土壓平衡盾構施工技術培訓上海斯美科匯建設工程咨詢有限公司2017年3月土壓平衡盾構上海斯美科匯建設工程咨詢有限公司一、土壓平衡盾構施工技術1、原理2、適用條件3、功能組成4、施工工藝流程二、土壓平衡盾構機操作1、盾構姿態控制2、盾構參數控制3、其他操作三、操作質量控制1、管片選型控制2、管片拼裝控制3、注漿控制四、掘進中常見問題的處理1、盾尾漏漿處理2、地表沉降處理3、滲漏水處理目錄一、土壓平衡盾構施工技術1、原理土壓平衡盾構施工技術現代盾構機主要分為土壓平衡式、泥水平衡式、硬巖式、復合式等類型。傳統的盾構施工法大多有賴于氣壓、降水、注漿加固等措施來對付不穩定地層的局面,而土壓平衡式盾構是對盾構正面的土加壓，確保開挖面的穩定,即在切削刀盤后面的密封腔內充滿開挖下來的土砂，并保持一定土壓力，能較好地穩定開挖面和防止地表隆陷,是當今一種成熟的盾構新技術。土壓平衡盾構施工技術現代盾構機主要分為土壓平衡式、泥一、土壓平衡盾構施工技術

1、原理2、適用條件3、功能組成4、施工工藝流程一、土壓平衡盾構施工技術

1、原理一、土壓平衡盾構施工技術

1、原理

土壓平衡式盾構機是利用安裝在盾構最前面的全斷面切削刀盤，將正面土體切削下來進入刀盤后面的貯留密封倉內，并使艙內具有適當壓力與開挖面水土壓力平衡，以減少盾構推進對地層土體的擾動，從而控制地表沉降，在出土時由安裝在密封倉下部的螺旋運輸機向排土口連續的將土碴排出。一、土壓平衡盾構施工技術

1、原理

一、土壓平衡盾構施工技術

2、適用條件

土壓平衡盾構工法采用泥土加壓平衡刀盤切削面,能使開挖面保持穩定,確保隧道施工安全,具有對地層擾動小和沉降小等優點。

特點：施工中基本不使用土體加固等輔助施工措施，節省技術措施費，并對環境無污染；根據土壓變化調整出土和盾構推進速度，易達到工作面的穩定，減少了地表變形；對掘進土量能形成自動控制管理，機械自動化程度高、施工速度快。一、土壓平衡盾構施工技術

2、適用條件一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成

土壓平衡盾構機主要由五大系統組成:(1)盾構掘進系統;(2)控制系統;(3)管片拼裝系統;(4)出土系統;(5)壁后注漿系統。一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成

土壓平衡盾構Φ6760土壓平衡式盾構機主體結構簡圖Φ6760土壓平衡式盾構機主體結構簡圖一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成

(1)盾構掘進系統

掘進系統包括土壓平衡盾構掘進部分和使其運轉的動力設備、裝載動力設備以及與掘進機同時前進的后方車架。土壓平衡盾構掘進部分由刀盤、盾殼、刀盤動力驅動馬達、推進千斤頂和鉸接千斤頂等設備組成。

一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(1)盾構掘進系統先行刀

切削刀

仿形刀

先行刀

切削刀

仿形刀推進油缸推力、速度、行程控制推進油缸推力、速度、行程控制一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成

(1)盾構掘進系統（鉸接裝置）

對于小曲線段的掘進或需要姿態糾偏時，預先使用鉸接調整盾構機前部的角度是一種很有效的方法，盾構機配置鉸接裝置也是掘進小曲線段的一種保證。

盾構機鉸接油缸安裝在中盾殼體上、鉸接處有防水密封，由16只行程230mm的油缸組成?？墒骨昂蠖荏w最大左右彎曲1.5度、上下彎曲1.0度，具有300米半徑的小曲線掘進能力。

一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(1)盾構掘進系統一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(2)控制系統（含自動導向系統）

控制系統包含刀盤轉速，推進油缸和鉸接油缸的壓力、行程、速度，出土螺旋輸送機的轉速，同步注漿和盾尾油脂的壓注等等設備的自動控制和手動控制。盾構的控制管理系統,不是單純的信息中心,而是作為整體運轉所不可缺少的一個體系。將這些信息集中在一起并迅速作出反應的某一處理稱為中央控制,操作人員的操作技能是兼下達土木、電氣、機械等綜合判斷指令的技術于一體,并在數據分析中起到顯著的作用。

一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(2)控制系統（含一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(2)控制系統（含自動導向系統）

自動土壓控制裝置，通過裝在盾構機土倉隔壁上的土壓計對掘進中的土壓進行常時監視，利用裝在控制室操作盤上的PLC計算出實際值與目標值的差值，通過PID控制，自動調整螺旋機轉速的控制指令值。

一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(2)控制系統（含一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(2)控制系統（含自動導向系統）

一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(2)控制系統（含一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(2)控制系統（含自動導向系統）

小松盾構機配置的自動導向系統為日本演算工房出品的ROBOTEC測量系統，配置的主要儀器為Trimble5603全站儀和傾斜儀。每隔50s就能就進行一次高精度的位置計算，并能夠實時顯示盾構姿態，為操作人員提供圖像姿態和數據，通過對隧道設計軸線和盾構機姿態的比較，指導盾構參數的調整。

一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(2)控制系統（含一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(2)控制系統（含自動導向系統）

左圖為小松盾構機控制屏一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(2)控制系統一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(2)控制系統（含自動導向系統）

右圖為小松盾構機控制屏一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(2)控制系統一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(3)管片拼裝系統

由管片拼裝設備和管片吊運、輸送等設備組成一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(3)管片拼裝系統土壓盾構培訓pot一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(3)管片拼裝系統管片吊運、輸送裝置。一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(3)管片拼裝系一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(4)出土系統

由出土螺旋輸送機和皮帶輸送機組成。一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(4)出土系統一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成

(5)盾尾壁后注漿系統

盾尾壁后注漿的主要目的是控制地面沉降,防止向管片內漏水,使土壓力作用均勻以及使管片組成的襯砌環早期穩定,防止管片上浮、側移和錯臺。

背填注漿方式,根據其實施時期可進行如下分類:a)同步注漿方式

同步注漿與盾構掘進同時進行,通過同步注漿系統及盾尾的內置注漿管,在盾構向前推進盾尾形成空隙的同時,采用螺桿泵二管路(四注入點)同時注漿。注漿可根據需要采用自動控制或手動控制方式。一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(5)盾尾一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(5)盾尾壁后注漿系統b)即時注漿方式

