区间隧道盾构法工程风险防范及监理工作要点

区间隧道盾构法工程风险防范及监理工作要点

区间隧道盾构法工程风险防范及监理工作要点　　（一）盾构法施工工艺及盾构机分类选型　　（二）盾构始发的工程风险防范及监理工作要点　　（三）盾构正常掘进的工程风险防范及监理工作要点　　（四）盾构接收的工程风险防范及监理工作要点　　（五）盾构特殊地段施工的工程风险及监理工作要点　　（一）盾构法施工工艺及盾构机分类选型　　1、盾构法施工工艺　　2、盾构的分类　　1、盾构法施工工艺　　　　盾构构造简图　　1-切口环；2-支撑环；3-盾尾部分；4-支撑千斤顶；5-活动平台；6-活动平台千斤顶；7-切口；8-盾构推进千斤顶；9-盾尾空隙；10-管片拼装器；11-管片n　　　　前盾　　n　　中盾　　　　盾尾　　　　1、盾构法施工工艺　　n　　盾构施工及设备布置示意图　　盾构法施工工艺为：　　（1）在盾构法隧道的起始端和终端各建一个工作井；　　（2）盾构在起始端工作井内安装就位；　　（3）依靠盾构千斤顶推力（作用在已拼装好的衬砌环和工作井后壁上）将盾构从起始井的墙壁开孔处推出；　　（4）盾构在地层中沿设计轴线推进，在推进的同时不断出土和安装衬砌管片；　　（5）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；　　（6）盾构进入终端工作井并被拆除，如施工需要，也可穿越工作井再向前推进。　　2、盾构的分类　　（1）手掘式盾构　　主要用于无水并具有一定自稳能力的软土层，而且整个开挖过程都以人工为主，劳动强度大，施工速度慢。其构造简单，配套设备较少，如图所示。可根据工作面的地质条件或全部敞开开挖，或正面支撑开挖，随挖随撑。　　n　　（2）挤压式盾构　　可分全挤压式和半挤压式两种，前者将开挖工作面用胸板封闭，把土层挡在胸板外面，避免水土的涌入，并省去出土工序。后者则在封闭胸板上局部开孔，当盾构推进时，土体从孔中挤入盾构，装车外运。　　　　（3）半机械式盾构　　在人工挖掘式盾构的上半断面或下半断面，增加相应的开挖设备，代替部分人工挖掘而减轻了劳动强度，提高了施工速度。根据土质情况，掘土机械可以是反铲挖土机、螺旋切土机或软岩掘进机，半机械性式盾构也仅局限于无水且具有一定自稳能力的土层中使用。　　　　（4）机械式盾构　　①机械开胸式盾构　　在手掘式盾构的切口环部分装上与盾构直径相适应的大刀盘，以进行全面开胸机械切削开挖，切削下的土石靠刀盘上的料斗装载，并卸到皮带输送机上，用矿车运到洞外。n　　　　②局部气压盾构　　在开胸盾构的切口环和支撑环之间装有隔板，使切口环部分形成气压舱，空气机房向气压舱中供应压缩空气，以平衡开挖面的土压力。由一个金属缓冲器形压缩空气气垫支撑开挖面压力，空气压力可以单独调节，操作人员在气压舱外，不带气压工作。　　　　1-气压内出土运输系统；2-胶带输送机；3-排土抓斗；4-出土斗；5-运土6-运送管片单轨；7-管片；8-衬砌拼装器；9-伸缩接头　　③n泥水加压平衡盾构　　泥水加压平衡盾构是在盾构密封隔仓内注入泥水，由泥水压力抵抗正面土压力，用全断面机械化切削及管道输送泥水出土方式，完成盾构开挖掘进全过程。　　　　1-钻头；2-隔板；3-压力控制阀；4-集矸槽；5-斜槽；6-搅动器；7-盾尾密封；　　8-水泥浆；9-摩努型泵；10-矸石泵；11-伸缩管；12-紧急支管　　　　泥水盾构机　　④n土压平衡盾构　　土压平衡盾构是在局部气压盾构及泥水加压盾构基础上发展起来的一种适用于含水饱和软弱地层中施工的盾构。盾构推进时，浆化泥土的压力作用于开挖面实现与土体静压与水压的平衡。　　　　1-浆化泥土；2-测定浆化泥土的压力计；3-浆化泥土密封舱；4-使刀盘旋转的液压马达；5-土层；6-管片；7-衬砌拼装器；8-搅拌叶片；9-作浆材料注入孔阀门；10-螺旋输送机；11-刀盘支架上装的刀具　　　　土压平衡盾构掘进机　　⑤n混合型支撑盾构　　通过改变开挖面支撑系统，实现不同施工条件不同地质情况的开挖面平衡。可以根据开挖面的稳定性质、水压大小及涌水量情况从气压到无压，在气压、泥水、土压和无压之间互相切换。　　　　复合盾构　　⑥异型式盾构　　a.多圆断面盾构　　n　　　　b.方型盾构　　　　c.球体盾构　　由立式盾构、卧式盾构和球型万向节构成，可以完成从竖井到平面直角连续施工。n　　　　其他异型盾构　　n　　（二）盾构始发的工程风险防范及监理工作要点　　1、始发（接收）井　　2、始发（接收）端土体加固　　3、管片制作　　4、始发掘进　　1、始发（接收）井　　盾构掘进前，必须先建好两座工作井，分别称为始发井和接收井。始发井用来拼装盾构及附属设备，盾构掘进时出渣、运料，人员进出。接收井的作用是进行盾构机拆卸或调头。　　　　1、始发（接收）井的监理要点　　（1）审查承包商提交的施工组织设计。　　（2）盾构始发井的平面尺寸必须满足一定的要求。一般情况下在盾构两侧各留1.5m作为盾构安装作业的空间。始发井的长度应大于盾构主机长度3.0m。盾构接收井的井宽应大于盾构直径1.5m，长度应大于盾构主机长度2.0m。　　（3）决定始发（接收）井的井底板宜低于进、出封门底标高700mm。　　（4）洞口封门及其他预埋件等应在盾构始发或接收前按要求完成，并符合质量要求　　在盾构始发（接收）井的端墙上预留出盾构通过的开口，又称为封门。可以采用不同的封门制作方案，见下图。　　（1）现浇钢筋混凝土封门。　　（2）钢板桩封门。　　（3）预埋H型钢封门。　　n　　2、始发（接收）端土体加固　　风险点：　　当盾构工作井周围地层为自稳能力差、透水性强的松散砂土或饱和含水黏土时，如不对其进行加固处理，则在凿除封门后，必将会有大量土体和地下水向工作井内坍塌，导致洞周大面积地表下沉，危及地下管线和附近建筑物。　　加固的主要目的：　　提高土体强度，并形成防渗止水帷幕。加固后的土体应有一定的强度，一般以单轴无限侧抗压强度为0.3~1.0MPa为宜，但也不能太高，否则刀盘切土困难，易引发机器故障。　　常用的加固方法：　　注浆、旋喷、搅拌桩、玻璃纤维桩、冻结法、降水法等。　　2、始发（接收）端土体加固监理要点　　（1）监理在审查土体加固专项方案时应审查承包方是否在方案中有相应的措施，一般可采用注浆、旋喷等方法封闭该间隙，并督促承包方予以落实。　　（2）当洞口处于砂性土或有承压水地层时，应采取降水、堵漏等防止涌水、涌砂措施。　　（3）采用多排搅拌桩加固土体，应确保桩体成三角形互相搭接。　　（4）监理人员应对加固土体的均匀性进行检查。　　（5）掘进前应钻孔检验开挖面土体的稳定效果，对洞口段土体现场取芯做强度、抗渗和土工试验验证加固效果。　3、管片制作n　　　　构件厂管片养护堆放　　风险点：　　如果管片精度不够，管片误差尺寸的累积可能造成同一环管片在拼装完成后迎千斤顶一侧环面不在同一平面上，不同块之间有凹凸现象存在，给下一环的拼装带来影响。导致环向螺栓穿进困难，管片碎裂等问题。　　