盾构基本部件作用原理及施工沉降控制
地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题及处治措施_1
地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题及处治措施发布时间：2021-05-31T12:49:06.003Z 来源：《基层建设》2021年第3期作者：谭梓豪[导读] 摘要：地铁隧道建设环境错综复杂，在应用盾构法期间易发生地面沉降问题，阻碍正常施工，甚至诱发安全事故。
北京建工土木工程有限公司 100015摘要：地铁隧道建设环境错综复杂，在应用盾构法期间易发生地面沉降问题，阻碍正常施工，甚至诱发安全事故。
文章首先探讨盾构法施工阶段发生地面沉降的主要成因，提出相适应的处治措施。
关键词：地铁隧道；盾构法；地面沉降引言随着时代的不断发展，地铁交通已经成为人们出行的重要方式。
与传统方式相比，它更具优势，促进人们享受便捷的服务。
随着地铁工程的增多，人们对地铁建设的安全性、稳定性和先进性提出了新的要求。
灵活应用当前先进的盾构施工方法，可以有效解决地面沉降问题，提高地面建筑结构的安全性，为人们提供优质服务。
1盾构施工法1.1基本原理盾构机是主要施工设备，开挖过程中可维持周边土体的稳定性，以免出现坍塌现象，同时提供隧道掘进、出渣功能。
施工过程中可在机内拼装管片，构成完整的衬砌结构，期间周边土体处于稳定状态，在安全的环境下顺利完成隧道的修筑作业。
盾构法的工程理念中，以尽可能减少围岩扰动量为基本目标，以最快的速度完成地铁隧道施工作业，在形成地铁隧道主体结构的同时维持周边既有建筑物的稳定性。
1.2盾构法施工技术（1）盾构始发、接收盾构施工涉及到的各阶段中，盾构始发、接收是重要工作。
破除洞门围护结构后，全方位检查掌子面的土体情况，以便给盾构机的运行提供便捷的条件，使其能够有效顶到掌子面。
若洞口出现渗漏现象，则要视实际情况采取合适的补救措施。
此外，检查仓内压力，并做好混凝土块等杂物的清理工作。
（2）正式开始掘进结束盾构始发后，即可进入到掘进环节，期间要注重对管片拼装的检查以及盾构姿态的调整。
加强监测，例如掘进时的推力、扭矩等，各项指标都要稳定在合理范围内。
盾构跟踪注浆控制沉降施工工法(2)
盾构跟踪注浆控制沉降施工工法盾构跟踪注浆控制沉降施工工法是一种基于盾构掘进技术和注浆技术相结合的施工方法。
它在进行地下隧道开挖的同时，通过对土体和围岩进行注浆加固，以控制地表沉降，保证施工的安全和稳定。
下面将详细介绍该工法的各个方面。
一、前言随着城市建设的不断发展，地下隧道的建设越来越多，而盾构机作为一种高效、安全、环保的开挖工具，正得到广泛应用。
然而，地下隧道的施工往往会对地表产生一定的沉降，给周围建筑物和地下管线带来安全隐患，因此需采取有效的措施来控制沉降。
盾构跟踪注浆控制沉降施工工法就是为了解决这个问题而设计的。
二、工法特点盾构跟踪注浆控制沉降施工工法具有以下几个特点：1. 结合盾构和注浆技术，充分发挥两者的优势，有效控制地表沉降。
2. 可根据实际情况调整注浆位置和浓度，灵活应对不同地质条件。
3. 施工过程中通过实时监测系统对盾构机、注浆设备等进行追踪和调整，保证施工的精确性和稳定性。
4. 施工速度较快，施工效率高，减少对周边交通和城市生活的影响。
三、适应范围盾构跟踪注浆控制沉降施工工法适用于各种地质条件下的隧道建设，尤其适用于需要保护地表建筑物和地下管线的城市区域。
该工法可根据实际情况进行调整和优化，能够在不同的地质条件下实施。
四、工艺原理盾构跟踪注浆控制沉降施工工法的工艺原理主要包括以下几个方面：1. 盾构机掘进：在盾构机掘进的同时，对地下土体进行强力排土，同时进行盾构全断面注浆。
2. 主注浆及辅助注浆：根据掘进位置和施工进度，对盾构工作面进行主要注浆和辅助注浆，以提高土体的稳定性和承载力。
