一级建造师

2012年一级建造师考试将于9月22~23号开考，为了帮助考生系统的复习一级建造师考试，以下整理一级建造师考试科目（市政公用工程）相关资料供大家参考，希望可以对大家参加本次考试有所帮助！

1K413030 盾构法施工

大纲要求：

1、 掌握盾构法施工条件与现场布置要求

2、 掌握盾构法始发与接收施工技术

3、 掌握盾构法掘进技术

4、 熟悉盾构法施工地层变形控制措施

5、 了解盾构机型选择要点

重点、难点：

1、 掌握盾构法始发与收施工技术

2、掌握盾构法掘进技术

IK413031 掌握盾构施工条件与现场布置要求

本条文简要介绍盾构施工条件选择和现场布置的要点。

一、盾构法施工条件

(一)盾构与盾构法施工

1.盾构是用来开挖土砂类围岩的隧道机械，由切口环、支撑环及盾尾三部分组成，

也称盾构机械。

3.盾构机的种类繁多，按开挖面是否封闭划分有密闭式和敞开式两类;按平衡开挖

面的土压与水压的原理不同，密闭式盾构机分为土压式(常用泥土压式)和泥水式两种。

(二)盾构法施工适用条件

1.在松软含水地层，相对均质的地质条件。

2.盾构法施工隧道应有足够的埋深，覆土深度宜不小于6m。隧道覆土太浅，盾构法

施工难度较大;在水下修建隧道时，覆土太浅盾构施工安全风险较大。

3.地面上必须有修建用于盾构进出洞和出土进料的工作井位置。

4.隧道之间或隧道与其他建(构)筑物之间所夹土(岩)体加固处理的最小厚度为

水平方向1. Om.竖直方向1.5m。

5.从经济角度讲，连续的盾构施工长度不宜小于30Om。

(三)城镇施工注意事项

3.施工环境条件限制

在城镇内选择盾构法施工前提条件：

(1)必须掌握隧道穿过区域地上和地下建(构)筑物的详尽资料，并做好处理保护

方案。

(2)必须采取严密的技术措施，把地表沉陷限制在允许的限度内。

(3)选择泥水式盾构必须设置封闭式泥水储存和处理设施。

二、盾构施工现场布置

(一)施工组织设计

1.盾构施工组织设计、施工方案应满足合同工期和施工进度的要求，在规定的施工

区域内正确处理施工期间所需各项设施之间的空间关系。

2.在建设方提供的施工用地范围内，对施工现场的道路交通、材料仓库、材料堆场、

临时房屋、大型施工设备、集土(泥)坑、拌浆系统、临时水电管线、消防器材等做出合

理的规划布置。

(二)施工现场平面布置

1.盾构施工的现场平面布置：包括盾构工作竖井，竖井防雨棚及防淹墙、垂直运输

设备、管片堆场、管片防水处理场、拌浆站、料具间及机修间、两回路的变配电间等设施

以及进出通道等。

1K413032掌握盾构法始发与接收施工技术

始发与接收是盾构法施工两个重要阶段。本条文简要介绍盾构法施工始发与接收技

术，包括：洞口土体加固技术、盾构始发技术和盾构接收技术。

一、洞口土体加固技术

(一)洞口土体加固必要性

1.盾构从始发工作井进入地层前，首先应拆除盾构掘进开挖洞体范围内的工作井围

护结构，以便将盾构推人土层开始掘进;盾构到达接收工作井前，亦应先拆除盾构掘进开

挖洞体范围内的工作井围护结构，以便隧道贯通、盾构进入接收工作井。

3.在特定地质条件下(如富水软土地层)，洞口围护结构可采用混凝土或纤维混凝土

施作。盾构始发或接收施工时，可直接利用盾构刀具切除.，

(二)洞口土体加固目的

洞口土体加固的主要目的：

1.拆除工作井洞口围护结构时，确保洞口土体稳定，防止地下水流入。

2.盾构掘进通过加固区域时，防止盾构周围的地下水及土砂流人工作井。

3.拆除洞口围护结构及盾构掘进通过加固区域时，防止地层变形对施工影响范围内

的地面建筑物及地下管线与构筑物等的破坏。

(四)加固方法

常用加固万法主要有：注浆法、高压喷射搅拌法和冻结法。

二、盾构始发施工技术

盾构始发是指盾构自始发工作井内盾构基座上开始推进到完成初始段(通常50～

lOOm)掘进止，亦可划分为：洞口土体加固段掘进、初始掘进两个阶段。

(二)始发段长度的确定

