在考試中突出重圍的人無(wú)不是掌握考試重點(diǎn)和一定的學(xué)習(xí)技巧，那么如何在考試中突出重圍？下面由出國(guó)留學(xué)網(wǎng)小編為你精心準(zhǔn)備了“2020一級(jí)建造師《市政工程》考點(diǎn)預(yù)習(xí)匯總【二】”，持續(xù)關(guān)注本站將可以持續(xù)獲取更多的考試資訊!
2020一級(jí)建造師《市政工程》考點(diǎn)預(yù)習(xí)匯總【二】
考點(diǎn)：盾構(gòu)機(jī)選型要點(diǎn)
一、盾構(gòu)類型與適用條件
(一)盾構(gòu)類型
(1)按支護(hù)地層的形式分類，主要分為自然支護(hù)式、機(jī)械支護(hù)式、壓縮空氣支護(hù)式、泥漿支護(hù)式、土壓平衡支護(hù)式5種類型(見(jiàn)圖1K413031-1)。
(2)按開(kāi)挖面是否封閉劃分，可分為密閉式和敞開(kāi)式兩類。按平衡開(kāi)挖面土壓與水壓的原理不同，密閉式盾構(gòu)又可分為土壓式(常用泥土壓式)和泥水式兩種。敞開(kāi)式盾構(gòu)按開(kāi)挖方式劃分，可分為手掘式、半機(jī)械挖掘式和機(jī)械挖掘式三種
(3)按盾構(gòu)的斷面形狀劃分，有圓形和異型盾構(gòu)兩類，其中異型盾構(gòu)主要有多圓形、馬蹄形、類矩形和矩形，目前在國(guó)內(nèi)軌道交通建設(shè)中，已有雙圓馬蹄形、矩形和類矩形盾構(gòu)應(yīng)用。
(二)盾構(gòu)機(jī)的刀盤(pán)配置
盾構(gòu)的刀盤(pán)主要由刀盤(pán)體、刀具、磨損檢測(cè)器、攪拌棒、泡沫及膨潤(rùn)土管路等零部件組成。刀盤(pán)體由鋼結(jié)構(gòu)焊接而成，刀具可分為：滾刀、切刀、邊緣刮刀、仿形刀、保徑刀、先行刀、中心刀等。
刀盤(pán)是機(jī)械化盾構(gòu)的掘削部件，刀盤(pán)結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)適應(yīng)性的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，以適合圍巖條件，并保證開(kāi)挖面穩(wěn)定的前提下，提高掘進(jìn)速度。刀盤(pán)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮刀盤(pán)的結(jié)構(gòu)形式、支承方式、開(kāi)口率、開(kāi)口大小和分布、刀具的布置等因素。
(三)各種盾構(gòu)對(duì)地質(zhì)條件的適用性
當(dāng)前，土壓平衡盾構(gòu)與泥水加壓盾構(gòu)已經(jīng)成為盾構(gòu)法隧道施工使用最多的盾構(gòu)。
1. 土壓平衡盾構(gòu)
(1)土壓平衡盾構(gòu)(Earth Pressure Balance Shield)，簡(jiǎn)稱EPB盾構(gòu)。土壓平衡盾構(gòu)是在機(jī)械式盾構(gòu)的前部設(shè)置隔板，使土倉(cāng)和排土用的螺旋輸送機(jī)內(nèi)充滿切削下來(lái)的泥土，依靠推進(jìn)千斤頂?shù)耐屏o土倉(cāng)內(nèi)的開(kāi)挖土渣加壓，使土壓作用于開(kāi)挖面以使其穩(wěn)定。土壓平衡盾構(gòu)的支護(hù)材料是土壤本身。土壓平衡盾構(gòu)由盾殼、刀盤(pán)、刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)、螺旋輸送機(jī)、皮帶輸送機(jī)、管片安裝機(jī)、人倉(cāng)、液壓系統(tǒng)等組成。
(2)土壓平衡盾構(gòu)的工作原理如下：刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)切削開(kāi)挖面的泥土，破碎的泥土通過(guò)刀盤(pán)開(kāi)口進(jìn)入土倉(cāng)，泥土落到土倉(cāng)底部后，通過(guò)螺旋輸送機(jī)運(yùn)到皮帶輸送機(jī)上，然后輸送到停在軌道上的渣車上。盾構(gòu)在推進(jìn)油缸的推力作用下向前推進(jìn)。盾殼對(duì)挖掘出的還未襯砌的隧道起著臨時(shí)支護(hù)作用，承受周圍地層的土壓、承受地下水的水壓，并將地下水阻隔在盾殼外面。掘進(jìn)、排土、預(yù)制管片拼裝等作業(yè)在盾殼的掩護(hù)下進(jìn)行。
(3)地質(zhì)適應(yīng)范圍：
土壓平衡盾構(gòu)主要應(yīng)用在黏稠土壤中，該類型土壤富含黏土、粉質(zhì)黏土或淤土，具有低滲透性。這種土質(zhì)在螺旋輸送機(jī)內(nèi)壓縮形成防水土塞，使土倉(cāng)和螺旋輸送機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生土壓力，來(lái)平衡掌子面的土壓力和水壓力。
土壓平衡盾構(gòu)用開(kāi)挖出的土料作為支撐開(kāi)挖面穩(wěn)定的介質(zhì)，對(duì)作為支撐介質(zhì)的土料，要求其具有良好的塑性變形、軟稠度、內(nèi)摩擦角小及滲透率小。除軟黏土外，一般土壤不完全具有這種特性，需進(jìn)行改良。改良的方法通常為，加水、膨潤(rùn)土、黏土、 CMC(羧甲基纖維素鈉)、聚合物或泡沫等，根據(jù)土質(zhì)情況選用。
2. 泥水加壓盾構(gòu)
(1)泥水加壓盾構(gòu)也稱泥水加壓平衡盾構(gòu)(Slurry Pressure Balance Shield)，簡(jiǎn)稱SPB盾構(gòu)。 泥水盾構(gòu)是在機(jī)械式盾構(gòu)的前部設(shè)置隔板，裝備刀盤(pán)及輸送泥漿的送排泥管和推進(jìn)盾構(gòu)的推進(jìn)油缸，在地面上還配有泥水處理設(shè)備。
(2)泥水盾構(gòu)的構(gòu)成，除了具有：刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)、管片拼裝系統(tǒng)、盾尾密封系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、同步注漿系統(tǒng)、外加劑注入等土壓平衡盾構(gòu)具有的系統(tǒng)外，還具有以下系統(tǒng)：
1)可調(diào)整泥漿物理性質(zhì)，并將其送至開(kāi)挖面，保持開(kāi)挖面穩(wěn)定的泥水循環(huán)系統(tǒng);
2)綜合管理排泥狀態(tài)、泥水壓力及泥水處理設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的綜合管理系統(tǒng);
3)泥水分離處理系統(tǒng)。
(3)泥水平衡盾構(gòu)的開(kāi)挖面支護(hù)原理：
泥水盾構(gòu)利用循環(huán)懸浮液的體積對(duì)泥漿壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，采用膨潤(rùn)土懸浮液(俗稱泥漿)作為支護(hù)材料。開(kāi)挖面的穩(wěn)定是將泥漿送入泥水室內(nèi)，在開(kāi)挖面上用泥漿形成不透水的泥膜，通過(guò)該泥膜的張力保持水壓力，以平衡作用于開(kāi)挖面的土壓力和水壓力。開(kāi)挖的土砂以泥漿形式輸送到地面，通過(guò)泥水處理設(shè)備進(jìn)行分離，分離后的泥水進(jìn)行質(zhì)量調(diào)整，再輸送到開(kāi)挖面。
