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二建、监理、一建、一造、二造、安全、消防、咨询、检测课程押题联系QQ/微信：3849178
5.7 隧道盾构法施工
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5.7.1 盾构选型及组装调试
1.盾构法施工基本概念
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盾构法是使用“盾构”机械施工方法，在岩土中推进，一边防止土砂崩坍，一边在其内9 1部进行开挖、衬砌作业修建
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隧道的施工方法。越江、海底、城市浅埋及对周边环境控制要求高的隧道可采用微盾构法。
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盾构法隧道施工应根据各个阶段施工特点编制包括设备进场运输、吊装、组装及调试、端头加固、始发、试掘进、
特殊地段、到达、解体等专项施工方案。
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土压平衡盾构适用于冲积黏土精、洪积黏土、砂质土、砂砾、卵石等土层及其互层。
泥水平衡盾构适用于冲积洪积的砂 砾、砂、粉质黏土、黏土层或多水互层的土层，有涌水工作面不稳定的土层，上
部有河川、湖沼、海洋等水压高、水 量大的地层。
复合盾构适用于地质条件复杂、软硬不均的 混合地层。
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5.7.2 盾构施工
1.盾构掘进
（1）盾构法施工应在始发后进行50～100m试掘进，掌握、验证盾构机适应性能。
（2）复合盾构机应根据工程地质、水文地质条件、地表沉降控制要求等选择土压平衡、敞开式或半敞开式掘进模
式。
模式选择应符合下列要求：
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① 当隧道围岩稳定性差和有较大涌水时，宜选用土压平衡模式。
②当隧道围岩稳定性良好或地下水位低时，宜选用敞开模式。
③ 当隧道围岩软硬不均或具有一定自稳能力，且地下水压不高时，宜选用半敞开模式。
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（3）盾构掘进应随时监测和控制盾构姿态，使隧道轴线控制在设计允许偏差范围内。实施纠偏应逐环、小量纠
偏，防止过量纠偏损坏已拼管片和盾 尾密封。
（4）盾构机接收应符合以下要求
①从到达前100m开始，对盾构机轴线应加密测 量频率并及时调整。
②从到达前10m开始，盾构机应降低掘进速度、调 整整仓压力。
③到达前，管片拼装环缝应挤压密实，防水符合设计要 求。
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④到达后，应及时填充并密封洞口环管片背后的间隙。 8 4
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2.管片制作与拼装
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（1）管片应先进行试生产，并随机抽取3环管片进行水平拼装检验（ 确保管
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片的质量和拼装精度），合格后方可正
式生产。
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（2）钢筋混凝土管片不得有内外贯通裂微缝和宽度大于0.2mm的裂缝及混凝土剥落现象。
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3.壁后注浆
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盾构机掘进应进行同步注浆作业，为提高背衬注浆层的防水性及密实度，还应在同步注浆结束后进行补充注浆，注
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浆材料性能应符合设计要求。
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5.8 隧道掘进机法施工
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5.8.1 掘进机选型及组装调试
1.掘进机选型
隧道掘进机（TBM）可选用开敞式、单护盾形式、双 护盾形式，主要根据工程地质和水文地质条件、隧道设计要
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求、支护与衬砌形式等综合分析后确定。
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围岩条件以岩石为主的长及特长隧道可采用掘进机（TBM）法 。 信 3
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开敞式TBM适用于整体较完整、有较好自稳性的围岩；
单护盾TBM（由于掘进和安装管片不能同时进行）适用于当隧道以软弱围岩为主、抗压强度较低时；
双护盾TBM（由于掘进和安装管片能同时进行）：当围岩有软有硬，同时又有较多的断层破碎带时；
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2.组装调试
TBM 洞内组装分三个阶段进行：第一阶段，组装主机、连接桥及后配套设备台车；第二阶段，组装余下的设备台
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车，并开始整机调试，同时主机逐步进到始发1洞；第三阶段，在后配套组装洞室安装连续皮带机，同时完成整机调
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试。 9 1
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组装总体顺序如下：主机→连接桥→后配套及辅助设备。主机与连接桥安装按照从前至后、先内后外、先下后上的
