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2016二级建造师市政重要知识点3.11（二）

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一、掌握盾构法施工综述
盾构掘进控制的内容：开挖面变形、盾构姿态、盾尾处的变形及衬砌质量。
控制开挖面变形的主要措施是出土量。
二、盾构进出洞控制
三、开挖控制
开挖控制的根本目的是确保开挖面稳定。
土压式盾构与泥水式盾构的开挖控制内容略有不同。
土压平衡盾构在盾构推进过程中，依靠开挖面切削面板的临时挡土效果、充满于密闭仓内的切削土土压，以及螺旋输送机排土机构的综合作用，保持开挖面的稳定状态
泥水平衡盾构是靠泥水舱内的泥水压力来保持开挖面的稳定。泥水舱是盾构刀盘与刀盘后方的封闭隔板之间的空间。
四、土压(泥水压)控制
1、开挖面的土压(泥水压)控制值，按地下水压(间隙水压)+土压+预备压设定。
地下水压从钻孔数据来掌握。
土压：静止土压、主动土压、松弛土压
静止土压：是使开挖面不变形的最理想土压。
主动土压：是开挖面不发生坍塌的临界压力，控制土压最小。
松驰土压：地质条件良好、覆土深、能形成土拱的场合采用。
预备压：用来补偿施工中的压力损失，土压平衡式盾构通常取10~20kN/㎡，泥水平衡式盾构通常取20~50kN/㎡.
五、塑流化改良控制
六、泥浆性能控制
泥浆起着两方面的重要作用：一是依靠泥浆压力在开挖面形成泥膜或渗透区域，开挖面土体强度提高，同时泥浆压力平衡了开挖面土压和水压，达到了开挖面稳定的目的;二是泥浆作为输送介质，担负着将所有挖出土砂运送到工作井外的任务。
泥浆性能包括：物理稳定性、化学稳定性、相对密度、黏度、pH值、含砂率。
七、排土量控制
(一)开挖土量计算
(二)土压式盾构出土运输方法与排土量控制
土压式盾构的出土运输(二次运输)一般采用轨道运输方式。
土压式盾构排土量控制方法分为重量控制与容积控制两种。我国目前多采用容积控制方法。
(三)泥水式盾构排土量控制
泥水式盾构排土量控制方法分为容积控制与干砂量(干土量)控制两种。(注意与土压式盾构控制方法的区别点)
八、管片拼装控制
(一)拼装方法
1.拼装成环方式
盾构推进结束后，迅速拼装管片成环。除特殊场合外，大都采取错缝拼装。在纠偏或急曲线施工的情况下，有时采用通缝拼装
2.拼装顺序
一般从下部的标准(A型)管片开始，依次左右两侧交替安装标准管片，然后拼装邻接(B型)管片，最后安装楔形(K型)管片。
3、盾构千斤顶操作
拼装时，不能同时缩回千斤顶，要随管片拼装顺序分别缩回盾构千斤顶非常重要。
4、紧固连接螺栓
先紧固环向(管片之间)，后紧固轴向(环与环之间)连接螺栓。
(二)真圆保持
(三)管片拼装误差及其控制
盾构纠偏应及时连续，过大的偏斜量不能采取—次纠偏的方法，纠偏时不得损坏管片，并保证后一环管片的顺利拼装。
(四)楔形环的使用
在盾构工程中，除曲线施工外，为进行蛇行修正，也可使用楔形环管片。
九、注浆控制
(一)注浆目的
1.抑制隧道周边地层松弛，防止地层变形。
2.及早使管片环安定，千斤顶推力平滑地向地层传递。
3.形成有效的防水层。
(二)注浆材料的性能
(三)一次注浆
一次注浆分为同步注浆、即时注浆和后方注浆三种方式
1.同步注浆
2，即时注浆 一环掘进结束后从管片注浆孔注入的方式。
3.后方注浆
一般盾构直径大，或在冲积黏性土和砂质土中掘进，多采用同步注浆;而在自稳性好的软岩中，多采取后方注浆方式。
(四)二次注浆
二次注浆是以弥补一次注浆缺陷为目的进行的注浆。具体作用如下：
1.补足一次注浆未充填的部分;
2，补充由浆体收缩引起的体积减小;
3.以防止周围地层松弛范围扩大为目的的补充。
以上述1、2为目的的二次注浆，多采用与一次注浆相同的浆液;若以3为目的，多采用化学浆液。
(五)注浆量与注浆压力
注浆控制分为压力控制与注浆量控制两种。应同时进行压力和注浆量控制。
1. 注浆量
2. 注浆压力
注浆压力根据土压、水压、管片强度、盾构型式与浆液特性综合判断决定。
十、盾构隧道的线形控制
线形控制的主要任务是通过控制盾构姿态，使构建的衬砌结构几何中心线线形顺滑，且位于偏离设计中心线的容许误差范围内。
(一)掘进控制测量
(二)方向控制
掘进过程中，主要对盾构倾斜及其位置、以及拼装管片的位置进行控制。
盾构方向(偏转角和倾角)修正依靠调整盾构千斤顶使用数量进行。
十一、盾构法施工现场的设施布置
当盾构掘进采用泥水机械出土和用井点降水施工时，施工场地面应设相当规模的水泵房。
当采用气压法施工时，施工场地面应设置空压机房，以供给足够的压缩空气。
当采用泥水式盾构时、施工现场平面布置中还必须考虑泥浆处理系统及中央控制室设置。