决定始发段长度有两个因素：一是衬砌与周围地层的摩擦阻力，二是后续台车长度。

始发结束后要拆除临时管片、临时支撑和反力架，将后续台车移入隧道内，以便后续

正常掘进。由于此后盾构的掘进反力只能由衬砌与周围地层的摩擦阻力承担，因此初始掘

进长度L必须符合以下条件。

若L大于后续台车长度，则取L为初始掘进长度;若L小于后续台车长度，则可综

合权衡利弊后，确定L或后续台车长度为初始掘进长度。

(三)洞口土体加固段掘进技术要点

1.盾构基座、反力架与管片上部轴向支撑的制作与安装要具备足够的刚度，保证负

载后变形量满足盾构掘进方向要求。

2.安装盾构基座和反力架时，要确保盾构掘进方向符合隧道设计轴线。

4.拆除洞口围护结构前要确认洞口土体加固效果，必要时进行补注浆加固，以确保

拆除洞口围护结构时不发生土体坍塌、地层变形过大，且盾构始发过程中开挖面稳定。

8.加强观测工作井周围地层变形、盾构基座、反力架、临时管片和管片上部轴向支

撑的变形与位移，超过预定值时，必须采取有效措施后，才可继续掘进。

三、盾构接收施工技术要点

盾构接收是指自掘进距接收工作井一定距离(通常lOOm左右)到盾构机落到接收工

作井内接收基座上止。

1K413033 掌握盾构掘进技术

本条文以密闭式盾构为例简要介绍掘进技术。

一、盾构法施工现场如图1K413012—5所示，其主要施工步骤为：

(一)一段隧道的起始端和终止端各建一个工作井(城市地铁一般利用车站的端头作为发或接受工作井。

(二)盾构在始发工作井内安装就位。

(三)依靠盾构千斤顶推力(作用在工作井后壁或新拼装好的衬砌上)将盾构从起始工作井的墙壁开孔推出。

(四)盾构在地层中沿着设计轴线推进，在推进的同时不断出土(泥)和安装衬砌管片。

(五)及时向衬砌背后的空隙注浆，防止地层移动和固定衬砌环位置。

(六)盾构进入接收工作井并被拆除，如施工需要，也可穿越工作井再向前推进。

盾构掘进控制的目的是确保开挖面稳定的同时，构筑隧道结构、维持隧道线形、及早填充盾尾空隙。因此，开挖控制、一次衬砌、线形控制和注浆构成了盾构掘进控制四要素。施工必须根据地质条件、隧道条件、环境条件、设计要求等，在试验的基础上，确定具体控制内容与参数;施工中根据包括量测监控的各项数据调整控制参数，才能确保实现施工安全、施工质量、施工工期与施工成本预期目标。盾构掘进控制的具体内容见表1K413033

二、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。

(一)土压(泥水压)控制

1.土压式盾构，以土压和塑流性改良控制为主，辅以排土量、盾构参数控制。泥水

式盾构，以泥水压和泥浆性能控制为主，辅以排土量控制。

(二)土压式盾构泥土的塑流化改良控制

1.土压式盾构掘进时，理想地层的土特性是：

(1)塑性变形好;

(2)流塑至软塑状;

(3)内摩擦小;

(4)渗透性低。

改良材料必须具有流动性、易与开挖土砂混合、不离析、无污染等特性。一般使用的改良材料有矿物系(如膨润土泥浆)、界面活性剂系(如泡沫)、高吸水性树脂系和水溶性高分子系四类(我国目前常用前两类)，可单独或组合使用。

(三)泥水式盾构的泥浆性能控制

泥水式盾构掘进时，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。因此，泥浆性能控制是泥水式盾构施工的最重要要素之一。

泥浆性能包括：相对密度、黏度、pH、过滤特性和含砂率。

(四)排土量控制

1.开挖土量计算

单位掘进循环(一般按一环管片宽度为一个掘进循环)开挖土量Q，一般按下式计算：

当使用仿形刀或超挖刀时，应计算开挖土体积增加量。

2.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。重我国目前多采用容积控制方法。

3.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。

容积控制方法如下，检测单位掘进循环送泥

（责任编辑：中大编辑）