1、牙牙制作 翻版必究工程实例（成都地铁区间隧道施工方法比选）工程地质条件：上部为人工填筑层、粘土或粉土、下部为卵石土（含少量漂石）、下部为泥岩（埋深1430m）明挖法：成都市地铁一期工程线路一般位于主干道下或居民密集区域，交通繁忙、地下管线密集，增加了明挖法施工的困难矿山法：车站埋深需加大，增加造价；施工中降水会引起地面沉降，对管线及建筑造成危害盾构法：适用于埋深较大，不宜采用明挖法施工的地段，环保性好；但需要选用适合成都地质条件的机型，并能处理漂石 比选结果：除南北两端的高架段外，绝大多数地下线路的施工方法只能在矿山法和盾构法中进行选择；由于盾构法施工的隧道断面较单一，因此在渡线段、两线之间联
2、络通道(兼作排水泵房)以及天府广场南端长约230m的存车线还必须采用矿山法施工 隧道设计施工的两大1、理论松弛荷载理论”：稳定的岩体有自稳能力，不产生荷载；不稳定的岩体则可能产生坍塌，需要用支护结构予以支撑。这样，作用在支护结构上的荷载就是围岩在一定范围内由于松弛并可能塌落的岩体重力。2、 岩承理论”：围岩稳定显然是岩体自身有承载自稳能力；不稳定围岩丧失稳定是有一个过程的，如果在这个过程中提供必要的帮助或限制，则围岩仍然能够进入稳定状态。“岩承理论”是一种比较现代的理论，更接近于地下工程实际，近半个世纪以来已被广泛接受和推广应用，并且表现出了广阔的发展前景。 新奥地利方法（简称新奥法）遵循这样
3、一个原理，即通过发挥围岩承载环的主动作用使围岩（岩土体）成为承载结构”。新奥法是应用岩体力学理论，以维护和利用围岩的自承能力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时的进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道施工和地下工程设计施工的方法和原则 新奥法施工的基本原则：少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭少扰动：隧道开挖时，尽量减少对围岩的扰动次数、强度、范围和持续时间。早喷锚：开挖后及时施作初期锚喷支护，使围岩变形进入受控制状态。勤量测：以直观、可靠的量测方法和量测数据来准确评价围岩(或围岩加支护)的稳定状态或动态发展趋势，以便及时调
4、接支护形式、开挖方法。紧封闭：一方面采取喷射混凝土等防护措施，避免围岩因长时间暴露而致强度和稳定性的衰减；另一方面要适时对围岩施作封闭形支护。 新奥法的优点支护有效及时，避免松弛压力发生；几乎保持住遗留岩体的强度；理想地适应遇到的岩体；采用量测控制支护过程，使隧道变形和下沉极小；施工支护同时是永久支护的一部分；喷层厚度小，节省开挖工作量并减小了隧道开挖跨度；在23m很小的埋深条件下也是可以应用的；在稳定性较差的岩体中能进行迅速的掘进；较经济，安全 新奥法的缺点需要良好的施工组织和管理，以及熟练的技术和量测人员；开挖中暴露出的地质，会立刻改变其状态，要求施工地质人员天天亲临开挖面，以便发现问题；
5、用以控制施工过程的量测，常常会给施工作业带来干扰或者不能及时提供量测信息；干喷带来的粉尘应加强防护，湿喷虽可避免此缺点，但同样条件下，不如干喷那样有效地支护岩体。CD法与CRD法的区别：开挖顺序：CD法先开挖隧道的一侧，并施作中隔壁墙，然后再开挖另一侧的施工方法；CRD法先开挖隧道一侧的一或二部分，施作部分中隔壁和横隔板，再开挖隧道另一侧的一或二部分，完成横隔板施工，然后再开挖最先施工一侧的最后部分，并延长中隔壁，最后开挖剩余部分的施工方法。临时支护（横撑）：CD法是用钢支撑和喷射混凝土的隔壁分割开进行开挖的方法，一般临时仰拱没有横撑；CRD法用隔壁和仰拱把断面上牙牙制作 翻版必究下、左右分割