管片的抗渗性较差，也有可能造成渗漏。　　3、管片制作监理要点　　（1）一般管片制作均由预制构件厂提前生产，以满足现场盾构掘进施工的需要。《地下铁道工程施工》（GB50299-1999）8.11条对管片制作质量提出明确的要求。监理对管片制作监理人员在监督管片制作过程中应严把质量关，监理人员要驻场监理，全天候对管片预制生产质量进行检查验收。　　（2）用于管片制作的水泥、钢筋、砂、石等材料必须符合设计及规范要求，并按有关文件要求提供出厂质量证明和进厂复试检验报告，特别应注意所用混凝土必须符合防止混凝土工程碱集料反应技术管理规定。　　（3）钢筋混凝土管片应采用高精度的模具制作，模具必须具有足够的承载能力、刚度、稳定性和良好的密封性能，并应满足管片的尺寸和形状要求。其宽度及弧弦长允许偏差为±n0.4mm，并在使用中经常维修、保养。　　（4）管片混凝土的配合比必须经过试验合格后才可使用。　　（5）管片钢筋笼制作的精度控制　　由于管片生产选用的钢筋，在种类、直径以及尺码上较为繁多，故应当根据其类别堆放，并且应保证钢筋不受外界影响而引起腐蚀。钢筋制作应符合表6.2.1和6.2.2的规定。　　　　　　（6）严格混凝土搅拌、灌注、振捣、养护施工工艺。　　（7）按有关要求进行混凝土抗压、抗渗试验，确保混凝土强度、抗渗性能符合设计要求。同一配比每灌注5环制作抗压试件一组，每10环制作抗渗压力试件一组。　　（8）严格控制管片的外形尺寸以及预埋件、预留螺栓孔位置、尺寸。钢筋混凝土管片尺寸应符合表6.2.3n的规定。　　　　（9）采取有效措施，做好管片的成品保护，严防管片堆放、运输时损坏。　　（10）管片每生产一环应抽查一块做检漏测试；生产100环应抽查3环做水平拼装检验。其水平拼装检验标准应符合表6.2.4的规定：　　　　（11）管片出场前应进行检查控制，在满足要求下才能允许管片出场。　　4、始发掘进　　盾构始发段施工一般为50~100mn，始发段是掌握、摸索、了解、验证盾构适应性能及施工规律的过程。这个阶段施工中应根据控制地表变形和环保要求，沿隧道轴线和与轴线垂直的横断面，布设地表变形量测点，施工时跟踪量测地表的沉隆、隆起变形，防止变形过大，引起地面建筑物开裂。盾构起始阶段施工中还应随时分析调整盾构掘进推力、掘进速度、盾构正面土压力及壁后注浆量和压力等掘进参数，从而为盾构后续掘进阶段取得优化的施工参数和施工操作经验。　　　　风险点：　　盾构出井始发是盾构法施工中技术难度较大，施工工艺较复杂的阶段。出井时若处理不当，会造成土体塌方以及盾构机态势不良，为下一步推进带来不良影响。　　4、始发掘进的监理要点　　（1）始发前应对盾构机定位、反力架安装、洞口橡胶密封条和端墙凿除、临时管片固定方式、盾构机操作方式、同步和衬背注浆方式进行检查。　　（2）监理应检查洞门位置尺寸，检查验收基座和反力装置是否符合设计。按照检查验收内容对盾构机进行井下验收。　　（3）始发掘进前，应对洞门经改良后的土体进行质量检查，合格后方可始发掘进；应制定封门围护结构破除方案，采取适当的密封措施，保证始发安全。　　（4）始发掘进时应对盾构机的出井位置和角度进行复核。开始掘进前，监理工程师要确认盾构机的姿态位置正确无误，应对盾构的始发姿态进行检查，盾构机的垂直姿态应略高于设计轴线的0~30mm，防止“栽头”，尤其是进入软土时，考虑到盾构可能下沉，水平标高应按预计下沉量抬高；检查负环的安装，保证负环正确定位，确保盾构始发进入地层沿设计的轴线水平推进。　　（5）洞门钢筋割除工作从最后一层钢筋割除，应自下而上进行才比较安全。钢筋割除后，监弹工程师和质检人员到掌子面确认盾构机进洞的范围内没有残余钢筋后，盾构机方可始发。n　　（6）始发掘进过程中应保护盾构的各种管线，及时跟进后配套台车，并对管片拼装、壁后注浆、出土及材料运输等作业工序进行妥善管理。　　（7）监理应重点对洞门密封措施检查，帘布橡胶板上所开螺孔位置、尺寸进行复核，对出洞装置安装的牢固情况进行检查，确保帘布橡胶板能紧贴洞门，防止盾构出洞后同步注浆浆液泄露。　　（8）始发掘进过程中应严格控制盾构的姿态和推力，并加强监测，根据监测结果调整掘进参数。　　（三）盾构正常掘进的工程风险防范及监理工作要点　　1、盾构机姿态控制　　2、管片拼装管理　　3、刀具更换　　4、壁后注浆　　5、防水　　6、地表变形　　1、盾构机姿态控制　　风险点　　盾构机在掘进时，受不同地质条件的影响，掘进姿态较难控制，容易出现推进曲线偏离原设计曲线。一旦隧道轴线出现偏移，就可能造成一系列问题。　　例如某电厂引水隧洞，从引水井出发，穿越江底进入出口沉井，因贯通测量的误差，与设计进入沉井的轴线偏离12cm。盾构无法进入工作井，不得不凿除沉井侧壁，延误工期，增加了造价。　　引起盾构推进轴线偏差的原因　　①盾构前进遇到的阻力不均衡；②盾构制作安装误差；③已拼装的管片圆环质量差；④n测量精度不高。　　盾构机姿态控制措施　　为了控制盾构机的姿态，在施工前应结合地质资料，运用超前钻事前探明上软下硬地层的软硬分布界面。　　采用土压平衡或气压平衡模式掘进时，必要时注泡沫或泥浆对碴土进行改良。　　在推进施工中必须精心作业，放慢掘进速度，以便更好地保护设备和控制轴线。　　对每一环都必须提交切口、盾尾高程及平面偏差实测结果，由此计算出盾构姿态及成环隧道中心与设计轴线的偏差。绘制施工轴线和设计轴线的偏差图，如果发现有偏离设计轴线的趋势，采取纠偏措施。　　发生横向偏差和竖向偏差时，根据测量数据及时修正千斤顶的推力组合，分区控制盾构推进千斤顶；　　发生曲线段偏差时合理利用超挖刀适当超挖；　　发生滚动偏差时改变刀盘旋转方向、使用稳定翼等措施纠正。　　每推进100环，请专业测量队伍用高精度经纬仪和水准仪进行三角网贯通测量校核。　　1、盾构机姿态控制的监理要点　　（1）根据盾构姿态测量数据进行监理控制。姿态测量数据包括自动测量数据和人工测量复核数据，监理人员可对两类数据综合分析、比较，动态掌握数据变化情况，正确指导盾构正确、安全的推进。　　（2）尽可能的用调整盾构推力大小及合力作用位置的方式来控制盾构的推进轴线，即合理的编定千斤顶组数及其油压值。在施工中要用控制盾构纵坡达到调整盾构高程，控制两侧对称千斤顶伸出差值调整盾构的平面位置。　　（3）当采用压浆方法来调整管片与盾构两者相对位置关系，以改善盾构的纠偏条件时，要注意对地表隆陷的影响。　　（4）盾构每环的纠偏幅度应从小到大到小的规律控制，以免造成管片开裂和影响下一环管片的拼装。由以往施工经验可知这三个阶段的划分，一般为每环推进距离各1/3范围为最佳。　　（5）盾构轴线控制纠偏必须要按“及时、连续”n的原则，在施工时发现盾构轴线偏移应及时采取措施进行纠正，决不能到量大时再进行。一旦纠偏应连续进行直到纠正为止。　　（6）当施工产生过大偏移时，其纠偏要合理，逐步纠正，使盾构纠偏轴线和顺。　　（7）盾构掘进中实行旁站监理，当发现下列问题之一，即令停止掘进，并会同施工单位分析原因，采取对策：①盾构前方坍塌。