盾构施工怎么地质分析

① 盾构机施工时土壤土质不好会对其有什么影响采取什么应对措施

土质不好容易造成坍塌，掘进过程中要特别注意保压,如果是泥水盾构，要注意泥膜的形成，就是往密封舱中注入适当压力的泥浆，使其形成泥膜，支承正面土体。

② 盾构机适合什么地质

你的意思是不是盾构施工工法和矿山施工工法的比较？
盾构施工工法适用于地层均匀性较好的地层，比如软岩、硬岩和复合地层。
矿山法适用于地层均匀性差的地层，这种地层成分复杂，断面变化特大，不适合盾构。

③ 盾构施工对地层的影响

1 管片渗漏水的影响因素
1.1 管片的自身防水
1)管片混凝土制作方面:选定混凝土的配合比、水泥用量、入模温度、浇捣工艺、养护时间和方法以及外加剂掺量等。通常采用掺外加剂的途径来改善混凝土本身的不密实性,补偿混凝土因徐变等原因产生的收缩,以增加其抗裂性和抗渗性。而不是片面提高混凝土的标号和抗渗等级,因为实际上混凝土标号越高,单位水泥用量越多,其产生的水化热越高,收缩量越大,导致裂纹的产生。因此,必须合理地选择混凝土的标号、抗渗等级和外加剂。
2)管片的制作精度方面:根据国内外盾构隧道施工实践,采用高精度钢模来提高管片精度是很重要的环节。如果管片制作精度差,加上管片拼装累计的误差,将会导致管片接缝不密贴而出现较大的原始缝隙,此时如果接缝防水材料的弹性变形量不能适应缝隙要求就会出现漏水。所以要生产出高精度的管片就要有一个高精度的钢模。一般钢模的质量比管片重,其质量比为1~2。通常生产400块~500块管片后就要对钢模进行必要的检修和保养,而且对其使用必须有一个严格的操作制度来确保模具的完好和精度。
1.2 管片的接缝防水制作
通常接缝防水对策是使用密封材料,以西德为代表的欧洲,采用非膨胀合成橡胶,靠弹性压密以接触面的压应力来止水,以耐久性和止水性见长;以日本为代表的方面,则采用水膨胀橡胶,靠其遇水膨胀后的膨胀压力来止水,其特点是可以使密封材料变薄,施工方便,但耐久性尚待验证。实践证明,密封垫材料性能极大的影响了接缝的防水效果,尤其是对防水功能的耐久性要使密封垫能长时间保持接触面的压应力不松弛,另外一点就是止水条的制作安装误差和粘贴密合程度也会影响到防水的效果。
1.3 壁后注浆防水
壁后注浆实施的好与坏,直接影响到隧道的施工质量,这已被工程实际所证实。虽然它主要用来控制地面沉降,但客观上是隧道防水的第一道防水防线。还有一点就是因为注浆量不足也会引起隧道后期产生较大沉降变形而漏水。
1.4 掘进过程控制不当引起漏水
1)盾构与管片的姿态不好,影响到管片的拼装质量,造成管片间错位,相邻管片止水带不能正常吻合压紧,从而引起漏水。
2)掘进过程中推力不均匀造成管片受力不均匀而产生裂纹、贯穿性断裂等而渗漏水。3)在掘进困难时推力过大也会造成管片产生裂纹而渗漏水。