即時注漿是在每一環掘進完成后,從盾尾的管片注漿孔實施背填注漿的,以盡量縮短尾部空隙的發生和尾部填充時間的延遲。在特殊地段,如軟弱土層和急轉彎段,采用兩套注漿系統同時進行盾尾同步注漿和管片即時注漿。c)補充注漿方式

根據工程實際情況(如管片滲漏、隧道沉降等),可采取在盾尾數環后的管片注漿孔進行二次(或多次)背填注漿,控制滯后沉降,減輕隧道防水壓力。一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(5)盾尾壁后注漿系一、土壓平衡盾構施工技術

4、施工工藝流程

一、土壓平衡盾構施工技術

4、施工工藝流程

二、土壓平衡盾構機操作1、盾構機姿態控制2、盾構機參數控制

3、其他操作二、土壓平衡盾構機操作1、盾構二、土壓平衡盾構機操作

土壓平衡盾構機操作的基本原則是：在控制切口環壓力在要求范圍內穩定和盾構機姿態在設計要求范圍內的前提下，實現盾構機正常掘進。

二、土壓平衡盾構機操作

二、土壓平衡盾構機操作

1、盾構機姿態控制1）影響盾構機姿態的原因：

（1）地層變化；

（2）掘進參數不合理（主要原因）；

（3）設備存在缺陷（如刀具配置不合理）。二、土壓平衡盾構機操作

1、盾構機姿態控制二、土壓平衡盾構機操作

1、盾構機姿態控制

2）在正常掘進過程中應當保持盾構機水平和垂直姿態在±30mm，經驗表明垂直姿態控制在0~-30mm更理想，這樣的姿態無論對于超限和隧道上浮都有一定的幫助。在上軟下硬的復合地層中，盾構機保證一定的俯角（-2~-5）推進，在沙層中保持+2~+4的仰俯角推進，這樣更有利于姿態的控制。

二、土壓平衡盾構機操作

1、盾構機姿態控制二、土壓平衡盾構機操作

1、盾構機姿態控制

3）滾動角應當控制在-6~+6間，根據滾動角的變化隨時更換刀盤轉向，一環中有需要的話可以多次轉變刀盤轉向。這樣可以防止由于滾動角大造成隧道管片扭轉和預防刀盤結泥餅。4）在曲線掘進時，在盾構機進入緩和曲線前，做好盾構機姿態調節，常規下一般姿態向曲線內側偏移-10~-25mm比較合適，彎轉半徑小時取大值。二、土壓平衡盾構機操作

1、盾構機姿態控制二、土壓平衡盾構機操作

1、盾構機姿態控制

5）推進油缸行程控制原則上推進至1330mm至1360mm的時候應停止掘進，除非特殊情況下推進油缸行程可以適當多走一點（如需接駁管線）但不宜走太多。

推進油缸行程差不宜超過20mm，行程差過大，則盾尾刷容易碰擦管片，管片脫離盾尾較多，變形較大，管片姿態變差，甚至造成管片開裂；如果推進油缸行程差比較大時，應當合理的進行管片選型，通過管片來調整推進油缸的行程差。二、土壓平衡盾構機操作

1、盾構機姿態控制二、土壓平衡盾構機操作

1、盾構機姿態控制糾偏過頭，推進油缸行程差過大，造成的管片碎裂二、土壓平衡盾構機操作

1、盾構機姿態控制糾偏過頭，推進油二、土壓平衡盾構機操作

1、盾構機姿態控制糾偏造成管片碎裂的情況二、土壓平衡盾構機操作

1、盾構機姿態控制糾偏造成管片碎裂二、土壓平衡盾構機操作

1、盾構機姿態控制

6）鉸接油缸伸出的長度，直接影響到掘進時盾構機的姿態，應減少鉸接油缸的行程差，盡量將行程差控制在20mm以內，鉸接油缸行程差加大，盾構機推力增大，同時造成管片選型困難。將鉸接油缸的總行程控制在40~60mm之間為宜，7）管片選型要合理，其實在管片選型上，不能光憑盾尾間隙草率選定管片，應當以盾尾間隙為原則，結合鉸接油缸行程和盾構機走向趨勢來進行綜合選型。

二、土壓平衡盾構機操作

1、盾構機姿態控制二、土壓平衡盾構機操作

2、盾構機參數控制

嚴格按要求控制盾構的推進參數，其中包括千斤頂的油壓控制、土倉壓力的設定值、掘進速度、出土量、自轉控制、刀盤扭距等。應根據地質變化、隧道埋深、地面荷載、地表沉降、盾構機姿態、刀盤扭矩、千斤頂推力等各種勘探、測量數據信息，謹慎操作。

主要注意：土壓力、掘進速度、出土量、糾偏量等；二、土壓平衡盾構機操作

2、盾構機參數控制二、土壓平衡盾構機操作

3、其他操作控制

1）盾構進出洞土體加固

為了在拆除盾構工作井的盾構端頭臨時墻時保持地層的穩定，防止盾構進出洞始發或接收時，在盾構完全進入地層之前與盾構到達后完全脫出地層時，其周圍流出地下水和泥沙造成端頭失穩，則需要根據地層條件、水文條件、隧洞埋深及周邊環境等因素對盾構進出洞端頭進行加固處理?？刹捎脭嚢铇?、高壓旋噴樁結合壓密注漿加固，或采用化學注漿加固，以及凍結加固等。二、土壓平衡盾構機操作

3、其他操作控制1）盾二、土壓平衡盾構機操作

3、其他操作控制

2）洞口密封裝置安裝

盾構在進出洞過程中，切口水壓較高，洞口與盾構殼體形成環形的建筑空隙，為防止出洞時壓力較高的泥水大量從洞門處通過此建筑空隙竄入井內，影響開挖面泥水壓力的建立，造成開挖面土體的不穩定，必須設置性能良好的密封裝置。洞口密封可采用鋼翻板、鋼套筒、簾布橡膠和油脂壓注等多道密封裝置，確保泥水平衡建立。二、土壓平衡盾構機操作

3、其他操作控制2）洞口密二、土壓平衡盾構機操作

3、其他操作控制

3）洞門混凝土鑿除

盾構工作井圍護結構為地下連續墻結構，出洞前需鑿除洞圈內鋼筋混凝土。最后一層鑿至外層鋼筋，暴露內、外排鋼筋，割去外排鋼筋，保留內排鋼筋。一般采用風鎬將洞門作粉碎性分層鑿除處理。