6、进行开挖的方法，是在地质条件要求分部开挖及时封闭的条件下采用的，一般临时仰拱有横撑 岩石的爆破作用内部作用：当炸药埋深很大、其破岩作用不能达到岩体自由面。外部作用：当炸药的埋深较小、破岩作用能达到岩体自由面。压缩（粉碎）区：对于坚硬岩石，与药包直接接触的岩体被粉碎（粉碎区）；对软岩则形成压缩空洞（压缩）区。半径一般约为药包半径的几倍。破裂区：粉碎区外的岩石遭到强烈的径向压缩，产生径向和环向裂隙相互交错，岩体被割裂成块，此区域称为破裂区（破坏区）。半径一般为药包半径的倍。 震动区：破裂区以外的岩体中，岩石质点做弹性振动，直到弹性振动波的能量被岩体完全吸收为止，这个区域被称为弹性震动区或地震区。
7、爆破漏斗的形成：当炸药爆炸产生外部作用时，除了将岩体破碎外，还将部分破碎了的岩石抛掷一定的距离，在岩体表面形成一个漏斗形的坑 隧道分类：按照用途来分交通隧道、水工隧洞、矿山巷道、市政隧道及特殊用途的隧道。按照所在的位置划分山岭隧道、水下隧道和城市隧道 。按照所处的地质条件来分石质隧道、土质隧道或一般隧道和不良地质隧道。按埋置在地层中的不同深度浅埋隧道和深埋隧道。按照隧道断面来分马蹄形隧道、拱形隧道、圆形隧道、矩形隧道 对光面爆破和预裂爆破技术的初步评价光面爆破和预裂爆破技术的产生，是出于降低施工费用经济上的考虑。在这一技术的实践发展中，显示出它的优越性表现在：改善隧道围岩稳定状况；改善支护结构
8、物的受力状况；确保施工安全；延长使用年限等方面有更重大的意义 “一般情况下隧道不宜采用预裂爆破，而应采用光面爆破” 在一般情况下，对于完整的围岩，完全可以依靠光面爆破得到较好的光爆效果；对于较破碎的围岩，预裂爆破只会使得周边区域的围岩变得更破碎。预裂爆破在隧道施工中的使用范围较窄，只适用于硬岩且需要减轻振动的地段，为达到隧道开挖成形良好而采用预裂爆破是得不偿失的。影响光面爆破效果的因素牙牙制作 翻版必究地质条件的影响裂隙发育程度及倾角，对预裂爆破后形成平滑壁面有很大影响。当裂隙方向与爆出的岩面方向重合或垂直时，效果最好；而裂隙与裂面斜交，则易于造成岩石沿节理面脱落。硬岩、中硬岩，且节理裂隙发育
9、，宜采用浅眼，中深眼光面爆破。地质构造复杂、裂隙发育的部位，可适当缩小间距，减小线装药密度等周边眼参数，这样有利于成形，减小爆破对围岩的扰动。裂隙少、整体性好，硬脆的岩体，预裂爆破参数可适当加大，反之则减小。 钻眼精度的影响：周边眼间距与最小抵抗线（）的比值对光爆效果有很大的影响，如何设定的、值，这与钻眼精度有很大的关系。引起钻眼偏差的几种可能：开眼误差；钻眼角度误差；钻机本身尺寸大小的影响；测量放线误差 ；爆破技术本身的影响炸药品种选用不当；起爆方法不当；装药结构与堵塞质量；掏槽失败或起爆顺序混乱 光面爆破和预裂爆破的区别进行石方开挖时，在主爆区爆破之前沿设计轮廓线先爆出一条具有一定宽度的贯
10、穿裂缝，以缓冲、反射开挖爆破的振动波，控制其对保留岩体的破坏影响，使之获得较平整的开挖轮廓，此种爆破技术为预裂爆破。 光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体，然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包，将光爆层炸除，形成一个平整的开挖面，是通过正确选择爆破参数和合理的施工方法，达到爆后壁面平整规则、轮廓线符合设计要求的一种控制爆破技术。预裂爆破和光面爆破都要求沿设计轮廓产生规整的爆生裂缝面，两者成缝机理基本一致。 预裂爆破是利用相邻炮孔内炸药爆轰时瞬间产生的应力和爆生高压气体的气楔作用，使得岩石沿相邻炮孔的轴线形成一条裂缝，从而在以后的开挖中形成一个平整和稳定的面。多用于边坡开挖或其它需要保护性开挖
