盾构隧道管片横向变形规律及影响因素分析

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浅论上海地铁盾构法施工的隧道后期变形

浅论上海地铁盾构法施工的隧道后期变形摘要文章以上海市轨道交通M8线淮海路站～复兴路站区间隧道的施工为例，对引起隧道施工后期变形的多种因素进行分析，并阐述了防治措施。

关键词盾构法隧道后期变形影响因素防治措施1 概述在上海地铁隧道施工过程中，经常发现已拼装成环的隧道在刚离开盾尾或脱离盾尾3～4环后，就发生环面不平整现象，即D块管片滞后于B1、B2块管片，B1、B2块管片滞后于L1、L2块管片，从而产生管片角部碎裂，影响隧道的施工质量。

通过对环缝错位现象的分析，认为这种现象是由于成环管片在出盾尾后发生了隧道的后期变形（上浮或沉降）而导致的。

以上海轨道交通M8线复兴路站～淮海路站区间隧道施工的有关数据为依据，阐述影响隧道后期变形的各种因素，并介绍相应的防治措施。

2 工程概况上海轨道交通M8线复兴路站～淮海路站区间隧道起始于复兴路站北端头井，止于淮海路站南端头井，推进里程为SK20+236.595～SK19+409.846，全长826.749 m,在SK19+785.640处设有1条联络通道。

土压平衡盾构机由复兴路站北端头井下井，出洞后上行线沿西藏南路往北推进，途径自忠路、方浜路、浏河路、会稽路、寿宁路、桃源路、淮海路，穿越众多管线后到淮海路站南端头井。

盾构机在淮海路站端头井内调头后，下行线沿西藏南路往南推进到复兴路站北端头井（见图1）。

图1 区间隧道示意图3 工程地质工程地质是影响隧道后期变形的主要因素之一。

本工程隧道穿越的土层为④淤泥质粘土层、⑤1粉质粘土层，各土层性能指标及特征见表1。

4 影响隧道后期变形的主要原因及分析4.1 设计轴线复兴路站～淮海路站区间隧道最大坡度为-11.675‰，隧道顶覆土厚9.0～16.3 m。

上、下行线隧道推进竖向轴线坡度见表2。

设计轴线为下坡的隧道段，后期发生隧道上浮的现象比较普遍，在坡度发生变化的竖曲线段，隧道上浮特别严重。

如图2是设计坡度为-11.607‰的1段上行线（375～530环）隧道后期上浮曲线，其后期上浮量大部分均超过30 mm，仅有1处为15 mm，最大值达到82 mm。

盾构隧道横向变形规律与影响因素分析

ＬＯＷＣＡＲＢｏＮＷ０ＲＬＤ２０１７／７
绿色交通
盾构隧道横向变形规律与影响因素分析
杨喜（广州地铁设计研究院有限公司，广东广卅ｆ５１００１０）
【摘要】以盾构隧道衬砌变形测量数据为基础，通过对典型地层、纵向连续变化的覆土厚度等相关不同边界条件下盾构隧道横向变形进行比较，结合实测数据进行对比分析，分析表明： ① 实施后的管片变形为管片拼装偏差、环纵向连接相互作用、荷载作用下的结合，并在接缝处产生及发展。②在常规荷载作用下，盾构隧道始发、接收、曲线段、纠偏段中拼装偏差占管片横向变形的比例较大。
图２２ — ２、５ — ５直径变形纵向变化曲线
实际在盾构隧道施工过程中，由于预制管片的刚度相对
较大、接缝部位刚度相对较小．初始的拼装偏差及环向、纵向拼装骨架形成后，然后在荷载的长期作用下形成理论上的横截面椭圆化。本文通对一般正常设计荷载下隧道横向变形量的主要影响因素进行分析．并对变形形状进行分析．对盾构隧道施工指导及管片拼装要求、并对
１工程概况
本次分析盾构法隧道结构形式为圆形．管片外径６．０ｍ．内径５．４ｍ，管片厚度０．３ｍ．宽度１．５ｍ。分块数为６块（管片由一
块封顶块、两块邻接块、三块标准块构成）。环间采用错缝拼装，纵缝和环缝均采用螺栓连接，管片混凝土等级为Ｃ５０。