1.5 管片选型
由于盾尾间隙不均匀,管片选型不当,造成间隙过小,使得在掘进过程中造成管片外壁被损坏导致止水条漏水。所以管片的选型要抓住盾构机依据姿态来控制掘进,管片依据盾构机(即盾尾间隙)来选择这一根本原则。
1.6 其他操作原因
1)由于掘进行程不足导致封顶块插入困难时止水条破坏而漏水。因此拼装封顶块时先量宽度是否足够,否则需要调整,不得强行插入。一般是掘进到一定的行程后先量插入块的间隙来保证足够的空间,也不是间隙越大越好。同时在止水条上涂抹一定的润滑剂防止拉脱,但要注意使用的润滑剂不得对止水条的性能产生改变。2)连接螺栓没有拧紧在一定程度上引起接缝的扩张(尤其在纠偏时),使得管片在掘进停止后呈松弛状态。所以在掘进过程中要及时对后续几环进行螺栓的复紧。3)千斤顶撑靴在顶至管片时摆放不正使得止水带损坏而漏水。4)管片在运输和吊运过程中造成掉角损边等。
2 管片裂纹的影响因素
2.1 管片生产过程造成的开裂
此过程的开裂分两个阶段显示:第一阶段是管片脱模以后的养护阶段,主要是以表面裂纹为主,能目测;第二阶段是28d后在出厂运输、吊卸及拼装过程中发现的微细裂纹,这种裂纹出厂检查不易目测到,但管片一旦受到集中应力作用,裂纹就迅速扩展。其养护分自然养护和蒸汽养护,脱模后又分喷淋和蓄水养护。通过实践比较得出,蓄水养护的管片在因推力原因而产生的开裂要比喷淋养护少很多。另管片进场前的检查和进场后的保护尤显重要。
2.2 盾构施工过程中的管片开裂
1)拼装管片前对盾尾的清理不干净,使得管片的环缝夹有泥砂,造成整环管片的环面不平整,掘进时就会因不均匀受力而产生裂纹。
2)在拼装过程中因拼装顺序或管片类型错误使得环面不平整,导致受力不均匀产生裂纹。
3)在硬岩段或不均匀地层中因推力过大或推力不均匀导致管片出现裂纹。
4)在进行管片补浆时因压力控制过高导致管片开裂。
5)在姿态较难控制时,过于纠偏使得盾尾间隙过小或推力不均导致裂纹出现。
2.3 盾构隧道使用过程中的开裂
使用过程中的开裂主要表现为如下两个方面:
1)在隧道附近的再次施工,如基坑开挖过程中,会导致隧道围岩的位移或地下水位的降低,从而使盾构隧道也产生不均匀移位后开裂。对于此类情况的处理是应立即停止开挖施工,并进行加固或改变施工工艺。
2)隧道内
列车的振动或发生地震造成隧道周围的砂层液化也会导致隧道管片的开裂。此类情况一般要加固隧道围岩来防止土压、水位的变化或从隧道内进行二次注浆来增强隧道的稳定性。
3 管片错台的影响因素
3.1 壁后注浆
这一点是保证管片错台与否的重要原因之一。隧道是一种管片衬砌和地层一体化的结构稳定的构造物,管片上的作用力也是在这个假设的条件下考虑的。这意味着管片背面空隙的均匀填充是确保作用外力均匀的先决条件。所以防止管片因外力作用而引起的错台主要是靠壁后及时、充实的填充,但是注浆的压力过大也会造成管片的错台。