(4)地質(zhì)適應(yīng)范圍：
泥水盾構(gòu)最初是在沖積黏土和洪積砂土交錯(cuò)出現(xiàn)的特殊地層中使用，由于泥水對(duì)開(kāi)挖面的作用明顯，因此在軟弱的淤泥質(zhì)土層、松動(dòng)的砂土層、砂礫層、卵石砂礫層、砂礫和堅(jiān)硬土的互層等地層中均適用。目前，泥水加壓盾構(gòu)工法對(duì)地層的適用范圍不斷擴(kuò)大，即使處于惡化的施工環(huán)境和存在地下水等的不良條件下，由于有相應(yīng)的處理方法，因而幾乎能適應(yīng)所有的地層。
二、盾構(gòu)選型依據(jù)與原則
(一)選型依據(jù)
盾構(gòu)選型依據(jù)應(yīng)包括下列內(nèi)容：
(1)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)勘察報(bào)告。
(2)隧道線路及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文件。
(3)施工安全、工程環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素、場(chǎng)地條件、環(huán)保要求。
(4)施工環(huán)境及其保護(hù)要求。
(5)工期條件。
(6)輔助施工方法。
(7)類似工程施工經(jīng)驗(yàn)。
(二)選型的基本原則
1.適用性原則
盾構(gòu)的斷面形狀與外形尺寸適用于隧道斷面形狀與外形尺寸，種類與性能要適用工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、隧道埋深、地下障礙物、地下構(gòu)筑物與地面建筑物安全需要、地表隆沉要求等使用條件。若所選盾構(gòu)不能充分滿足上述使用條件，應(yīng)增加相應(yīng)的輔助工法，如壓氣工法、注漿工法等。
由于盾構(gòu)具有較長(zhǎng)使用壽命，可用于多項(xiàng)施工工程，因此應(yīng)根據(jù)使用壽命期內(nèi)預(yù)計(jì)的常用使用條件或最不利使用條件選型，以便具有較廣泛的適用性。
2.技術(shù)先進(jìn)性原則
技術(shù)先進(jìn)性有兩方面含義：一是不同種類盾構(gòu)技術(shù)先進(jìn)性不同，二是同一種類盾構(gòu)由于設(shè)備配置的差異與功能的差異而技術(shù)先進(jìn)性不同。
選擇技術(shù)先進(jìn)的盾構(gòu)，一方面為了更好地適應(yīng)建設(shè)單位當(dāng)前及今后的工程施工要求，提高施工單位的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力;另一方面在合理使用壽命期內(nèi)保持技術(shù)先進(jìn)性。
技術(shù)先進(jìn)性要以可靠性為前提，要選擇經(jīng)過(guò)工程實(shí)踐驗(yàn)證、可靠性高的先進(jìn)技術(shù)。
3.經(jīng)濟(jì)合理性原則
經(jīng)濟(jì)合理性是指，所選擇的盾構(gòu)及其輔助工法用于工程項(xiàng)目施工，在滿足施工安全、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境保護(hù)要求和工期要求的前提下，其綜合施工成本合理。
(三)盾構(gòu)選型的配置要求
三、盾構(gòu)選型的基本程序
盾構(gòu)選型應(yīng)遵循基本原則，采取科學(xué)的方法，經(jīng)過(guò)策劃、調(diào)查、可行性研究、綜合比選評(píng)價(jià)等步驟，按照可行的程序進(jìn)行。
2020一級(jí)建造師《市政工程》考點(diǎn)預(yù)習(xí)【二】
考點(diǎn)：盾構(gòu)施工條件與現(xiàn)場(chǎng)布置
一、盾構(gòu)法施工條件
(一)盾構(gòu)法施工適用條件與施工準(zhǔn)備
(1)適用地層范圍：除硬巖外的相對(duì)均質(zhì)的地質(zhì)條件，應(yīng)該注意的是，廣州等地區(qū)已經(jīng)有采用復(fù)合盾構(gòu)施工軟硬不均地層的成功經(jīng)驗(yàn)。
(2)隧道埋深：隧道應(yīng)有足夠的埋深，覆土深度不宜小于1D(洞徑)。采用壓氣施工法和泥水加壓盾構(gòu)時(shí)，隧道覆土太淺，有冒頂?shù)目赡苄?覆土最大也有限制，取決于盾構(gòu)對(duì)地下水的抵御能力和襯砌的防水性能。
(3)地下水防治：采用密閉式盾構(gòu)時(shí)，除了始發(fā)和接收區(qū)以及開(kāi)倉(cāng)換刀時(shí)需要之外，一般不需要輔助施工法。
(4)截面形狀：標(biāo)準(zhǔn)形狀為圓形。也可采用異形截面。
(5)截面大小：除地鐵盾構(gòu)常用的Ф6~Ф7m左右的直徑外，在上海地鐵和北京地鐵有分別應(yīng)用直徑Ф11.58m和Ф10.22m泥水盾構(gòu)同時(shí)建造地鐵上、下行線的實(shí)例，在北京地區(qū)也有應(yīng)用直徑Ф10.22m土壓平衡盾構(gòu)同時(shí)建造地鐵上、下行線的實(shí)例。目前，國(guó)內(nèi)在軟土地區(qū)施工直徑至Ф15.43m的大型泥水盾構(gòu)技術(shù)已經(jīng)非常成熟。
(6)急轉(zhuǎn)彎施工：有曲線半徑/盾構(gòu)外徑之比為3~5的施工實(shí)例。
(7)對(duì)環(huán)境的影響：接近既有建(構(gòu))筑物施工時(shí)，有時(shí)需要輔助措施;除工作井部分外，對(duì)道路交通影響較小;振動(dòng)、噪聲一般限制在工作井洞口附近，可用隔音墻防護(hù)。
(二)施工準(zhǔn)備
1. 前期調(diào)查
(1)施工前，應(yīng)對(duì)施工地段的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)查，必要時(shí)應(yīng)補(bǔ)充地質(zhì)勘察。
(2)對(duì)工程影響范圍內(nèi)的地面建(構(gòu))筑物應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘和調(diào)查，對(duì)需加固或基礎(chǔ)托換的建(構(gòu))筑物應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行鑒定，并應(yīng)提前作好施工方案 。
(3)對(duì)工程影響范圍內(nèi)的地下障礙物、地下構(gòu)筑物及地下管線等應(yīng)進(jìn)行調(diào)查，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行探查。
(4)根據(jù)工程所在地的環(huán)境保護(hù)要求，應(yīng)進(jìn)行工程環(huán)境調(diào)查。
(5)盾構(gòu)設(shè)備用電引入條件調(diào)查。
2. 技術(shù)準(zhǔn)備
隧道施工前，應(yīng)具備下列資料：
(1)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)勘察報(bào)告。
(2)隧道沿線環(huán)境、建(構(gòu))筑物、地下管線和障礙物等的調(diào)查情況。
(3)施工所需的設(shè)計(jì)圖紙資料和工程技術(shù)要求文件。
(4)工程施工有關(guān)合同文件。
(5)施工組織設(shè)計(jì)。
(6)擬使用盾構(gòu)的相關(guān)資料。
