土压平衡盾构施工中常见的问题及措施.ppt.ppt

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1、 土压平衡盾构法施工在国内地铁工程中得到广泛的应用，目前北京地铁工程大都采用土压平衡盾构法施工。虽然土压平衡盾构施工技术已日臻成熟，但仍有很多问题尚需要解决。盾构工法的原理盾构工法的原理盾 构盾构隧道u施工框图施工框图（掘进掘进）掘削壁后注浆拼装管片排土掘削土搬出掘削土処理場外搬出管片搬入管片保管贴防水材坑内搬入管片搬送盾构法的特征原原 理理特特 征征保持围岩的稳定保持围岩的稳定 保持开挖面的稳定保持开挖面的稳定施工作业安全施工作业安全地基变形容易控制地基变形容易控制预制管片预制管片施工容易，品质容易保证施工容易，品质容易保证重复作业重复作业省力化容易，工期管理容易省力化容易，工期管理容易地下

2、作业地下作业路面交通阻碍少路面交通阻碍少噪音噪音,振动少振动少周围环境不被破坏周围环境不被破坏一、盾构机机身滚动问题 盾构机机身滚动是由于刀盘切削开挖面土体产生的扭矩力大于盾构机壳体与隧道洞壁之间的摩擦力矩而产生的。在两地层分界面掘进时，由于岩性差别太大且岩层稳定性较好，此时扭矩很大，而盾构机壳体与隧道洞壁之间只有部分产生摩擦力，当摩擦力无法平衡刀盘切削土体产生的扭矩时将引起盾构机机身的滚动，过大的滚动将影响管片的拼装，也会引起隧道轴线的偏斜。一般情况下，当滚动偏差超过0.5时，应采取以下方法进行纠正：1、针对性的添加泡沫减小刀盘扭矩。2、及时注浆，确保注浆量，采用活性浆液等措施增大盾构周边摩

3、擦力。3、改变刀盘旋转方向，放慢推进速度。二、结泥饼问题 盾构机穿越粘性土层时，由于刀盘需要维持较高的压力，而且温度也很高。这样粘性土在高温、高压作用下易压实固结产生 泥饼，特别在刀盘的中心部位。当产生泥饼时，掘进速度急剧下降，刀盘扭矩也会上升，大大降低开挖效率，甚至无法掘进。施工中主要采取以下措施：1、在到达这种地层之前把刀盘上的部分滚到换成刮刀，增大刀盘的开口率。2、适量增加泡沫的注入量，减小刀盘的粘附性，降低泥饼产生的几率。3 、刀盘背面和土仓压力隔板设上设搅拌翼，以加强搅拌强度和范围，并通过土仓隔板上的注入孔注射泡沫，改善渣土的和易性，增大渣土流动性。4、必要时向螺旋机内加入泡沫，以增

4、加渣土流动性，利于渣土的排出。5、一旦产生泥饼，可空转刀盘使泥饼在离心力的作用下脱落。确定开挖面稳定的情况下也可采用人工进仓清理。三、螺旋输送机机喷涌问题 当盾构机穿越富地层时，如果盾构机没有连续掘进或掘进间隙，以及同步注浆不密实形成流水通道，水压较大，土质不良，进入土仓的渣土不具有一定的塑性（粘土矿物质含量少，密水性差），那么承压水与无塑性渣土容易形成螺旋机喷涌。针对这种情况可采用下列措施：1、隧道下坡并处于岩层含水地层时，必须切断管片与围岩间隙汇集的地下水与开挖面的水力联系。管片处于富水区时间越长，管片背后存储的水力和压力就越大，这就要求同步注浆效果必须达到完全封闭初衬空隙并阻水，避免土仓

5、与管片背后形成水力通道。2、严格控制推进速度和出土量。保证都盾构机连续均衡快速通过。3 、盾构机停止掘进时，土仓压力设定为外界水压力，继续保持压力平衡。在螺旋机再次排土前，刀盘应把土仓内的水、土充分搅拌，使其具有良好的密水性，避免喷涌。四、盾尾漏浆问题 造成盾尾漏浆主要有以下几个原因：一是盾尾刷磨损；二是盾尾与管片之间间隙不均匀；三是背后注浆压力过高。可采取下列措施防止盾尾漏浆：1、在挖掘前对盾尾密封系统全面检查与维护，全面更换已磨损的密封刷。2、在管片拼装前必须把盾壳内的杂物清理干净，防止对盾尾刷造成损坏；每30环全面检查一次盾尾密封腔油脂情况，严格控制盾尾油脂的压力。3、经常检查盾尾周边与

6、管片的间隙，控制好盾构机的姿态和管片选型，保持间隙均匀。4、进行管片壁厚二次注浆时，压浆部位为58环，并严格控制注浆压力。发现盾尾漏浆比较严重时，应改用初凝时间较短的浆液。五、地表沉降问题 当土仓内压力不足以与外界水土压力平衡时，刀盘前方土体易坍塌，从而引起地表沉降。管片脱出盾尾后，管片与地层间存在一环形建筑空间，在软土层中如果不及时进行同步注浆填充，拱顶围岩极有可能产生变形引起地表过量沉降，可采取下列措施防止地表沉降：1、维持土仓内压力平衡，随时调整预定压力。在掘进停止时也应保持土仓内压力与外界水土压力平衡，螺旋机再次排土前，刀盘应把土仓内的水、土充分搅拌，使土仓土体有良好的密水性，避免喷涌破坏土压平衡。2、在盾构机掘进过程中保证注浆量和注浆压力，实际注浆量应达到理论注浆的150%200%，必要时进行二次注浆。盾尾注浆口的注浆压力应大于隧道埋深处的水土压力。