②盾构自转角度过大。③盾构位置偏离过大。④盾构推力较预计增大较多。⑤可能危及管片防水及注浆遇到事故等。　　2、管片拼装管理　　n　　日本进行三圆隧道衬砌拼装试验　　风险点：　　拼装时前后两环管片间夹有杂物会使相邻块管片环面不平整，使后拼上的管片受力不均匀，后拼装的管片在推进的时候就可能被顶断，对于隧道的防水、管片的受力都造成严重的危害。　　拼装时管片在盾尾中的偏心量太大，管片与盾尾易发生磕碰现象，甚至盾构推进时盾壳卡坏，并影响到盾构推进轴线的控制。　　拼装质量不好，导致相邻管片之间错位严重，有的螺栓无法穿进。　　2、管片拼装管理的监理要点　　（1）监理对进场管片进行质量检查，检查应在施工单位对管片质量自检合格后进行。　　（2）拼装前，应检查管片是否贴好接缝弹性密封垫，检查前一环环面防水材料是否完好，还应结合前环拼装的纠偏量，必要时提出新一环采用的纠正措施。　　（3）组装管片时，应依照组装管片的顺序，从下部开始逐次收回千斤顶，防止围岩压力及工作面泥浆压力使盾构后退。　　（4）纵向螺栓以设计标准测力扳手检测拧紧程度，在掘进时，依次拧紧将出工作车架的纵向螺栓。　　（5）拼装过程中要保持已成环管片环面及拼装管片各面的清洁。　　（6）曲线段时，各块管片的环向定位要正，以保证衬砌环符合设计轴线要求，同时注意管片型式的选择。　　（7）管片拼装后无贯穿裂缝，裂缝宽度不得超过设计和规范要求，不许有混凝土剥落现象。环向、纵向螺栓必须全部拧进，每环相邻管片允许高差10mm（5mm），纵向相邻管片允许高差15mm（6mm）。衬砌环直径椭圆度小于±6‰D（±5‰D）。　　3、刀具更换　　风险点　　当盾构施工的地层条件发生变化或长距离掘进，尤其在砂卵石地层中掘进时，刀盘的磨损会非常严重，为保证盾构施工安全，需要更换刀具。由于更换刀具作业复杂而且时间较长，容易造成盾构整体下沉、地层变形、地表沉降、损坏地表和地下建（构）筑物等。　　更换要求　　更换刀具的地段要求隧道围岩比较均匀，力学性能好，自稳性强，隧道埋深合适，并且覆盖层无不良岩层。同时应采取必要的地层加固措施，保持开挖面的稳定。n　　3、刀具更换　　开仓换刀前应确认开仓和换刀作业的各种工具和辅助设备到位，现场的通风照明条件具备，应急物资准备到位，入闸通道满足疏散要求；　　盾机各个部件可以正常运转，土仓向外排土正常，降压过程各参数记录正常；　　盾构机和随后的配套设备曲线段防滑移措施到位。　　带压换刀施工前还应确认在开仓前加气排土过程中，主控室内必须有专人密切注意土仓内压力的变化速率及压力保持情况。土仓内压力每下降一级，必须进行保压以判断土仓内渣土及加固体的密闭性。　　3、刀具更换的监理要点　　（1）应预先确定刀具更换的地点与方法，并做好相关准备工作。　　（2）刀具更换宜选择在工作井或地质条件较好、地层较稳定地段进行。　　（3）在不稳定地层更换刀具时，必须采取地层加固或压气法等措施，确保开挖面稳定。　　（4）带压进仓更换刀具前，必须完成下列准备工作：①对带压进仓作业设备进行全面检查和试运行；②采用两种不同动力装置，保证不间断供气；③气压作业严禁采用明火。当确需使用电焊气割时，应对所用设备加强安全检查，还必须加强通风并增加消防设备。　　（5）带压更换刀具必须符合下列规定：①通过计算和试验确定合理气压，稳定工作面和防止地下水渗漏；②刀盘前方地层和土仓满足气密性要求；③由专业技术人员对开挖面稳定状态和刀盘、刀具磨损状况进行检查，确定刀具更换专项方案与安全操作规定；④作业人员应按照刀具更换专项方案和安全操作规定更换刀具；⑤保持开挖面和土仓空气新鲜；⑥作业人员进仓工作时间符合下表6.2.5的规定。　　　　4、壁后注浆　　注浆可分一次注浆和二次注浆。　　当地层条件差、不稳定，且盾尾空隙一出现就会发生坍塌时，宜采用一次注浆。注浆材料以水泥、粘土砂浆为主体，终凝强度不低于0.2nMPa。　　二次注浆是当盾构推进一环后，先向壁后的空隙注入粒径为3～5mm的石英砂或石粒砂，连续推进5～8环后，再将水泥浆液注入砂石中，使之固结。注浆宜对称于衬砌环进行，注浆压力一般为0.6～0.8Mpa。　　4、壁后注浆　　风险点　　采用同步注浆时，要求在注入口的注浆压力大于该点的静水压力和土压力之和，做到尽量填充而不是劈裂，注浆压力过大，将会造成较大的地层后期沉降和隧道本身沉降，还易跑浆。注浆压力过小，则浆液填满速度慢，填充不充分。　　壁后注浆的主要目的　　是防止围岩松弛和下沉，另外还有防止衬砌漏水、保持衬砌环早期稳定的作用，同时还可以防止隧道蛇形变形。　　4、壁后注浆的监理要点　　（1）注浆材料的选择　　注浆材料要完全适合围岩条件和盾构形式，要具有完全填充首尾空隙的流动性，浆液压注后不产生离析且强度很快超过围岩的强度，具有不透水性质。　　（2）注浆时机　　盾构推进时，应进行同步注浆；衬砌管片脱出盾尾后，应配合地面量测及时进行壁后注浆。为控制地表沉陷，要特别注意同步注浆和壁后及时注浆的效果，必要时要根据土体固结和隧道稳定状况以及地表监控情况适当进行二次注浆或多次注浆。　　（3）注浆方法　　注浆前应对注浆孔、注浆管路和设备进行检查并将盾尾封堵严密。注浆过程中严格控制注浆压力，使壁后空隙全部充填密实，注浆量应控制在130%—180%。壁后注浆应从隧道两腰开始，注完顶部再注底部，注浆后应将壁孔封闭。完工后及时将管路、设备清洗干净。　　在注浆施工中尤其要注意管片与管片接头的变形、盾尾密封环损伤等问题，要严格控制管片拼装的质量，注重对压浆的管理确保盾尾密封效果。n　　5、防水　　（1）管片防水　　管片防水即管片自身防水，根据隧道所处的水文地质条件，应对管片本体的抗渗性能做出明确规定，一般要求其抗渗标号不小于S8。　　（2）管片接缝防水　　管片接缝防水包括管片间的弹性密封垫防水，隧道内侧相邻管片间的嵌缝防水，以及必要时向接缝内注入聚氨酯浆液等。管片制作精度对接缝防水的影响不可忽视，一般要求接缝宽度不应大于1.5㎝。　　5、防水施工监理要点　　（1）监理的重点放在管片防水材料的进场验收、拼装过程中的保护、嵌缝施工以及注浆孔的封堵上。防水密封垫应按管片的型号施工，严禁尺寸不符或有质量缺陷。　　（2）钢筋混凝土管片拼装前，应逐块对粘贴的防水密封条进行检查验收，检查重点放在粘贴是否牢固、平整、严密，位置是否正确，对有起鼓、超长和缺损等现象的一律禁止使用。　　（3）管片采用嵌缝防水材料时，槽缝应清理，应使用专用工具填塞平整、密实。　　（4）采用注浆孔进行注浆时，注浆结束后应对注浆孔进行密封防水处理。　　（5）拼装时不得损坏防水密封装置，尤其注意管片拼装“T”形部位处的防水质量，该处若施工时存在疏忽，往往给隧道防水带来隐患。　　（6）隧道与工作井、联络通道等附属构筑物的接缝防水处理应按设计要求进行。n　　6、地表变形　　盾构法施工时，一般在盾构前方约与盾构深度相等的距离内地表开始产生隆起，在盾构通过此段以后逐渐下沉，其下沉量随着时间的推移由增加而最终趋于稳定，其变形规律如下图所示。　　　　