3. 工作井位置和施工方法選擇
采用盾構(gòu)法施工時(shí)，一般需在盾構(gòu)掘進(jìn)的始端和終端設(shè)置工作井，按工作井的用途，分為盾構(gòu)始發(fā)工作井和接收工作井，而在竣工后多被用作地鐵車站、排水、通風(fēng)等永久性結(jié)構(gòu)。工作井位置選擇要考慮不影響地面社會(huì)交通，對(duì)附近居民的噪聲和振動(dòng)影響較少，且能滿足施工生產(chǎn)組織的需要。工作井應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件和環(huán)境條件，應(yīng)選擇安全經(jīng)濟(jì)和對(duì)周邊影響小的施工方法，通常采用明挖法施工。
4. 工作井?dāng)嗝娉叽绱_定
始發(fā)工作井平面尺寸應(yīng)根據(jù)盾構(gòu)安裝的施工要求來(lái)確定。井壁上設(shè)有盾構(gòu)始發(fā)洞口，井內(nèi)設(shè)有盾構(gòu)基座和反力架。始發(fā)工作井的長(zhǎng)度應(yīng)大于盾構(gòu)主機(jī)長(zhǎng)度3m，寬度應(yīng)大于盾構(gòu)直徑3m以上;接收工作井的平面內(nèi)凈尺寸應(yīng)滿足盾構(gòu)接收、解體和調(diào)頭的要求;始發(fā)、接收工作井的井底板應(yīng)低于始發(fā)和到達(dá)洞門(mén)底標(biāo)高，并應(yīng)滿足相關(guān)裝置安裝和拆卸所需的最小作業(yè)空間要求。始發(fā)工作井尺寸應(yīng)滿足電瓶車出土吊裝及管片吊裝和人員下井樓梯安裝的要求。
5. 掘進(jìn)前準(zhǔn)備
盾構(gòu)設(shè)備組裝調(diào)試完成，開(kāi)始掘進(jìn)施工前，應(yīng)完成下列工作：
(1)復(fù)核各工作井井位里程及坐標(biāo)、洞門(mén)鋼環(huán)制作精度和安裝后的高程和坐標(biāo)。
(2)盾構(gòu)基座、負(fù)環(huán)管片和反力架等設(shè)施及定向測(cè)量數(shù)據(jù)的檢查驗(yàn)收。
(3)管片及輔助材料儲(chǔ)備。
(4)盾構(gòu)掘進(jìn)施工的各類報(bào)表。
(5)洞口土體加固和洞門(mén)密封止水裝置檢查驗(yàn)收。
二、盾構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)布置
(一)施工現(xiàn)場(chǎng)布置基本要求
(1)施工現(xiàn)場(chǎng)布置應(yīng)根據(jù)合同工期和施工進(jìn)度的要求，在規(guī)定的施工區(qū)域內(nèi)正確處理施工期間所需各項(xiàng)設(shè)施之間的空間關(guān)系。
(2)在施工用地范圍內(nèi)，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的道路交通、材料倉(cāng)庫(kù)、材料堆場(chǎng)、臨時(shí)房屋、大型施工設(shè)備、集土(泥)坑、拌漿系統(tǒng)、臨時(shí)水電管線、消防器材垂直運(yùn)輸設(shè)備等做出合理的規(guī)劃布置。
(二)施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置與施工設(shè)施設(shè)置
1.施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置
主要包括盾構(gòu)工作井、工作井防雨棚及防淹墻、垂直運(yùn)輸設(shè)備、管片堆場(chǎng)、管片防水處理場(chǎng)、拌漿站、料具間及機(jī)修間、同步注漿和土體改良泥漿攪拌站、兩回路的變配電間等設(shè)施以及進(jìn)出通道等。
2.施工設(shè)施設(shè)置
(1)工作井施工需要采取降水措施時(shí)，應(yīng)設(shè)相當(dāng)規(guī)模的降水系統(tǒng)(水泵房)。
(2)采用氣壓法盾構(gòu)施工時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)置空壓機(jī)房，以供給足夠的壓縮空氣。
(3)采用泥水平衡盾構(gòu)施工時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)置泥漿處理系統(tǒng)(中央控制室)、泥漿池。
(4)采用土壓平衡盾構(gòu)施工時(shí)，應(yīng)設(shè)置電機(jī)車電瓶充電間等設(shè)施。
三、盾構(gòu)的組裝調(diào)試與現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收
(一)盾構(gòu)的組裝與調(diào)試
(1)組裝前應(yīng)完成下列準(zhǔn)備工作：
1)根據(jù)盾構(gòu)部件情況和場(chǎng)地條件，制定組裝方案。
2)根據(jù)部件尺寸和重量選擇起重設(shè)備，同時(shí)應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地條件選擇組裝設(shè)備。
3)核實(shí)起吊位置的地基承載力。
(2)盾構(gòu)組裝應(yīng)按安全操作規(guī)程和組裝方案進(jìn)行。
(3)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配備消防設(shè)備，明火、電焊作業(yè)時(shí)，必須有專人負(fù)責(zé)。
(4)組裝后，應(yīng)先進(jìn)行各系統(tǒng)的空載調(diào)試，然后應(yīng)進(jìn)行整機(jī)空載調(diào)試。
(二)盾構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收
(1)盾構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收應(yīng)滿足盾構(gòu)設(shè)計(jì)的主要功能及工程使用要求，驗(yàn)收項(xiàng)目應(yīng)包括下列內(nèi)容：
1)盾構(gòu)殼體。
2)刀盤(pán)。
3)管片拼裝機(jī)。
4)螺旋輸送機(jī)(土壓平衡盾構(gòu))。
5)皮帶輸送機(jī)(土壓平衡盾構(gòu))。
6)泥水輸送系統(tǒng)(泥水平衡盾構(gòu))。
7)泥水處理系統(tǒng)(泥水平衡盾構(gòu))。
8)同步注漿系統(tǒng)。
9)集中潤(rùn)滑系統(tǒng)。
10)液壓系統(tǒng)。
11)餃接裝置。
12)電氣系統(tǒng)。
13)渣土改良系統(tǒng)。
14)盾尾密封系統(tǒng)。
(2)盾構(gòu)各系統(tǒng)驗(yàn)收合格并確認(rèn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，方可開(kāi)始掘進(jìn)施工。
(3)盾構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收時(shí)應(yīng)記錄運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，并應(yīng)進(jìn)行評(píng)估，滿足技術(shù)要求后方可驗(yàn)收。
2020一級(jí)建造師《市政工程》考點(diǎn)預(yù)習(xí)【三】