3. 沉降控制：通过对地表沉降的实时监测和跟踪，控制注浆的时间、位置和浓度，达到减小沉降量的效果。
五、施工工艺盾构跟踪注浆控制沉降施工工法的具体施工工艺如下：1. 预施工准备：包括对施工现场进行勘测、设计施工方案，确定注浆孔位置和管道走向等。
2. 土体处理：在盾构机掘进的同时，通过强力排土的方式将土层排除，并及时进行盾构全断面注浆。
盾构基本部件作用原理及施工沉降控制
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一、盾构的基本部件、作用原理
1.1盾构壳体 保护掘进设备的钢结构外壳。包括切口环、支承环、盾尾
一部分。 切口环 ：切口环是保持开挖面的稳定、将挖掘下来的 土砂
向 后方移动的通道。 支承环 ：支承环是盾构承受土压力及主机设备载荷的受力
构件。 盾尾：盾尾的长度应根据衬砌环在盾构内的组装长度和盾
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盾构机
管片
推进方向
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横向位移 1969年，美国科学家P.B.Peck结合采矿引起地面沉 降槽的形状近似于概率论中的正态分布曲线，如图11所示。并给出地面沉降的横向分布估算公式
Байду номын сангаас32
图1-1 隧道上部沉降槽断面形状
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2、盾构到达前隆沉 （1）原因 盾构到达前，因为土压力的原因，使土层失水，一般造 成地层的微沉；
中间全线一次穿越， 没有更换刀具
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2 含水小粒径砂卵石，且含砂量大 于30%地层案例：
沈阳地铁一号线13标
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2.1工程概况 沈阳地铁一号线13标工程施工场地位于沈阳市和平区与
沈河区交接地段，标段单线长1330.267 m。
中街站
怀远门站
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盾构穿越断面地层大部分为圆砾层,富含地下水,地层透水性很强
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三.案例
1.3穿越桥桩简介 北五环肖家河立交桥上部结构为预应力混凝土连续
箱梁，桥桩均为直径1.2m钻孔灌注摩擦桩，桩长约20m。 两根一组，通过承台联系，承台上为独柱。
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三.案例
隧顶覆土厚度约12m，盾构由西向东依次穿越肖家河桥北侧B
匝道ZB10#~ZB11#轴间、Y线YZ8#~YZ9#轴间以及D匝道ZD-1#~ZD2#轴间。所穿越桥桩编号为ZB10、ZB11、ZD1、ZD2和YZ8，共计 有16根桩受影响，其中，距桩基YZ-8最小水平距离仅1.975m， 平均距离在3m左右。
盾构施工地面沉降控制要点
盾构施工地面沉降控制要点发表时间：2017-10-17T15:02:17.323Z 来源：《防护工程》2017年第16期作者：郑晓锋[导读] 开挖面稳定在盾构施工中是至关重要的。
在泥水盾构中，形成弱透水的泥膜、控制泥水压力是两大关键问题。
中铁工程装备集团技术服务有限公司河南郑州 450000摘要：本文围绕盾构法隧道引起地面沉降这一问题进行了探讨。
先对盾构施工的原理和关键因素进行了阐述，对盾构隧道的地面沉降这一问题给出一个定性的解释；围绕引起沉降的机理，对盾构隧道地面沉降的主要影响因素进行了总结，最后简单介绍盾构隧道沉降控制措施和控制原则，为盾构隧道施工提供有益的参考。