地表变形纵向沉降规律　　导致地表变形的主要影响因素：　　（1）盾构掘进时，开挖面土体的松动和坍塌，破坏了地层的平衡状态，造成土体变形而引起地表变形。　　（2）当采用降水疏干措施时，因地下水浮力消失，土体自重压力增加，地层固结沉降加速，引起地表沉降。　　（3）盾构尾部建筑空隙充填不密实导致地表下沉。施工纠偏及弯道掘进的局部超挖，均会造成盾构与衬砌之间建筑空隙的不规则扩大，而这些扩大有时难以估计或无法及时充填，从而影响地表下沉。　　（4）施工速度慢，衬砌结构的受力变形等也会导致地面的微量下沉。　　6、控制地表变形的监理要点　　（1）密封舱压力的正确选择，以及与之相适应的工作面稳定条件。　　（2）控制排土量，推进速度和螺旋输送机转速的匹配问题。　　（3）严格控制开挖面的挖土量，防止超挖。　　（4）加强盾构与衬砌背面间建筑间隙的充填措施。保证压注工作及时，衬砌环脱出盾构后立即压注充填材料。n　　（5）提高隧道施工速度，减少盾构在地下的停搁时间，尤其要避免长时间停搁。　　（6）为了减少纠偏推进对土层的扰动，应限制盾构推进时每环的纠偏量。　　（7）为了防止由于隧道下沉而使竣工后的隧道高程偏离设计轴线，影响隧道的正常使用，通常按经验估计一个可能的沉降值，施工时可适当提高隧道的施工轴线，以使产生沉降后的轴线接近设计轴线。　　（四）盾构接收的工程风险防范及监理工作要点　　1、接收　　n　　2、盾构机调头和过站　　1、接收　　盾构接收（进洞）阶段掘进是盾构法隧道施工最后一个关键环节。盾构能否顺利进洞关系到整个隧道掘进施工的成败。　　在盾构进洞前后需做好充分的盾构接收的准备工作，确保盾构以良好的姿态进洞，就位在盾构接收基座上。　　盾构接收区域土体加固一般与始发区域的土体加固是同时进行，对盾构接收土体加固效果的检验可参照对盾构始发土体加固。　　1、盾构接收阶段监理要点　　（1）盾构机在到站之前，应提前考虑与车站承包商的施工接口要求，以便及时解决。　　（2）盾构在到站之前，监理工程师应审查承包商提交的盾构机到站的进度计划和接收方案。　　（3）审核承包单位提供的对盾构机进站过程产生的不良后果的补救方案，如管片破裂、隧道漏水、地面沉陷等。　　（4）在轴线控制方面由于进井时往往会产生盾构“上飘”现象，因此要进行动态控制，根据盾构姿态相应调节土压力设定值、推进速度、进出土量等，保证轴线的正常。盾构到达接收井100m前，必须对盾构轴线进行测量并作调整，保证盾构准确进入接收洞门。　　（5）盾构到达接收井10m内，应控制盾构掘进速度，开挖面压力等，当切口离洞门0.3~0.5m时盾构应停止掘进，并使切口正面土压力降到最低值，确保洞门破除施工安全。　　（6）接收井到达面井壁的安全。由于土压平衡或盾构密封土舱内充满土体，故在近洞口处将有一个较大的力作用于接收井到达面的挡土墙上，因此在进井前应根据隧道掘进情况对井壁（封门）进行强度验算，决定是否需补强措施。　　（7）盾构主机进入接收井后，应及时密封管片环与洞门间隙。　　（8）盾构到达接收井前，应采取适当措施，使拼装管片环缝挤压密实，确保密封防水效果。　　（9）洞门钢筋割除后，监理工程师和质检人员到掌子面确认盾构机出站的范围内没有残余钢筋后，盾构机慢速进站，直到盾构安全上到托架。　　（10）盾构接收全过程进行地面构筑物变形监测。　　2、盾构机调头和过站　　盾构机调头和过站可选择方案较多，可根据竖井尺寸、盾构直径、重量及移动距离等决定。　　当盾构在工作井内调头时，可采用临时转向台调头；　　小直径且重量轻的盾构，可用起重机直接起吊调头。　　当盾构在井下通过车站移动至另一个区间掘进施工时，其移动距离较大，可采用移车台，或在预设轨道上使用预推、牵引等方法。n　　2、盾构机调头和过站监理要点　　（1）盾构机在过站之前，审查承包商提供的盾构机过站的进度计划和施工方案。调头和过站设备必须满足盾构安全调头和过站要求。　　（2）盾构调头和过站时必须有专人指挥，专人观察盾构转向或移动状态，避免方向偏离或碰撞。　　（3）审查承包商提供的盾构机过站或调头期间盾构机的维修保养方案。　　（4）承包商的检查维修工作完成后进行检查，合格后才能进入下一道工序。　　（5）盾构机调头、过站完毕后应重新按始发前的检查要求进行检查，符合要求后才能再次始发。　（五）盾构特殊地段施工的工程风险及监理工作要点　　盾构进入下列特殊地段，必须采取相应措施，确保施工安全：　　①覆土厚度不大于盾构直径的浅覆土层地段；　　②小半径曲线地段；　　③大坡度地段；　　④地下管线和地下障碍物地段；　　⑤建（构）筑物的地段；　　⑥平行盾构隧道净间距小于盾构直径70%的小净距地段　　⑦江河地段；　　⑧地质条件复杂地段（软硬不均互层地段）和砂卵石地段。n　　盾构机穿越以上特殊地段时，应加强对上述部位的地质补充勘查，预先做好施工准备。　　应根据隧道所处位置与地层条件，合理设定开挖面压力，控制地层变形；　　应根据隧道所处位置与工程地质、水文地质条件，确定壁后注浆的材料、压力与流量，在施工过程中根据量测结果，进行相关调整；　　应对地表及建（构）筑物等沉降进行评估，必要时，应加密监测测点、提高监测频率，并应根据监测结果及时调整掘进参数。　　承包单位应在推进前提交特别保证措施供监理工程师批准，在特殊地段施工期间，监理工程师将有专人进行24小时值班监理。　　1、浅覆土层地段应符合下列规定：　　（1）控制掘进参数，减少施工对环境的影响；　　（2）控制盾构姿态，防止发生突变。n　　2、小半径曲线地段应符合下列规定：　　（1）控制推进反力引起的管片环变形、移动、渗水等；　　（2）使用超挖装置时，应控制超挖量；　　（3）壁后注浆应选择体积变化小、早期强度高、速凝型的注浆材料；　　（4）增加施工测量频率；　　（5）采取措施防止后配套车架脱轨或倾覆;　　（6）防止管片错台和严重开裂。　　3、大坡度地段应符合下列规定：　　（1）选择牵引机车时，应进行必要的计算，车辆应采取防溜措施；　　（2）上坡时应加大盾构下半部分推力，对后方台车应采取防止脱滑措施；　　（3）壁后注浆宜采用收缩率小、早期强度高的浆液。　　4、地下管线与地下障碍物地段应符合下列规定：　　（1）应详细查明地下管线类型、位置、允许变形值等，制定专项施工方案；　　（2）对受施工影响可能产生较大变形的管线，应根据具体情况进行加固或改移；　　（3）应及时调整掘进速度和出渣量，减少地表的沉降和隆起，确保管线安全；　　（4）施工前应查明障碍物，并制定处理方案；　　（5）从地面处理地下障碍物时，应选择合理的处理方法，处理后应进行回填，确保盾构安全通过；　　（6）在开挖面拆除障碍物时，可选择带压作业或加固地层的施工方法，控制地层的开挖量，确保开挖面的稳定，并应配备所需的设备及设施。　　5、建（构）筑物地段应符合下列规定：　　（1）盾构施工前，应对建（构）筑物地段进行详细调查，评估施工对建（构）筑物的影响，并应采取相应的保护措施，控制地表变形；　　（2）根据建（构）筑物基础与结构的类型、现状，可采取加固或托换措施；　　（3）应加强地表和建（构）筑物变形监测及反馈，调整盾构掘进参数；　　（4）壁后注浆应使用快凝早强注浆材料，并保证质量。　　