考點(diǎn)：盾構(gòu)施工階段劃分及始發(fā)與接收施工技術(shù)
一、盾構(gòu)施工階段劃分
盾構(gòu)施工一般分為始發(fā)、正常掘進(jìn)和接收三個(gè)階段。
始發(fā)是指盾構(gòu)自始發(fā)工作井內(nèi)盾構(gòu)基座上開(kāi)始掘進(jìn)，到完成初始掘進(jìn)(通常50～100m)止。
始發(fā)結(jié)束后要拆除臨時(shí)管片、臨時(shí)支撐和反力架，分體始發(fā)時(shí)還要將后續(xù)臺(tái)車移入隧道內(nèi)，以便后續(xù)正常掘進(jìn)。
接收是指自掘進(jìn)距接收工作井100m到盾構(gòu)到達(dá)接收工作井內(nèi)接收基座上止。
從施工安全的角度講，始發(fā)與接收是盾構(gòu)法施工兩個(gè)重要階段。為保證盾構(gòu)始發(fā)與接收施工安全，洞口土體加固施工必須滿足設(shè)計(jì)要求。
二、洞口土體加固技術(shù)
盾構(gòu)法隧道施工中，洞門(mén)土體加固是盾構(gòu)始發(fā)、到達(dá)技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，洞門(mén)土體也是盾構(gòu)始發(fā)、到達(dá)事故多發(fā)地帶。因此，合理選擇洞門(mén)土體加固施工工法和必要的加固監(jiān)測(cè)，是保證盾構(gòu)法隧道順利施工的非常重要的環(huán)節(jié)。
(一)洞門(mén)土體加固的作用
(1)盾構(gòu)從始發(fā)工作井進(jìn)入地層前，首先應(yīng)拆除始發(fā)工作井洞門(mén)處的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，以便將盾構(gòu)推入土層開(kāi)始掘進(jìn);盾構(gòu)到達(dá)接收工作井前，亦應(yīng)先拆除洞門(mén)處工作井的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，以便盾構(gòu)進(jìn)入接收工作井。
(2)由于拆除洞口圍護(hù)結(jié)構(gòu)后，在坑外水土壓力作用下，會(huì)導(dǎo)致洞口土體失穩(wěn)和地下水涌入工作井，且盾構(gòu)在始發(fā)掘進(jìn)的一段距離內(nèi)或到達(dá)接收洞口前的一段距離內(nèi)難以建立起土壓(土壓平衡盾構(gòu))或泥水壓(泥水平衡盾構(gòu))以平衡開(kāi)挖面的土壓和水壓。因此，拆除洞口圍護(hù)結(jié)構(gòu)前必須對(duì)洞口土體進(jìn)行加固，通常在工作井施工過(guò)程中實(shí)施。
(3)拆除洞口圍護(hù)結(jié)構(gòu)及盾構(gòu)掘進(jìn)通過(guò)加固區(qū)域時(shí)，防止地層變形，進(jìn)而引起工作井周邊地面建筑物及地下管線等破壞。
(二)常用的洞口土體加固方法
(1)盾構(gòu)工作井洞口土體加固與一般地基加固的不同之處是不僅僅要有強(qiáng)度要求，還要有滲透性要求，在此基礎(chǔ)上，還要考慮經(jīng)濟(jì)性要求。這主要由加固范圍、加固方法等的選擇來(lái)決定。
對(duì)于地鐵盾構(gòu)隧道，始發(fā)與到達(dá)端地層加固范圍一般為隧道襯砌輪廓線外左右兩側(cè)各3.0m、頂板以上3.0m、底板以下3.0m，并根據(jù)盾構(gòu)直徑增大而增大。加固長(zhǎng)度根據(jù)土質(zhì)而定，富水地層加固長(zhǎng)度必須大于盾構(gòu)本體長(zhǎng)度2m及以上(刀盤(pán)+盾殼)。
(2)常用的加固有化學(xué)注漿法、砂漿回填法、深層攪拌法、高壓旋噴注漿法、冷凍法等。國(guó)內(nèi)較常用的是深層攪拌法、高壓旋噴注漿法、冷凍法(冷凍法常用的是垂直冷凍法，也可以采用垂直凍結(jié)與水平凍結(jié)相結(jié)合的方式)，具體見(jiàn)圖 1K413033-1。近期，在工作井圍護(hù)采用盾構(gòu)直接切削GFRP(玻璃纖維)筋地下連續(xù)墻以及與加固方法相合的鋼套筒法在高水壓地層也有應(yīng)用。
(3)凍結(jié)法有造價(jià)高、解凍后存在沉降等缺點(diǎn)，旋噴樁加固雖然效果好，但其造價(jià)遠(yuǎn)高于深層樁。所以，除工作井較深、洞門(mén)處土層為水頭較高的承壓水層外，洞門(mén)土體加固較為廣泛采用的是深層攪拌法，并在攪拌樁加固體與連續(xù)墻間無(wú)法加固的間隙處，用旋噴法進(jìn)行補(bǔ)充加固。
(三)洞口土體加固的風(fēng)險(xiǎn)防控和處理
(1)洞口土體加固最常見(jiàn)的問(wèn)題有兩點(diǎn)：一是加固效果不好，造成開(kāi)洞門(mén)時(shí)土體坍塌;二是加固范圍不當(dāng)，造成始發(fā)時(shí)水土流失。在盾構(gòu)掘進(jìn)至到達(dá)工作井時(shí)，一種常見(jiàn)的風(fēng)險(xiǎn)事故是洞門(mén)處位于承壓水地層時(shí)，由于加固體長(zhǎng)度過(guò)短，水土沿著盾構(gòu)外側(cè)涌入到達(dá)工作井。
(2)洞口土體加固的效果不好是始發(fā)過(guò)程中經(jīng)常遇到的施工問(wèn)題。采取的主要措施是必須根據(jù)洞口處土體情況選擇合理的加固方法，而且要加強(qiáng)過(guò)程控制，特別要嚴(yán)格控制加固施工參數(shù)。對(duì)于加固區(qū)與始發(fā)井形成的間隙要采取有效方法封堵處理。
(3)出現(xiàn)開(kāi)洞門(mén)失穩(wěn)現(xiàn)象時(shí)，在小范圍的情況下可采用邊破除洞門(mén)混凝土，邊噴素混凝土的方法對(duì)土體臨空面進(jìn)行封閉。如果土體坍塌失穩(wěn)情況嚴(yán)重時(shí)，只有封閉洞門(mén)重新加固。
(4)加固后地層應(yīng)具有良好的均勻性和整體性，在鑿除洞門(mén)后能夠自穩(wěn)，且具有低滲透性。洞口土體加固完成后，應(yīng)進(jìn)行鉆孔取芯試驗(yàn)以檢查效果。在加固區(qū)鉆水平孔和垂直孔檢查滲水量，水平孔分布于盾構(gòu)隧道上、下、左、右部和中心處各一個(gè)，深8m，其滲透系數(shù)≤1.0 X 10-8cm/s，其滲水量總計(jì)不大于10L/min。垂直孔在加固區(qū)前端布置2個(gè)，在施工中鉆孔誤差較大的部位布設(shè)1個(gè);其滲水量不大于2L/min。檢查孔使用后，采用低強(qiáng)度水泥砂漿封孔。
三、盾構(gòu)始發(fā)施工技術(shù)要點(diǎn)
(一)盾構(gòu)始發(fā)施工流程
盾構(gòu)始發(fā)是盾構(gòu)施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，其主要內(nèi)容包括：始發(fā)前工作井端頭的地層加固、安裝盾構(gòu)始發(fā)基座、盾構(gòu)組裝及試運(yùn)轉(zhuǎn)、安裝反力架、鑿除洞門(mén)臨時(shí)墻和圍護(hù)結(jié)構(gòu)、安裝洞門(mén)密封、盾構(gòu)姿態(tài)復(fù)核、拼裝負(fù)環(huán)管片、盾構(gòu)貫入作業(yè)面建立土壓(針對(duì)土壓平衡盾構(gòu)施工)和試掘進(jìn)等。
(二)初始掘進(jìn)長(zhǎng)度的確定