11、的轮廓开挖。 预裂爆破的设计原则是：密集孔，孔距是普通爆破的30%左右；不耦合装药，不耦合系数在1.5-3；多孔同段起爆，原则上是全部同时起爆好；比主炮孔缓冲孔提前100毫秒起爆。光面爆破保护围岩，使开挖轮廓光滑平整。主要用于隧道断面开挖，和边坡开挖 ，光面爆破分为矩形巷道爆破和拱形巷道爆破，圆形巷道爆破。 地铁隧道施工方法选择主要受工程地质、水文地质、地形地貌、沿线环境的要求、施工单位的技术水平、施工进度、经济条件等因素限制。明挖法：优点:施工方法简单，技术成熟。工程进度快，根据需要可以分段同时作业。浅埋时工程造价和运营费用均较低，且能耗较少。缺点: 外界气象条件对施工影响较大。施工对城市地
12、面交通和居民地正常生活有较大影响，且易造成噪音、粉尘及废弃泥浆等的污染。需要拆除工程影响范围内的建筑物和地下管线。在饱和的软土地层中，深基坑开挖引起的地面沉降较难控制，且坑内土坡的纵向稳定常常会成为威胁工程安全的重大问题。适用范围：敞口明挖适用于地面开阔，周围建筑物稀少，地质条件好，土质稳定且在基坑周围无较大荷载，对基坑周围的位移和沉降无严格要求的情况。具有围护结构的明挖适用于施工场地狭窄，土质自立性较差，地层松软，地下水丰富，建筑物密集的地区。盖挖法的施工程序是：边墙顶盖回填并恢复路面开挖底板，即先盖后挖。特点：(1)可简化施工程序，降低工程造价。可靠近地面建筑物的基础施工。 (2)占地宽度
13、比一般明挖法小，且无振动和噪音。 (3)可最大限度地减少地面交通的干扰。(4)可免去或减少施工时的水平支撑系统。 (5)是在松软地层中修建地下多层建筑物的好方法。(1)盖挖顺作法：在路面交通不能长期中断的道路下修建地下铁道车站或区间隧道时，可采用盖挖顺作法。 (2)盖挖逆作法：如果开挖面较大、覆土较浅、周围沿线建筑物过于靠近，牙牙制作 翻版必究或需要及早恢复路面交通，但缺乏定型覆盖结构时，可采用盖挖逆作法施工。 (3)盖挖半逆作法：沉管法又叫预制管段沉放法。优点：可制作出质量均匀且防水性能良好的隧道结构。由于沉放隧道的密度小，地层的承载力几乎不成问题。隧道可以埋在最小限度的深度上，从而使隧道的
14、全长缩短至最小限度。因为管段制作采用的是预制方式，且浮运与沉放的机械装置大型化，这样对施工安全与大断面隧道的施工都较有利，且大大缩短了工期。缺点：管段的浮运、沉放以及沟槽的疏浚、基础作业等依靠机械来完成，需考虑管段的稳定、航道的影响等。对于沉放管段底面与基础密贴的施工方法还应继续改进，以免沉陷与不均匀沉降的产生。不均匀沉降和防水等问题须进一步研究。新奥法及浅埋暗挖法地铁线路穿越基岩地段，围岩具有一定的自稳能力，一般采用新奥法施工。优点：对地面干扰小，工程投资也相对较小。缺点：不方便机械化作业，工人劳动强度高，工作条件恶劣。浅埋暗挖法是在新奥法基础上发展起来的施工方法。盾构法适用于松软地层。优点