6、小净距隧道应符合下列规定：　　（1）施工前，分析施工对已建隧道的影响或平行隧道掘进时的相互影响，采取相应的施工措施；　　（2）施工时，应控制掘进速度、土仓压力、出渣量、注浆压力等，减少对邻近隧道的影响；　　（3）对先行和既有隧道应加强监控量测；　　（4）可采取加固隧道间的土体、先行隧道内支设钢支撑等辅助措施控制地层和隧道变形。n　　7、江河地段应符合下列规定：　　（1）应详细查明工程地质和水文地质条件和河床状况，设定适当的开挖面压力，加强开挖面管理与掘进参数控制，防止冒浆和地层坍塌；　　（2）必须配备足够的排水设备与设施；　　（3）应采用快凝早强注浆材料，加强壁后同步注浆和二次注浆；　　（4）穿过江河前，应对盾构密封系统进行全面检查和处理；　　（5）长距离穿越江河时，应根据地层条件预测刀具和盾尾密封的磨损，制定更换方案；　　（6）应采取措施防止对堤岸的影响。　　8、地质条件复杂地段和砂卵石地段应符合下列规定：　　（1）穿过复杂地层、地段（软硬不均互层），应优先选择复合式盾构；　　（2）应综合考虑所穿过地段地质条件，合理选择刀盘形式和刀具配制方式、数量；　　（3）应选择适当地点，及时更换刀具或改变其配置，以适应前方地层的掘进；　　（4）应根据开挖面地质预测信息，调整掘进参数、壁后注浆参数和土仓压力，保证开挖面的稳定和掘进速度；　　（5）采用土压平衡盾构通过砂卵石地段时，应进行渣土改良；　　（6）采用泥水平衡盾构通过砂卵石地段时，应根据砾石含量和粒径确定破碎方法和泥浆配比；　　（7）遇有大孤石影响掘进时，应采取措施排除。第三节　区间隧道浅埋暗挖法的工程风险防范及监理工作要点　　（一）浅埋暗挖法的发展及施工工艺　　（二）地层超前支护及加固的工程风险防范及监理工作要点　　（三）隧道开挖及初期支护的工程风险防范及监理工作要点　　（四）防水层铺贴及二次衬砌的工程风险防范及监理工作要点　　（一）浅埋暗挖法的发展及施工工艺　　1、浅埋暗挖法的发展　　2、浅埋暗挖法的施工工艺　　1、浅埋暗挖法的发展　　早期的隧道暗挖施工采用传统的矿山法，传统矿山法的理论依据是“松弛理论”。　　1948年奥地利学者拉布采维茨提出新奥地利隧道施工方法，简称新奥法。新奥法的理论依据是“岩承理论”。　　中铁隧道工程局于1986年第一次将新奥法技术引入北京市复兴门地铁折返线工程，成功地完成了隧道最大跨度达14.5m的折返线工程,该项成果经鉴定取名为“浅埋暗挖法”。　　矿山法、新奥法、浅埋暗挖法的区别和联系：　　矿山法认为围岩可能由于扰动而坍塌，因此需要强支护，　　新奥法认为围岩本身有一定的承载能力，可以把喷锚衬砌和围岩看做是一个相互作用的整体。　　浅埋暗挖法是在新奥法的基础上发展起来的，其理论依据一致，施工方法也大体相同，只是施工的环境和支护的方式不同，浅埋暗挖法更适用于在城市中修建埋深较浅的地下工程。　　2、浅埋暗挖法的施工工艺　　浅埋暗挖法的施工工艺是针对埋置深度较浅、松散不稳定的土层和软弱破碎岩层施工而提出来的。相较新奥法而言，浅埋暗挖法更强调地层的预支护和预加固，浅埋暗挖法的施工程序如下图所示。　　n　　浅埋暗挖法的原理：　　利用土体有限的自立时间进行开挖和支护作业，使土体开挖后暴露的时间尽可能短，使初期支护尽早封闭成环。初期支护封闭成环后，隧道处于暂时的稳定状态，可通过监控量测，确认达到基本稳定状态时，再及时进行二次衬砌混凝士的灌注工作。　　浅埋暗挖施工的十八字原则：　　管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测　　（二）地层超前支护及加固的工程风险防范及监理工作要点n　　1、超前小导管注浆　　2、开挖面深孔注浆　　3、管棚超前支护　　1、超前小导管注浆　　超前小导管注浆这是开挖单线区间隧道所常用的方法，采用风镐打入。　　　　小导管超前注浆施工示意图　　超前小导管注浆的风险点：　　注将浆液配比及参数既无控制，注浆效果又不作严格检查，甚至只设管不注浆，结果影响开挖后开挖面的土体稳定；　　外插角过大，沿拱架内缘斜插下一拱架外缘，但外插角近30°～40°。小导管下方土体坍塌，影响开挖面的稳定。　　2、开挖面深孔注浆　　对于开挖断面较大的双线隧道或跨度较大的渡线隧道，因注浆小导管加固范围有限，故一般采用开挖面深孔注浆。水泥浆的配合比及注浆压力通过现场试验确定。　　n　　开挖断面深孔注浆孔布置示意图（单位：m）　　2、超前导管注浆监理要点　　（1）严格控制材料质量，对用于工程的钢管的规格、材质和注浆材料进行严格检查验收，合格后方可用于工程；　　（2）监理全数检查小导管的长度、数量、间距、安置角度、搭接长度是否符合设计，且检查安置牢固度；　　（3）检查小导管的长度、数量、间距、安置角度、搭接长度及安置牢固度；　　（4）注浆浆液材料、配比根据地质土质和试验确定；　　（5）要求施工单位通过试验确定注浆压力；　　（6）要求施工单位在注浆过程中认真做好注浆记录，确保设计要求的注浆加固范围和加固效果；　　（7）对加固地层效果，监理工程师监理合同施工单位，进行一定数量的检查（可采用钻取岩心或其它方法）。　　（8）初期支护完成后，要按设计要求进行其背后注浆，注浆材料符合设计要求，注浆压力通过试验确定，但不得过大，以防破坏初期支护、注浆过程中认真做好记录。　　3、管棚超前支护　　当地下铁道通过自稳能力很差的地层或区间隧道通过车辆荷载过大的地段，威胁到施工安全或地面邻近建筑物的安全时，为防止由于地铁施工造成超量的不均匀沉降，可采用管棚法。　　管棚施工的工艺流程为：封闭开挖面，设置钻机平台，铺设钻机走行轨，测定孔位，钻机就位，钻孔作业，钻机退出，安装管棚，注浆封孔、掘进衬砌。　　管棚钢管安装位置不准确或者角度偏差太大，都可能给拱架等施工带来一定的困难。　　一字形布置适用于峒室跨度不大、仅上部土层容易坍塌的地段；门字形布置适用于大型峒室工程上部土层不稳定地段；圆拱形适用于地铁隧道周围土层不稳定地段；正方形布置适用于大型峒室工程且松软土层段。　　　　管棚超前支护布管形式　　3、管棚超前支护的监理要点　　（1）管棚安装前应将工作面封闭严密、牢固，清理干净，并测放出钻设位置后方可施工。　　（2）管棚施工应符合下列规定：①钻孔的外插角允许偏差为5‰；②钻孔应由高孔位向低孔位进行；③钻孔孔径应比钢管直径大30～40mm；④遇卡钻、坍孔时应注浆后重钻；⑤钻孔合格后应及时安装钢管，其接长时连接必须牢固。　　（3）管棚注浆应符合下列规定：①n注浆浆液宜采用水泥或水泥砂浆，其水泥浆的水灰比为0.5～1，水泥砂浆配合比为1：0.5～3；②注浆浆液必须充满钢管及周围的空隙并密实，其注浆量和压力应根据试验确定。　　