決定初始掘進(jìn)長(zhǎng)度的因素有兩個(gè)：一是襯砌與周圍地層的摩擦阻力，二是后續(xù)臺(tái)車長(zhǎng)度。
(三)始發(fā)掘進(jìn)施工要點(diǎn)
(1)盾構(gòu)前如需破除洞門(mén)，應(yīng)在條件驗(yàn)收后進(jìn)行。
(2)始發(fā)前，應(yīng)對(duì)洞口土體加固進(jìn)行質(zhì)量檢查，合格后方可始發(fā)掘進(jìn);應(yīng)制定洞門(mén)圍護(hù)結(jié)構(gòu)破除方案，并應(yīng)采取密封措施保證始發(fā)安全。
(3)始發(fā)前，反力架應(yīng)進(jìn)行安全驗(yàn)算。
(4)始發(fā)時(shí)，應(yīng)對(duì)盾構(gòu)姿態(tài)進(jìn)行復(fù)核。
(5)當(dāng)負(fù)環(huán)管片定位時(shí)，管片環(huán)面應(yīng)與隧道軸線相適應(yīng)。拆除前，應(yīng)驗(yàn)算成型隧道管片與地層間的摩擦力，并應(yīng)滿足盾構(gòu)掘進(jìn)反力的要求。
(6)當(dāng)分體始發(fā)時(shí)，應(yīng)保護(hù)盾構(gòu)的各種管線，及時(shí)跟進(jìn)后配套設(shè)備，并應(yīng)確定管片拼裝、壁后注漿、出土和材料運(yùn)輸?shù)茸鳂I(yè)方式。
(7)盾尾密封刷進(jìn)入洞門(mén)結(jié)構(gòu)后，應(yīng)進(jìn)行洞門(mén)圈間隙的封堵和填充注漿。注漿完成后方可掘進(jìn)。
(8)初始掘進(jìn)過(guò)程中應(yīng)控制盾構(gòu)姿態(tài)和推力，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，并應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)。
四、盾構(gòu)接收施工技術(shù)要點(diǎn)
(一)盾構(gòu)接收施工流程
盾構(gòu)接收一般按下列程序進(jìn)行：洞門(mén)鑿除→接收基座的安裝與固定→洞門(mén)密封安裝→到達(dá)段掘進(jìn)→盾構(gòu)接收。
接收設(shè)施包括盾構(gòu)接收基座(也稱接收架)、洞門(mén)密封裝置。接收架一般采用盾構(gòu)始發(fā)架。
(二)盾構(gòu)接收施工的主要內(nèi)容
(1)接收井洞口土體加固。
(2)在盾構(gòu)貫通之前100m、50m處分兩次對(duì)盾構(gòu)姿態(tài)進(jìn)行人工復(fù)核測(cè)量。
(3)接收洞門(mén)位置及輪廓復(fù)核測(cè)量。
(4)根據(jù)前兩項(xiàng)復(fù)測(cè)結(jié)果確定盾構(gòu)姿態(tài)控制方案并進(jìn)行盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整。
(5)盾構(gòu)接收架準(zhǔn)備。
(6)接收洞門(mén)鑿除。
(7)靠近洞門(mén)最后10～15環(huán)管片拉緊。
(8)貫通后刀盤(pán)前部渣土清理。
(9)盾構(gòu)接收架就位、加固。
(10)洞門(mén)防水裝置安裝及盾構(gòu)推出隧道。
(11)洞門(mén)注漿堵水處理。
(12)制作連接橋支撐小車、分離盾構(gòu)主機(jī)和后配套機(jī)械結(jié)構(gòu)連接件。
(三)接收施工要點(diǎn)
(1)盾構(gòu)接收可分為常規(guī)接收、鋼套筒接收和水(土)中接收。
(2)盾構(gòu)接收前，應(yīng)對(duì)洞口段土體進(jìn)行質(zhì)量檢查，合格后方可接收掘進(jìn)。
(3)當(dāng)盾構(gòu)到達(dá)接收工作井100m時(shí)，應(yīng)對(duì)盾構(gòu)姿態(tài)進(jìn)行測(cè)量和調(diào)整。
(4)當(dāng)盾構(gòu)到達(dá)接收工作井10m內(nèi)，應(yīng)控制掘進(jìn)速度和土倉(cāng)壓力等。
(5)當(dāng)盾構(gòu)到達(dá)接收工作井時(shí)，應(yīng)使管片環(huán)縫擠壓密實(shí)，確保密封防水效果。
(6)盾構(gòu)主機(jī)進(jìn)入接收工作井后，應(yīng)及時(shí)密封管片環(huán)與洞門(mén)間隙。
2020一級(jí)建造師《市政工程》考點(diǎn)預(yù)習(xí)【四】
考點(diǎn)：盾構(gòu)掘進(jìn)技術(shù)
一、土壓平衡盾構(gòu)掘進(jìn)
(一)土壓平衡式掘進(jìn)特點(diǎn)
土壓平衡盾構(gòu)，是將開(kāi)挖下來(lái)的土砂充滿到開(kāi)挖面和隔板之間泥土倉(cāng)，根據(jù)需要在其中注入改良材料，用適當(dāng)?shù)耐翂毫Υ_保開(kāi)挖面的穩(wěn)定性。通過(guò)貫穿隔板設(shè)置的螺旋輸送機(jī)，可在推進(jìn)的同時(shí)進(jìn)行排土。在施工時(shí)，必須在開(kāi)挖兩層隔板之間充滿土砂，對(duì)其進(jìn)行加壓達(dá)到滿足開(kāi)挖面的穩(wěn)定需要的狀態(tài)。為了獲得適合于盾構(gòu)推進(jìn)量的排土量，要對(duì)土壓力和出土盤(pán)進(jìn)行計(jì)量，對(duì)螺旋式排土器的轉(zhuǎn)數(shù)和盾構(gòu)的推進(jìn)速度進(jìn)行控制，達(dá)到平衡狀態(tài)，同時(shí)，還要掌握刀盤(pán)扭矩和推力等，進(jìn)行正確的控制管理以防止開(kāi)挖面的松動(dòng)和破壞。
(二)土倉(cāng)壓力管理
(1)在土壓平衡盾構(gòu)的施工中，為了確保開(kāi)挖面的穩(wěn)定，要適當(dāng)?shù)鼐S持壓力艙壓力。一般，如果土倉(cāng)壓力不足，發(fā)生開(kāi)挖面的涌水或坍塌風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)增大。如果壓力過(guò)大，又會(huì)引起刀盤(pán)扭矩或推力的增大而發(fā)生推進(jìn)速度下降或地面隆起等問(wèn)題。
(2)土倉(cāng)壓力管理的基本思路是：作為上限值，以盡量控制地表面的沉降為目的而使用靜止土壓力;作為下限值，可以允許產(chǎn)生少量的地表沉降，但可確保開(kāi)挖面的穩(wěn)定為目的而使用主動(dòng)土壓力。
(3)掌握開(kāi)挖面的穩(wěn)定狀態(tài)，一般是用設(shè)置在隔板上的土壓計(jì)來(lái)確定土倉(cāng)壓力。
(4)推進(jìn)過(guò)程中，土倉(cāng)壓力維持有如下的方法：
①用螺旋排土器的轉(zhuǎn)數(shù)控制;
②用盾構(gòu)千斤頂?shù)耐七M(jìn)速度控制;
③兩者的組合控制等。
通常盾構(gòu)設(shè)備采用組合控制的方式。
(5)要根據(jù)各施工條件實(shí)施良好的管理。另外，需要確認(rèn)伴隨推進(jìn)所產(chǎn)生的地基的變形、排土狀態(tài)、刀盤(pán)扭矩以及其變化情況，及時(shí)在推進(jìn)中修正土倉(cāng)壓力。
(三)排土量管理