15、：对地面影响小，机械化程度高，工人劳动强度低，施工进度快。缺点：盾构机的造价较高，机械复杂。隧道支护体系是由岩体和支护结构两部分组成的，通常情况下，岩体是主要的承载单元，而支护结构是辅助性的，但也是不可缺少的（新奥法理论）。在某些特殊情况下，支护结构也是主要的承载单元。支护结构的基本作用：保持隧道断面的使用净空；防止岩体质量的进一步恶化；承受可能出现的各种荷载；使坑道支护体系有足够的安全度。一个理想的支护结构应满足的基本要求1)能与周围岩体大面积地牢固接触：即支护围岩体系作为一个的整体工作。接触状态的好坏，不仅改变了荷载的分布图形，也改变了两者之间相互作用的性质。接触状态的不同，对围岩应力分布
16、、支护结构的受力状态等都有着重要的影响。现代支护理论的研究多数是以全面接触为出发点的。因此在施工作业时必须尽量实现这一点。2）重视初期支护，使之与永久支护相配合，协调一致地工作：初期支护：是为了暂时地、迅速地控制隧道围岩的力学过程，为永久支护创造有利条件。永久支护：作为隧道安全的基本承载支护结构。早期一般忽视初期支护的作用。随着支护技术的发展，逐步把初期支护与永久支护合并考虑，初期支护亦作为永久支护的一个重要部分。如：喷射混凝土锚杆支护、钢纤维喷混凝土等。3）允许隧道支护体系产生有限制的变形，充分协调发挥两者的共同作用：要求：支护结构刚度小，构造具有一定柔性或可缩件。允许支护结构产生一定的变形
17、，充分发挥围岩的承载作用，柔性结构能产生一定的变形，使支护围岩中的应力重新调整，使两者协调工作。目前的支护结构，其刚度相对地降低很多，即以采用柔性支护结构为主。与过去的刚性支护结构现灌混凝土衬砌相比，厚度有了大幅度减小。4）保证支护结构架设及时： 支护过晚会使围岩暴露时间长，产生过度的位移而濒临破坏（极限平衡），因此，支护构架应在围岩达到极限平衡之前发挥作用。坑道开挖后要及时地、尽快地加以支护，其目的在于控制围岩的初始位移，这一点在埋深小、围岩差的情况下，尤其重要。 5）支护结构要根据围岩的动态（位移、应力），及时地进行调整和修改参数：支护结构要能适应不断变化的围岩状态。这一点在传统的木支撑条
18、件下，是较难实的，而用现代支护技术，则可采取分次喷射，增设锚杆或调整其参数（间距、锚杆直径和长度）等方法来实现。支护结构要完全满足上述技术要求是很困难的，这就要求我们对各种类型的支护结构有一正确的评价，以便根据变化的地质条件进行合理的选择。锚杆支护就是把锚杆安设在隧道的围岩中，使层状的、软质的岩体得到不同形态的加固，和围岩共同形成完整的支护结构，以提供一定的支护抗力，共同抵抗围岩的位移和变形。锚杆的种类钢筋砂浆锚杆：以螺纹钢钢筋为锚杆杆体，以水泥砂桨作为锚杆与围岩的粘结牙牙制作 翻版必究剂。缝管式锚杆：是一种全长摩擦锚固式锚杆。这种锚杆具有安装简单、锚固可靠、初锚力大、长时锚固力随围岩移动而增
19、长等特点。中空注浆锚杆：空心锚杆的一种，多用于相对稳定完整的岩层，树脂、工程胶水、速凝水泥等锚固剂自锚杆中心注入，比普通锚杆锚固质量更好。钢质涨壳中空注浆锚杆：钢质涨壳中空注浆锚杆适用于需提供初始预应力的岩石支护工程自进式中空注浆锚杆：具有边钻进边加长的特性，不需套管护壁、预注浆等特殊手法加固围岩 几种喷射方式比较：1）干喷：优点：采用粉状速凝剂，价格比较便宜；干喷设备比较简单，移动灵活；机械清洗和故障处理容易。缺点：回弹量大（40%左右），材料浪费严重；在喷嘴处加水量主要靠工人经验控制，水灰比随意性大，混凝土强度不易控制（一般为C20）；作业区粉尘含量大，对工人身体不利，环境污染严重。 2）
