市政資料：盾構掘進技術
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2014年一級建造師考試時間為9月20日、21日。小編為大家送上一級建造師市政實務的復習資料匯總，包括市政實務知識點、重點難點講解。后續還會有相關的練習題、模擬題以及其他各科目的資料及試題，敬請期待。
1K413033掌握盾構掘進技術
一、盾構掘進控制主要內容
盾構掘進控制四要素：的目的是確保開挖面穩定的同時，構筑隧道結構、維持隧道線形、及早填充盾尾空隙。因此，開挖控制、一次襯砌、線形和注漿構成了盾構掘進控制四要素。
二、開挖控制
(一)土壓(泥水壓)控制
1.土壓式盾構，以土壓和塑流性改良控制為主，輔以排土量、盾構參數控制。泥水式盾構，以泥水壓和泥漿性能控制為主，輔以排土量控制。
2.開挖面的土壓(泥水壓)控制值，按地下水壓(間隙水壓)+土壓十預備壓設定。
(2)土壓有靜止土壓、主動土壓和松弛土壓。按靜止土壓設定控制土壓，是開挖面不變形的最理想土壓值，但控制土壓相當大，必須加大設備裝備能力。主動土壓是開挖面不發生坍塌的臨界壓力，控制土壓最小。地質條件良好、覆土深、能形成土拱的場合，可采用松弛土壓，此時的松弛土壓實際上就是靜止土壓。
(3)預備壓，用來補償施工中的壓力損失，土壓式盾構通常取10～20kN/m2，泥水式盾構通常取20～50kN/m2。
為使開挖面穩定，土壓(泥水壓)變動要小，變動大的情況下，一般開挖面不穩定。
(二)土壓式盾構泥土的塑流化改良控制
1.土壓式盾構掘進時，理想地層的土特性是：(1)塑性變形好;(2)流塑至軟塑狀;(3)內摩擦小;(4)滲透性低。
細顆粒(75mm以下的粉土與黏土)含量30%以上的土砂，塑性流動性滿足要求。在細顆粒含量低于30%、或砂卵石地層，必須加泥或加泡沫等改良材料，以提高塑性流動性和止水性。
一般使用的改良材料有礦物系(如膨潤土泥漿)、界面活性劑系(如泡沫)、高吸水性樹脂系和水溶性高分子系四類(我國目前常用前兩類)，可單獨或組合使用。
3.按以下方法掌握塑流性狀態：(1)根據排土性狀;(2)根據土砂輸送效率;(3)根據盾構機械負荷。
(三)泥水式盾構的泥漿性能控制
泥漿的兩個重要作用：一是平衡開挖面土壓和水壓;二是作為輸送介質運送土砂。
泥漿性能包括：相對密度、黏度、pH、過濾特性和含砂率。
(四)排土量控制
1.開挖土量(Q)計算
2.土壓式盾構出土運輸方法與排土量控制
土壓式盾構的出土運輸(二次運輸)一般采用軌道運輸方式。
土壓式盾構排土量控制方法分為重量控制與容積控制兩種。目前多采用容積控制方法。
3.泥水式盾構排土量控制
泥水式盾構排土量控制方法分為容積控制與干砂量(干土量)控制兩種。
容積控制方法：計算排土體積Q3，對比Q3與Q，當Q>Q3時，一般表示泥漿流失(泥漿或泥漿中的水滲入土體);Q 干砂量(干土量)控制方法：計算開挖土干砂量V和排土干砂量V3，對比V3與V，當V>V3時，一般表示泥漿流失;V 三、管片拼裝控制 (一)拼裝方法 1.拼裝成環方式 大都采取錯縫拼裝，在糾偏或急曲線施工的情況下，有時采用通縫拼裝。 2.拼裝順序 下部的標準(A型)管片®鄰接(B型)管片®安裝楔形(K型)管片。 3.