盾构隧道管片拼装纵缝变形规律研究

缝张角的关系，研究管片拼装阶段纵缝变形规律，进而分析其密封垫张开量，为今后盾构隧道双道密封
垫设计、施工提供借鉴。
叫≮镪磷了
Ｆｉｇ．１
泰客
釜
图１衬砌圆环构造断面示意（单位：ｍｍ）
ＳｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｌｌｅｔｕｎｎｅＩｓｅｇｍｅｎｔ五ｎｇ
２工程背景
某盾构隧道越江段线路隧道外径１１．２ｍ、内径
椭圆竖轴
８％ｏＤ
椭圆
１０％ｏＤ
椭圆
１００８８ —１１２
竖轴椭圆
横轴
１００８８ —１１２
椭圆
内外张角都是最大的，因此封顶块位于±３２．７２７２。的位置是管片拼装的最不利位置。基于以上计算结果进行分析．由于封顶块位
３．３计算结果分析
于±３２．７２７２。拼装位置时管片对称于水平轴，其接缝
３
５
７
摘要文章基于对管片拼装阶段的拼装过程以及管片受力情况的分析．采用有限元软件对不同拼装椭圆度、不同封顶块位置下的纵缝张角变化规律进行了研究，并在此基础上计算得出封顶块处于最不利位置时密封垫处的最大内外张开量。研究结果表明，在管片拼装阶段，拼装椭圆度与管片间张角呈线性关系；在相同拼装椭圆度下，封顶块位置对张角的大小有影响，在封顶块位置角度为±３２．７２７６。时张角最大，并且在该位置下椭圆度为±５％。Ｄ时密封垫处的最大张开量为５．１
ＭＯＤＥＲＮＴＵＮＮＥＬＬⅡ呵ＧＴｅＣＨＮＯＬＯＧＹ
封顶块位置分别于３２．７２７２。，００，一３２．７２７２。、一６５．４５４４０，一９８．１８１６，一１３０．９０８８０，一１６３．６３６。时，管片最大外张角及最大内张角与椭圆度的关系曲线如
减量
—２２．４
椭圆度

盾构隧道管片设计的主要影响因素分析

可以把当前传统监控系统集成到一个高级的、基于Cellstack的网络中。

用户可以继续沿用以前的摄影机、大量的控制与遥控系统、模拟多路复用器以及存储设备,从而阶段性地过渡到一个全数字化的高级方案。

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改回日期:2003-10-20(责任审编王红)盾构隧道管片设计的主要影响因素分析赵国旭*1,何川2(11广州市地下铁道总公司建设事业总部,广州510030;21西南交通大学土木工程学院,成都610031)=摘要>分析影响管片设计的主要因素如管片形状尺寸、管片受力结构、管片设计细节等。

结合某工程实例,对管片厚度、管片环的整体偏转、管片环分块与接头位置、管片环拼装方式等进行设计优化,得出一些有益的结论。

=关键词>盾构隧道管片设计影响因素1影响管片设计的因素管片是盾构隧道的永久衬砌结构,管片设计的成功与否直接关系到盾构隧道的质量和寿命。

盾构隧道的断面形状一般多为圆形,目前使用最多的是单层钢筋混凝土管片衬砌。

通过长期的研究和应用实践,普遍认为影响管片设计的因素包括隧道的使用功能(如作为公路隧道、排水管、地铁隧道等)、结构运营寿命、运营空间要求(如净空、线路、施工精度等)、预埋件结构(如起吊件、连接预埋件等)、防水要求、规范规定的要求等[1、2]。

以上因素从三方面来叙述。

111管片形状尺寸(1)管片环的外径取决于隧道净空和管片厚度。

(2)管片的厚度主要取决于荷载条件,但有时隧道的使用目的和管片施工条件也起支配作用,如为了防腐蚀而加大管片厚度。

(3)管片的宽度:考虑便于搬运、组装以及在隧道曲线段上的施工、盾尾长度等条件,管片宽度小一些为好。

关于盾构管片上浮、中线偏差、管片破裂问题分析及解决方法简介

关于盾构管片高程偏差、管片破裂原因及解决方法简介2012年9月11日作者：风流无情在盾构隧道过程中，最容易出现的问题是盾构姿态问题。

中线偏差，以及高程偏差。

我自己认为中线偏差一般不会出现什么过大的偏差，这个以后再论。

从8月16日大连地铁某区间左线始发到现在80环处，前后两次出现高程偏差较大，而且伴随着管片破裂。

通过这两次管片姿态测量和对管片破损程度的观察，认为造成这种现象的根本原因是管片拼装问题。

从根本上来说，管片破裂其实就是力学问题，管片之所以会破裂，是因为他所受的力超过了其最大强度，从而导致管片破裂。

此次破裂有几个特点，一、管片破裂主要沿左侧连续破裂；二、左侧管片错台严重，错台现象为管片中间凸起而两边平整；三、管片破裂伴随着管片上浮；四、中线偏差基本正常首先，我从力学方面分析。

管片受力破坏有如下几个原因；一、因液压千斤顶推力过大而导致破裂；二、液压千斤顶两侧推力差较大，导致管片偏心受压，从而导致推力小的管片内侧因挤压而破坏；三、由于盾尾间隙过小，管片脱离盾尾时，由于盾尾刷的挤压而破坏；四、管片拼装成为鸡蛋形状，管片左侧受拉，右侧受压。