為確保高壓旋噴樁加固效果，應嚴格控制每次鑿除深度，一般為每層20cm。洞門混凝土鑿除外層鋼筋后，應在洞門上下左右及中部各開一孔，用來觀察外部正面土體的加固效果，確認效果良好后，繼續鑿除剩余混凝土。對洞門內的外、內排鋼筋依次作割除處理。整個鑿除作業應密切注意外側土體加固效果，根據實際情況，最終安全地將洞門鑿除。二、土壓平衡盾構機操作

3、其他操作控制3）二、土壓平衡盾構機操作

3、其他操作控制

3）洞門混凝土鑿除

洞門打探洞二、土壓平衡盾構機操作

3、其他操作控制

3）洞門混凝土二、土壓平衡盾構機操作

3、其他操作控制3）洞門混凝土鑿除二、土壓平衡盾構機操作

3、其他操作控制3）洞門混凝土鑿二、土壓平衡盾構機操作

3、其他操作控制

4）導向軌道的接長

盾構出洞時，由于基準導軌與前方土體之間有一段的距離(即洞門到連續墻的距離)，為保證盾構安全及準確出洞，在洞門內與鑿除圍護結構處安裝二根導向接長軌道，安裝傾角位置與基準一致。并在導軌下方作加固處理。二、土壓平衡盾構機操作

3、其他操作控制4）導向軌道三、質量控制

（一）管片選型控制

（二）管片拼裝控制（三）注漿控制三、質量控制（一）管片選型控制三、質量控制

（一）管片選型控制

管片選型的兩個原則。

第一，管片選型要適合隧道設計線路；

第二，管片選型要適應盾構機姿態。

三、質量控制

（一）管片選型控制三、質量控制（二）管片拼裝控制

管片破碎現象在隧道襯砌的內外兩側均有發生。襯砌外側，一般發生在管片與盾構機外殼的接觸部位(以拱底塊、標準塊與鄰接塊接縫處、封頂塊居多)；內側一般發生在管片的角部（以標準塊、鄰接塊和封頂塊居多），管片中部少有發生。三、質量控制（二）管片拼裝控制三、質量控制

（二）管片拼裝控制

1、管片拼裝過程中的問題（破碎）1)圓環管片環面不平整2)拼裝時工人的操作問題

拼裝中出現的管片破碎不是技術問題，是最不應該發生的。三、質量控制

（二）管片拼裝控制1、管片拼裝過程三、質量控制

（二）管片拼裝控制

拼裝中止水條損壞

管片拼裝

三、質量控制

（二）管片拼裝控制

三、質量控制

（二）管片拼裝控制

三、質量控制

（二）管片拼裝控制三、質量控制

（二）管片拼裝控制2、管片破碎的防治措施

管片破碎常常是以上一種或一種以上因素綜合作用的結果，經過仔細分析再采取針對性措施進行處理，可以減少管片破碎現象的發生：1）搬運堆放時的針對性措施（1）在搬運過程中輕吊慢放，著地時要平穩；堆放時不宜超過3層，并正確擺放墊木。（2）吊放管片的鋼絲繩上纏橡膠條等，在起吊時，能起到緩沖作用，或者選用尼龍繩來代替鋼絲繩。（3）選、擺放好墊木，在管片車上管片擱置部位設置橡膠條，以起到緩沖作用。三、質量控制

（二）管片拼裝控制2、管片破碎的三、質量控制

（二）管片拼裝控制2、管片破碎的防治措施

2）管片拼裝時的針對性措施（1）按要求貼膨脹止水條、橡膠密封墊、傳力襯墊、糾偏用石棉橡膠板，保證粘貼可靠，位置正確；（2）拼裝前檢測前一環管片的環面情況，清除環面和盾殼內的各種雜物（泥塊及漿液），保證環面清潔、無夾泥；（3）拼裝前，先測量前一環各管片之間的相互高差，包括環向和徑向。根據實測數據，調整已粘貼好的糾偏鍥子，以保證拼裝后環面的平整度；三、質量控制

（二）管片拼裝控制2、管片破碎的三、質量控制

（二）管片拼裝控制2、管片破碎的防治措施（4）拼裝時保證襯砌環圓度，塊與塊不錯位；（5）封頂塊安裝前，實測并確保頂部兩鄰接塊間間距，并通過推進油泵的伸縮來調整好鄰接塊間的間距，控制在比設計值大6mm左右，以便順利安裝封頂塊；（6）及時復緊環向螺栓。

總之，管片防破碎主要是要提高操作工人的工作責任心。三、質量控制

（二）管片拼裝控制2、管片破碎的三、質量控制

（三）注漿控制

注漿按其注漿方式為同步注漿和二次補漿；

按漿液性能分單液漿和雙液漿三、質量控制

（三）注漿控制注漿按其注漿三、質量控制

（三）注漿控制

（1）同步注漿

同步注漿是指在盾構掘進過程中，盾構機向前行進，管片脫出盾尾與圍巖形成空隙的同時，從位于盾尾的注漿管路注入漿液填充形成的建筑空隙。

三、質量控制

（三）注漿控制（1）同步注漿三、質量控制

（三）注漿控制

（2）二次注漿

盾構施工過程中，因同步注漿效果不理想，漿液未能有效填充管片襯背后建筑空隙,造成地面沉降大，成管片上浮，漏水等缺陷。為改善這種現象，采用利用管片吊裝孔二次補充注入漿液。，二次注漿可分為單液漿和雙液漿，在阻止管片上浮、控制地表沉降時多采用注雙液漿。

其實除注漿方式不一樣以外，在不同地層中掘進其漿液類型也有所區別，在砂層中用雙液漿效果更為理想。三、質量控制

（三）注漿控制（2）二次注漿四、掘進中常見問題處理

（一）盾尾漏漿處理

（二）地表沉降處理

（三）滲漏水處理四、掘進中常見問題處理

（一）盾尾四、掘進中常見問題處理

（一）盾尾漏漿處理

盾尾漏漿是盾構施工最常見的，也是最麻煩的問題。特別是在富水層中掘進，如果盾尾刷受損，盾尾間隙差，漿液凝固時間長，注漿壓力大等原因，漏漿的頻率高很多。

盾尾漏漿有兩種形式：漏泥漿和漏砂漿（實際掘進中盾尾還會漏水）。四、掘進中常見問題處理

（一）盾尾漏漿處理

四、掘進中常見問題處理

（一）盾尾漏漿處理

盾尾漏漿的根本原因是：

①盾尾刷在掘進過程中由于盾尾間隙差，盾尾刷受管片擠壓導致失去彈性或者脫落造成盾尾漏泥漿和砂漿及清水。

②漿液凝固時間過短,造成漿液不能充分填充管片后空隙,而是堆積在注漿口附近,造成注漿通道受限制,后續漿液壓力必然劇增,當漿液壓力高于盾尾刷和油脂的抗壓力時,就會擊穿盾尾刷和油脂襯背而造成盾尾漏砂漿，長期下去就會導致盾尾漏泥漿和砂漿及清水。