关键词：盾构隧道；沉降控制1盾构隧道引起地面沉降的机理分析1.1盾构施工的原理1.1.1开挖面的稳定开挖面稳定在盾构施工中是至关重要的。
在泥水盾构中，形成弱透水的泥膜、控制泥水压力是两大关键问题；在土压平衡盾构中，使切削下的土体具有塑流性并在土仓内充满，用螺旋输送机来排土，通过控制千斤顶的推力和螺旋输送机的排土量来稳定开挖面。
1.1.2盾构推进与衬砌拼装盾构推力是盾构施工中的重要参数，需要严格控制，如果推力过小，可能会引起开挖面的失稳，推理过大，肯定会造成土体隆起。
盾构的千斤顶在推进一环后就会收缩回来，完成拼装衬砌。
1.1.3壁后注浆盾壳外径大于管片外径，盾构施工在几何上存在建筑空隙，如果不做处理会加剧土体的扰动。
所以在盾构机上设置注浆系统，盾壳脱离管片后，在管片壁后注浆填充建筑空隙。
1.2地面沉降的影响因素盾构施工过程造成地面沉降的影响因素可归纳为：隧道埋深；开挖断面形状和尺寸、土层条件、地表下富含的地下水、开挖面土体的侧压力系数、受扰动的土体发生固结、开挖面土体发生移动、盾构机的暂停推进或后退、盾尾后边的土体压入盾尾空隙、盾壳的移动对土层产生摩擦和剪切。
1.3盾构施工引起的地层变形特征虽然盾构法与浅埋暗挖施工存在较大的差异，但是针对引发的地层变形来看，国外通过大量的理论分析和实际的资料分析表示，其区别也不是很大。
地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对
地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对1. 引言1.1 引言地铁盾构施工是一种常见的地下工程施工方式，通过盾构机在地下开挖隧道，是城市地铁建设的重要工艺之一。
在地铁盾构施工过程中，地面沉降是一个不可避免的问题，会给周围环境和建筑物带来一定的影响。
对地面沉降原因进行分析并有效应对是非常重要的。
在本文中，我们将针对地铁盾构施工中地面沉降的原因进行深入探讨，并介绍地下水位变化、地下土层变动、盾构施工技术以及沉降监测与控制这几个方面的内容。
通过深入分析这些因素，可以帮助我们更好地理解地铁盾构施工中地面沉降的机理，从而采取有效措施来减少地面沉降对周围环境和建筑物的影响，保障施工过程的安全和顺利进行。
部分是整篇文章的开端，只有充分了解地铁盾构施工中地面沉降的原因，才能更好地理解后续部分的内容。
接下来我们将对地面沉降的原因进行详细分析。
2. 正文2.1 地面沉降原因分析地面沉降在地铁盾构施工过程中是一个常见的问题，主要原因可以归纳为地下水位变化、地下土层变动和盾构施工技术等因素。
地下水位变化是导致地面沉降的重要原因之一。
在盾构施工过程中，地下水位的变化会影响周围土层的稳定性，导致土层松动和沉降。
特别是在地下水位波动较大的地区，地面沉降问题更为突出。
地下土层变动也会引起地面沉降。
盾构施工过程中，土层受到挖掘和开挖等操作的影响，可能会导致土层紧密度的改变，进而引起地面沉降。
地下土层的物理性质和结构也会对地面沉降产生影响。
盾构施工技术的不当使用也可能导致地面沉降。
如果施工工艺不合理或操作不当，可能会对周围土层造成不可逆的破坏，进而引发地面沉降问题。
地面沉降是一个综合性问题，需要综合考虑地下水位变化、地下土层变动和盾构施工技术等多个因素。
只有对这些因素进行全面分析和有效控制，才能有效应对地面沉降问题。
在下文中，我们将进一步讨论如何有效监测和控制地面沉降。
2.2 地下水位变化地下水位变化是导致地铁盾构施工中地面沉降的重要原因之一。
盾构施工地面沉降的控制技术
盾构施工地面沉降的控制技术现在对环境控制的要求越来越高，对盾构穿过城市中心重要建筑时的影响要求极为严格(如上海,广州的多座地铁隧道的建设.一般要求施工时地面沉降控制在+10mm~－30mm 之内) 。