3.2 管片选型
因管片的选型不当导致盾尾间隙过小,在盾尾前进的过程中会使得管片发生错台,甚至管片外壁遭到破坏。
3.3 姿态控制
1)在不均匀地层(例如左右不均匀段)会导致千斤顶对管片的作用力不均匀而产生的错台;
2)在转弯段因千斤顶的不对称作用力而产生的一个偏离轴线向外的分力导致错台。
3.4 操作不当
1)进行管片二次补浆的压力过大导致错台的出现。
2)拼装过程中管片的连接螺栓未拧紧或及时进行复紧。
3)在硬岩段且处于曲线段掘进时姿态调整过急过猛易导致错台现象。
3.5 隧道上浮
当管片一出盾尾由于浮力的作用,就与在盾壳内的管片形成错台,随着掘进的进行,往往还能听到这种错台的声音,有时这种错台是缓慢和逐渐的,也会形成叠瓦式或台阶式。有时左右两侧连续几环也会出现如此现象。
4 管片破损、崩角的影响因素
管片的破损、崩角比裂隙对隧道产生的危害还要大,这是因为,大多数管片的破损,都伤及钢筋,尽管这些损坏都要进行修补,但修补后的防水性能肯定不如原始混凝土,这样在今后的使用过程中,经过一段时间之后,管片最先损坏的应该是这些以往受过损坏的部位,所以管片的损坏对永久结构的使用寿命有一定的影响。管片的损坏、崩角主要有以下几个方面的原因。
4.1 操作原因
1)吊运和拼装过程中的碰撞。
2)吊装孔附近混凝土被拔脱。
3)管片环发生扭转时,千斤顶顶在两块管片接缝处会导致管片端面崩角而破坏。
4)千斤顶撑靴顶在管片上不正(盾尾间隙不均匀时)会使管片内侧或外侧的混凝土破损。
2 姿态控制
1)盾构机姿态调整时,急于纠偏造成受力不均匀。
2)盾构机姿态调整时,千斤顶行程差过大而导致受力不均出现管片损坏。
4.3 管片扭转
管片扭转一般较易在线路转弯段产生,一般因扭转会导致管片端部(千斤顶的作用面)的受压区混凝土开裂或相邻两块管片接缝处崩角破坏;另一个不利影响就是会给预先设计的管片开口因扭转而与联络通道之间发生错位,导致隧道与联络通道之间无法顺利连接;还有就是会给安装走道板、通风管等带来一定的不方便。但是扭转并不影响到结构的质量和使用。
通过对扭转的实测数据统计归纳得出:管片的扭转与线路转弯有很大关系。管片受扭转的作用是普遍存在的,盾构推进千斤顶偏离管片环轴线和千斤顶对管片环不对称的作用力是使得管片环发生扭转的主要原因。在工程施工过程中,前两点可以在施工过程中通过改变刀盘转动和拼装顺序加以克服,另外施工过程中可以增大管片的稳定和抗扭转力来减少或消除扭转,其中加大环缝间连接螺栓的拧紧力和减小管片背后注浆浆液的凝固时间是最基本的,也是较好的方法。有的盾构机盾体上安装有稳定器,来减小在硬岩段掘进时,因刀盘扭矩过大而引起管片的扭转。