所以在防止盾尾漏漿最有效的措施是保護好盾尾刷和控制好注漿壓力與漿液的凝固時間。四、掘進中常見問題處理

（一）盾尾漏漿處理盾四、掘進中常見問題處理

（一）盾尾漏漿處理

在掘進過程中盾尾漏漿，首先應當了解漏漿情況，具體位置在哪個部位，漏漿量有多大，盾尾間隙如何，注漿壓力有多大，綜合以上信息進行處理。

總而言之，在掘進中多注意保護盾尾刷，控制好注漿壓力，使用配比合理的漿液，從根源上解決漏漿問題。在盾尾刷已經受損后，有條件更換盾尾刷時應馬上更換尾刷。

四、掘進中常見問題處理

（一）盾尾漏漿處理四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理

盾構法在軟土層中推進，會導致不同程度的地面和隧道沉降，即使采用當前先進的盾構技術，也難完全防止這些變形，上海虹橋機場跑道下的盾構推進，采用嚴格措施，最終跑道沉降也達6mm。

多數設計圖紙要求：“一般地段盾構掘進引起的地層損失率應＜1%，并不得超過地表最大允許變形：隆起10mm，沉降30mm，特殊情況下根據具體環境保護要求確定?！彼?、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理

盾構施工引起的地層損失和盾構周圍土體受擾動，或受剪切破壞的重塑土的再固結，是地面和隧道沉降的基本原因。

地層損失是盾構施工中挖除土體體積和建成隧道體積之差。建成隧道體積包括隧道外圍包裹的壓入漿體體積，地層損失率以占盾構理論排土體積的百分比表示。圓形盾構理論出土體積為盾構截面面積。周圍土體再彌補地層損失中，發生地層變形，引起地面沉降。四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理1、引起地層損失的因素是：（1）開挖面土體移動。盾構掘進時，開挖面土體受到水平支護應力小于土體側向應力，則開挖面土體向盾構內移動，引起地層損失，而導致盾構上方地面沉降；若盾構推進時，作用在正面土體的推應力大于側向應力，則正面土體向上、向前移動，引起地層負損失，而導致盾構前上方土體隆起。（2）盾構后退。在盾構暫停推進時，盾構推進千斤頂漏油而引起盾構后退，使開挖面土體坍落或松動，造成地層損失。四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理1、引四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理1、引起地層損失的因素是：（3）土體擠入盾尾空隙。壓漿不及時，壓漿量不足，壓漿壓力不適當，使盾尾后周邊土體失去平衡狀態，向盾尾空隙中移動，引起地層損失。（4）改變推進方向。盾構在曲線推進、糾偏、抬頭或磕頭推進過程中，實際開挖面不是圓形而是橢圓，引起地層損失。盾構軸線與隧道軸線的偏角越大，則對土體擾動和超挖程度就越大，其引起的地層損失也越大。（5）隨盾構推進而移動的盾構正面阻礙物，使地層在盾構通過后產生空隙，而又無法及時壓漿填充，引起地層損失。四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理1四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理1、引起地層損失的因素是：（6）推進的盾構外周粘附一層粘土時，盾尾后隧道外周環形成空隙會有較大量的增加，如不相應增加壓漿量，地層損失必然大量增加。（7）盾構移動對土層的摩擦和剪切。（8）在土壓力作用下，隧道襯砌產生的變形也會引起地層損失。飽和松軟地層襯砌滲漏亦會引起地層沉降。四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理1四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理2、施工引起的地層損失可分為三類：

（1）正常的地層損失。

（2）不正常的地層損失。

（3）災害性的地層損失。四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理2、四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理

地面沉降的橫向分布估算公式為：

S(x)----沉降量

V1-----地層損失量

Z------距隧道中心的埋深

四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理

地面沉降的橫向四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理

隧道上部地面沉降槽示意圖

Smax――隧道中心線處最大的沉降量

i――沉降槽寬度系數

四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理

隧道上部地面沉降四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理

沉降槽寬度系數i的計算方法有多種，attewell的公式計算方法是：

式中：r為隧道半徑，Z為隧道的中心埋深。

地層損失率的計算方法是：R=V1/V

其中：V為盾構的截面面積，31.55m2（直徑6340mm盾構機），地層損失率用百分比表示。四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理

四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理

盾構掘進引起的地層損失率應小于1%，如果大于1%，區間隧道的后期沉降量大，相應可能引起運營隧道的曲率半徑過小，影響隧道的正常使用和安全。

對應于盾構掘進引起的地層損失率1%，相應管片自脫出盾尾15天后不同盾構覆土厚度處的地面沉降槽最大沉降量Δ及盾構前方是最大隆起量δ不得大于下表中的規定數值。表內數值就是根據目前1%的地層損失率來計算的。只要有隧道埋深就可計算出最大沉降量和最大隆起量。盾構頂部覆土深度（m）盾構中心覆土深度（m）Δ（mm）δ（mm）備注47.13010其它不同深度處的Δ、δ值用內插法計算確定。811.1196.31213.1144.71619.1113.72023.193四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理

四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理3、解決措施（1）注意盾構推進中各項工作參數的控制，對土壓、推進速度、出漿量、糾偏保持高度重視，即做到不擾動或少擾動土體；（2）應重視管片同步注漿的及時和壓力、注漿量，使管片與土體間的空隙迅速填充密實；（3）應重視同步注漿漿液的質量（配方、漿液的實物質、初凝時間等）；四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理3、解決措四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理3、解決措施

（4）重視后期的監測，根據沉降情況及時進行二次補漿。特別是雙液漿因凝結時間短、固結后強度高、不易滲入周邊土體等優點廣泛應用于實際工程中，尤其是在含水量較高的軟土層地區中應用。

這里要強調，沉降量不能滿足于30mm，要考慮隧道埋深，隧道埋深大的盾構施工，如沉降達30mm，就說明推進中工藝參數控制得不好（具體見上表）。四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理3四、掘進中常見問題處理