当盾构机掘进时，根据单轴抗压分析，受拉的管片极易破碎，从而导致管片边角以及边崩裂。

第一第二两种情况可以从盾构机推进参数上直接得出，无需多讲，而第三种情况也可通过每一环掘进完后用钢尺量出气盾尾间隙。

关键是第四种情况的分析，管片为何能拼装成如此形状。

第一种情况通过量测盾尾间隙基本排除，因为盾尾间隙左侧大而右侧小，随着管片拼装左侧有增大局势，右侧有减少局势，而管片连续破碎是在左侧。

且管片两侧盾尾间隙之和在减小，这种情况只能说明一点管片拼装成了椭圆形。

要是椭圆形，那么管片不会只有一侧破裂，而且是盾尾间隙较大的一侧，且是连续破裂。

所以，还有另一种可能，就是拼装成了如图1.我自己认为拼成这种图形的起因是右侧某一块标准块朝外有个角度，也就是右侧在人为因素下拼装成外八字，而左侧管片在右侧拼装成外八字前提下被动的被一环一环的拉长，从而造成管片左侧的连续错台，而且是管片两侧必须压低中心凸出，管片左侧整体受拉的情况。

【精品】盾构隧道管片详细设计研究

盾构隧道管片详细设计研究盾构隧道管片详细设计研究盾构隧道管片详细设计研究摘要：盾构隧道管片的详细设计国内目前尚无规范可遵循，然而，此项工作却是盾构隧道结构设计中极为关键的一环,其设计是否合理，直接关系到工程的安全、造价及使用。

通过对国内轨道交通工程常用盾构管片细部尺寸的研究及归纳，本文详细论述了各尺寸的设计方法及注意事项，包括结构形式、分块方案、拼装方式、连接形式、接缝设计、手孔设计等内容。

关键词：盾构隧道；管片结构；分块方案；接缝；螺栓；中图分类号：U452.1+3 文献标识码：A文章编号：、概述盾构法施工的隧道在我国地铁、铁路、公路、水利等行业应用的越来越广泛，并取得了良好的经济和社会效益。

但是关于盾构隧道管片的详细设计国内目前尚无规范可遵循，很多设计单位是根据设备厂商所提供的方法进行设计,更多的则是采用模仿。

然而，此项工作却是盾构隧道结构设计中极为关键的一环,其设计是否合理，直接关系到工程的安全、造价及使用,因此，很有必要对盾构管片详细设计进行研究及归纳。

、盾构管片详细设计的内容盾构管片详细设计包括的主要内容有如下几方面：确定隧道内部尺寸、管片结构形式、管片厚度、宽度、分块方案、拼装方式、楔形量、连接方式、防水设计、管片接缝张开量、榫槽的设置、管片螺栓设计、管片手孔设计等。

上述项目基本涵盖了盾构管片详细设计的内容，既以上项目确定后，管片的设计工作也就完成了。

、盾构管片详细设计的主要内容盾构隧道内轮廓对于地铁隧道，由建筑限界和车辆限界决定；对于铁路隧道，出了考虑建筑限界外，还要考虑空气动力学、救援通道、各种附属设施等；对于公路隧道，由车流量和车道数目决定。

另外盾构隧道内径空的确定，还需要考虑施工误差、测量误差、设计拟合误差、不均匀沉降等因素。

目前国内地铁大部分均采用A1型车辆，对应的盾构隧道建筑限界为5200mm[1]。

施工误差、测量误差、设计拟合误差一般考虑50～100mm,不均匀沉降一般考虑50mm，因此地铁盾构隧道内径一般为5400mm，如北京地铁、广州地铁、西安地铁、成都地铁等；也有采用直径为5500mm的情况，如上海地铁、宁波地铁、天津地铁等。

管片质量问题原因分析及处理措施(8)