20、潮喷：优点：材料水化比较好，喷射质量比干喷有很大提高；粉尘、回弹量少（约为20%）；供作业的空间限制少；潮喷设备比较简单，价格便宜，移动灵活；能及时喷射，喷量可多可少；安全、质量、环保、速度、经济等满足工程要求，目前隧道施工现场常用潮喷法施工。缺点：仍然存在喷嘴处加水量主要靠工人经验控制，水灰比随意性大，混凝土强度不易控制（一般为C20）的问题；仍然有一定的回弹和粉尘，对施工人员的健康不利。 3）湿喷：优点：能事先将包括水在内的各种材料计量准确，充分混合，质量控制均匀（强度可达到C30以上）；粉尘少，回弹量低接近潮喷（拱顶约为15%，边墙约为10%），但在软弱地层反而大。缺点：成本相对较高，堵
21、管后处理较困难；设备清洗维护麻烦，每次喷射完成后需要清洗；湿喷设备较复杂，价格较贵，移动需要另外配备动力协助；对喷层较厚的软岩和渗水隧道，不宜采用该工艺；使用液态速凝剂碱性大，后期强度降低且价格贵，运输、存放不方便，同时对人体有一定伤害；混凝土存放时间不能太长，否则容易堵管；液态速凝剂在喷嘴处添加，存在随意性问题。 4）混合式喷射：优点：喷射质量较干喷混凝土质量好（C30C35），且粉尘和回弹量大幅度降低。缺点：使用机械数量较多，工艺技术复杂，机械清洗和故障处理较麻烦。锚杆的作用和效果支承围岩；加固围岩；提高层间摩阻力，形成“组合粱”；“悬吊”作用喷射混凝土的作用与效果支承围岩；“卸载”作用；
22、填平补强围岩；覆盖围岩表面；阻止围岩松动；分配外力 钢筋网的作用与效果防止收缩裂缝，或减少裂缝数量和限制裂缝宽度；提高支护的抗震能牙牙制作 翻版必究力；使喷层应力得到均匀分布，改善其变形性能，增强锚喷支护的整体性；增强喷层的柔性；提高喷层承载力，承受剪力和拉力二次衬砌的施作顺序一般顺序为：仰拱超前、边墙基础超前（矮边墙）、边墙及拱整体浇筑（分节，一般为9m） 盾构法：在盾壳保护下进行全断面隧道开挖和衬砌的方法。盾构的基本组成盾壳、挖掘装置、顶推装置、拼装管片装置、控制装置。适用条件软土、软岩（含水/不含水）地层的隧道开挖与衬砌。工程特点施工不影响地面、无噪声、无振动、沉陷较小盾构法的主要优点除
23、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音和振动影响。盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，施工易于管理，施工人员也较少，生产效率高。穿越河道时不影响航运。施工不受风雨等气候条件影响。在土质差水位高的地方建设埋深较大的隧道，盾构法有较好的技术经济优越性。当隧道穿过河底或其他建筑物时，不影响施工。只要设法使盾构的开挖面稳定，则隧道越深、地基越差、土中影响施工的埋设物等越多，与明挖法相比，经济上、施工、进度上越有利。 盾构法存在的不足当隧道曲线半径过小时，施工较为困难。在陆地或水下建造隧道时均要确保一定厚度的覆土。竖井中长期有噪声和振动，要有解决的措施。盾构
24、施工中采用全气压方法以疏干和稳定地层时，对劳动保护要求较高，施工条件差。盾构法隧道上方一定范围内的地表沉陷尚难完全防止，目前还不能完全防止以盾构正上方为中心土层的地表沉降。在饱和含水地层中，盾构法施工所用的拼装衬砌，对达到整体结构防水性的技术要求较高。用气压施工时，在周围有发生缺氧和枯井的危险，必须采取相应的办法。 盾构施工的辅助措施疏干掘进土层中地下水的措施；稳定地层、防止隧道及地面沉陷的土壤加固措施；隧道衬砌的防水堵漏技术；配合施工的监测技术；气压施工中的劳动防护措施；开挖土方的运输及处理方法等。土压平衡式盾构土压盾构的前端有一个全断面切削刀盘，切削刀盘的后面有一个贮留切削土体的密封舱，在