(1)為了一邊保持開(kāi)挖面的穩(wěn)定一邊順利地進(jìn)行推進(jìn)，則需要適量地進(jìn)行排土，以維持排土量和推進(jìn)量相平衡。可是，由于圍巖的重度在掘進(jìn)中會(huì)有一定的波動(dòng)，以及受添加劑的種類、添加量或排土方式等因素的影響，排出渣土的重度也會(huì)發(fā)生變化，所以要恰當(dāng)?shù)卣莆张磐亮渴潜容^困難的。另外，作為排土，其狀態(tài)可在半固體狀態(tài)到流體狀態(tài)之間變化，其性狀是各種各樣的。因此，僅單獨(dú)根據(jù)排土量的管理來(lái)控制開(kāi)挖面坍塌或地基沉降是困難的，最好是根據(jù)壓力艙的壓力管理和開(kāi)挖土量管理同時(shí)進(jìn)行。
(2)排土量管理的方法可大致分為容積管理法和重量管理法。作為容積管理法，一般是采用計(jì)算渣土搬運(yùn)車臺(tái)數(shù)的方法或從螺旋排土器轉(zhuǎn)數(shù)等進(jìn)行推算。重量管理法，一般是用渣土搬運(yùn)車重量進(jìn)行驗(yàn)收。計(jì)算渣土搬運(yùn)車臺(tái)數(shù)的方法是一種粗略式的估計(jì)，由于應(yīng)用簡(jiǎn)便，在現(xiàn)場(chǎng)使用較多。
(四)渣土改良
土壓平衡盾構(gòu)的渣土排出量必須與掘進(jìn)的挖掘量相匹配，以獲得穩(wěn)定而合適的支撐壓力值，使掘進(jìn)機(jī)的工作處于最佳狀態(tài)。當(dāng)通過(guò)調(diào)節(jié)螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速仍不能達(dá)到理想的出土狀態(tài)時(shí)，可以通過(guò)改良渣土的塑流狀態(tài)來(lái)調(diào)整。
(1)改良渣土的特性：
在土壓平衡工況模式下渣土應(yīng)具有以下特性：
1)良好的塑流狀態(tài)。
2)良好的黏稠度。
3)低內(nèi)摩擦力。
4)低透水性。
(2)當(dāng)渣土滿足不了這些要求時(shí)，需通過(guò)向刀盤(pán)、土倉(cāng)內(nèi)及螺旋輸送機(jī)內(nèi)注入改良材料對(duì)渣土進(jìn)行改良，常用的改良材料是泡沫或膨潤(rùn)土泥漿。
(五)土壓平衡盾構(gòu)掘進(jìn)要點(diǎn)
(1)開(kāi)挖渣土應(yīng)充滿土倉(cāng)，渣土形成的土倉(cāng)壓力應(yīng)與刀盤(pán)開(kāi)挖面外的水土壓力平衡，并應(yīng)使排土量與開(kāi)挖土量相平衡。
(2)應(yīng)根據(jù)隧道工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、埋深、線路平面與坡度、地表環(huán)境、施工監(jiān)測(cè)結(jié)果、盾構(gòu)姿態(tài)以及始發(fā)階段的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)定盾構(gòu)刀盤(pán)轉(zhuǎn)速、掘進(jìn)速度和土倉(cāng)壓力等掘進(jìn)參數(shù)。
(3)掘進(jìn)中應(yīng)監(jiān)測(cè)和記錄盾構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)情況、掘進(jìn)參數(shù)變化和排出渣土狀況，并應(yīng)及時(shí)分析反饋，調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)和控制盾構(gòu)姿態(tài)。
(4)應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，向刀盤(pán)前方及土倉(cāng)注入改良劑，渣土應(yīng)處于流塑狀態(tài)。
二、泥水加壓盾構(gòu)掘進(jìn)
(一)泥水加壓式掘進(jìn)特點(diǎn)
(二)泥水倉(cāng)壓力管理
(三)排土量管理
為了一邊保持開(kāi)挖面的穩(wěn)定一邊順利地推進(jìn)開(kāi)挖，開(kāi)挖時(shí)需要使排出和開(kāi)挖的土量相平衡。泥水加壓盾構(gòu)施工，一般是從設(shè)置在送泥管和排泥管上的流量計(jì)和密度計(jì)取得數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算求出偏差流量和開(kāi)挖干砂量，以把握開(kāi)挖面的狀態(tài)。 這一方法也可用來(lái)推斷圍巖的地質(zhì)變化，為此要對(duì)前幾環(huán)的偏差流量和開(kāi)挖干砂量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。
(四)泥水處理系統(tǒng)和倉(cāng)內(nèi)破碎技術(shù)
(1)開(kāi)挖下來(lái)的土、砂在泥水倉(cāng)內(nèi)經(jīng)攪拌翼等攪拌混合，通過(guò)排泥管道輸送到地面。運(yùn)到地面的泥漿，用一次分離裝置，除去礫、砂等;粉砂、黏土等添加凝固材料等形成塊(團(tuán)粒)。在此基礎(chǔ)上，用機(jī)械處理或其他的方法，從泥漿中分離出固粒與礫、砂等排出、運(yùn)走。分離后剩余的泥漿，加上水、黏土、蒙脫土、增黏劑等，調(diào)整相對(duì)密度、濃度、黏性、 再被輸送到開(kāi)挖面循環(huán)利用。
(2)泥水加壓盾構(gòu)維持開(kāi)挖面穩(wěn)定的關(guān)鍵是在開(kāi)挖面形成高質(zhì)量的泥膜。因此，要對(duì)排泥管排出的泥水進(jìn)行處理，處理后的泥水經(jīng)調(diào)整后再通過(guò)送泥管泵入泥水倉(cāng)。
(3)對(duì)于大粒徑的礫石，需要用安裝在泥水倉(cāng)內(nèi)的破碎機(jī)粉碎。另外，對(duì)于無(wú)法進(jìn)入刀盤(pán)開(kāi)口的礫石，通過(guò)刀盤(pán)上的滾刀破碎處理 。
(五)泥水加壓盾構(gòu)掘進(jìn)要點(diǎn)
(1)泥漿壓力與開(kāi)挖面的水土壓力應(yīng)保持平衡，排出渣土量與開(kāi)挖渣土量應(yīng)保持平衡，并應(yīng)根據(jù)掘進(jìn)狀況進(jìn)行調(diào)整和控制。
(2)應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件，經(jīng)試驗(yàn)確定泥漿參數(shù)，應(yīng)對(duì)泥漿性能進(jìn)行檢測(cè)，并實(shí)施動(dòng)態(tài)管理。
(3)應(yīng)根據(jù)隧道工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、隧道埋深、線路平面與坡度、地表環(huán)境、施工監(jiān)測(cè)結(jié)果、盾構(gòu)姿態(tài)和盾構(gòu)始發(fā)階段的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)定盾構(gòu)刀盤(pán)轉(zhuǎn)速、掘進(jìn)速度、泥水倉(cāng)壓力和送排泥水流量等掘進(jìn)參數(shù)。
(4)泥水管路延伸和更換，應(yīng)在泥水管路完全卸壓后進(jìn)行。
(5)泥水分離設(shè)備應(yīng)滿足地層粒徑分離要求，處理能力應(yīng)滿足最大排渣量的要求，渣土的存放和運(yùn)輸應(yīng)符合環(huán)境保護(hù)要求。
三、管片拼裝控制
(一)拼裝方法
1.管片選型
2.拼裝順序
3.盾構(gòu)千斤頂操作
4.緊固連接螺栓
5.楔形管片安裝方法
6.復(fù)緊連接螺栓
(二)真圓保持