盾构施工不可避免地干扰原土层的平衡状态，虽从理论上可实现无沉降施工，但限于目前工艺和施工手段、操作质量，几乎无法做到地面无沉降或隆起。
目前，国内外许多学者从事这一方面的研究，内容包括盾构施工引起的地表沉降、地层沉降以及盾构施工对邻近建筑物(桩基及已建隧道等)的影响等。
研究的方法主要有经验公式法、离心模型试验和有限元法等。
第一节盾构施工引起的沉降理论和基本规律1、盾构施工引起的沉降理论盾构施工必然扰动地层土体,引发地层损失、隧道周围受扰动或受剪切破坏的重塑土的再固结,这是构成地面沉降的根本原因.在软土地层中用盾构法施工隧道,因地层损失和土体扰动,必然引起地表变形.表现在盾构机掘进的前方和顶部会产生微量的隆起,盾构机部分通过地表开始下沉, 盾尾脱离后地表下沉加快,并形成一定宽度的沉降槽地带,下沉的速率随时间而逐渐衰减,且与盾构经过的地质,施工工况和地表荷载等有密切的关系,并表现出相当大的差异性。
土体的扰动或扰动土多是针对原状土而言，大体是指由于外界机械作用造成的土的应力释放，体积、含水量或孔隙水压力的变化，特别是土体结构或组构的破坏和变化(如填土路基等)[2]。
图5-1-1 盾构施工对土体的扰动盾构前进过程中需要克服盾构外壳与周围土体的摩擦力F1、切口切入土层阻力F2、盾构机和配套车架设备产生的摩擦力F3、管片与盾尾间的摩擦力F4、开挖面的主动土压力F5，当千斤顶推力T≥F1＋F2＋F3＋F4＋F5 时，盾构前方土体经历加载阶段，产生如图5-1-1 所示的挤压扰动区①，开挖面受挤压作用引起土体压缩并使土体前移和隆起，盾构机工作正常时为此状况；当T＜F1＋F2＋F3＋F4＋F5 时，盾构机处于静止状态，该状态对应于千斤顶漏油失控，土体严重超控，盾构机前方土体则要经历卸载阶段，产生土体向内临空面移动，地表出现下沉．为减少开挖面土体的扰动，应尽量保持密封舱内压力Pi 稍大于主动侧压力Ph 和水压力Pw 之和,开挖面正前方区域内土体由于刀盘的挤压搅削作用，将受到强烈的扰动而发生破坏，含水量降低，其力学参数将发生很大的变化。
盾构法施工引起地面沉降原因分析及防治措施
盾构法施工引起地面沉降原因分析及控制方法进入21世纪，世界经济的迅猛发展使城市化建设得到了大幅度的提速。
目前，人口不断地向城市聚集，使城市人口和建筑的密集度快速上升，造成能被利用的地面空间越来越少，因此，当今城市现代化建设的重要课题之一便是开发地下空间，为人类创造价值。
但各种用途的管线被布置在地下，这便产生了在地下工程施工背景下的一种最佳方法——盾构法。
盾构法施工虽然优点颇多，但是也存在诸多问题。
本文就盾构法施工过程中引起的地面沉降问题展开讨论，分析产生的原因及寻找控制方法。
一，地面沉降产生原因1、地层隆沉的发展过程盾构推进引起的地面沉降包括五个阶段：最初的沉降、开挖面前方的沉降、盾构机经过时沉降、盾尾空隙的沉降以及最终固结沉降，如图l所示。
第一阶段：最初的沉降。
该压缩、固结沉降是因为地基有效上覆土层厚度增加而产生的沉降，也是盾构机向前掘进时因为地下水水位降低造成的。
指从盾构开挖面距地面沉降观测点还有一定距离(约3～12m)的时候开始，直至开挖面到达观测点这段时间内所产生的沉降。
第二阶段：开挖面前方的沉降(或隆起)。
这种地基塑性变形是由土体应力释放、开挖面的反向土压力、或机身周围的摩擦力等作用而产生的。
它是从开挖面距观测点约几米时开始至观测点处于开挖面正上方这段时间所产生的沉降(或隆起)。
第三阶段：盾构机经过时沉降。
该沉降是在土体的扰动下，从盾构机的开挖面到达测点的正下方开始到盾构机尾部通过沉降观测点该段时期产生的沉降(或隆起)。
第四阶段：盾尾空隙沉降。
该沉降产生于盾尾经过沉降观测点正下方之后。
土的密实度下降，应力释放是其土力学上的表现。
第五阶段：固结沉降，它是一种由地基扰动所产生的残余变形沉降。