（三）滲漏水處理

隧道管片拼裝后出現滲漏水的情況較常見，管片拼裝完成后，往往有地下水從已拼裝完成管片的接縫中滲漏進入隧道，主要表現為管片接縫漏水、管片破損處漏水、管片吊裝螺孔處和手孔螺栓處滲水。如果對滲漏問題處理不當，將會使管片受到地下水的長時間沖刷作用，使鋼筋混凝土管片受到電化學腐蝕。所以隧道防水是地鐵建造質量的重要環節，防水的好壞關系到地鐵的使用性、耐久性、安全性。四、掘進中常見問題處理

（三）滲漏水處理四、掘進中常見問題處理

（三）滲漏水處理

1、主要原因：

①管片拼裝的質量不好，接縫中有雜物；

②管片碎裂；

③止水條粘貼不牢固、提前粘貼遇水膨脹；

④把封頂塊強行頂入，將止水條拉脫扯斷。

另外管片自身質量如裂縫等，隧道伸縮縫、變形縫等情況這兒不作討論，僅對管片拼裝和止水條失效原因引起的滲漏水作分析。

治水的防、排、截、堵，關鍵在防。四、掘進中常見問題處理

（三）滲漏水處理1、主四、掘進中常見問題處理

（三）滲漏水處理四、掘進中常見問題處理

（三）滲漏水處理四、掘進中常見問題處理

（三）滲漏水處理2、防止管片接縫滲漏及處理措施：

①做好管片清理和止水條的粘貼，特別注意雨天管片的遮雨防水工作；（要求管片堆放場地搭棚和加蓋彩條布，防雨水和露水）

②加強管片拼裝措施，不錯臺、減少管片及止水條的破損；

③增加止水條粘貼措施，在三元乙丙密封墊內加貼一層遇水膨脹橡膠條，此項措施可在上部180゜的管片上采用；四、掘進中常見問題處理

（三）滲漏水處理2、防止管四、掘進中常見問題處理

（三）滲漏水處理3、后期處理措施

①對管片的縱縫和環縫進行嵌縫：嵌縫一般采用遇水膨脹材料嵌入管片內側預留的槽中，外面封以水泥砂漿以達到堵漏的目的。（上海目前不許可用嵌縫的方法堵漏；同時也不許可在管片上打針注聚氨酯止水）

②對滲漏部分的管片接縫進行注漿：利用可硬性材料在滲漏點附近進行壁后注漿。注漿不但可防止地面沉降，而且有利于隧道襯砌的防水，可選擇合適的漿液(初期粘度低，微膨脹，后期強度高)、注漿參數、注漿工藝，形成穩定的管片外圍防水層，將管片包圍起來，形成一個保護圈。四、掘進中常見問題處理

（三）滲漏水處理3教程完畢謝謝！教程完畢謝謝！演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！土壓平衡盾構施工技術培訓上海斯美科匯建設工程咨詢有限公司2017年3月土壓平衡盾構上海斯美科匯建設工程咨詢有限公司一、土壓平衡盾構施工技術1、原理2、適用條件3、功能組成4、施工工藝流程二、土壓平衡盾構機操作1、盾構姿態控制2、盾構參數控制3、其他操作三、操作質量控制1、管片選型控制2、管片拼裝控制3、注漿控制四、掘進中常見問題的處理1、盾尾漏漿處理2、地表沉降處理3、滲漏水處理目錄一、土壓平衡盾構施工技術1、原理土壓平衡盾構施工技術現代盾構機主要分為土壓平衡式、泥水平衡式、硬巖式、復合式等類型。傳統的盾構施工法大多有賴于氣壓、降水、注漿加固等措施來對付不穩定地層的局面,而土壓平衡式盾構是對盾構正面的土加壓，確保開挖面的穩定,即在切削刀盤后面的密封腔內充滿開挖下來的土砂，并保持一定土壓力，能較好地穩定開挖面和防止地表隆陷,是當今一種成熟的盾構新技術。土壓平衡盾構施工技術現代盾構機主要分為土壓平衡式、泥一、土壓平衡盾構施工技術

1、原理2、適用條件3、功能組成4、施工工藝流程一、土壓平衡盾構施工技術

1、原理一、土壓平衡盾構施工技術

1、原理

土壓平衡式盾構機是利用安裝在盾構最前面的全斷面切削刀盤，將正面土體切削下來進入刀盤后面的貯留密封倉內，并使艙內具有適當壓力與開挖面水土壓力平衡，以減少盾構推進對地層土體的擾動，從而控制地表沉降，在出土時由安裝在密封倉下部的螺旋運輸機向排土口連續的將土碴排出。一、土壓平衡盾構施工技術

1、原理

一、土壓平衡盾構施工技術

2、適用條件

土壓平衡盾構工法采用泥土加壓平衡刀盤切削面,能使開挖面保持穩定,確保隧道施工安全,具有對地層擾動小和沉降小等優點。

特點：施工中基本不使用土體加固等輔助施工措施，節省技術措施費，并對環境無污染；根據土壓變化調整出土和盾構推進速度，易達到工作面的穩定，減少了地表變形；對掘進土量能形成自動控制管理，機械自動化程度高、施工速度快。一、土壓平衡盾構施工技術

2、適用條件一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成

土壓平衡盾構機主要由五大系統組成:(1)盾構掘進系統;(2)控制系統;(3)管片拼裝系統;(4)出土系統;(5)壁后注漿系統。一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成

土壓平衡盾構Φ6760土壓平衡式盾構機主體結構簡圖Φ6760土壓平衡式盾構機主體結構簡圖一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成

(1)盾構掘進系統

掘進系統包括土壓平衡盾構掘進部分和使其運轉的動力設備、裝載動力設備以及與掘進機同時前進的后方車架。土壓平衡盾構掘進部分由刀盤、盾殼、刀盤動力驅動馬達、推進千斤頂和鉸接千斤頂等設備組成。

一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(1)盾構掘進系統先行刀

切削刀

仿形刀

先行刀

切削刀

仿形刀推進油缸推力、速度、行程控制推進油缸推力、速度、行程控制一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成

(1)盾構掘進系統（鉸接裝置）

對于小曲線段的掘進或需要姿態糾偏時，預先使用鉸接調整盾構機前部的角度是一種很有效的方法，盾構機配置鉸接裝置也是掘進小曲線段的一種保證。

盾構機鉸接油缸安裝在中盾殼體上、鉸接處有防水密封，由16只行程230mm的油缸組成?？墒骨昂蠖荏w最大左右彎曲1.5度、上下彎曲1.0度，具有300米半徑的小曲線掘進能力。

一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(1)盾構掘進系統一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(2)控制系統（含自動導向系統）