环号 60 61 62 63 管片拼装完成水平偏差 -8 -6 -5 -5 垂直偏差 -35 -34 -36 -43 脱出盾尾后实际测量水平偏差
1 -6 5 12 -2 3 -7 -1
垂直偏差
69 66 51 34 32 37 43 58
64
65
-5
-3 -5 2
-40
-27 -25 -25
管片环间渗漏
管片块间渗漏
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三、成型管片质量问题防控措施
调整泥岩地层盾构掘进参数刀盘转速控制在1.0~1.5r/min；推进速度控制在 30~45mm/min；1号土仓压力值控制在0.8~1.3bar；推力一般控制在900~1100t之间；滚动角控制在±20mm/m以内。盾构姿态控制及纠偏实际掘进时盾构机围绕设计轴线呈蛇形前进，姿态控制应做到勤纠、缓纠，在隧道轴线控制在设计允许偏差范围内前提下，尽量使盾构机掘进轨迹保持平顺，避免盾构机姿态突变。盾构机姿态水平方向上前点控制在+20~-20之间、垂直方向上前点控制在-30~-50之间（管片依然存在上浮现象）；在直线段掘进时水平趋向值控制在±4mm/m，垂直趋向值控制在±3mm/m。
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2.2.3管片选型在区间小半径曲线段掘进或盾构急纠转弯时，若管片楔形量不能满足管片转弯需求，拼装施工中转弯环排版错误等，均会造成管片前端面与盾构掘进方向不垂直。盾构机向前掘进的推力是通过千斤顶作用在刚拼好的管片衬砌横断面上，如果盾构掘进方向与管片前端面之间不垂直，则其作用于管片上的巨大反推力可分解为纵向和径向两个分力，将造成管片环缝错台。
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【干货】盾构法隧道施工管片拼装的质量通病解析

【干货】盾构法隧道施工管片拼装的质量通病解析盾构法隧道施工管片拼装常见的质量通病有以下几种:1、环面不平整环面不平整是指相邻两块管片环面不平，引起原因是环面清理不认真，有泥或杂物(包括已成环及新拼块上)，或同一方向纠偏过多造成环缝压密量不一累计而成，这在通缝拼装施工中最为常见。

2、纵缝质量不符合要求表示纵缝质量有前后喇叭、内外张角、内弧面平整度、两管片相对旋转及纵缝宽五项。

由于在拼装时管片位置安放不正，管片弧长上单头有杂物压于环面内，过多的单向纠偏，管片内、外翻所导致。

3、整个环面不正指整个环面与隧道轴线的垂直度，即上下超前及左右超前，环面不平整能直接影响盾构推进轴线的控制，反之为了纠正盾构轴线而形成环面的不正。

在施工中发现有此现象可用楔子来纠正环面。

4、螺栓拧紧程度不好由于螺栓未拧紧，管片成环后在千斤顶顶力作用易产生错位，降低了成环质量，从而影响下一环拼装。

5、管片旋转由于管片旋转，施工车架同时伴随倾斜，同时给管片成环也带来不同程度的困难。

6、管片、缺角、掉边、管片、缺角、掉边直接影响了隧道外观质量，主要在以下三种情况较易发生。

（1）拼装纵向靠拢时，由于前一环环面不平，靠拢千斤顶选择位置不当或顶力过大。

（2）封顶块拼装是本环各块管片定位质量的综合反映，由于第一块管片落底不够，使封口尺寸较小，封顶块纵向插入时就需硬顶入，这对相邻管片的拼装质量影响最大。

（3）盾构推进的纠偏、没有考虑管片圆环与盾构相对位置，而盲目纠偏使盾壳硬卡管片而造成管片碎裂。

7、圆环内、外接缝张开这是圆环管片拼装后的综合症，因为圆环接缝张开即前后环面直径不一，则纵缝就有喇叭、张角、缝宽不一的现象，造成圆环接缝张开其原因如下：（1）管片拼装时纵向靠拢千斤顶选用位置不对；（2）盾构与管片相对坡差过大；（3）前一环环面不正，拼装前环面清洗不净。

要解决此质量问题除拼装时要合理选用千斤顶，同时要经常测量已成隧道的环面，并按环面误差值及时调整控制已成隧道环面质量。

盾构管片及隧道注浆可能遇到的施工问题

盾构管片及隧道注浆可能遇到的施工问题一、管片拼装管片环面的状态主要有以下几种：1.1 圆环管片环面不平整现象：同一环管片在拼装完成后，迎千斤顶一侧环不在同一平面上，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。

原因分析；1、管片制作误差尺寸累计。

2、拼装时前后两环管片间夹有杂物。

3、千斤顶的顶力不均匀，使环缝间的止水条压缩量不相同。

4、纠偏楔子的粘贴部位、厚度不符合要求。

5、止水条粘贴不牢，拼装时翻到槽外，使与前一环的环面补密贴，引起该块骨片凸出。

6、成环管片的环、纵向螺栓没有及时拧紧及复紧。

预防措施；1、拼装前检测前一环管片的环面情况，决定本环拼装时纠偏量及纠偏措施。

2、清除环面和盾尾内的各种杂物。

3、控制千斤顶顶力分布均匀。

4、提高纠偏楔子的粘贴质量。

5、检查止水条的粘贴情况，保证止水条粘贴可靠。

6、盾构推进时骑缝千斤顶应开启，保证环面平整。

补救措施；对于已形成环面不平的管片，在下一环拼装施工中及时加贴楔子纠正环面，使环面平整。

1.2 管片环面与隧道设计轴线不垂直现象：拼装完成后的管片迎千斤顶的一侧整印环面与盾构推进轴线垂直度偏差超出允许范围，造成下一环管片拼装困难，并影响到盾构推进轴线的控制。