经前人研究发现，第一阶段沉降占总沉降的0～4．5％，第二阶段沉降占总沉降的0～44％，第三阶段沉降占总沉降的15～20％，第四阶段沉降占总沉降的20～30％，第5阶段沉降占总沉降的5～30％。
2、地表沉降的因素影响分析该因素影响分析的平台是当前使用较为广泛的大型三维有限元分析软件ANSYS，盾构开挖面掘进引起的地表沉降的客观因素包括盾构直径、土体刚度、隧道埋深、施工状况等设计条件；而其主观因素包含施工管理、盾构机的选用形式、盾尾注浆、辅助施工方法等。
地铁隧道盾构施工引起的地面沉降规律分析
地铁隧道盾构施工引起的地面沉降规律分析地铁隧道作为城市交通的重要组成部分，是连接城市不同区域的纽带。
随着城市的不断发展和人口的不断增加，地铁建设已经成为了必然趋势。
然而，地铁工程施工过程中，地面沉降问题一直是人们关注的热点问题之一。
本文将针对地铁隧道盾构施工引起的地面沉降规律进行分析。
一、地铁隧道盾构施工的基本原理盾构机是近几年开发出的用于地下建筑施工的新型设备，其施工原理是先在隧道顶部挖出一条一定宽度和高度的顶洞，然后在顶洞中安装一台盾构机，由盾构机推动管片向前推进，在管片及盾构机组成的初始管环内注浆加厚基础处理，之后备土排出。
二、地面沉降的原因在盾构施工过程中，挖掘出的土方需要在地面上暂时存放，同时，附近的建筑物、道路等也会因施工过程中振动影响，导致地面发生沉降。
研究显示，地面沉降量与地下水位、建筑物结构、地形地貌和施工方法等因素密切相关。
三、盾构施工引起的地面沉降规律1.施工工艺变化对地面沉降的影响在盾构施工中，该工艺由一段段管片拼装而成，每拼装一段管片就会使管壁位移，进而引起地下应力变化和土体压缩。
因此，在施工过程中，管片的安装方式、长度以及环片的数量等都会对地面沉降产生影响。
2.地质环境对地面沉降的影响地质环境也是地面沉降的重要因素之一。
地铁隧道的盾构施工，往往会挖掘过去几百年，甚至几千年地质构造形成的地层，地质情况的了解和研究对地面沉降和地铁建设安全有着至关重要的作用。
3.地下水位对地面沉降的影响地下水位也是影响地面沉降的重要因素之一。
在地铁隧道盾构施工过程中，由于管片与周围土层之间留有一定间隙，难以完全将地下水阻挡，因此，施工区域的地下水位变化也会对地面沉降产生一定的影响。
四、盾构施工减小地面沉降的方法和技术尽管盾构施工难以避免地面沉降问题的出现，但是采取恰当的施工方法和技术可以有效地减小地面沉降量。
其中，加强地面监测管理、降低施工工艺对地面沉降的影响、在隧道顶部安装加固杆等方法都是有效的地面沉降控制措施。
大直径泥水盾构下穿地铁挡墙路基沉降控制
大直径泥水盾构下穿地铁挡墙路基沉降控制大直径泥水盾构是一种应用广泛的地下隧道施工方法，它在地铁隧道的建设过程中起着重要的作用。
在大直径泥水盾构下穿地铁时，挡墙路基的沉降控制是一个非常重要的问题，只有做好了沉降控制工作，才能保证地铁和周围建筑物的安全。
本文将从大直径泥水盾构施工的基本原理和挡墙路基沉降控制的方法等方面进行探讨。
一、大直径泥水盾构的基本原理大直径泥水盾构是一种特殊的地下隧道施工机械，它是由盾构机、液压支撑系统、输送设备和给水系统等组成。
盾构机是其核心设备，它可以根据隧道的形状和尺寸进行调整，并且可以在地下进行推进和开挖作业。
在大直径泥水盾构下穿地铁时，通常需要进行地质勘探和测量，以确定地下地层的情况，然后再根据实际情况进行盾构机的调整和施工。
二、挡墙路基沉降控制的方法1. 采用先进的监测技术在大直径泥水盾构下穿地铁时，挡墙路基的沉降控制需要利用先进的监测技术进行实时监测。
主要包括使用测斜仪、水准仪、位移传感器等设备进行监测，及时发现地下沉降的情况，以便及时采取相应的措施加以控制。
还可以利用计算机仿真模拟技术对沉降进行预测和分析，为实际施工提供参考依据。
2. 合理的施工工艺在大直径泥水盾构下穿地铁时，需要采用合理的施工工艺进行施工，以减小地下沉降的影响。
主要包括在挡墙路基施工前进行地下管线搬迁和地基处理，以保证路基的稳定和安全。