25、牙牙制作 翻版必究密封舱中心线下部装置长筒形螺旋输送机，输送机一头设有出入口。所谓土压平衡就是密封舱中切削下来的土体和泥水充满密封舱，并可具有适当压力与开挖面土压平衡，以减少对土体的扰动，控制地表沉降。土压平衡式盾构又分为：削土加压式，土压平衡加水式，高浓度泥水加压式，加泥式等4 类。在使开挖面稳定条件不同的盾构中，把这种从土腔内用螺旋输送机出土的盾构与泥水加压盾构相区别。 土压平衡盾构的适用地层：这种盾构可节省泥水盾构中所必须的泥水平衡及泥水处理装置的大量费用，主要适用于粘性土或有一定粘性的粉砂土。现已有加水或加泥水的新型土压平衡盾构，可适用于多种土层。盾构组成：1）盾构外壳 从开挖面沿纵向
26、分为切口环、支承环和盾尾三部份2）盾构开挖系统不同种类盾构的开挖机构手掘式盾构：开挖机构包括鹤嘴锄、风镐和铁锹等。半机械式盾构：开挖机构是铲斗和切削头。机械式盾构和封闭式盾构：指的是切削刀盘或刀头。刀盘的构成及其功能构成：由切削刀具、稳定开挖面的面板、出土槽口、驱动机构和轴承机构等组成。功能：切削刀盘为转动或摇动的盘状切削器，具有边旋转、边保持开挖面稳定和边开挖岩土体的功能。形状：主要有轮辐式和面板式两种，轮辐式切削刀盘负荷扭矩小，易进土，多用于土压平衡式盾构。面板式切削刀盘具有挡土功能，用于土压和泥水式盾构。3)盾构的掘进系统指盾构在土层中向前掘进的机构，是关键性构件，主要设备是设置在盾构内
27、侧环形布置的千斤顶群。该系统的总推力和切削系统中的总力矩是设计、制造盾构设备的最基本的依据。正确地选定总推力和总力矩是设计和制造盾构设备的关键。 4)盾构的管片拼装系统管片拼装系统设置在盾构的尾部，由管片拼装机械手和真圆保持器构成。 拼装机械手种类：常见的拼装机械手有环式、空心轴式和齿条齿轮式三种。环式是空心的圆形旋转，即使在驱动中也可以确保作业的空间，土砂运出作业不受影响，故使用比较多。 钳夹系统：该系统随着管片的形状而异，是以夹具能安全迅速地夹住管片为目的，夹具有手动螺旋式和液压千斤顶式等。 需要采用真圆保持器5）盾构的控制系统控制系统是使各设备可靠地工作，使开挖、掘进、出土等相互关联设备
28、能平衡地发挥功能。需要注意的事项：盾构对环境条件的适应性：手掘式：适用于开挖面自稳性强的地层，如洪积层砂、砂砾、粉砂和粘土等。目前一般用于开挖面有障碍物、巨砾石等特殊场合，应用逐年减少。半机械式：适用的地层以洪积层砂、砂砾、固结粉砂和粘土为主。机械式：用于自稳性好的洪积层时，与手掘式、半机械式盾构一样。挤压式：适用于自稳性很差、流动性很大的软粘土和粉砂地层。 泥水平衡式：具有地层适应性广、对周围环境影响小、机械化程度高等优点。适用于从软弱砂土层到砂砾层的各种地层，且可用于地层中水压较大的情况。土压平衡式：适用范围很广，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
29、度的粘质粉土和粉砂是最适合使用地层。土压平衡式盾构的应用最广的盾构。 管片衬砌的拼装形式：拼装形式圆环的拼装形式有通缝，错缝两种。所有衬砌环的纵缝呈一线的情况称之为通缝拼装。而环间纵缝相互错开，犹如砖砌体一样的情况称之为错缝拼装。 拼装形式的选择采用错缝拼装较普遍，其优点在于能使圆环接缝刚度分布趋于均匀，减少接缝及整个结构的变形，可取得较好的空间刚度，圆环近似地可按匀质刚度考虑。在错缝拼装条件下，纵缝和环缝呈丁字形式相交，而通缝拼装时则呈十字形式相交，在接缝防水上丁字缝比十字缝较易处理。但当管片制作精度不够高时，采用错缝拼装形式容易使管片在盾构推进过程中被顶裂，甚至顶碎。在某些场合，例如需要拆