当采用土压式盾构时还应设置地面出土和堆土设施。
十二、应该停止盾构掘进的要求
当遇到以下几种情况时，盾构掘进应该停止，并采取措施予以解决：
(1)盾构前方发生坍塌或遇有障碍;
(2)盾构本体滚动角不小于3;
(3)盾构轴线偏离隧道轴线不小于50mm;
(4)盾构推力比预计的大;
(5)管片严重开裂或严重错台
(6)壁后注浆系统发生故障无法注浆
(7)盾构掘进扭矩发生异常波动
(8)动力系统、密封系统、控制系统等发生故障
　掌握喷锚暗挖法施工技术要求
喷锚暗挖法：新奥法、浅埋暗挖法。这里主要介绍浅埋暗挖法。是边挖边支护，约束围岩变位，使围岩和支护结构共同形成支护环、实施稳定的人工掘进作业。
浅埋暗挖法施工的十八字方针：“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”。
一、常见的浅埋暗挖典型施工方法
常见的典型施工方法是正台阶法以及适用于特殊地层条件的其他施工方法，如全断面法、正台阶法、正台阶环形开挖法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法、中隔壁法、交叉中隔壁法、中洞法、侧洞法、柱洞法等
(一)全断面法：地下工程断面采用一次开挖成型的施工方法叫全断面开挖法
优点：减少开挖对围岩的扰动次数，有利于围岩天然承载拱的形成，工序简单，便于组织大型机械化施工;施工速度快，防水处理简单。
缺点：对地质条件要求严格，围岩必须有足够的自稳能力。
(二)台阶法：就是将结构断面分成两个或几个部分，即分成上下两个工作面或几个工作面，分步开挖。根据地层条件和机械配套情况，台阶法又可分为正台阶法和中隔壁台阶法等。
正台阶法能较早使支护闭合，有利于控制其结构变形及由此引起的地面沉降。
1、台阶法开挖优点
(1) 灵活多变，适用性强。凡是软弱围岩、第四纪沉积地层，必须采用正台阶法，这是各种不同方法中的基本方法。
(2)具有足够的作业空间和较快的施工速度。当地层无水、洞跨小于10m时，均可采用该方法。
2、台阶法开挖注意事项
(1) 台阶数不宜过多，台阶长度要适当，对城市第四纪地层，台阶长度一般以控制在1D内(D一般指隧道跨度)为宜。
(2) 对岩石地层，针对破碎地段可配合挂网喷锚支护施工，以防止落石和崩塌。
3、正台阶环形开挖法：台阶长度一般以控制在1D内(D一般指隧道跨度)为宜。
特点：开挖工作面稳定性好。施工安全性好。
优点：台阶长度可适度加长。施工机械化程度相对提高，施工速度可加快。
缺点：围岩经受多次扰动，断面分块多、全断面封闭的时间长。
这种方法适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩中。
四、单侧壁导坑法
单侧壁导坑法适用于断面跨度大，地表沉陷难于控制的软弱松散围岩中。
五、双侧壁导坑法 双侧壁导坑法施工安全，但速度较慢，成本较高。
(六)、中隔壁法和交叉中隔壁法
中隔壁法也称CD工法，主要适用于地层较差和不稳定岩体、且地面沉降要求严格的地下工程施工。
(七)中洞法、侧洞法、柱洞法、洞桩法
当地层条件差、断面特大时，一般设计成多跨结构，跨与跨之间有梁、柱连接，一般采用中洞法、侧洞法、柱晌法及洞桩法等施工，其核心思想是变大断面为中小断面，提高施工安全度。
二、喷锚加固支护的施工要点
喷锚暗挖施工必须配合开挖及时支护，保证施工安全。
2.喷射混凝土封闭开挖面时，应采用早强混凝土，喷射厚度宜为50—100mm;超前锚杆是沿开挖轮廓线，以一定的外插角，向开挖面前方安装锚杆，形成对前方围岩的预加固，超前锚杆、小导管支护应满足下列要求：宜与钢拱架配合使用;长度宜为3.0～3.5m，并应大于循环进尺的2倍。
3、喷射混凝土应紧跟开挖工作面，应分段、分片、分层，由下而上顺序进行，当岩面有较大凹洼时，应先填平。使用前应做凝结时间试验，要求初凝时间不应大于5min，终凝不应大于10min。
4.地面砂浆锚杆是一种地表预加固地层的措施，适用于浅埋、洞口地段和某些偏压地段的岩体松软破碎处。地面锚杆按矩形或梅花形布置
锚杆类型应根据地质条件、使用要求及锚固特性进行选择。锚杆必须安装垫板，垫板应与喷射混凝土面密贴。锚杆漏出岩面长不大于喷射混凝土的厚度。
5.冻结法。掌握衬砌及防水的施工要求
施工期间的防水措施主要是排和堵两类。
含水的松散破碎地层应采用降低地下水位的排水方案，不宜采用集中宣泄排水的方法。
衬砌背后排水及止水系统的施工应符合下列要求：
衬砌背后设置排水盲管、暗沟或在隧底设置中心排水沟。
衬砌背后可采用注浆或喷涂防水层等方法止水。
衬砌施工缝和沉降缝的止水带不得有割伤、破裂，固定应牢固，防止偏移，提高止水带部位混凝土浇筑的质量。