还需要控制盾构机的推进速度和推进力度，避免过快过大的推进导致地下地层的破坏和沉降。
3. 采取有效的支护措施在大直径泥水盾构下穿地铁时，可以采取有效的支护措施来减小挡墙路基的沉降。
主要包括在盾构机的周围设置临时支撑设备，对隧道进行支护和加固。
还可以利用注浆和加固材料对地下地层进行加固和固结，以减小地下沉降的影响。
4. 加强与地铁的协调和交流在大直径泥水盾构下穿地铁时，需要加强与地铁的协调和交流，及时了解地铁运营的情况和要求，做好施工计划和措施的调整。
还需要与地铁相关部门和专业人员进行积极的沟通和交流，共同解决施工中遇到的问题和困难，保证地下隧道的施工和地铁的运营安全。
地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题及处治措施
地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题及处治措施摘要：近年来，我国的地铁隧道工程建设越来越多，地铁隧道建设环境错综复杂，在应用盾构法期间易发生地面沉降问题，阻碍正常施工，甚至诱发安全事故。
文章首先探讨盾构法施工阶段发生地面沉降的主要成因，提出适应的处治措施。
关键词：地铁隧道；盾构法；地面沉降引言地铁交通当前已经成为了各大城市中非常重要的交通工具，随着地铁交通的发展，地铁工程也在不断的增加，在地铁隧道施工中盾构技术的先进性和安全性使得其应用的范围越来越广泛。
地铁的修建一般都是在城市的中心，地下的管线以及地面的建筑都比较多，在隧道的开挖中势必会影响到地层稳定，造成地表的沉降。
盾构施工中引起的地面沉降情况会更加严重，甚至直接威胁到地面上的建筑结构安全。
1盾构法引起的地面沉降原理在地铁隧道盾构施工过程中，会在一定程度上影响施工现场周围土层的稳定性，进而导致地面沉降发生，尤其在一些软土地铁隧道施工中地面沉降时有发生（图1）。
图1地面横向沉降槽示意1.1地面沉降的发展过程其中，在地铁隧道施工过程中，盾构施工技术在施工中的运用会引发地面沉降，其施工沉降可以划分为以下5个主要阶段（表1）。
表1盾构施工地表沉降形成原因1.2隧道开挖使得地层损失在地铁隧道盾构施工中，我们要兼顾多个方面的影响因素，盾构施工包含了多个操作环节，在对地层进行开挖的过程中，受外部作用力的影响，隧道外层的物质会随着内部向心力涌入到隧道中，彼此相互挤压移动，对地层的稳定性影响较大。
隧道开挖后，地表土体结构会发生改变，特别是在使用盾构法施工中，对应力的把控是比较严格的，如果应力波动幅度过大，那么随着地层的移动和土体的缺失，地层就会呈现一个不稳定波动，出现较多的土体隆起。
土体被挤入盾尾的空隙中，隧道向外扩充，如果压降量没有达到预期的标准，就会使得压浆压力出现范围性波动，导致盾尾坑道土体失衡，尤其是在水体含量不稳的地层，更容易出现地面大幅度波动沉降问题。
盾构法施工地面沉降原因分析及控制方法
盾构 法施工地面沉 降原 因分析及控制方法
摘要 ： 文章主要结合城市轨道交通隧道盾构施工实践， 主要针对盾构法施工地面沉降原因进行 了分析 ， 并提出了有效的控制方法。
关键词： 隧道 ； 盾构 法施 工 ； 地 面沉 降 ； 原因； 控 制方 法
近年来， 我 国大型城市都开始兴建地下铁路系统。同时涌现出大量相关 物及地下管线情况，对上一阶段试设定的３ 组参数作慎密调整 以取得最佳参 数。 第３ 区段为４ ０ ｍ， 在路面或建筑群下。 这是正式掘进的准备阶段 ， 通过本区 可能危及周边建筑物和地下管线等的安全 ，造成严重的经济损失和社会影 段 的掘 进 ， 对 地 面沉 降 、 隧道轴 线 控制 、 衬砌 安 装质 量 等 基本 有 了各 项 控 制措 响。 因此 ， 如何控制好隧道施工 中地表沉降问题 ， 保护好城市建筑和周边环境 施 ， 施工参数也基本掌握 ， 能利用信 息反馈指导施工。
２ ． ２纠 偏 与 衬 砌 接 缝 防 水