30、除管片后修建旁侧通道或某些特殊需要时，则衬砌环常采用通缝型式，以便于结构处理。 竖井形状与其深度、大小、牙牙制作 翻版必究挡土墙形式及支撑方式等因素有关。 始发竖井工法工法有多种，主要有：化学加固、开挖回填、双重钢板桩、直接掘进法等。这些方法既可以单独使用，也可组合使用，选用要综合考虑土质、地下水、盾构型式、覆土厚度、作业环境、经济性和安全性来决定。 始发设备始发台座：提供组装盾构的场地并支承组装好的盾构，保证盾构稳定始发。反力设备：主要由反力架和临时组装管片构成，用来支撑盾尾，提供盾构始发时所需要的顶进反力。入口及密封垫圈：入口是指确保盾构掘进轴线精度，通常修建内径略大于盾构外径的环形筒状物
31、，即始发导口，作用是限制盾构机切削摆动。密封垫圈是填充在导口与盾构的垫圈，其作用是止水。1始发作业始发准备：盾构机组装、导口密封垫圈的安装、反力座的设置、后续设备的设置以及盾构试运转等。拆除临时挡土墙：若采用拆除临时挡土墙随后盾构掘进的始发方式，有可能地层坍塌、地下水涌入的危险，则需对地层进行加固。 盾构掘进：盾构机贯入地层后，应低速推进，对切削面加压，缓慢提高压力直到预定压力值。当其通过导口后，应立即进行壁后注浆，以稳定洞口。2、盾构的到达：盾构到达指盾构掘进到到达竖井的井壁处，从井内侧把井壁上的到达口挡土墙拆除，随后盾构进入井内台架上的一系列作业。到达竖井及工法到达竖井和工法与始发工法有类
32、似点。 盾构到达作业到达竖井前的作业：充分进行基线测量，确保盾构准确到位，保证线形无误。盾构掘进到达竖井段时，挡土墙易发生形变，应事先进行加固。盾构到达竖井的判断：设置临时墙钻孔（检查口）和测量来确定盾构的位置，再确定是否停止推进和增加其它工程措施。临时墙的拆除：临时墙的拆除与始发相同，地层的自稳性可能随着时间而变化，拆除作业必须迅速进行，力求稳定地层。特别是在拆除了临时墙后将盾构向竖井内推进时，应监视地层状况。 3、盾构掘进正确使用千斤顶的配置，确保所需推力和掘进方向：掘进方向是由推力的大小和施加的位置所决定的。须事先考虑曲线、坡度等来选择千斤顶的个数和位置。在曲线、坡度、蛇行修正等地方，只
33、用单侧的千斤顶掘进。保证开挖面的稳定：闭胸式盾构，避免发生过量出土和压力舱内堵塞，要求开挖和掘进速度相匹配。敞开式盾构，开挖后立即推进或开挖与推进同时作业，以免开挖面发生破坏，尽量减少开挖面的暴露时间。不能损坏管片等后方结构物：掘进时，尽量使用多的千斤顶来产生所需的推力。在曲线段、坡度变化段、蛇行修正段等区段，要注意千斤顶的推力控制。 尽量防止发生横向偏差、纵向偏差和转动偏差：当盾构通过曲线段、坡度变化段和蛇行修正段时，可使用部分千斤顶进行掘进。盾构的横向偏差、纵向偏差和转动偏差是由围岩阻力、千斤顶操作、盾构的运动特性、土质变化、管片刚度、测量误差等许多因素引起的。因此，需根据由测量取得的数据
34、等来提前控制盾构的掘进状态。 4）管片的拼装：管片的分类按材料分：大致有铸铁、素混凝土、钢纤维混凝土、型钢和钢筋混凝土。按断面型式分：大致有箱形、平板形和异型管片。拼装方式通缝拼装：管片衬砌结构的整体刚度较小，导致变形较大、内力较小。错缝拼装：管片衬砌结构的整体刚度较大，导致变形较小、内力较大。错缝拼装要求纵向螺栓的布置能够进行一定角度的错缝拼装。拼装方法常见的拼装机械手有环式、空心轴式和齿条齿轮式三种。 管片的接头构造分类：从联结型式上分环向接头和纵向接头；从力学特性上分柔性接头和刚性接头。柔性接头指允许相邻管片间产生微小的转动和压缩，使结构内力发生一定的变化。刚性接头指通过增加螺栓数量等手