（三）隧道开挖及初期支护的工程风险防范及监理工作要点　　1、隧道开挖　　2、初期支护　　1、隧道开挖　　采用浅埋暗挖法施工地铁时，应根据工程特点、围岩地质条件、环境要求以及施工单位的技术状况等，选择适宜的开挖方法及掘进方式。根据土体的稳定性和隧道断面大小可以选用不同的开挖方式。　　对于区间隧道标准断面一般采用短台阶法或带临时仰拱的长台阶法开挖。　　对于断面较大的隧道，考虑分部开挖、分部支护和封闭成环的需要，可采用中隔壁法（CD法）、交叉隔壁法（CRD法）和侧壁导坑法（眼镜法）等。　　1）全断面法　　全断面法是将隧道的开挖断面一次开挖成形。　　　　全断面法　　全断面法一般适用于整体性良好（I～IV）的稳定围岩。采用全断面施工，应有充分而且配套的机械设备，如钻孔台车和高效率装运机械，喷射混凝土机械等。　　（2）台阶法　　台阶法主要是将隧道断面分成两部分开挖，即先挖上半部断面，再开挖下半部断面。　　n　　台阶法中包括长台阶法、短台阶法和超短台阶法，究竟采用何种台阶法，根据两个条件决定：一、初期支护形成闭合断面的时间要求，围岩越差，闭合时间要求越短；二、上断面施工所用的开挖、支护、出渣等机械设备对施工场地大小的要求。在软弱围岩中应以第一个条件为主，兼顾后者，确保施工安全。在围岩条件较好时，考虑如何更好的发挥机械效率，保证施工的经济性，故只要考虑第二个条件。　　①长台阶法　　上台阶超前不超过50m或5倍洞跨。施工是上下都可配同类机械进行平行作业，当机械不足时也可用一套机械设备交替作业，即在上半段面开凿一个进尺，然后再在下断面开挖一个进尺。当隧道较短时，亦可先将上半段面全部挖通后，再进行下半断面施工。一般用于稳定岩体。　　相对于全断面来说，长台阶一次开挖的断面和高度都比较小，只需配备中型钻孔台车即可施工，而且对维持开挖面的稳定也十分有利。所以，它的适用范围较全断面广泛，凡是在全断面中开挖面不能自稳，但围岩坚硬不用仰拱封闭断面的情况，都可采用长台阶法。　　长台阶法的风险　　有些单位为便于施工组织安排，采用长台阶施工方法，这种施工方法必须及时施作临时仰拱。半断面初期支护封闭成环，拱脚支撑在临时仰拱上，拱部荷载由临时仰拱承受，由于上半断面已形成独立的封闭环形稳定结构，它的长度将不受限制。但是有时考虑施作临时仰拱投资过大，将来还要拆除，就不设仰拱，又不及时进行施工监测，这样的长台阶施工是十分危险的。　　②短台阶法　　短台阶法上台阶长度1～1.5倍洞径，上下断面采用平行作业。　　由于短台阶法可缩短支护结构闭合的时间，改善初期支护的受力条件，有利于控制隧道收敛速度和量值。　　短台阶法的缺点是上台阶出渣时对下半断面施工的干扰较大，不能全部平行作业。为解决这种干扰可采用皮带机运输上台阶的渣土，或设置由上半断面过渡到下半断面的坡道，将上台阶的渣土直接装车运出。　　区间隧道一般地层施工采用短台阶法开挖。采用台阶法，一方面是利用台阶的土压力支挡前方工作面，保持开挖面稳定，另一方面利用台阶便于人工开挖。而采用短台阶，一方面便于人工翻碴，另一方面可以尽快开挖中层土方，便于尽早施作边墙支护和封闭仰拱，尽早使初期支护形成封闭的稳定结构。　　开挖时，应注意保留不少于2m的核心土，留核心土一方面可以抑制开挖面的变形，保持土体稳定，另一方面可以压缩拱部开挖土方时间，尽早在有限空间架设拱部格栅拱架，并喷射混凝土，尽早完成拱部初期支护。n　　短台阶法的风险：　　在实际施工中，有些工地运土车上了台阶，为了便于布置人力，往往将台阶拉得过长。结果是：①未封闭成环的初期支护是一个不稳定结构，使隧道长时间处于不稳定支护体系中。②半拱初期支护基础支撑在土体上，土体不可能提供足够的支撑力。半拱处于悬臂状态，悬臂过长，端头下沉，悬臂过长将会造成拱部拉裂，并造成事故。③台阶过长拖后了中层土体开挖，也拖后了封闭仰拱时间，导致隧道变形过大，地表下沉量过大。　　③超短台阶法　　上台阶仅超前3～5m，只能采用交替作业。　　由于超短台阶初期支护全断面闭合时间更短，更有利控制围岩变形。更能有效控制地表沉陷。所以超短台阶法适用于膨胀性围岩和土质围岩，要求及早闭合断面的场合。　　超短台阶法的缺点是上下断面相距较进，机械设备集中，作业时相互干扰大，生产效率低，施工速度较慢。　　（3）分部开挖法　　分部开挖法是将隧道断面分部开挖逐步成型，且一般将某部超前开挖，故也可称为导坑超前开挖法。分部开挖可分为：环形开挖预留核心土法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法、中洞法、中隔壁法、交叉中隔壁法。　　①环形开挖预留核心土法　　环形开挖预留核心土法，如下图所示，在土质及软弱围岩中使用较多。　　　　环形开挖预留核心土法具有施工开挖工作面稳定性好，施工较安全，但开挖中围岩要经受多次扰动，而且断面分块多，支护结构形成全断面封闭时间长，这些都有可能使围岩变形增大。因此，常要结合辅助施工措施对开挖工作面及其前方岩体进行预支护和预加固。　　②n单侧壁导坑法　　单侧壁导坑法，如下图所示　　　　单侧壁导坑法是将断面横向分成三块或四块，每步开挖的宽度较小，而且封闭型的导坑初期支护承载能力大，所以，但侧壁导坑法适用于断面跨度大，地表沉陷难于控制的软弱松散围岩中。　　③双侧壁导坑法　　当隧道跨度很大，地表沉陷要求严格，围岩条件特别差，单侧壁导坑法难以控制围岩变形时，可采用双侧壁导坑法，如下图所示。现场实测表明，双侧壁导坑法所引起的地表沉陷仅为短台阶法的l／2左右。　　　　④中洞法　　中洞法，如下图所示。在连拱隧道或单线隧道的喇叭口地段，先开挖两洞之间中隔墙部分，并完成中隔墙混凝土浇筑后，再进行左右两洞开挖的施工方法。　　　　中洞法　　⑤中隔壁法（（CD法）　　中隔壁法（（CD法），如下图所示，可适用于IV～V级围岩的浅埋双线隧道。施工时应沿一侧自上而下分为二或三部进行。该法应采用台阶法先分部施工拱部初期支护，后施工下台阶及仰拱。上下台阶的左右洞体施工时，前后错开距离不应小于15mn。　　　　中隔壁法（（CD法）　　⑥交叉中隔壁法（CRD法）　　交叉中隔壁法（CRD法），如下图所示。可适用于Ⅳ～VI级围岩浅埋的双线或多线隧道。采用交叉中隔壁法施工，除应满足中隔壁法的施工要求外，还应满足以下要求：①设置临时仰拱，步步成环；②自上而下，交叉进行；③中隔壁及交叉临时支护，在灌注二次衬砌时，应逐段拆除。多用于车站施工。　　　　交叉中隔壁法（CRD法）　　1、隧道开挖的监理要点　　（1）要求开挖必须在降水后进行，确保无水施工。　　（2）要求承包单位在开挖前制定防坍塌、流砂、涌水、下沉过量等方案，备好抢险物资，并在现场堆码整齐。　　（3）要求承包单位在开挖前确定实际开挖断面尺寸。　　（4）严格控制开挖断面尺寸，不得欠挖，超挖值应控制在150mm以内。　　（5）必须坚持先加固后开挖的原则，坚决杜绝不注浆加固地层就开挖的蛮干现象。　　（6）施工必须坚持挖、支、喷三环节紧跟的原则，即开挖一步，格栅架支一步，喷射混凝土一步，严禁开挖二步或多步后再施工初期支护的现象。　　