控制系統包含刀盤轉速，推進油缸和鉸接油缸的壓力、行程、速度，出土螺旋輸送機的轉速，同步注漿和盾尾油脂的壓注等等設備的自動控制和手動控制。盾構的控制管理系統,不是單純的信息中心,而是作為整體運轉所不可缺少的一個體系。將這些信息集中在一起并迅速作出反應的某一處理稱為中央控制,操作人員的操作技能是兼下達土木、電氣、機械等綜合判斷指令的技術于一體,并在數據分析中起到顯著的作用。

一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(2)控制系統（含一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(2)控制系統（含自動導向系統）

自動土壓控制裝置，通過裝在盾構機土倉隔壁上的土壓計對掘進中的土壓進行常時監視，利用裝在控制室操作盤上的PLC計算出實際值與目標值的差值，通過PID控制，自動調整螺旋機轉速的控制指令值。

一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(2)控制系統（含一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(2)控制系統（含自動導向系統）

一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(2)控制系統（含一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(2)控制系統（含自動導向系統）

小松盾構機配置的自動導向系統為日本演算工房出品的ROBOTEC測量系統，配置的主要儀器為Trimble5603全站儀和傾斜儀。每隔50s就能就進行一次高精度的位置計算，并能夠實時顯示盾構姿態，為操作人員提供圖像姿態和數據，通過對隧道設計軸線和盾構機姿態的比較，指導盾構參數的調整。

一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(2)控制系統（含一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(2)控制系統（含自動導向系統）

左圖為小松盾構機控制屏一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(2)控制系統一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(2)控制系統（含自動導向系統）

右圖為小松盾構機控制屏一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(2)控制系統一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(3)管片拼裝系統

由管片拼裝設備和管片吊運、輸送等設備組成一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(3)管片拼裝系統土壓盾構培訓pot一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(3)管片拼裝系統管片吊運、輸送裝置。一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(3)管片拼裝系一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(4)出土系統

由出土螺旋輸送機和皮帶輸送機組成。一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(4)出土系統一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成

(5)盾尾壁后注漿系統

盾尾壁后注漿的主要目的是控制地面沉降,防止向管片內漏水,使土壓力作用均勻以及使管片組成的襯砌環早期穩定,防止管片上浮、側移和錯臺。

背填注漿方式,根據其實施時期可進行如下分類:a)同步注漿方式

同步注漿與盾構掘進同時進行,通過同步注漿系統及盾尾的內置注漿管,在盾構向前推進盾尾形成空隙的同時,采用螺桿泵二管路(四注入點)同時注漿。注漿可根據需要采用自動控制或手動控制方式。一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(5)盾尾一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(5)盾尾壁后注漿系統b)即時注漿方式

即時注漿是在每一環掘進完成后,從盾尾的管片注漿孔實施背填注漿的,以盡量縮短尾部空隙的發生和尾部填充時間的延遲。在特殊地段,如軟弱土層和急轉彎段,采用兩套注漿系統同時進行盾尾同步注漿和管片即時注漿。c)補充注漿方式

根據工程實際情況(如管片滲漏、隧道沉降等),可采取在盾尾數環后的管片注漿孔進行二次(或多次)背填注漿,控制滯后沉降,減輕隧道防水壓力。一、土壓平衡盾構施工技術

3、功能組成(5)盾尾壁后注漿系一、土壓平衡盾構施工技術

4、施工工藝流程

一、土壓平衡盾構施工技術

4、施工工藝流程

二、土壓平衡盾構機操作1、盾構機姿態控制2、盾構機參數控制

3、其他操作二、土壓平衡盾構機操作1、盾構二、土壓平衡盾構機操作

土壓平衡盾構機操作的基本原則是：在控制切口環壓力在要求范圍內穩定和盾構機姿態在設計要求范圍內的前提下，實現盾構機正常掘進。

二、土壓平衡盾構機操作

二、土壓平衡盾構機操作

1、盾構機姿態控制1）影響盾構機姿態的原因：

（1）地層變化；

（2）掘進參數不合理（主要原因）；

（3）設備存在缺陷（如刀具配置不合理）。二、土壓平衡盾構機操作

1、盾構機姿態控制二、土壓平衡盾構機操作

1、盾構機姿態控制

2）在正常掘進過程中應當保持盾構機水平和垂直姿態在±30mm，經驗表明垂直姿態控制在0~-30mm更理想，這樣的姿態無論對于超限和隧道上浮都有一定的幫助。在上軟下硬的復合地層中，盾構機保證一定的俯角（-2~-5）推進，在沙層中保持+2~+4的仰俯角推進，這樣更有利于姿態的控制。

二、土壓平衡盾構機操作

1、盾構機姿態控制二、土壓平衡盾構機操作

1、盾構機姿態控制

3）滾動角應當控制在-6~+6間，根據滾動角的變化隨時更換刀盤轉向，一環中有需要的話可以多次轉變刀盤轉向。這樣可以防止由于滾動角大造成隧道管片扭轉和預防刀盤結泥餅。4）在曲線掘進時，在盾構機進入緩和曲線前，做好盾構機姿態調節，常規下一般姿態向曲線內側偏移-10~-25mm比較合適，彎轉半徑小時取大值。二、土壓平衡盾構機操作

1、盾構機姿態控制二、土壓平衡盾構機操作

1、盾構機姿態控制

5）推進油缸行程控制原則上推進至1330mm至1360mm的時候應停止掘進，除非特殊情況下推進油缸行程可以適當多走一點（如需接駁管線）但不宜走太多。

推進油缸行程差不宜超過20mm，行程差過大，則盾尾刷容易碰擦管片，管片脫離盾尾較多，變形較大，管片姿態變差，甚至造成管片開裂；如果推進油缸行程差比較大時，應當合理的進行管片選型，通過管片來調整推進油缸的行程差。二、土壓平衡盾構機操作

1、盾構機姿態控制二、土壓平衡盾構機操作

1、盾構機姿態控制糾偏過頭，推進油缸行程差過大，造成的管片碎裂二、土壓平衡盾構機操作

1、盾構機姿態控制糾偏過頭，推進油二、土壓平衡盾構機操作

1、盾構機姿態控制糾偏造成管片碎裂的情況二、土壓平衡盾構機操作

1、盾構機姿態控制糾偏造成管片碎裂二、土壓平衡盾構機操作

1、盾構機姿態控制

6）鉸接油缸伸出的長度，直接影響到掘進時盾構機的姿態，應減少鉸接油缸的行程差，盡量將行程差控制在20mm以內，鉸接油缸行程差加大，盾構機推力增大，同時造成管片選型困難。將鉸接油缸的總行程控制在40~60mm之間為宜，7）管片選型要合理，其實在管片選型上，不能光憑盾尾間隙草率選定管片，應當以盾尾間隙為原則，結合鉸接油缸行程和盾構機走向趨勢來進行綜合選型。