35、段，使接头刚度与构件的刚度相同。从联结方式上分：螺栓接头、球铰式接头、插销式接头和榫槽式接头等。 盾构隧道的施工过程：始发：指在始发竖井内利用临时组装的管片、反力台架等设备，使台架上的盾构从井壁上的始发口处贯入地层，并沿着规定路线掘进的一系列作业。到达：指盾构掘进到到达竖井的井壁处，从井内侧把井壁上的到达口挡土墙拆除，随后盾构进入井内台架上的一系列作业。掘进：盾构往前推进切削土体掘进的过程。管片拼装：环内、环间管片衬砌拼装形成承载结构。衬砌防水：管片自身防水性能、管片间的防水措施。掘牙牙制作 翻版必究进管理：从盾构离开“始发竖井”到“到达竖井”为止的修建过程中所有的工序及其环境保护等环节的全面
36、管理。TBM ：开敞式掘进机利用支撑机构撑紧洞壁，以承受向前推进的反作用力和扭矩。适用条件：岩石不易坍塌和地层比较稳定的软硬岩隧道。在较为破碎的地层中掘进时，需要在刀盘护盾后及时进行喷网支护。支护方式：喷混凝土初支+模筑混凝土/钢纤维喷射混凝土 单护盾式掘进机与开敞式掘进机不同的是，单护盾式掘进机配置有完整的圆形护盾，推进则依靠推进缸支撑在安装好的管片获得支反力。常用于劣质地层。 支护形式：衬砌管片。该型掘进机由于掘进和安装管片不能同时进行，进度较慢，适用于中等长度隧道。 双护盾式掘进机双护盾式掘进机配置有前后护盾，在前后护盾之间有伸缩护盾，后护盾配置有一对支撑靴。在地质条件良好的时候，双护盾
37、式掘进机可和安装管片之间可同时进行，有较快的进度。在地质条件较差时，双护盾式掘进机采用单护盾模式推进。 适用地质条件：适用于各种地质，既能适应软岩，也能适应硬岩或软硬岩交互地层。支护形式：衬砌管片。几种TBM的适用条件比较一般情况下，整条隧道地质情况都差的作业条件下使用单护盾TBM；在良好地质中则使用开敞式TBM；双护盾TBM常用于复杂地层的长隧道开挖，一般适用于中厚埋深、中高强度、地质稳定性基本良好的隧道，对各种不良地质和岩石强度变化有较好适应性。开敞式掘进机的优点采用开敞式掘进机施工，衬砌结构可以根据地层变化调整，而单护盾、双护盾掘进机由于采用管片衬砌，衬砌结构不能调整；管片衬砌结构较弱，
38、不能满足百年寿命。开敞式掘进机长径比小于1，易于调整掘进机姿态；双护盾掘进机长径比大约1，因此灵敏性较差。开敞式掘进机可以进行及时支护，即适应于硬岩、也适应于软岩，可随地层变化及时调整支护方式；双护盾掘进机对于软弱围岩和收敛较大的地层适应性较差，护盾易于被卡死，发生塌方。双护盾掘进机造价较开敞式掘进机高20%30%。 支护设计通常与NATM的情况一样，事前调查进行预设计，设定支护模式，并在掘进中根据对围岩状况的判断，修正支护形式。应特别注意以下几点。1为确保高速掘进，应在尽可能短的时间内进行支护的施设，或能够与掘进平行施工；2TBM的洞壁是光滑的，松弛比爆破法小，支护可以采用轻型的；3支护的施
39、工位置（与掌子面的距离）的确定；4开挖后到构筑的时间较迟；5是永久的或是暂时的；6构筑支护时对TBM装置的影响；7支撑靴挤压对洞壁的影响。 隧道掘进机法的附属设施超前钻机、锚杆钻机、集尘机、压缩机、圈梁安装器、混凝土喷射机、导向系统、电力电缆掘进机法的支护技术（开敞式）仰拱管片，喷射混凝土+钢筋网+锚杆，模筑二衬辅助工法分类辅助工法多数是在隧道开挖之前实施的，以稳定围岩和掌子面，根据功能不同，可以分成以下几类：提高构件的弯曲刚度支持围岩的（超前支护、管棚等）；改良围岩的（注浆等）；发挥锚杆作用的（斜锚杆、正面锚杆等）；喷混凝土加强等。辅助工法的选择应在充分掌握辅助工法的特征的基础上，考虑施工性、经济性等进行选择。同时，视周边的环境条件，需极力控制围岩松弛时，更要慎重选择。