原因分析；1、拼装时前后两环管片间夹有杂物，使相邻块管片间的环缝张开量不均匀；2、千斤顶的顶力不均匀，使止水条压缩量相同，累计后使环面与轴线不垂直；3、纠偏楔子的粘贴部位、厚度不符合要求；4、前一环环面与设计轴线不垂直，没有及时用楔子环纠正；5、盾构推进单向纠偏过多，使管片环缝压密量不均匀而使环面与轴线不垂直。

预防措施；1、拼装时做好清理工作，防止杂物夹杂在管片环缝间。

2、尽量多开启千斤顶，使盾构纠偏的力均匀。

3、在施工中经常测量管片环面的垂直度，并与轴线相比较，发现误差及早安排制作楔子纠正环面，使其与轴线垂直。

4、提高纠偏楔子的粘贴质量。

5、检查止水条的粘贴情况，保证止水条粘贴可靠。

盾构隧道管片扭转原因分析及预防措施

盾构隧道管片扭转原因分析及预防措施
盾构隧道管片扭转通常是由以下原因导致：
1. 地质条件造成管片偏转：若隧道所处地层不平整，或者存在不规则的地质构造，会引起管片的偏转和扭转。

2. 盾构机控制不当：若盾构机控制不当，则可能导致管片紊乱和扭转，从而引起管片加速磨损或失控。

3. 管片设计或制造不合格：若管片设计或制造不合格，则可能导致管片在运行时扭转、偏转和弯曲。

以下是预防盾构隧道管片扭转的措施：
1. 通过地质勘探和深化隧道设计，确定隧道所处地质条件，确保管片的设计符合地质条件。

2. 监控盾构机的控制系统，确保机器运行稳定，避免突然加速或失控。

3. 选择质量可靠的管片，确保管片设计符合标准，并严格执行质量控制程序。

4. 定期检查和维护隧道管片，检查管片的磨损和破损情况，及早更换问题管片。

5. 采取措施减少土压力和沉降，如改变施工顺序、采用土压解除等方法，减少管片的受力和扭转。

盾构管片安装质量问题原因分析及控制措施

第二章管片质量原因分析
3、管片破损控制措施（1）在搬运过程中轻吊慢放，着地时要平稳；堆放时不宜超
过4层，并正确摆放垫木。吊放管片不得使用钢丝绳，应采用吊装带吊装。选择、摆放好垫木，在管片车上管片搁置部位设置橡胶条，以起到缓冲作用。按要求贴好角部止水橡胶条、传力衬垫、橡胶板。
（2）拼装前，先测量前一环各管片之间的相互高差，包括环向和径向。拼装前清理上一环管片上的泥块及泥浆，保证环面清洁，无加泥。拼装时保证初衬砌环圆度，块与块不错位。推进油缸的伸顺序应与管片拼装顺序一致。管片拼装过程中切忌野蛮操作，强行插入和敲打。
（2）管片受到地基回弹作用。盾构机的重量主要集中在前盾，由盾尾至后配套台车一段衬砌基本无压载，管片脱出盾构后失去了约束，同时还受到周围土层的作用。土层可能对管片产生压力，也可能盾构出土造成地基卸载，地基回弹导致土层对管片产生浮力。
（3）施工中盾构推进千斤顶造成的管片纵向偏心载荷，致使管片纵向发生的弯曲变形，从而可能导致管片上浮。
第二章管片质量原因分析
3、管片渗漏水控制措施
（1）管片质量控制（2）注浆控制（3）掘进控制
以上控制方法前面已经详述，这里不再赘述。
第二章管片质量原因分析
五、造成管片质量问题的其他原因 1、管片生产运输及吊装
管片进场验收是管片质量控制的第一步，主要包括管片尺寸检查和管片外观检查两部分。管片吊装过程中必须使用吊装带进行吊装；堆放时管片应内弧面向上平稳地堆放整齐，管片下及管片之间应垫有柔性材料，垫条应对称放置，使管片间无碰撞，堆放高度不得超过四层。
（3）拼装后：同步注浆后，隧道上部的浆液会逐渐向下部流动，形成下部浆液多而上部浆液少的状况，引起管片上浮，上部管片与盾构机内壳间隙减少，推进时造成管片破碎。管片姿态还未完全稳定前，当二次注浆压力不均匀时，会使部分管片产生位移，位移管片与未发生位移的管片相互挤压会形成应力集中，容易产生环向破碎现象。