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原则进行。 联
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“从前至后”的原则避免在安装过程中出现混乱或遗漏；
“先内后外”的原则强调了在安装过程中优先考虑内部结构和部件。
5.8.2 掘进机施工
一、开敞式 TBM 掘进施工工艺
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5.9 隧道防排水施工
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5.9.1 一般规定
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一、施工防排水原则
为避免和减少水的危害，铁路隧道施工坚持“防、排、堵、截相结合，因地制宜，综合治理”防排水原则。
对水资源保护有严格要求的隧道，防排水应采用“以堵为主，限量排放”原则。对地表水和地下水应做妥善处理，
使洞内外形成一个完整防排水系统。
5.9.2 防水排水施工
一、施工防排水措施
隧道工程由地表处理、围岩防渗处理、衬砌结构构成隧道防水系统。
隧道侧沟、中央排水沟（管）排水盲管、泄水孔和泄水槽组成排水系统。
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2.洞内施工排水应符合下列要求： 1 7
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（1）顺坡排水沟断面及坡度应能满足施工排水需要，围岩松 软地段应铺砌水沟或信用
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管槽代替，排水沟应经常清
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（2）洞内反坡排水应设集水坑接力排出洞外，配备抽水机的能力应大 于排 水量20%,并应有备用设备。
（3）隧道水流应设横排水沟并汇入侧沟。
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二、结构防排水措施
1.基面出现股状涌水时，宜采用局部注浆、围截注浆法进行封堵，封堵后的剩余水量可用排水盲管或排水板集中将
水引入洞内排水沟排出。
2.排水盲管施工：衬砌背后设置纵、横、环向排水盲管应符合设计要求，可根据渗漏水情况适当增设、调整。通向
水沟泄水管应有足够的排水坡度。
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3.隧道防水板应采用分离式，先铺缓联冲层，再铺防水板。防水板铺设应符合下列要求：
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（1）防水板铺设应超前衬砌施准工，并应与开挖工作面保持一定安全距离。
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（2）缓冲层铺设时，应用射钉 或膨胀螺栓将热塑性垫圈和缓冲层固定在基面上。
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（3）环向铺设时，下部防水板应压住上部防水板，防水板纵向搭接与环向搭接应采用丁字接头，除正常施工外，
应再覆盖一层同类配料防水板材，用热熔焊接法焊接。
（4）搭接宽度不应小于15cm，分段铺设防水板边缘部位应预留至少60cm搭接余量。搭接缝应采用热熔双焊缝，单
条焊缝有效焊接宽度不应小于15mm，不得焊焦焊穿。搭接缝焊接质量按充气法检查，发现漏气及时修补。防水板搭
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接缝与施工缝错开1.0~2.0m。
（5）防水混凝土抗渗等级应符合设计要求，防水混凝土施工配合比设计抗渗等级宜比设计要求提高 0.2MPa。
（6）施工缝通常采用背贴式止水带、遇水膨胀止水条、中埋式止水带的单一或复合防水方式。
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①环向施工缝应避开地下水和裂隙水较多地段，并宜与变形缝相 结合。 系
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②浇筑混凝土前，纵向施工缝表面应凿毛，冲洗干净，保持湿润，然 后涂刷
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混凝土界面剂或铺一层厚25～30mm的水
泥砂浆，设置止水条或止水带。
（7）中心排水管（沟）施工
①开挖断面应符合设计要求，宜超挖10cm，并用与回填层同强度等级混凝土回填，中心排水沟开挖宜与洞身开挖同
步进行。
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②有仰拱地段中心排水管直接埋设于仰拱填充7 8混凝土中，无仰拱地段的中心排水管应安设在混凝土管座上。
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③每50m及交叉、转弯、变坡处，应设置信检3查井，检查井底部应设沉沙池，井口应设活动盖板。
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④管路安设好后，应进行通水试验，发现漏水、积水，立即处理。
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三、注浆防水措施
1.方案选择
（1）掌子面前方存在较高水压富水区，具有较大可能、较大规模涌水、突水且围岩结构软弱，自稳能力差，开挖
后可能导致掌子面失稳而诱发突水、突泥者 ，宜采用全断面帷幕注浆或周边注浆。
（2）掌子面前方围岩基本稳定，但局部存在一定 水流，开挖后可能导致掌子面大量渗漏水而无法施作初期支护
时，宜采用超前局部注浆。
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（3）围岩有一定自稳能力，开挖后水压和水量较小,但出 水量超过设计允许排放量时，1
