盾构掘进地层变形控制

1、近接施工管理

【口诀】条调专案监

首先，应详细调查工程条件、地质条件、环境条件（即既有结构物现况与安全要求），在调查的基础上进行分析与预测、制定防护措施；

其次，制定专项施工方案；

最后，施工过程中通过监控量测反馈指导施工而确保既有结构物安全。

2、地层变形原因

【口诀】压扰注紧地下水

1）开挖面的土、水压力与盾构压力仓压力不均衡，引起前方地表沉降或隆起。

2）由于盾壳摩擦和曲线推进及纠偏对围岩产生扰动，引起地层沉降或隆起。

3）壁后同步注浆不及时或不充分，导致盾尾空隙的发生，引起地层沉降。

4）由于接头螺栓紧固不足等原因引起一次衬砌的变形及变位，从而增大地层下沉。

5）开挖或衬砌渗漏导致地下水位下降，引起地层固结沉降。

一般情况下，盾构推进诱发的地层变形是上述诸原因引起的地层隆起或下沉的重叠效果。

3、盾构施工地层变形阶段

【口诀】到过前时后较长

第1阶段：发生在盾构到达该断面之前。对于砂质土，先期沉降是由地下水位下降引起的；软弱黏性土的先期沉降则是由于开挖面的过量取土而引起的。

第2阶段：盾构通过该断面前，若盾构控制土压（泥水压）不足或过大，由于开挖面土体变形引起地层沉降或隆起。

第3阶段：发生在盾构通过该断面时，由于超挖、曲线掘进或纠偏、盾壳与周围土体的摩擦等原因而发生地层沉降或隆起。

第4阶段：盾构通过该断面后产生的变形，是由于盾尾空隙的出现引起应力释放或壁后注浆压力过大而产生的。盾构施工引起的地层沉降变形中的大部分都是这类变形。

第5阶段：盾构通过该断面后较长时间内仍然持续发生的沉降变形，主要由于盾构掘进造成的地层扰动、松弛等引起，在软弱黏性土地层中施工表现最为明显，而在砂性土或密实的硬黏性土中施工基本不发生。

4、地层变形影响因素

【口诀】地条覆土比，洪冲砂减黏反同

盾构施工引起的地层变形大小与地层条件和覆土比（覆土厚度与盾构直径比）等因素有关。洪积性地层和冲积性砂质土时，地层变形量在传递到地表的过程中减少；冲积性黏性土正相反，盾构通过后，下沉还长时间继续，即使覆土比大，最终地表下沉与地中下沉一样。在软土地层施工中，往往用地层损失率来控制盾构施工的效果。

5、盾构开挖面土水压力不均衡引起变形控制措施

【口诀】调速添加调特性，配合辅施工

土压平衡盾构可通过调整推进速度与螺旋出土器的转速，使压力舱压力与开挖面土水压力相对应。另外，根据需要注入适当的添加剂增加开挖土体的塑流性。泥水加压盾构可根据开挖面土层的透水性来调整泥浆特性，并仔细进行泥浆管理，使压力舱压力始终对应于开挖面的土水压力。实施这些开控面稳定管理的同时，还应根据需要研究相应的辅助施工方法以保证围岩的稳定。

6、盾构穿越过程中围岩变形控制措施

【口诀】控姿勤少适，减阻少超挖

控制好盾构姿态，避免不必要的纠偏作业。出现偏差时，应本着“勤纠、少纠、适度”的原则操作。纠偏时或曲线掘进时需要超挖，应合理确定超挖半径与超挖范围，尽可能减少超挖。土压平衡盾构在软弱或松散地层掘进时，盾构外周与周围土体的黏滞阻力或摩擦力较大时，应采取减阻措施。

7、盾尾脱出导致地层变形控制措施

【口诀】 选浆及时加注

用同步注浆方式，及时填充尾部空隙；根据地质条件、工程条件等因素，合理选择单液注浆或双液注浆，正确选用注浆材料与配合比，以便及时稳定住拼装好的衬砌结构；加强注浆量与注浆压力控制；及时进行二次注浆。

8、盾构施工衬砌变形控制措施

【口诀】充分栓紧保持形状

为了防止管片环变形，必须使用形状保持装置等来确保管片组装精度，同时充分紧固接头螺栓。

9、盾构施工开挖或衬砌渗漏导致地下水位下降控制措施

【口诀】管片组防

为了防止从管片接头、壁后注浆孔等部位漏水，必须精细地进行管片组装及防水作业。

10、地层变形的预测和施工监测

【口诀】经元变监调设值

为了减少地层变形，推进前应根据过去的施工经验和有限单元法等进行预测，以预测结果为依据设定土仓压力或泥水仓压力管理基准值。同时，在推进时根据变形监测结果适时地调整管理基准值。