盾构工法管片常见问题及原因分析

盾构工法管片常见问题分析摘要：本文就土压平衡时盾构工法中存在的管片问题及其产生的原因进行了分析，并相应地提出了一些措施。

关键词：管片错台管片渗漏管片上浮管片下沉1、前言盾构工法隧道掘进过程中，管片的问题直接影响着成型隧道的外观和质量。

本文结合了合肥市TJ11标工程实例，就盾构工法中常见的管片问题进行了分析，并提出一些相应的防治措施。

2、工程概况合肥市轨道交通2号线土建TJ11标段包含2站2区间：石莲北路站、创新大道站、石莲北路站～创新大道站区间、创新大道站～振兴路站区间。

石莲北路站、创新大道站与其附属基坑采用明挖顺作法施工；石莲北路站～创新大道站区间、创新大道站～振兴路站区间均采用盾构法进行施工。

TJ11标区间线路总平面图2-12.1区间工程概况（1）石莲北路站～创新大道站区间石莲北路站～创新大道站区间自长江西路石莲北路路口，沿长江西路向东敷设，在长江西路创新大道站路口进入创新大道站。

本工程位于合肥市主干道长江西路，两侧以七层以下多层建筑为主，本区间内无高层建筑。

长江西路为双向八车道，宽度约45m，是合肥市东西方向主要通道之一，车流量大。

路两侧有各类管线，埋深一般小于4m。

区间起讫里程：右线YSK14+548.641～YSK15+199.947，全长651.306m；左线ZSK14+548.641～ZSK15+199.947，全长651.306m。

本段共计有2段平面曲线，曲线半径均为2500m，线间距12m～15m。

区间内无间断。

区间在YSK14+874设联络通道。

区间线路由不同坡率的单面上坡组成，线路随里程增加方向上升。

从石莲北路站东站线分界起，由西向东线路纵断面组成为21.4m长2‰上坡，280m长7.951‰上坡，320m长15‰上坡，30m长2‰上坡。

区间埋深：隧道顶部埋深9.5～11.1m。

（2）创新大道站～振兴路站区间创新大道站～振兴路站区间主要沿长江西路敷设。

区间起讫里程：右线YSK15+477.447～YSK16+727.776，全长1250.329m；左线ZSK15+477.447～ZSK16+727.776，长链0.231m，全长1250.560m。

软土盾构隧道横向变形影响因素分析及对策

软土盾构隧道横向变形影响因素分析及对策龚文邹伟彪(武汉市市政工程质量监督站，湖北武汉430015)[摘要]盾构隧道的横向变形直接影响着运营的安全性与稳定性。

本文对运营期间软土盾构隧道的横向变形影响因素做了一个比较系统的研究。

研究表明，横向变形的因素主要有保护区的施工卸载、地面加载、土层参数的变化以及管片的拼装方式和拼装误差方面的影响Q并在此基础上提出对处理隧道横向变形的措施与建议Q[关键词]盾构隧道;横向变形；卸载；土层参数;拼装方式文章编号:2095 -4085(2017)07 -0123 -02近年来，随着城市化进程的逐步加快，城市建设飞速发展，城市的规模不断扩大，城市人口数量急速增长，与此同时交通压力也不断加大，世界许多城市陆续出现了交通拥堵问题。

基于此，为了在一定程度上缓解城市公共交通方面所面临的问题和日益增大的压力，许多大城市陆续开始修建地铁。

目前，我国北京、上海、广州、深圳、武汉、成都等城市己有多条地铁线路投入营运。

对于软土地区采用盾构法施工的运营地铁隧道而言，随着运营期的增加，隧道在外界多种因素的作用下，不仅在纵向出现了不同程度的不均勻沉降，横向也出现了一定程度的变形。

本文研究的重点在于通过在现场调查的基础上，对运营隧道的横向变形因素做系统分析，以进一步提出一些合理对策。

1横向变形影响因素分析盾构隧道产生横向变形的原因主要考虑的是设计阶段的各种恒载、活载和动荷载，施工阶段管片制作及安装误差、运营阶段保护区内工程施工的扰动等，同时，隧道周围的土层性质也是现阶段值得研究的问题。

土层抗力系数以及侧压力系数都可能对隧道的横向变形产生一定的影响。

1.1保护区扰动施工（卸载）相对于一般地下建筑结构来讲，地铁盾构隧道的整体结构刚度和纵向刚度都不大，自身抵抗外部荷载的能力也不理想。

当有安全保护区内的工程实施活动时，极易对这种软塑、流塑性土层引起扰动从而使其产生变形，地铁结构也随周围土层的变形而随之发生改变。

盾构隧道管片开裂原因分析及应对措施.docx

盾构隧道管片开裂原因分析及应对措施彭飞，田文杰(北京长城贝尔芬格伯格建筑工程有限公司，100028 北京)摘要：广州地铁3号线北延某标段盾构施工中，多次出现管片碎裂情况，经统计分析，碎裂类型可分为管片崩角、崩边破损，短边通长破损和螺栓孔位置破损三类。

