盾构法隧道结构ppt课件.ppt

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1、盾构法隧道1概述1.1类型:1.2盾构对环境条件的适应性不同类型盾构对地层条件的适应性分析。盾构有很多种不同的类型，如手掘式、半机械式、机械式、挤压式、泥水平衡式和土压平衡式盾构等。手掘式盾构适用于开挖面自稳性强的地层，包括洪积层砂、砂砾、固结粉砂和粘土等。对于开挖面不能自稳的冲积层、软弱砂层、粉砂和粘土，施工时必须采取稳定开挖面的辅助工法。目前，手掘式盾构一般用于开挖面有障碍物、巨砾石等特殊场合，而且应用逐年减少。半机械式盾构适用的地层以洪积层的砂、砂砾、固结粉砂和粘土为主，当用于软弱冲积层时，需采用压气施工法，或采取降低地下水位、改良地基等辅助措施。机械式盾构用于自稳性好的洪积层时，

2、其地层条件与手掘式盾构机、半机械式盾构机一样。如应用于冲积层，则必须采用压气施工法以及地层改良等辅助工法。挤压式盾构适用于自稳性很差、流动性很大的软粘土和粉砂质地层，而不适用于含砂率高的地层和硬质地层。若液性指数过高，则流动性过大，不能获得稳定的开挖面。泥水平衡式盾构具有地层适应性广、对周围环境影响小、施工机械化程度高等优点。适用于从软弱砂质土层到砂砾层的各种地层，而且可用于地层中水压很大的情况。根据工程的实践情况，在砂层中进行大断面、长距离掘进的隧道，大多采用泥水平衡式盾构修建。土压平衡式盾构适用范围也很广，可用于冲积粘土、洪积粘土、砂质土、砂砾、卵石等土层，以及这些土层的互层，有软稠

3、度的粘质粉土和粉砂是最适合使用土压平衡式盾构的地层。随着盾构隧道施工技术的发展，土压平衡式盾构的应用越来越广泛1.3按地层条件选择合适的盾构一般来说，一条隧道沿线穿越地层的地质条件是各不相同的，在选择盾构时，要选择能适用沿线大部分地层的机型冲积粘土如果冲积粘土的自然含水率接近或超过液限，切削面不能自稳，则应选择闭胸式盾构。当整个切削面和施工沿线都是N（N为贯入度）值为0-5的软弱粉砂及粘土地层时，宜采用挤压式盾构。在选用时要注意，挤压式盾构适用的地层范围极窄，在应用时必须对地层进行充分的调查研究。如果出现冲积粘土层含砂量大、有软硬交错层、液限指数过大并含有砾石的情况时，挤压式盾构就不再适

4、用，应该采用泥水平衡式或土压平衡式盾构。洪积粘土洪积粘土一般N值大，含水量低，切削面能够自稳。此外，因抗剪力大，变形小，故可无需采用挡土隔板。在洪积粘土中，可采用全敞开式盾构或闭胸式盾构，视不同情况而定。在切削面可以长时间自稳的情况下，根据切削地层的强度、隧道断面、长度，并结合切削能力、施工效率和省力等因素，宜采用手掘式盾构、半机械式盾构、机械式盾构等全敞开式盾构，并且通常辅以压气工法。在采用压气工法且气压压力较高的情况下，应与泥水平衡式盾构和土压平衡式盾构进行对比，以便择优选取。砂土在砂土中修建盾构隧道，可以选用泥水平衡式盾构或土压平衡式盾构。泥水平衡式盾构通过排泥管将切削土体从泥水舱

5、内输送到地面，安全性好，特别适用于高水压下掘进，且对周围地层的扰动小。但是，若含水砂性地层具备以下条件：渗水系数K≥10-2cm／s、74μm以下的微细颗粒含量低于10％、匀粒系数Uc＜10，在采用泥水盾构时，开挖面易坍塌，很难保持稳定。这种情况下不宜使用泥水平衡式盾构。另外，在覆土层浅且渗水系数大的砂土中掘进时，容易出现地表割裂现象，应引起重视。在粘土含量少的砂土中掘进时，土压平衡式盾构是最适用的。但是，必须充分注意土舱充填是否密实、均匀以及对切削面土压的正确检测，另外还要注意切削刀具、搅拌机械等机械的选择。砂砾及巨砾地层砂砾及巨砾地层的渗水系数大，故必须选择闭胸式盾构。切削这种地层主

6、要需要考虑以下几个问题：①该地层中含有较多的大直径砾石，排出比较困难，所以应考虑相应的碎石措施，以保证施工的顺利进行。②该地层的渗水系数大，注入普通泥浆容易出现喷涌现象，为此要考虑使切削面稳定的措施。③该地层砾石所占比例很大，在掘进时对刀具的磨耗很大，因此需要考虑减少刀具磨耗的措施。泥岩泥岩是指堆积的粉砂、粘土，经压实、脱水固结而成的土层，根据粒径的差异可分为粉砂岩和粘土岩两种。泥岩的无侧限抗压强度在0.5-1.0MPa以上，N值在50以上，切削面自稳。在选择盾构机型时，水压小的地层，选用开放式盾构比较经济；在有承压地下水的泥岩层或在含水砂层、砂砾层的交错层中掘进时，由于存在喷涌问题，所

7、以，应选择闭胸类的泥水平衡式或土压平衡式盾构1.4盾构法施工步骤：在盾构隧道的始发端和到达端各修建一个竖井。盾构在始发竖井内安装就位。依靠千斤顶，将盾构从始发竖井内始发。盾构在地层中沿着设计轴线掘进，同时不断出土和安装衬砌管片环，并及时向盾尾空隙内注浆，防止地层下沉。盾构进入到达竖井后拆除。竖井竖井是用于盾构设备的运入、运出、转向、组装、解体，出碴，以及设备、材料的运入运出，施工人员的出入，供电、给排水、通风等的作业坑道。衬砌衬砌是