盾構千斤頂操作 拼裝時，不能將千斤頂同時全部縮回，而應隨管片拼裝順序分別縮回千斤頂。 4.緊固連接螺栓 采用扭矩扳手，先緊固環向(管片之間)連接螺栓，后緊固軸向(環與環之間)連接螺栓。 6.連接螺栓再緊固 盾構繼續掘進、脫離千斤頂推力影響后，拼裝時緊固的連接螺栓會松弛。此時應再次緊固連接螺栓。 (二)真圓保持 管片環從盾尾脫出后，到注漿漿體硬化到某種程度的過程中，多采用真圓保持裝置。 (三)管片拼裝誤差及其控制 管片拼裝尺寸誤差過大，一方面在千斤頂推力作用下發生破損，為此管片拼裝應整齊平順，充分緊固。另一方面盾尾與管片產生干涉導致管片損傷或變形，為此應嚴格控制隧道線形和盾構掘進方向，認真檢測盾尾間隙，及時糾偏消除干涉。 盾構糾偏應及時連續，一次糾偏量不能過大，不得損壞管片，并保證后一環管片的順利拼裝。 (四)楔形環的使用 在盾構工程中，除曲線施工外，為進行蛇行修正，也可使用楔形環管片。 四、注漿控制 (一)注漿目的. 注漿的主要目的就是及時填充空隙防止地層變形，及早安定管片環防止變形，向地層平滑地傳遞千斤頂推力，形成有效的防水層。 (二)注漿材料的性能 注漿材料性能要求：1.流動性好;2.注入時不離析;3.早期強度高;4.良好的充填性;5.體積收縮小;6.阻水性高;7.適當的黏性;8.不污染環境。 (三)一次注漿 一次注漿分為同步注漿、即時注漿和后方注漿三種方式。 1.同步注漿 同步注漿在空隙出現的同時進行，分為從設在盾構的注漿管注入和從管片注漿孔注入兩種方式。前者，其注漿管安裝在盾構外側，存在影響盾構姿態控制的可能性，每次注入若不充分洗凈注漿管，則可能發生阻塞，但能實現真正意義的同步注漿。后者，管片從盾尾脫出后才能注漿，為與前者區別，可被稱作半同步注漿。 2.即時注漿 一環掘進結束后從管片注漿孔注入的方式。 3.后方注漿 掘進數環后從管片注漿孔注入的方式。 一般盾構直徑大，或在沖積黏性土和砂質土中掘進，多采用同步注漿;而在自穩性好的軟巖中，多采取后方注漿方式。 (四)二次注漿 二次注漿是以彌補一次注漿缺陷為目的進行的注漿。 (五)注漿量與注漿壓力 注漿控制分為壓力控制與注漿量控制兩種。壓力控制是保持設定壓力不變，注漿量變化的方法。注漿量控制是注漿量一定，壓力變化的方法。一般僅采用一種控制方法都不充分，應同時進行壓力和注漿量控制。 注漿量與注漿壓力要經過一定的反復試驗，確認注漿效果、對周圍地層和建(構)筑物的影響等。 五、隧道的線形控制 線形控制通過控制盾構姿態，使構建的襯砌結構幾何中心線順滑，位于容許誤差范圍內。 (一)掘進控制測量 對盾構位置進行測量，作圖畫出盾構與設計中心線的位置關系，預測下一環盾構掘進偏差。 (二)方向控制 掘進過程中，主要對盾構傾斜及其位置，以及拼裝管片的位置進行控制。 盾構方向(偏轉角和傾角)修正依靠調整盾構千斤頂使用數量進行。若遇硬地層或曲線掘進，要進行大的方向修正場合，須采用仿形刀向調整方向超挖。 盾構轉角的修正，可采取刀盤向盾構偏轉同一方向旋轉方法，利用所產生的回轉反力進行修正。 環球網校友情提示：如果您在此過程中遇到任何疑問，請登錄環球網校一級建造師頻道及考試論壇，隨時與廣大考生朋友們一起交流! 編輯推薦：
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