根据管片破损类型，分析其形成原因。

主要有操作人员操作不当和掘进参数控制不当。

因此，提高施工中操作人员的熟练程度，加强掘进过程中对参数的控制管理，可以避免或减少管片破损。

广州地铁3号线北延某标段盾构施工中，多次出现管片碎裂情况，经统计分析，碎裂类型分为三类，以下分析每～类管片破裂原因，并提出相应防治措施。

l 管片崩角、崩边破损管片崩角、崩边出现位置无明显规律(图1)，该类破损面积较小、深度浅，一般不会造成漏水，易修补，因此危害较小。

1．1 原因分析盾构隧道管片为钢筋混凝土结构，其开裂主要由受力不均或受力过大造成。

在施工过程中，管片的受力状态与设计不完全一致。

盾构机掘进过程中管片承受着千斤顶顶力、盾尾密封刷作用力和衬砌背后注浆压力等。

在这些荷载的相互作用下，盾构管片出现了不同的受力特征。

通过分析，总结了造成管片出现上述开裂现象的原因有如下几种。

1．1．1 管片环面不平整造成管片环面不平整的主要原因有：管片制作精收稿日期：2009—08—22作者简介：彭飞(1978一)，男(满族)，辽宁凌海人，北京长城贝尔芬格伯格建筑工程有限公司，广州地铁3号线北延段施工6标副总工程师．北京市朝阳区两坝河南路1号金泰大厦16层，图1 管片崩角、崩边破损位置不慈(a)布置图一；(b)布置图二；(c)破损位置展开图度存在误差，管片纠偏时贴片不平整，盾构机推进时各区的千斤顶推力大小不等，管片之间的环缝压缩量不一致等。

因管片环面不平整，盾构机千斤顶作用于管片上将产生较大的劈裂力矩而造成管片开裂。

1．1．2 千斤顸撑靴损坏或重心偏位盾构机通过千斤顶作用于管片上向前掘进，在千- 1014·建筑技术第40卷斤顶与管片接触处设置撑靴以减小管片压力，撑靴损坏后管片局部压力增大造成管片损坏或出现裂缝。

盾构隧道管片沉降与收敛变形的原因分析与综合治理研究严智

盾构隧道管片沉降与收敛变形的原因分析与综合治理研究严智发布时间：2021-08-23T08:44:31.035Z 来源：《防护工程》2021年15期作者：严智[导读] 随着时代的发展，地上可用空间逐步趋向饱和状态，地下空间的利用成为了现代化城市发展的重要途径之一，地铁的飞速发展建设充分体现了地下空间无限的发展潜力，城市地铁的快速发展难以避免频受外部工程活动扰动的影响，其中不按地铁保护要求施工问题尤为突出。

上海三维工程建设咨询有限公司上海市普陀区 200333摘要：城市地铁的快速发展难以避免频受外部工程活动扰动的影响，其中不按地铁保护要求施工问题尤为突出。

南京某地铁新建盾构区间隧道，在未交付运营前，隧道出现差异沉降和收敛变形较大的问题，严重威胁到地铁结构及后续的运营安全。

介绍了工程案例，包括隧道产生沉降和收敛变形的原因分析和综合治理措施。

案例对于土体未固结稳定的前提下盾构隧道出现沉降和收敛变形的整治措施，具有重要的工程实践价值。

关键词：地铁盾构隧道；沉降；收敛变形；MJS；钢环加固Cause analysis and comprehensive treatment of segment settlement and convergence deformation of shield tunnelYanzhi(Shanghai 3D Engineering Construction Consulting Co., Ltd. Putuo District, Shanghai 200333)ABSTRACT：The rapid development of urban subway is difficult to avoid the influence of external engineering activities, especially the problem of construction not in accordance with subway protection requirements. Before a new shield tunnel in Nanjing is put into operation, the differential settlement and convergence deformation of the tunnel appear, which seriously threaten the subway structure and subsequent operation safety. This paper introduces the engineering case, including the cause analysis and comprehensive treatment measures of tunnel settlement and convergence deformation. The case has important engineering practice value for the treatment measures of settlement and convergence deformation of shield tunnel under the premise of unconsolidated soil stability.Keyword：Metro Shield Tunnelsettlement Convergence deformation MJS steel ring1前言随着时代的发展，地上可用空间逐步趋向饱和状态，地下空间的利用成为了现代化城市发展的重要途径之一，地铁的飞速发展建设充分体现了地下空间无限的发展潜力，城市地铁的快速发展难以避免频受外部工程活动扰动的影响，其中不按地铁保护要求施工问题尤为突出。