二、土壓平衡盾構機操作

1、盾構機姿態控制二、土壓平衡盾構機操作

2、盾構機參數控制

嚴格按要求控制盾構的推進參數，其中包括千斤頂的油壓控制、土倉壓力的設定值、掘進速度、出土量、自轉控制、刀盤扭距等。應根據地質變化、隧道埋深、地面荷載、地表沉降、盾構機姿態、刀盤扭矩、千斤頂推力等各種勘探、測量數據信息，謹慎操作。

主要注意：土壓力、掘進速度、出土量、糾偏量等；二、土壓平衡盾構機操作

2、盾構機參數控制二、土壓平衡盾構機操作

3、其他操作控制

1）盾構進出洞土體加固

為了在拆除盾構工作井的盾構端頭臨時墻時保持地層的穩定，防止盾構進出洞始發或接收時，在盾構完全進入地層之前與盾構到達后完全脫出地層時，其周圍流出地下水和泥沙造成端頭失穩，則需要根據地層條件、水文條件、隧洞埋深及周邊環境等因素對盾構進出洞端頭進行加固處理?？刹捎脭嚢铇?、高壓旋噴樁結合壓密注漿加固，或采用化學注漿加固，以及凍結加固等。二、土壓平衡盾構機操作

3、其他操作控制1）盾二、土壓平衡盾構機操作

3、其他操作控制

2）洞口密封裝置安裝

盾構在進出洞過程中，切口水壓較高，洞口與盾構殼體形成環形的建筑空隙，為防止出洞時壓力較高的泥水大量從洞門處通過此建筑空隙竄入井內，影響開挖面泥水壓力的建立，造成開挖面土體的不穩定，必須設置性能良好的密封裝置。洞口密封可采用鋼翻板、鋼套筒、簾布橡膠和油脂壓注等多道密封裝置，確保泥水平衡建立。二、土壓平衡盾構機操作

3、其他操作控制2）洞口密二、土壓平衡盾構機操作

3、其他操作控制

3）洞門混凝土鑿除

盾構工作井圍護結構為地下連續墻結構，出洞前需鑿除洞圈內鋼筋混凝土。最后一層鑿至外層鋼筋，暴露內、外排鋼筋，割去外排鋼筋，保留內排鋼筋。一般采用風鎬將洞門作粉碎性分層鑿除處理。

為確保高壓旋噴樁加固效果，應嚴格控制每次鑿除深度，一般為每層20cm。洞門混凝土鑿除外層鋼筋后，應在洞門上下左右及中部各開一孔，用來觀察外部正面土體的加固效果，確認效果良好后，繼續鑿除剩余混凝土。對洞門內的外、內排鋼筋依次作割除處理。整個鑿除作業應密切注意外側土體加固效果，根據實際情況，最終安全地將洞門鑿除。二、土壓平衡盾構機操作

3、其他操作控制3）二、土壓平衡盾構機操作

3、其他操作控制

3）洞門混凝土鑿除

洞門打探洞二、土壓平衡盾構機操作

3、其他操作控制

3）洞門混凝土二、土壓平衡盾構機操作

3、其他操作控制3）洞門混凝土鑿除二、土壓平衡盾構機操作

3、其他操作控制3）洞門混凝土鑿二、土壓平衡盾構機操作

3、其他操作控制

4）導向軌道的接長

盾構出洞時，由于基準導軌與前方土體之間有一段的距離(即洞門到連續墻的距離)，為保證盾構安全及準確出洞，在洞門內與鑿除圍護結構處安裝二根導向接長軌道，安裝傾角位置與基準一致。并在導軌下方作加固處理。二、土壓平衡盾構機操作

3、其他操作控制4）導向軌道三、質量控制

（一）管片選型控制

（二）管片拼裝控制（三）注漿控制三、質量控制（一）管片選型控制三、質量控制

（一）管片選型控制

管片選型的兩個原則。

第一，管片選型要適合隧道設計線路；

第二，管片選型要適應盾構機姿態。

三、質量控制

（一）管片選型控制三、質量控制（二）管片拼裝控制

管片破碎現象在隧道襯砌的內外兩側均有發生。襯砌外側，一般發生在管片與盾構機外殼的接觸部位(以拱底塊、標準塊與鄰接塊接縫處、封頂塊居多)；內側一般發生在管片的角部（以標準塊、鄰接塊和封頂塊居多），管片中部少有發生。三、質量控制（二）管片拼裝控制三、質量控制

（二）管片拼裝控制

1、管片拼裝過程中的問題（破碎）1)圓環管片環面不平整2)拼裝時工人的操作問題

拼裝中出現的管片破碎不是技術問題，是最不應該發生的。三、質量控制

（二）管片拼裝控制1、管片拼裝過程三、質量控制

（二）管片拼裝控制

拼裝中止水條損壞

管片拼裝

三、質量控制

（二）管片拼裝控制

三、質量控制

（二）管片拼裝控制

三、質量控制

（二）管片拼裝控制三、質量控制

（二）管片拼裝控制2、管片破碎的防治措施

管片破碎常常是以上一種或一種以上因素綜合作用的結果，經過仔細分析再采取針對性措施進行處理，可以減少管片破碎現象的發生：1）搬運堆放時的針對性措施（1）在搬運過程中輕吊慢放，著地時要平穩；堆放時不宜超過3層，并正確擺放墊木。（2）吊放管片的鋼絲繩上纏橡膠條等，在起吊時，能起到緩沖作用，或者選用尼龍繩來代替鋼絲繩。（3）選、擺放好墊木，在管片車上管片擱置部位設置橡膠條，以起到緩沖作用。三、質量控制

（二）管片拼裝控制2、管片破碎的三、質量控制

（二）管片拼裝控制2、管片破碎的防治措施

2）管片拼裝時的針對性措施（1）按要求貼膨脹止水條、橡膠密封墊、傳力襯墊、糾偏用石棉橡膠板，保證粘貼可靠，位置正確；（2）拼裝前檢測前一環管片的環面情況，清除環面和盾殼內的各種雜物（泥塊及漿液），保證環面清潔、無夾泥；（3）拼裝前，先測量前一環各管片之間的相互高差，包括環向和徑向。根據實測數據，調整已粘貼好的糾偏鍥子，以保證拼裝后環面的平整度；三、質量控制