（7）要求承包单位在开挖全过程中进行地质和水文地质的观测，做好记录，并利用地质推断法预测掌子面前方一段距离内的地质和水文地质情况，为下步开挖作好预案，遇有不良地质和水文地质时要及时做好反馈和采取有效的处理措施。　　（8）加强地质超前勘探，开挖过程中一旦发生坍塌、流沙、涌水、地下管线损坏、洞体裂纹、异常的超允许值（速率）下沉和变形等立即停止开挖，封闭掌子面，查明原因采取有效措施，减少损失，保证安全。n　　2、初期支护　　浅埋暗挖法常用的初期支护形式是钢格栅和喷射混凝土，浅埋暗挖法要求初期支护具有足够的强度和刚度。　　在技术、经济的合理范围内，尽可能减小初期支护的变形量，目的是控制土体位移，减少地表沉降。　　开挖及初期支护施工过程中容易发生的问题及处理措施见下表施工中的现象一般措施进一步措施正面变得不稳定1.缩短一次掘进长度；2.开挖时保留核心土；3.正面喷射混凝土；4.用插板或并排钢管打入地层进行预支护1缩小开挖段面；2.正面打锚杆；3.采取辅助施工措施对地层进行预加固开挖面顶部小坍塌增大1.缩短开挖时间及提前喷射混凝土；2.采用插板或并排钢管；3.缩短一次开挖长度；4.开挖面暂时分步施工1.加钢支撑；2.预加固地层开挖面出现涌水或涌水量增大1.加速混凝土硬化（增加速凝剂等）；2.喷射混凝土前作好排水；3.加挂网格密的钢筋网4.采取排水方法；5.预加固围岩地基承载力不足，下沉增大1.开挖时不要损害地基围岩；2.加厚底脚处喷射混凝土，增加支撑面积。3.增加锚杆；4.缩短台阶长度,及早闭合支护环；5.用喷射混凝土作临时底拱；6.预加固地层n产生底鼓及早喷射底拱混凝土1.在底拱处打锚杆;2.缩短台阶长度,及早闭合支护环喷射混凝土脱离甚至塌落1.开挖后尽快喷射混凝土；2.加钢筋网；3.解除涌水压力；1.加厚喷层打锚杆或增加锚杆喷射混凝土层中应力增大,产生裂缝和剪切破坏1.加钢筋网；2.在喷射混凝土层中增设纵向伸缩缝3.增加锚杆（用比原来长的锚杆）；4.增加钢支撑锚杆轴力增大,垫板松弛或锚杆断裂　1.增强锚杆（加长）；2.采用承载力大的锚杆；3.为增大锚杆的变形能力,在垫锚板间加入弹簧垫圈等钢支撑中应力增大,产生屈服松开接头处螺栓,凿开喷射混凝土层，使之可自由伸缩1.增强锚杆；2.采用可伸缩的钢支撑,在喷射混凝土层中增设纵向伸缩缝净空位移量增大,位移速度变快1.缩短从开挖到支护的时间；2.提前打锚杆；3.5.增强锚杆；6.缩短台阶长度,提前闭合支护环；7.在锚杆垫板间加入弹簧垫圈;n缩短台阶、底拱一次开挖长度；1.当喷射混凝土开裂时,设纵向伸缩缝5.采用超短台阶法,或在上半断面建造临时底拱　　钢格栅在浅埋暗挖初期支护中被广泛采用，其原因一方面是因为钢格栅与喷射混凝土能紧密结合，另一方面是因为钢格栅在拼装成环后，具有一定的强度和刚度，在喷射混凝土尚未具备足够强度之前，钢格栅可以单独承担来自土层的一部分荷载。　　在开挖以后，土体自承稳定的时间极短，在喷射混凝土达到设计强度以前，格栅拱架是主要支撑结构，因此要求拱架能单独承受2～4m土体荷载并密贴土体。拱架基础必须支牢，必要时设置斜向支撑注浆锚管。　　2、初期支护钢格栅的监理要点　　（1）检验格栅、纵向联结筋、钢筋网所用材料及连接配件的种类、型号、规格是否符合设计要求，对不符合要求的材料、配件严禁使用。　　（2）要求承包单位在格栅加工前，确定格栅加工尺寸。　　（3）格栅第一榀制作好后要进行试拼，经承包单位自检，监理验收后方可进行批量生产。　　（4）对加工的格栅，监理工程师应分批进行检查验收。　　（5）格栅架立后，监理工程师要严格进行安装和连接质量的隐蔽检查。　　喷射混凝土的风险点：　　浅埋暗挖隧道施工，一般都是以循环节进行开挖，要求挖、支、喷三环节紧跟。喷射混凝土不密实是影响初期支护效果的关键因素。在钢筋密集地段实施喷射混凝土是一件比较困难的事，回弹大，而且钢筋背后不容易密实，所以规范规定双层钢筋网喷混凝土必须喷完一层，再挂第二层网喷第二层。挂在格栅表面的喷混凝土要清除后再喷，不然钢筋背后是无法喷实的。不密实的初期支护存在严重隐患，而且地下水极易锈蚀钢筋，影响初期支护的寿命。　　2、初期支护喷射混凝土监理要点n　　（1）严格控制喷射混凝土的材料和配比　　（2）受喷面不得有滴水、淋水现象，如有滴水、淋水现象首先做好治水工作。　　（3）钢筋网的网格尺寸、布设位置要符合设计或规范要求，并搭接绑扎牢固。　　（4）喷射作业要分段、分片自下而上进行，喷头与受喷面要垂直。　　（5）喷射混凝土应分层进行喷射，且应密实（特别应注重格栅与壁面间），一次喷射厚度以混凝土不滑移、坠落为准。分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若超过终凝1h以上时，则受喷面应用水、风清洗。　　（6）对喷射混凝土的回弹料要及时给予清除，严禁将回弹料堆积于喷射混凝土内。　　（7）重视养护，混凝土终凝后2h，应洒水养护，养护时间不得小于14d；洒水次数以能保持混凝土充分湿润为度。气温低于+5℃时，不得浇水养护。　　（8）喷射混凝土冬季施工应符合相关规定。　　（9）喷混凝土厚度要符合设计和规范要求，喷混凝土面要基本平整，圆顺。　　（10）做好喷射混凝土强度的质量检查。　　（四）防水层铺贴及二次衬砌的工程风险防范及监理工作要点　　1、防水层施工　　2、二次衬砌　　1、防水层施工　　地铁工程对防水要求很高，隧道区间二次衬砌成洞后只允许偶见渍迹。二次衬砌完成后,防水若出现渗漏将成为十分棘手的问题,n同时会给日后的地铁运营带来安全隐患。　　隧道开挖过程中，由于围岩扰动会造成初期支护结构变形，故要求结构防水层在初期支护趋于基本稳定后进行铺贴。　　防水层施工程序　　　　1、防水层施工的监理要点　　（1）铺贴防水层的基面应坚实、平整、圆顺、无漏水现象，基面平整度为50mm。阴阳角处理应符合相关规定　　（2）防水层的衬层应沿隧道环向由拱顶向两侧依次铺贴平顺，与基面固定牢固，其长、短边搭接长度均不应小于50mm。　　（3）防水层塑料卷材铺贴应符合相关规定。　　（4）隧道结构采用其他卷材和涂膜防水层施工时，应按相关规定执行。　　（5）防水施工的成品保护和渗漏点处理补救措施。防水施工应严格按设计要求进行，结构钢筋施工过程中要监督施工单位采取防水保护措施。二次结构完成后，发现渗漏点要求施工单位及时查明原因，制定可行方案，经监理审批后严格实施。　　2、二次衬砌　　初期支护基本稳定，防水层铺设完毕经隐蔽工程检查合格后，可以开始灌注二次衬砌。如果隧道断面较大，等待初期支护变形达到基本稳定需要很长时间，也可提前施作二次衬砌，这时的二次衬砌将要承受初期支护变形传来的压力。n　　采用浅埋暗挖法施工时，根据初期支护现场监测的变形数据，适时进行二次衬砌混凝土的灌注作业。通过现场的监控量测，掌握隧道施工动态，提供围岩与支护结构的工作信息，指导二次衬砌施作时间，这是浅埋暗挖法中二次衬砌施工与一般隧道衬砌施工的主要区别。　　