盾构隧道管片扭转原因分析及预防措施

盾构隧道管片扭转原因分析及预防措施题目：盾构隧道管片扭转原因分析及预防措施提纲：一、盾构隧道管片扭转现象及原因分析1.1 盾构隧道管片扭转现象的描述1.2 盾构隧道管片扭转的原因分析二、盾构隧道管片扭转对工程的影响2.1 盾构隧道管片扭转引发的问题2.2 盾构隧道管片扭转对施工期限和费用的影响三、盾构隧道管片扭转的预防措施3.1 设计阶段的预防措施3.2 施工阶段的预防措施3.3 监督检查的预防措施四、盾构隧道管片扭转案例分析4.1 北京地铁朝阳站线路扭转4.2 宁波市轨道交通4号线扭转事故4.3 河南省洛阳市一城隧道盾构管片扭转事故4.4 上海市轨道交通13号线扭转事故4.5 深圳市地铁10号线24标段管片扭转事故五、结论与建议5.1 总结5.2 建议一、盾构隧道管片扭转现象及原因分析1.1 盾构隧道管片扭转现象的描述盾构隧道施工过程中，管片扭转是一种典型的质量问题。

简单来说，就是盾构机施工时，管片在运输、吊装等过程中出现扭曲变形，导致管片失去原本的直度与精度，错位甚至是失效。

盾构隧道管片扭转问题如果不及时发现和解决，会引发一系列工程质量和安全问题，给现场施工和后期维护带来非常大的难度。

1.2 盾构隧道管片扭转的原因分析盾构隧道管片扭转的原因常常很复杂，可能是因为管片本身的质量问题，也可能是施工过程中的操作不当所致，还有可能与大气环境、地下水位、孔洞周围岩土地质、设计过程等因素有关。

下面分别分析其中主要的原因：（1）工人操作不规范管片扭转可能是因为场地管理不到位，工人操作不规范。

在管片的装卸过程中，操作人员不小心碰撞、摩擦或者放置不平坦，皮带、吊机等工具操作不当、力度过大也会扭转造成不良影响。

（2）设计和制造质量问题管片扭转可能是在设计和制造的过程中出现问题。

管片本身的制造工艺和材质选择，以及质量检验的不足，都有可能导致其产生扭曲、变形等问题，这种扭曲现象一般比较容易在质检阶段发现，工程检测人员应该及时发现并排除。

盾构隧道管片扭转原因分析及预防措施

在该区段盾构掘进施工时，两条线均产生了不同程度的具体如图１所示。

由于管片扭转，局部扭转角度达１８＆＃１７６；，扭转过大，致使管片选型的点位均发生变化，给管片的选型和拼装带来了一定的难度，影响了管片的拼装质量，也使后续台车架和电机机车轨道铺设不平整，影响了设备的运行。

２管片扭转原因分析　力学分析　２．１盾构机刀盘旋转分正转及反转两种（即顺时针和逆时针旋转），当电机带动刀盘顺时针或者逆时针旋转切削岩土时，岩土对刀盘产生逆时针方向的反力矩Ｍ岩，此时盾构机外壳与土体间的摩擦力对盾构机产生一反方向力矩Ｍ盾，以维持盾构机体平衡，如图２所示。

⑴当Ｍ岩Ｍ盾静摩擦力矩Ｍ盾静（盾构机与盾构外壳与围岩间临界摩擦力矩值）时，盾构机体稳定，管片不会出现扭转趋势；　⑵当Ｍ岩Ｍ盾静时，盾构机具有滚动的趋势，盾构机机体内的推进千斤顶会对管片产生一逆时针方向的扭矩，当管片自身稳定性及围岩或衬背已凝固的水泥浆对管片的摩阻力产在该区段盾构掘进施工时，两条线均产生了不同程度的具体如图１所示。

⑴当Ｍ岩Ｍ盾静摩擦力矩Ｍ盾静（盾构机与盾构外壳与围岩间临界摩擦力矩值）时，盾构机体稳定，管片不会出现扭转趋势；　⑵当Ｍ岩Ｍ盾静时，盾构机具有滚动的趋势，盾构机机体内的推进千斤顶会对管片产生一逆时针方向的扭矩，当管片自身稳定性及围岩或衬背已凝固的水泥浆对管片的摩阻力产在沥大盾构区间掘进施工中，最初由于经验不足，刀盘总是朝着某个方向旋转，导致盾构机体滚动角度急剧增大，后续台车轨道也跟着倾斜，管片随其扭转了一定角度，造成后续台车不停地出轨，严重影响盾构的掘进施工，后来我们在掘进施工中严格控制刀盘正反转时间和扭矩，有效地控制了管片扭转和后续台车的出轨现象。