（二）管片拼裝控制2、管片破碎的三、質量控制

（二）管片拼裝控制2、管片破碎的防治措施（4）拼裝時保證襯砌環圓度，塊與塊不錯位；（5）封頂塊安裝前，實測并確保頂部兩鄰接塊間間距，并通過推進油泵的伸縮來調整好鄰接塊間的間距，控制在比設計值大6mm左右，以便順利安裝封頂塊；（6）及時復緊環向螺栓。

總之，管片防破碎主要是要提高操作工人的工作責任心。三、質量控制

（二）管片拼裝控制2、管片破碎的三、質量控制

（三）注漿控制

注漿按其注漿方式為同步注漿和二次補漿；

按漿液性能分單液漿和雙液漿三、質量控制

（三）注漿控制注漿按其注漿三、質量控制

（三）注漿控制

（1）同步注漿

同步注漿是指在盾構掘進過程中，盾構機向前行進，管片脫出盾尾與圍巖形成空隙的同時，從位于盾尾的注漿管路注入漿液填充形成的建筑空隙。

三、質量控制

（三）注漿控制（1）同步注漿三、質量控制

（三）注漿控制

（2）二次注漿

盾構施工過程中，因同步注漿效果不理想，漿液未能有效填充管片襯背后建筑空隙,造成地面沉降大，成管片上浮，漏水等缺陷。為改善這種現象，采用利用管片吊裝孔二次補充注入漿液。，二次注漿可分為單液漿和雙液漿，在阻止管片上浮、控制地表沉降時多采用注雙液漿。

其實除注漿方式不一樣以外，在不同地層中掘進其漿液類型也有所區別，在砂層中用雙液漿效果更為理想。三、質量控制

（三）注漿控制（2）二次注漿四、掘進中常見問題處理

（一）盾尾漏漿處理

（二）地表沉降處理

（三）滲漏水處理四、掘進中常見問題處理

（一）盾尾四、掘進中常見問題處理

（一）盾尾漏漿處理

盾尾漏漿是盾構施工最常見的，也是最麻煩的問題。特別是在富水層中掘進，如果盾尾刷受損，盾尾間隙差，漿液凝固時間長，注漿壓力大等原因，漏漿的頻率高很多。

盾尾漏漿有兩種形式：漏泥漿和漏砂漿（實際掘進中盾尾還會漏水）。四、掘進中常見問題處理

（一）盾尾漏漿處理

四、掘進中常見問題處理

（一）盾尾漏漿處理

盾尾漏漿的根本原因是：

①盾尾刷在掘進過程中由于盾尾間隙差，盾尾刷受管片擠壓導致失去彈性或者脫落造成盾尾漏泥漿和砂漿及清水。

②漿液凝固時間過短,造成漿液不能充分填充管片后空隙,而是堆積在注漿口附近,造成注漿通道受限制,后續漿液壓力必然劇增,當漿液壓力高于盾尾刷和油脂的抗壓力時,就會擊穿盾尾刷和油脂襯背而造成盾尾漏砂漿，長期下去就會導致盾尾漏泥漿和砂漿及清水。

所以在防止盾尾漏漿最有效的措施是保護好盾尾刷和控制好注漿壓力與漿液的凝固時間。四、掘進中常見問題處理

（一）盾尾漏漿處理盾四、掘進中常見問題處理

（一）盾尾漏漿處理

在掘進過程中盾尾漏漿，首先應當了解漏漿情況，具體位置在哪個部位，漏漿量有多大，盾尾間隙如何，注漿壓力有多大，綜合以上信息進行處理。

總而言之，在掘進中多注意保護盾尾刷，控制好注漿壓力，使用配比合理的漿液，從根源上解決漏漿問題。在盾尾刷已經受損后，有條件更換盾尾刷時應馬上更換尾刷。

四、掘進中常見問題處理

（一）盾尾漏漿處理四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理

盾構法在軟土層中推進，會導致不同程度的地面和隧道沉降，即使采用當前先進的盾構技術，也難完全防止這些變形，上海虹橋機場跑道下的盾構推進，采用嚴格措施，最終跑道沉降也達6mm。

多數設計圖紙要求：“一般地段盾構掘進引起的地層損失率應＜1%，并不得超過地表最大允許變形：隆起10mm，沉降30mm，特殊情況下根據具體環境保護要求確定?！彼?、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理

盾構施工引起的地層損失和盾構周圍土體受擾動，或受剪切破壞的重塑土的再固結，是地面和隧道沉降的基本原因。

地層損失是盾構施工中挖除土體體積和建成隧道體積之差。建成隧道體積包括隧道外圍包裹的壓入漿體體積，地層損失率以占盾構理論排土體積的百分比表示。圓形盾構理論出土體積為盾構截面面積。周圍土體再彌補地層損失中，發生地層變形，引起地面沉降。四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理1、引起地層損失的因素是：（1）開挖面土體移動。盾構掘進時，開挖面土體受到水平支護應力小于土體側向應力，則開挖面土體向盾構內移動，引起地層損失，而導致盾構上方地面沉降；若盾構推進時，作用在正面土體的推應力大于側向應力，則正面土體向上、向前移動，引起地層負損失，而導致盾構前上方土體隆起。（2）盾構后退。在盾構暫停推進時，盾構推進千斤頂漏油而引起盾構后退，使開挖面土體坍落或松動，造成地層損失。四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理1、引四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理1、引起地層損失的因素是：（3）土體擠入盾尾空隙。壓漿不及時，壓漿量不足，壓漿壓力不適當，使盾尾后周邊土體失去平衡狀態，向盾尾空隙中移動，引起地層損失。（4）改變推進方向。盾構在曲線推進、糾偏、抬頭或磕頭推進過程中，實際開挖面不是圓形而是橢圓，引起地層損失。盾構軸線與隧道軸線的偏角越大，則對土體擾動和超挖程度就越大，其引起的地層損失也越大。（5）隨盾構推進而移動的盾構正面阻礙物，使地層在盾構通過后產生空隙，而又無法及時壓漿填充，引起地層損失。四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理1四、掘進中常見問題處理

（二）地表沉降處理1、引起地層損失的因素是：（6）推進的盾構外周粘附一層粘土時，盾尾后隧道外周環形成空隙會有較大量的增加，如不相應增加壓漿量，地層損失必然大量增加。（7）盾構移動對土層的摩擦和剪切。（8）在土壓力作用下，隧道襯砌產生的變形也會引起地層損失。飽和