管片拼裝呈真圓，并保持真圓狀態(tài)，對(duì)于確保隧道尺寸精度、提高施工速度與止水性及減少地層沉降非常重要。
管片環(huán)從盾尾脫出后，到注漿漿體硬化并將管片間隙填充密度，達(dá)到約束管片變形的條件時(shí)，多采用真圓保持裝置。
(三)管片拼裝施工要點(diǎn)
(1)管片拼裝前，應(yīng)對(duì)上一襯砌環(huán)面進(jìn)行清理。
(2)應(yīng)控制盾構(gòu)推進(jìn)千斤頂?shù)耐屏托谐?，并?yīng)保持盾構(gòu)姿態(tài)和開(kāi)挖面穩(wěn)定。
(3)應(yīng)根據(jù)管片位置和拼裝順序，逐塊依次拼裝成環(huán)。
(4)管片連接螺栓緊固扭矩應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。管片拼裝完成，脫出盾尾后，應(yīng)對(duì)管片螺栓及時(shí)復(fù)緊。
(5)拼裝管片時(shí)，應(yīng)防止管片及防水密封條損壞。
(6)對(duì)已拼裝成環(huán)的襯砌環(huán)應(yīng)進(jìn)行橢圓度抽查。
(7)當(dāng)盾構(gòu)在既有結(jié)構(gòu)內(nèi)空推并拼裝管片時(shí)，應(yīng)合理設(shè)置導(dǎo)臺(tái)，并應(yīng)采取措施控制管片拼裝質(zhì)量和壁后填充效果。
(8)當(dāng)在富水穩(wěn)定巖層掘進(jìn)時(shí)，應(yīng)采取防止管片上浮、偏移或錯(cuò)臺(tái)的措施。
(9)當(dāng)在聯(lián)絡(luò)通道等特殊位置拼裝管片時(shí)，應(yīng)根據(jù)特殊管片的設(shè)計(jì)位置，預(yù)先調(diào)整盾構(gòu)姿態(tài)和盾尾間隙，管片拼裝應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
(四)管片拼裝誤差及其控制
管片拼裝時(shí)若管片間連接面不平行，導(dǎo)致環(huán)間連接面不平，則拼裝中的管片與已拼管片的角部呈點(diǎn)接觸或線接觸，在盾構(gòu)千斤頂推力作用下管片易發(fā)生碎裂(見(jiàn)圖1K413034-4)。為此，拼裝管片時(shí)，各管片連接面要拼接整齊，連接螺栓要充分緊固。
(五)管片修補(bǔ)
當(dāng)已拼裝完成的鋼筋混凝土管片表面出現(xiàn)一般缺陷時(shí)，應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)。修補(bǔ)后質(zhì)量應(yīng)符合驗(yàn)收要求。
管片修補(bǔ)時(shí)，應(yīng)分析管片破損原因及程度，制定修補(bǔ)方案。修補(bǔ)材料強(qiáng)度不應(yīng)低于管片強(qiáng)度。
四、壁后注漿
壁后注漿是向管片與圍巖之間的空隙注入填充漿液，向管片外壓漿的工藝，應(yīng)根據(jù)所建工程對(duì)隧道變形及地層沉降的控制要求來(lái)確定。根據(jù)工程地質(zhì)條件、地表沉降狀態(tài)、環(huán)境要求及設(shè)備性能等選擇注漿方式。注漿過(guò)程中，應(yīng)采取減少注漿施工對(duì)周圍環(huán)境影響的措施。
五、隧道姿態(tài)控制
線形控制的主要任務(wù)是通過(guò)控制盾構(gòu)姿態(tài)，使構(gòu)建的襯砌結(jié)構(gòu)幾何中心線線形順滑，且位于偏離設(shè)計(jì)中心線的容許誤差范圍內(nèi)。
2020一級(jí)建造師《市政工程》考點(diǎn)預(yù)習(xí)【五】
考點(diǎn)：盾構(gòu)法施工地層變形控制措施
一、近接施工與近接施工管理
(1)新建盾構(gòu)隧道穿越或鄰近既有地下管線、交通設(shè)施、建(構(gòu))筑物(以下簡(jiǎn)稱既有結(jié)構(gòu)物)的施工被稱為近接施工。
在城市中近接施工不可避免，且隨著地下空間的開(kāi)發(fā)利用會(huì)日益增多。因此，盾構(gòu)施工必須考慮控制影響區(qū)域的地層變形，采取有效的既有結(jié)構(gòu)物保護(hù)措施。
(2)近接施工管理：
1)盾構(gòu)近接施工會(huì)引發(fā)地層變形，對(duì)既有結(jié)構(gòu)物會(huì)造成不同程度的有害影響;因此有必要采取系統(tǒng)性措施控制地層變形以保護(hù)既有結(jié)構(gòu)物。首先，應(yīng)詳細(xì)調(diào)查工程條件、地質(zhì)條件、環(huán)境條件(即既有結(jié)構(gòu)物現(xiàn)況與安全要求)，在調(diào)查的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析與預(yù)測(cè)、制定防護(hù)措施;其次，制定專項(xiàng)施工方案;最后，施工過(guò)程中通過(guò)監(jiān)控量測(cè)反饋指導(dǎo)施工而確保既有結(jié)構(gòu)物安全。
二、地層變形與既有結(jié)構(gòu)物變位與變形
(一)地層變形原因和階段
(1)盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)，引起地層變形的主要原因大致有以下幾個(gè)：
1)開(kāi)挖面的土、水壓力與盾構(gòu)壓力倉(cāng)壓力不均衡，引起前方地表沉降或隆起。
2)由于盾殼摩擦和曲線推進(jìn)及糾偏對(duì)圍巖產(chǎn)生擾動(dòng)，引起地層沉降或隆起。
3)壁后同步注漿不及時(shí)或不充分，導(dǎo)致盾尾空隙的發(fā)生，引起地層沉降。
4)由于接頭螺栓緊固不足等原因引起一次襯砌的變形及變位，從而增大地層下沉。
5)開(kāi)挖或襯砌滲漏導(dǎo)致地下水位下降，引起地層固結(jié)沉降。
三、盾構(gòu)掘進(jìn)地層變形控制措施
由于盾構(gòu)掘進(jìn)引起地層變形的原因不同，各階段的機(jī)理也不相同，因此必須有針對(duì)性地采取控制措施。
(1)防止開(kāi)挖面的土水壓力不均衡引起變形的措施：
土壓平衡盾構(gòu)可通過(guò)調(diào)整推進(jìn)速度與螺旋出土器的轉(zhuǎn)速，使壓力艙壓力與開(kāi)挖面土水壓力相對(duì)應(yīng)。另外，根據(jù)需要注入適當(dāng)?shù)奶砑觿┰黾娱_(kāi)挖土體的塑流性。
泥水加壓盾構(gòu)可根據(jù)開(kāi)挖面土層的透水性來(lái)調(diào)整泥漿特性，并仔細(xì)進(jìn)行泥漿管理，使壓力艙壓力始終對(duì)應(yīng)于開(kāi)挖面的土水壓力。實(shí)施這些開(kāi)挖面穩(wěn)定管理的同時(shí)，還應(yīng)根據(jù)需要研究相應(yīng)的輔助施工方法以保證圍巖的穩(wěn)定。
(2)減小盾構(gòu)穿越過(guò)程中圍巖變形的措施：控制好盾構(gòu)姿態(tài)，避免不必要的糾偏作業(yè)。出現(xiàn)偏差時(shí)，應(yīng)本著“勤糾、少糾、適度”的原則操作。糾偏時(shí)或曲線掘進(jìn)時(shí)需要超挖，應(yīng)合理確定超挖半徑與超挖范圍，盡可能減少超挖。土壓平衡盾構(gòu)在軟弱或松散地層掘進(jìn)時(shí)，盾構(gòu)外周與周圍土體的黏滯阻力或摩擦力較大時(shí)，應(yīng)采取減阻措施。