二次衬砌和初期支护共同构成隧道的受力结构，承担围岩压力，如果初期支护变形，会将一部分受力转移到二次衬砌，因此二次衬砌是地铁区间隧道重要的支护形式。二次衬砌也是区间设备安装基面，其断面尺寸应能保证设备安装限界的要求。　　二次衬砌混凝土浇筑必须确保拱顶混凝土密实，钢筋绑扎时不应破坏防水层。二次衬砌背后注浆时应注意合理的注浆压力，防止由于注浆压力过大引起二次衬砌结构开裂。　　2、二次衬砌施工监理要点　　（1）二次衬砌施作时间应符合：初期支护周边收敛速度有明显减缓趋势，收敛速度小于0.15mm/d，拱顶下沉速度小于0.1mm/d。累计收敛量已达到总量的80%。初期支护表面如有裂纹，应不再发展。满足上述条件方可进行混凝土施工。　　（2）在灌注衬砌混凝土之前，检查开挖断面是否符合设计要求。　　（3）模板台车就位后，要求施工单位进行位置、尺寸的检查。　　（4）预留误差量和预留沉落量应保证二次衬砌不侵入区间隧道建筑限界。　　（5）混凝土宜采用输送泵输送，坍落度应为：墙体l00～l50mm，拱部160～2l0mn；振捣不得触及防水层、钢筋、预埋件和模板。　　（6）衬砌混凝土达到设计强度后，向拱顶部位进行压浆处理，以使衬砌与围岩全面紧密接触，以限制围岩后期变形，改善衬砌受力状态。第四节　联络通道的工程风险防范及监理工作要点　　（一）联络通道常用的施工工法及对比　　（二）联络通道工程风险防范及监理工作要点　　联络通道断面一般跨度为2.0～3.0m，墙高2.5～3.5m，断面一般为直墙拱形。隧道长度通常只有6～15m。土体开挖量较小，一般小于200m3n。　　联络通道工程量虽小，但风险较大，如施工方法选择不当，不但会引发联络通道本身的工程事故，还会影响主隧道的稳定。　　（一）联络通道常用的施工工法及对比　　1、土体加固矿山法　　2、顶管法　　3、联络通道常用工法综合指标比较　　1、土体加固矿山法　　联络通道周围地层为透水性强、自稳能力差的松散砂土或饱和软粘土时，必须对施工区域土体进行加固，才能保证施工安全及减小对周围环境的影响。土体加固多使用冻结加固和灌注加固技术。灌注加固包括三重管高压旋喷注浆技术、深层搅拌桩加固技术、钻孔灌注桩技术和分层劈裂注浆技术等。　　（1）矿山法侧向暗挖施工　　该法联络通道开挖构筑施工以“新奥法”施工的基本原理为指导，边开挖边施加临时支护，视围岩压力的不同，二次支护可采取喷射混凝土、钢筋锚杆、钢筋网和钢拱架单独使用或相互组合支撑的形式。　　该法如果土体加固质量控制不好，高压旋喷桩（或深层搅拌桩）可能出现桩与桩之间咬合不好或者出现断桩现象，加固土体不能连成一体，在开挖过程中容易造成掌子面坍塌以及冒顶漏水等现象。　　该法造价相对较低，在南方软土地区使用较为广泛。　　（2）矿山法竖井开挖施工　　竖井矿山法是在联络通道的中部从地面向下开凿临时工作竖井，利用工作井向两端开挖，具有两个工作面，施工速度较快，对主体隧道稳定有利。该法占用地面，对地面活动有影响。　　（3）冻结加固矿山法施工　　冻结法最初主要应用于矿井工程中，目前已在地铁隧道、联络通道及盾构进出洞等工程中得到广泛应用，尤其适合于含水量较大的土层。该法先从主隧道内用水平冻结技术加固其周围土体，然后再暗挖施工。n　　2、顶管法　　顶管法适合于含水量较少、土体自立性较好的粉质粘土、硬质粘土等土层。　　它与加固土体暗挖法最大的不同在于：管节作为结构构件的同时也起着开挖面支护的作用，既不影响交通，也不破坏原有管线对环境影响小，机械化程度高，施工速度快。　　为防止顶管顶进的顶力作用在主体隧道上产生的不利变形，须对主体隧道进行加固处理并采用合理的后顶装置。　　3、联络通道常用工法综合指标比较　　n　　（二）联络通道工程风险防范及监理工作要点　　1、矿山法侧向暗挖法　　2、矿山法竖井开挖　　3、冻结加固矿山法　　4、顶管法　　地铁区间隧道和联络通道连接处，因施工时在主隧道一侧拆除部分原结构，造成周围土体的二次扰动，使主体结构受力发生变化。如果施工措施不当，可能引起开口处的结构坍塌。同时接口处由于防水施工比较复杂，容易成为渗漏点。　　1、矿山法侧向暗挖法　　矿山法侧向暗挖法风险点　　土体加固的过程中，如果加固土体搅拌不均匀，存在夹层，在开挖的过程中容易出现流砂，造成地表沉降过大，主隧道管片变形过大，甚至导致主隧道坍塌。　　支撑不及时或者刚度不够。可能出现联络通道周围土体变形过大，引起主隧道变形。　　1、矿山法侧向暗挖法监理要点　　（1）严格控制搅拌桩垂直度，以确保搅拌加固的均匀性，降低地面隆起的程度。　　（2）优化桩的直径和间距布置，可以有效地减小之后的整修工作，并可以降低临时支撑的要求。　　（3）在现场的地质条件下，对搅拌桩的有效直径和相关的注浆参数进行测试，在现场条件允许的情况下.应尽量多进行几组测试。应按要求进行足量的测试。　　（4）施工过程中，应保证及时支撑，并应保证临时支撑的足够刚度。　　（5）在施工过程中，应加强对隧道的变形监测，以及地表沉降的监测。　　2、矿山法竖井开挖　　矿山法竖井开挖风险点　　土体如固不好，易造成工作井坍塌井或发生涌砂涌水现象。　　矿山法竖井开挖的监理要点：　　（1）加强井壁位移和地表沉降的监测；　　（2）严格控制加固土体的质量，这是保证竖井施工的关键。　　3、冻结加固矿山法　　冻结加固矿山法风险点　　冻结施工的过程中，如果出现冻胀力过大，隧道可能出现位移过大，而导致出现渗漏水等情况，影响隧道的正常使用。冻结加固不均匀，存在夹层，也容易出现地下水和泥沙涌入的危险。冻结管偏斜，容易造成冻结帷幕交圈延误。n　　3、冻结加固矿山法监理要点　　（1）冻结过程中，严格控制冻结管的间距，确保冻结质量；并加强进回路盐水温度监测，冻土温度监测。卸压孔压力监测，隧道变形监测，以及地表变形监测。　　（2）为了减小冻胀对隧道的影响，在冻结前隧道内应安装预应力隧道支架，施工中可根据观测到的隧道变形情况调整支撑点的预应力，以控制隧道的变形。　　（3）在主隧道开口处一旦发现土体有异常现象，应立即采取稳定结构的措施，继续冻结土体；用探孔来判断冻土壁是否冻结稳定正常时，探孔应设在冻结壁薄弱处，探孔处应无大量涌砂、喷水现象。　　（4）若在土体开挖过程中，出现流砂等异常现象，应立即停止开挖施工，并封闭工作面，加大制冷量。　　（5）为减小土体解冻产生的沉降量，可通过隧道及联络通道预留的注浆孔，采取跟踪注浆的形式，根据观测到的隧道及地层沉降情况，及时地对地层进行补偿注浆。　　4、顶管法　　顶管法的风险点　　顶管顶进的方向控制问题，是当前顶管施工的一个难点，如果顶进方向出现偏差，则可能增加管节的弯距和扭距，可能出现渗漏水的现象，影响施工质量。在软土地区施工，由于开挖面多是淤泥质粘土，呈饱和状态，且有水平多层粉砂，自由水的压力有可能使开挖面失稳，引起水土坍塌现象。顶管的后座顶力过大，也有可能造成主隧道的破坏。　　4、顶管法监理要点　　（1）采用高精度顶管方向控制仪器，加强监测，以确保顶管的方向正确。　　（2）采用合理的注浆材料，来最大限度地减少摩阻力，避免顶力过大引起主隧道结构变形破坏。