④ 盾构法施工中都会遇到哪些地质灾害

盾构施工时会遇到的地质灾害包括：地面沉降、坑道突水、突泥、黄土湿陷、岩土膨胀、砂土液化，土地冻融等。

⑤ 地铁隧道施工过程中常见地质问题与解决方法

在城市中修建地下铁道，其施工方法受到地面建筑物、道路、城市交通、水文地质、环境保护、施工机具以及资金条件等因素的影响较大，因此各自所采用的施工方法也不尽相同。下面将就城市地下铁道施工方法分别加以介绍。施工方法的选择应根据工程的性质、规模、地质和水文条件、以及地面和地下障碍物、施工设备、环保和工期要求等因素，全面比较后确定。
1明挖法
明挖法是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺序施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。
明挖法是各国地下铁道施工的首选方法，在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法，明挖法施工属于深基坑工程技术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区，因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状十的保护，防止地表沉降，减少对既有建筑物的影响。明挖法的优点是施工技术简单、快速、经济，常被作为首选方案。但其缺点也是明显的，如阻断交通时间较长，噪声与震动等对环境的影响。
明挖法施工程序一般可以分为4大步:维护结构施工→内部土方开挖→工程结构施工→管线恢复及覆土
2盖挖法
盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。主体结构可以顺作，也可以逆作。
在城市繁忙地带修建地铁车站时，往往占用道路，影响交通当地铁车站设在主干道上，而交通不能中断，且需要确保一定交通流量要求时，可选用盖挖法。
2.1盖挖顺作法
盖挖顺作法是在地表作业完成挡土结构后，以定型的预制标准覆萧结构(包括纵、横梁和路面板)置于挡土结构上维持交通，往下反复进行开挖和加设横撑，直至设计标高。依序由下而上，施工主体结构和防水措施，回填土并恢复管线路或埋设新的管线路。最后，视需要拆除挡上结构外露部分并恢复道路。在道路交通不能长期中断的情况下修建车站主体时，可考虑采用盖挖顺作法。
2.2盖挖逆作法
盖挖逆作法是先在地表面向下做基坑的维护结构和中间桩柱，和盖挖顺作法一样，基坑维护结构多采用地下连续墙或帷幕桩，中间支撑多利用主体结构本身的中间立柱以降低工程造价。随后即可开挖表层土体至主体结构顶板地面标高，利用未开挖的土体作为土模浇筑顶板。顶板可以作为一道强有力的横撑，以防止维护结构向基坑内变形，待回填土后将道路复原，恢复交通。以后的工作都是在顶板覆盖下进行，即自上而下逐层开挖并建造主体结构直至底板。
如果开挖面积较大、覆土较浅、周围沿线建筑物过于靠近，为尽量防止因开挖基坑而引起临近建筑物的沉陷，或需及早恢复路面交通，但又缺乏定型覆盖结构，常采用盖挖逆作法施工。
2.3盖挖半逆作法
盖挖半逆作法与逆作法的区别仅在于顶板完成及恢复路面后，向下挖土至设计标高后先浇筑底板，再依次向上逐层浇筑侧墙、楼板。在半逆作法施工中，一般都必须设置横撑并施加预应力。3暗挖法
暗挖法是在特定条件下，不挖开地面，全部在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧道施工力一法。暗挖法主要包括:钻爆法、盾构法、掘进机法、浅埋暗挖法、顶管法、沉管法等。其中尤以浅埋暗挖法和盾构法应用较为广泛，因此，本文着重介绍这两种方法。
3.1浅埋暗挖法(浅埋矿山法)
浅埋暗挖法即松散地层的新奥法施工，新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，对围岩进行加固，约束 围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护的量测、监控，指导地下工程的设计施工。浅埋暗挖法是针对埋置深度较浅、松散不稳定的上层和软弱破碎岩层施工而提出 来的，如深圳地铁区间隧道大部分采用了浅埋暗挖法施工。
浅埋暗挖法的施工技术特点:围岩变形波及地表;要求刚性支护或地层改良;通过试验段来指导设计和施工。
浅埋暗挖法施工隧道时，应根据工程特点、围岩情况、环境要求以及施工单位的自身条件等，选择适宜的开挖方法及掘进方式。施工中区间隧道常用的开挖方法是台 阶法、CRD工法、眼镜工法等;城市地铁车站、地下停车场等多跨隧道多采用柱洞法测洞法或中洞法等工法施工。
地下铁道是在城市区域内施工，对地表沉降的控制要求比较严格，所以更要强调地层的预支护和预加固，所采用的施工方法有超前小导管预注浆、开挖面深孔注浆、 管棚超前支护。浅埋暗挖法的施工工艺可以概括为“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”18个字。
3.2盾构法修建地铁隧道
盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。盾构(shield )是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置，钢筒的中段安装有顶进所需的千斤顶;钢筒的尾部可 以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装(或现浇)一环衬砌，并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆，以防止隧道及地面下沉。 盾构推进的反力由衬砌环承担。盾构施工前应先修建一竖井，在竖井内安装盾构，盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。按盾构断面形状不同可将其分为:圆形、拱形、矩形、马蹄形4种。圆形因其抵抗地层中的土压力和水压力较好，衬砌拼装简便，可采用通用构件，易于更换，因而应 用较为广泛;按开挖方式不同可将盾构分为:手工挖掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式3种;按盾构前部构造不同可将盾构分为:敞胸式和闭胸式2种;按排除地下 水与稳定开挖面的方式不同可将盾构分为:人工井点降水、泥水加压、土压平衡式，局部气压盾构，全气压盾构等。
盾构法的主要优点:除竖井施工外，施工作业均在地下进行，既不影响地面交通，又可减少对附近居民的噪声和振动影响;盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循 环进行，施T易于管理，施工人员也比较少;土方量少;穿越河道时不影响航运;施工不受风雨等气候条件的影响;在地质条件差、地下水位高的地方建设埋深较大 的隧道，盾构法有较高的技术经济优越性。
工程实例:北京地铁五号线即采用了盾构法施工地铁五号线是一条贯穿北京市中心的南北向地下交通大动脉。南起丰台区宋家庄，向北经蒲黄榆、祟文门、东单、东 四、雍和宫止于昌平区太平庄北站，全长27.7 km。由于该路段地上大型建筑物密集，交通流量大，地下管网复杂，为减少对城市经济和市民生活的影响，经专家论证，决定在雍和宫至北新桥约700 m长的试验段率先采用盾构施工方法。该盾构为大直径土压平衡盾构机。
4沉管法
沉管法是将隧道管段分段预制，分段两端设临时止水头部，然后浮运至隧道轴线处，沉放在预先挖好的地槽内，完成管段间的水下连接，移去临时止水头部，回填基槽保护沉管，铺设隧道内部设施，从而形成一个完整的水下通道。
沉管隧道对地基要求较低，特别适用于软土地基、河床或海岸较浅，易于水上疏浚设施进行基槽开外的工程特点。由于其埋深小，包括连接段在内的隧道线路总长较 采用暗挖法和盾构法修建的隧道明显缩短。沉管断面形状可圆可方，选择灵活。基槽开挖、管段预制、浮运沉放和内部铺装等各工序可平行作业，彼此干扰相对较 少，并且管段预制质量容易控制。基于上述的优点，在大江、大河等宽阔水域下构筑隧道，沉管法称为最经济的水下穿越方案。
按照管身材料，沉管隧道可分为2类:钢壳沉管隧道(有可分为单层钢壳隧道和双层钢壳隧道)和钢筋馄凝土沉管隧道。钢壳沉管隧道在北美采用的较多，而钢筋混凝土沉管隧道则在欧亚采用较多。
沉管隧道施工主要工序:管节预制→基槽开挖→管段浮运和沉放→对接作业→内部装饰。
上程实例:广州珠江隧道是我国第一条公路与地铁合用的越江隧道，公路隧道全长1 238.5 m。河中段隧道埋置在河床下.不影响水面通航，河中沉管段全长457 m。该沉管为多孔矩形钢筋混凝土结构，其中包括两个双车道机动车孔、一个地铁孔、一个电缆管廊。沉管断面为典型矩形断面，外形尺寸为33 mx7.956 m(宽x高)，底板厚1.2 m、顶板厚1.0 m，两外侧墙分别为0.7 m和0.55 m、最长管节的混凝土量达12 000砰。管段的基底坐落在河床的风化花岗岩层上。开槽时采用了炸礁施工。基础处理采用灌砂法。
5混合法
可以根据地铁隧道的实际情况，在地铁隧道的施工过程中采用以上2种或2种以上的方法同时使用，称其为混合法。
工程实例:北京地铁东四站位于朝阳门内大街与东四南大街交叉日上，处于繁华的市中心，有多路公交车经过。车站主体顺东四南大街，呈南北走向，东四南大街规 划道路红线宽70 m，现状路宽为22 m，朝内大街已改造完，道路红线宽60 m，两方向客流均衡，交通十分繁忙;且远期六号线顺朝内大街，呈东西走向，在此站换乘。本车站两端为明挖段，结构形式为3层三跨框架结构;中间为暗挖段， 结构形式为单层三拱两柱结构。车站总长度197 m，暗挖段长为96.80 m，明挖段长为100. 20m。
随着我国地下铁道建设事业的发展，原有的施工技术不断地发展与提高的同时，新的施工方法也被应用到施工当中，施工技术水平得到不断提升，其中有些施工技术 已经达到世界先进水平。另外，由于城市交通流量的增加导致城市道路已拥挤不堪，加上城市环境的要求越来越严格，城市内封路施工已不现实了。因此，暗挖技 术，如盾构法、浅埋暗挖法将是今后研究和实践的主攻方向。