11、盾构施工地层变形监测点布设

【口诀】中线及两侧，三同一步期

要在隧道中心线上及其两侧范围内设定变形监测点。地面和隧道内监测点宜在同一断面布设；盾构通过后，处于同一断面内的监测数据应同步采集，并应收集同期盾构掘进参数。

12、盾构施工地层变形监测项目

【口诀】表隧物线变，内接深分选

施工监测项目应符合表1K413035的规定。当穿越水域、建（构）筑物及其他有特殊要求地段时，应根据设计要求确定。

施工监测项目 表1K413035
类别	监测项目
必测项目	施工区域地表隆沉、沿线建（构）筑物和地下管线变形
隧道结构变形（拱顶下沉、洞周收敛）
选测项目	岩土体深层水平位移和分层竖向位移
衬砌环内力
地层与管片的接触应力

13、盾构施工地层变形监测方法

【口诀】竖向水准平卫边，网3传感墩照前

竖向位移监测可采用水准测量方法，水准基点应埋设在变形影响范围外，且不得少于3个；当竖向位移监测采用静力水准测量方法时，静力水准的埋设、连接、观测、数据处理等应符合国家现行相关标准要求，测量精度应与水准测量要求相同。

水平位移监测可采用边角测量或卫星定位等方法，并应建立水平位移监测控制网，水平位移监测控制点宜采用具有强制对中装置的观测墩和照准装置；当采用物理传感器监测时，传感器埋设应符合仪器埋设规定和监测方案的规定；

昨日速记口诀5/15

1、壁后注浆分类

二步堵水

2、同步注浆的作用

填撑防坍控

3、二次注浆的作用

止水加固土

4、堵水注浆的作用

富水防水密实度

5、注浆方式选择依据

地质地表环要求设备性能

6、壁后注浆的目的

耐久加强层，早支防失控地沉，快强无支衬早稳

7、注浆材料的选用

地道环条

8、注浆材料的性能参数

凝缩环保强流充

9、注浆参数

量压速充系数

10、同步注浆压力确定依据

备地埋管注浆

11、二次注浆压力确定依据

环条沉监测

12、浆液规定

拌压运七性能，杂易稠密凝缩强

13、壁后注浆施工要点

备运检查工，调录连清封

14、盾构姿态调整依据与方法

横竖偏滚超挖反

三天前速记口诀5/13

1、泥水仓压力管理

计稳上下限，探查触磁声

2、排土量管理

流密计土平

3、泥水平衡盾构掘进要点

动参调控压土平，卸压粒渣三要求

七天前速记口诀5/9

1、盾构类型按支护地层的形式分类

自然机械泥土气

2、盾构类型按开挖面是否封闭分类

水土手半机

3、盾构类型按断面形状分类

圆马蹄，多类矩

4、盾构机刀盘的配置

体刀测棒管

5、刀盘设计事项

结构使用开口刀

7、刀盘的功能

挖稳搅

8、盾构对地质条件的适用性

土黏泥水全

9、选型依据

勘设断安环，场期辅类经

10、选型的基本原则

适先经

11、盾构选型配置要求

壳盘驱缸拼螺泥，改注人保铰导向

两周前速记口诀5/2

1、地下水控制对象

潜承微

2、地下水控制方法

截降回灌组

3、地下水控制基本要求

截挂降算

4、采用隔（截）水帷幕的目的

阻外减梯度

5、基坑隔水方法选用依据

工程水文地质施

6、隔（截）水帷幕

搅喷连咬落闭悬

7、水泥土搅拌桩帷幕

径宽灰比泥，1568记

8、高压喷射注浆帷幕

角搭宽，123；灰比泥，1近半。

五周前速记口诀4/12

1、预应力混凝土原材料

优先不宜得，碎石防氯锈

2、预应力混凝土浇筑

加强振捣免碰撞

3、预应力张拉基本规定

力核差,初录锚

4、先张法预应力施工

座梁力中心，张拉放张断管筋

5、预应力筋管道安装

套管定位筋，焊保通留孔

6、预应力筋安装要求

检动通湿（盐）不得装

7、预应力筋张拉要求

强拆设测顺张超

8、锚固

稳定后，锚封切头

9、孔道压浆

及时查密评定温，泥浆封锚吊移强