开式两类。按平衡开挖面土压与水压的原理不同，密闭式盾构又可分为土压式(常用泥土压式)和泥水式两种。敞开式盾构按开挖方式划分，可分为手掘式.半机械挖掘式和机械挖掘式三种。(3)按盾构的断面形状划分，有圆形和异型盾构两类，其中异型盾构主要有多圆形、马蹄形、类矩形和矩形，目前在国内轨道交通建设中，已有双圆马蹄形、矩形和类矩形盾构应用。（二）盾构机刀盘配置开刀盘旋转时，刀具切削隧道开挖面的土体

8、，对开挖面的岩土层进行开挖,挖开挖后的渣土通过刀盘的开口进入土仓。功能稳支撑开挖面，具有稳定开挖面的功能。定功能搅对于土压平衡盾构，刀盘对土仓内的渣土进行搅拌，使渣土具有一定的塑拌性、流动性并在一定程度上避免形成“泥饼的作用。功能压平衡盾构的刀盘有两种形式一面板式和辐条式面板式刀盘辐条式刀盘优开口率小，面板直接支撑面，有开口率大，士砂流动顺畅，不易堵塞,点挡土功能，有利于切削面稳定。土仓压力能有效作用于开挖面。缺开挖黏土层时，易发生黏土粘附但一般不能安装滚刀，且中途换刀安点面板表面影响开挖效率的情况。全性较差。()各种盾构对地质条件的适用性1、土压平衡盾构(2)土压平衡盾构工作原理：刀盘旋转切

9、削开挖面的泥土,破碎的泥土通过刀盘开口进入土仓，泥土落到土仓底部后，通过螺旋输送机运到皮带输送机上，然后输送到停在轨道上的渣车上。盾构在推进油缸的推力作用下向前推进。盾壳对挖掘出的还未衬砌的隧道起着临时支护作用，承受周围地层的土压、承受地下水的水压,并将地下水阻隔在盾壳外面。掘进、排土、预制管片拼装等作业在盾壳的掩护下进行。(3)地质适应范围：土压平衡盾构主要应用在黏稠土壤中，该类型土壤富含黏土、粉质黏土或淤土，具有低渗透性。这种土质在螺旋输送机内压缩形成防水土塞，使土仓和螺旋输送机内部产生土压力，来平衡掌子面的土压力和水压力。2、泥水加压盾构(3)泥水平衡盾构的开挖面支护原理：泥水平衡盾构利

10、用循环悬浮液的体积对泥浆压力进行调节和控制，采用膨润土悬浮液(俗称泥浆)作为支护材料。开挖面的稳定是将泥浆送入泥水室内，在开挖面上用泥浆形成不透水的泥膜，通过该泥膜的张力保持水压力，以平衡作用于开挖面的土压力和水压力。开挖的土砂以泥浆形式输送到地面，通过泥水处理设备进行分离，分离后的泥水进行质量调整，在输送到开挖面。(4)地质适应范围：泥水盾构最初是在冲积黏土和洪积砂土交错出现的特殊地层中使用，由于泥水对开挖面的支护作用明显，因此在软弱的淤泥质土层、松动的砂土层、砂砾层、卵石砂砾层、砂砾和坚硬土互层等含水地层中均适用。目前，泥水加压盾构工法对地层的适用范围不断扩大，即使处于恶劣的施工环境和存在

11、地下水等不良条件下，由于有相应的处理方法，因而能适应所有的地层。二、盾构选型依据与原则(一)选型的依据盾构选型依据应包括下列内容：(1)工程地质和水文地质勘察报告。(2)隧道线路及结构设计文件。(3)断面大小。(4)施工安全、工程环境风险因素、场地条件、环保要求。(5)施工环境及其保护要求。(6)工期条件。(7)辅助施工方法。(8)类似工程施工经验。地安环线，招短(断)期辅警(经)。(二)选型的基本原则：1.适用性原则；2、技术先进性原则；3、经济合理性原则。三、盾构选型基本程序采取科学的方法，经过策划、调查.可行性研究.综合比选评价等步骤。【例U敞开式盾构按开挖方式可分为（）。A.手掘式B.半机械开挖式C.土压式D.机械挖掘式E.泥水式