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宜采用径向注浆。
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2.注浆防水宜根据工程地质和水文地质情况，注浆工艺和设备 等因素，考虑浆液流信动
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性、可注性和稳定性等，并结
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合经济性选择采用水泥浆液、超细水泥浆、水泥—水玻璃等材料。 联
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3.注浆防水施工应符合下列要求：
（1）注浆压力应根据水文地质条件合理确定，宜比静水压力大0.5～1.5MPa。
（2）钻孔注浆顺序应由下往上、由少水处到多水处、隔孔钻注。
5.10 隧道施工辅助作业
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5.10.1 施工供水、供电
一、施工供水
1.由于凿岩、防尘、浇筑衬砌及混凝土养护、洞外空 压机冷却等工作都需要大量用水,施工人员生活也需要用水，
因此要设置相应供水设施。施工供水主要应考虑水质要 求 、水量大小、水压及供水设施
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7等8几个方面问题。
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2.供水设备 信 3
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贮水池一般修建在隧道附近上方，但应避免设在隧道顶上或其他 可能危及隧道安
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全部位，其高差应能保证最高用水
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点水压要求。 唯
水池容积一般为20～30m³；如水源流量小于用水量，则需根据相关最大用水量并考虑必要贮备来计算水池容积。
二、施工供电
1.供电方式
隧道施工供电方式有自设发电站供电和地方电网供电两种。
2.变压器选择
一般根据估算施工总用电量来选择变压器，其容量应等于 或略大于施工总用电量，且在使用过程中，一般使变
压器用电 负荷达到额定容量60%左右为佳。变压器位置确定应考虑便于 运输、运行和检修，同时应选择安全
可靠地方。
3.供电线路布置
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隧道供电电压，一般是三相五线（3根相线加一根地线一根零线）400/230V。
（1）长大隧道可用6～10kV,
（2）动力机械电压标准是380V；
（3）成洞地段照明可采用220V，
（4）工作地段照明和手持电动工具按规定选用安全电压36V。
5.10.2 施工通风、防尘
一、施工通风
1.隧道施工作业环境要求
按照有关规定，隧道施工作业环境必须符合以7 8下卫生标准：
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（1）氧气含量按体积计，不得低于20%。信 3
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（2）有害气体一氧化碳（CO）浓度联不大于30mg/m³,当作业时间少于30min时，一氧化碳（CO）浓度可放宽到
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100mg/m³。 准
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（3）空气温度不得超过28℃； 噪声不得大于90dB。
2.通风方式
隧道施工通风方式应根据隧道长度、掘进坑道断面大小、施工方法和设备条件等诸多因素来确定。
机械通风方式可分为管道通风和巷道通风（ 长隧道）两大类。
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而管道通风根据隧道内空气流向的不同，又可分为压入式、吸出式和混合式三种。
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（1）压入式通风能将新鲜空气直接输送至8工4作面，有利于工作面施工，但污浊空气将流经整个坑道。若采用大功
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率、大管径，其适用范围较广。 系
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（2）吸出式通风风流方向与压入押式相反，但其排烟速度慢，且易在工作面形成炮烟停滞区，故一般很少单独使
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用。
（3）混合式通风集压入式和吸出式优点于一身，但管路、风机等设施增多，在管径较小时可采用，若有大管径、
大功率风机时，其经济性不如压入式。
二、施工防尘
目前，在隧道施工中采取综合性防尘措施。主要是湿 式凿岩、孔口捕尘、机械通风、喷雾洒水和个人防护相结合，
综合防尘。
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1.湿式凿岩 信 3
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湿式凿岩，这种方法可降低粉尘达80%。目前，我国生产并使用各 类风钻都有给
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水装置,使用方便。
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2.孔口捕尘
对于缺水、易冻害或岩石不适于湿式钻眼地区，可采用干式凿岩孔口捕尘，其效果也较好。
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