(3)減小盾尾脫出導(dǎo)致地層變形的措施：用同步注漿方式，及時(shí)填充尾部空隙;根據(jù)地質(zhì)條件、工程條件等因素，合理選擇單液注漿或雙液注漿，正確選用注漿材料與配合比，以便及時(shí)穩(wěn)定住拼裝好的襯砌結(jié)構(gòu);加強(qiáng)注漿量與注漿壓力控制;及時(shí)進(jìn)行二次注漿。
(4)防止襯砌引起變形的措施：為了防止管片環(huán)變形，必須使用形狀保持裝置等來(lái)確保管片組裝精度，同時(shí)充分緊固接頭螺栓。
(5)防止開(kāi)挖或襯砌滲漏導(dǎo)致地下水位下降的措施：為了防止從管片接頭、壁后注漿孔等部位漏水，必須精細(xì)地進(jìn)行管片組裝及防水作業(yè)。
四、地層變形的預(yù)測(cè)和施工監(jiān)測(cè)
(1)為了減少地層變形，推進(jìn)前應(yīng)根據(jù)過(guò)去的施工經(jīng)驗(yàn)和有限單元法等進(jìn)行預(yù)測(cè)，以預(yù)測(cè)結(jié)果為依據(jù)設(shè)定土倉(cāng)壓力或泥水倉(cāng)壓力管理基準(zhǔn)值。同時(shí)，在推進(jìn)時(shí)，要在隧道中心線上及其兩側(cè)范圍內(nèi)設(shè)定變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)，根據(jù)變形監(jiān)測(cè)結(jié)果適時(shí)地調(diào)整管理基準(zhǔn)值。這­一過(guò)程在盾構(gòu)掘進(jìn)施工管理中是很重要的。
(2)地面和隧道內(nèi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)宜在同一斷面布設(shè);盾構(gòu)通過(guò)后，處于同一斷面內(nèi)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)同步采集，并應(yīng)收集同期盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)。
(3)施工監(jiān)測(cè)項(xiàng)目應(yīng)符合表1K413035的規(guī)定。當(dāng)穿越水域、建(構(gòu))筑物及其他有特殊要求地段時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定。
(4)豎向位移監(jiān)測(cè)可采用水準(zhǔn)測(cè)量方法，水準(zhǔn)基點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)在變形影響范圍外，且不得少于3 個(gè);水平位移監(jiān)測(cè)可采用邊角測(cè)量或衛(wèi)星定位等方法，并應(yīng)建立水平位移監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)，水平位移監(jiān)測(cè)控制點(diǎn)宜采用具有強(qiáng)制對(duì)中裝置的觀測(cè)墩和照準(zhǔn)裝置;當(dāng)采用物理傳感器監(jiān)測(cè)時(shí)，傳感器埋設(shè)應(yīng)符合儀器埋設(shè)規(guī)定和監(jiān)測(cè)方案的規(guī)定;當(dāng)豎向位移監(jiān)測(cè)采用靜力水準(zhǔn)測(cè)量方法時(shí)，靜力水準(zhǔn)的埋設(shè)、連接、觀測(cè)、數(shù)據(jù)處理等應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，測(cè)量精度應(yīng)與水準(zhǔn)測(cè)量要求相同。
【案例1K413035】
1.背景
某地鐵隧道盾構(gòu)法施工，隧道穿越土層有黏土、粉土、細(xì)砂、小粒徑砂卵石、含有上層滯水，覆土厚度8~14m，采用土壓平衡盾構(gòu)施工。施工項(xiàng)目部依據(jù)施工組織設(shè)計(jì)在具備始發(fā)條件后開(kāi)始隧道施工，掘進(jìn)過(guò)程中始終按施工組織設(shè)計(jì)規(guī)定的各項(xiàng)施工參數(shù)執(zhí)行。
施工過(guò)程中發(fā)生以下事件：
事件一：拆除始發(fā)工作井洞口圍護(hù)結(jié)構(gòu)后發(fā)現(xiàn)洞口土體滲水，洞口土體加固段掘進(jìn)時(shí)地表沉降超過(guò)允許值。
事件二：在細(xì)砂、砂卵石地層中掘進(jìn)時(shí)，土壓計(jì)顯示開(kāi)挖面土壓波動(dòng)較大;從螺旋輸送機(jī)排出的土砂坍落度較低。
【問(wèn)題】
(1)施工項(xiàng)目部依據(jù)施工組織設(shè)計(jì)開(kāi)始隧道施工是否正確?如不正確，寫(xiě)出正確做法。
(2)掘進(jìn)過(guò)程中始終按施工組織設(shè)計(jì)規(guī)定的各項(xiàng)施工參數(shù)執(zhí)行是否正確?如不正確，寫(xiě)出正確做法。
(3)分析事件一發(fā)生的主要原因以及正確的做法。
(4)分析事件二發(fā)生的主要原因以及應(yīng)采取的對(duì)策。
【參考答案】
(1)不正確。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》(建質(zhì)[2009]87號(hào))的規(guī)定，盾構(gòu)工程屬于危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程，開(kāi)工前施工單位必須編制專項(xiàng)施工方案，并應(yīng)組織專家對(duì)專項(xiàng)方案進(jìn)行論證。
(2)不正確。首先，在初始掘進(jìn)過(guò)程中應(yīng)根據(jù)收集的盾構(gòu)掘進(jìn)數(shù)據(jù)(推力、刀盤(pán)扭矩等)及地層變形量測(cè)量數(shù)據(jù)，判斷土壓(泥水壓)、注漿量、注漿壓力等設(shè)定值是否適當(dāng)，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，并通過(guò)測(cè)量盾構(gòu)與襯砌的位置，及早把握盾構(gòu)掘進(jìn)方向控制特性，為正常掘進(jìn)控制提供依據(jù)。其次，由于掘進(jìn)過(guò)程中地層條件、覆土厚度等差異很大，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況適時(shí)調(diào)整施工參數(shù)。最后，根據(jù)反饋的監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整相關(guān)的施工參數(shù)。
(3)事件一發(fā)生的主要原因是洞口土體加固效果不滿足要求。正確做法是：
1)根據(jù)地質(zhì)條件、地下水位、盾構(gòu)種類與外形尺寸、覆土深度及施工環(huán)境條件等，明確加固目的后，合理確定加固方法與加固范圍;本案例的加固目的，既要加固又應(yīng)止水。
2)拆除洞口圍護(hù)結(jié)構(gòu)前要確認(rèn)洞口土體加固效果，必要時(shí)進(jìn)行補(bǔ)注漿加固。
(4)事件二發(fā)生的主要原因是塑流化改良效果欠佳。應(yīng)采取的對(duì)策主要有：
1)選擇適宜的改良材料，并適當(dāng)提高添加比例。
2)開(kāi)挖面土壓波動(dòng)大的情況下，開(kāi)挖面一般不穩(wěn)定，此時(shí)應(yīng)加強(qiáng)出土量管理。