⑥ 盾构施工地质风险的含义是什么

盾构施工地的风险，其实他的那个主要在于他的那个施工的时候，所承受的压力。

⑦ 轨道交通工程盾构掘进施工盾构切口前方地层过量变形如何预防呢

1、现象

在盾构推进过程中，切口前方地面出现超量沉降或隆起。

2、原因分析

⑴地质状况发生突变；

⑵施工参数设定不当，如平衡土压力设定值偏低或偏高，推进速度过快或过慢；

⑶盾构切削土体时超挖或欠挖。

3、预防措施

⑴详细了解地质状况，及时调整施工参数；

⑵尽快摸索出施工参数的设定规律，严格控制平衡压力及推进速度设定值，避免其波动范围过大；

⑶按理论出土量和施工实际工况定出合理出土量。

4、治理方法

根据地面监测情况，及时调整盾构施工参数，如推进速度、平衡压力、出土量等。

⑧ 盾构法施工对地质环境条件有什么要求

1、盾构设计、制做盾构体是框架桥顶推期路基掘进的临时支护及导向装置，设计时不可违背其版中心土平衡原理权。
盾构长度应不小于刚架桥断面总高，宽度大于刚架桥断面总宽，主梁间分跨一般为3～4m。
盾构几何尺寸必需标准，各部分连接可靠。

⑨ 什么是盾构，盾构工艺 以及盾构工艺的名称及其适用地质（4种）

1.盾构施工是采用盾构掘进的不开槽施工地下隧道方法之一，一般用于管径以上有特殊要求的长距离隧道施工。
2.盾构有土压平衡式、泥水加压式、手掘式、半机械式、机械式等几种形式，盾构机的选型应根据工程水文地质、施工范围内地上地下构筑物、管线埋深等要求，经技术经济比较后确定，盾构机的选型应满足以下要求：
(1) 盾构机必须满足施工范围内各种土层的掘进；
(2) 盾构机必须满足施工过程需要的安全保障要求；
(3) 盾构机强度与刚度应符合设计要求；
(4) 盾构机的推进力、液压油缸推进速度、输土能力、刀盘切削的切削扭矩等应匹配，密封系统应严密，并符合设计要求。
根据北京地区的地质特点，一般情况下多采用土压平衡盾构机。
3. 盾构法施工组织设计编制应具备以下资料：
(1) 盾构机的构造、特性及适用范围；
(2) 施工沿线地表环境调查报告；
(3) 施工沿线地下障碍物的调查报告；
(4) 工程地质与水文地质勘查报告；
(5) 设计文件对工程的技术要求与规定；
4. 盾构法施工方案、施工组织设计应包括下列内容：
(1) 施工现场平面布置图；
(2) 盾构机的现场组装、安装及吊装方案；
(3) 工作竖井的施工方案与检查井的施工方案；
(4) 盾构法施工的临时给水、排水、照明、供电、消防、通风、通讯等设计；
(5) 管片运输、贮存、防水、拼装与一次注浆、二次注浆方案；
(6) 配套辅助施工机构设备的选型、规格、数量与现场及工作竖井垂直运输及水平运输等机构设备布置；
(7) 盾构机的入土、穿越土层、出土的条件以及掘进与运土方案；
(8) 防漏电、防缺氧、防爆、防毒等安全监测和保护措施；
5.要求降水施工的地段，在工程完成前，不得停止降水。
6.应建立地面与地下控制测量系统。地面测量系统应对沿线地面、主要建筑物的设施设置观测点进行观测；测定导轨和盾构管道的轴线和高程。
7.自盾构机入土至100m的施工阶段，应及时观测和掌握地表沉降、隆起状况，地上、地下建筑物、构筑物情况，工程地质、水文地质情况等的反馈信息，经综合分析确定推进速度，并应保持土体稳定。
盾构机在软弱地层中施工、盾构在富水地层中施工、
盾构在上软下硬地层中施工、盾构在硬岩地层中施工。