量、 沉降范围、 沉降曲线最大坡度及最小曲率半径和对附近建筑设施的影响 ， 并分析影响沉降的各种因素 ， 以求施工中减少地层移动。 经分析研究认 为， 引
起地面沉降的基本原因是盾构施工引起的地层损失和盾构隧道周围受扰动。
１ ． １ 地 层 损 失
（ ２ ） 前舱压力设定。 应随隧道上复土厚度的变化而变化 ， 但如单凭理论土 压来设定前舱压力显然是不合适的。另外 ， 盾构机 内部的土压传感器和 自动 模式控制器存在系统误差 ， 所以在掘进中有必要将土 压力设定值进行调整 。 根据实际施工经验 ， 盾构机切 口前方 １ ． ５ Ｄ 十Ｈ（ Ｄ为盾构机外径 ， Ｈ为盾构 中 心 至地 面高度 ） 范 围 内地 面 的沉 降 情 况 与 土压 力 设 定值 密 切 相关 ， 所 以盾 构 前方地面沉降监测结果可直接反映土压力设定值与 自然土压力 的吻合程度 。 在实际的施工中， 可控制盾构机前的地面沉降量在负沉 陷０ ～ ２ ｍ ｍ， 如负沉降 过大则应适当调低压力设定值 ，如发生正沉降则应适当调高土压力设定值 。 合理设定土压力控制值 的同时应限制掘进速度 ， 如掘进速度过快 ， 螺旋输送 机转速相应值达到极限， 密封舱内土体来不及排出 ， 会造成土压力设定失控。 所以应根据螺旋输送机转速控制最高掘进速度 ， 一般控制在５ ｅ ｒ ｒ ｄ ｍ ｉ ｎ 以内。 （ ３ ） 同步 注浆 。 １ ） 合理配 比的浆料。 目前广州地铁土压力平衡式盾构采用的是隋性浆液 ， 由黄砂、 粉煤灰、 膨润土加水经合理配比、 充分搅拌而成 。 常规下浆液性质可用 稠度值控制， 取值范围为２ ０ ． ５ ～ １ １ ． ０ ， 每次拌浆必做测试， 不达标准不准下料 。 ２ ） 注 浆压 力 。 同步 注浆 压力 ， 从理 论上 只 需 使浆 液 压人 口的 压力 大 于该 处水 土压 力 之和 ， 即能 使建 筑 空 隙得 到足 够充 盈 。 压浆 压力 不 能太 大 ， 否 则会 对 周 围土 层造 成 劈裂 ， 管片 外 的土 层将 会被 浆 液 扰动 而 造成 较 大 的后 期 沉 降 及隧道本身的沉降。初始掘进阶段 ， 曾按１ ． ２ ｒ ０ ｈ （ ｒ ０ 为土密度 ， ｈ 为隧道上复土 厚度 ） 设定注浆压力 ， 以此摸索最佳参量 ， 实践表明该压力根本无法确保浆液 全 部 压入 ， 合 适 的 注浆 压力 应 视隧 道 的不 同埋 深 ， 以５ ～ ６×１ ０ ５ Ｐ ａ 为佳 ， 可 见实 践 与 理论 计算 有 较大 差距 。 究 其原 因 ， 一 是 浆液 管道 造 成压 力损 失 ， 二是 实 际 注 浆量 大 于理 论 注浆 量 。 ３ ） 压 浆位 置 。注 浆压 力一 般 取５ ～ ６×１ ０ ５ Ｐ ａ ， 其 对 管 片产 生 的 推力 可 达 到 ５ ０ ～ ６ ０ ｔ ／ ｍ ２ ， 选择好 分布于盾尾外壳６ 根浆管的压浆位置， 足以使 “ 飘 浮” 于浆 液的隧道尾端产生位移， 这样， 一可改善隧道轴线原有的偏差 ， 二可改善因管 片与盾尾卡壳 ， 不能 自若纠偏的状况（ 以不影响地层变化为前提 ） 。 ４ ） 跟踪注浆 。从广州地铁盾构施工的地面沉降观测资料可知 ， 盾构施工 后期沉降（ 盾尾后３ Ｄ 十Ｈ ＝ １ ９ ． ０ ２ ｍ范围外 ） 沉降发展速度虽然较慢 ， 但其 累计 值还是相当可观的， 占到总沉降量的５ ０ ％左右。后期沉降主要是土体的固结 沉降造成。对于地面有较重要 的建筑物来说 ， 利用跟踪压注固结浆液的方法 来控制后期沉降 ， 是一种效果良好且必须的手段。
软土地层盾构施工中地表沉降分析及控制措施
软土地层盾构施工中地表沉降分析及控制措施发布时间：2021-06-23T16:19:38.317Z 来源：《建筑实践》2021年40卷2月第5期作者：黄财伟[导读] 软土地基的建设作为地下建设的重要环节黄财伟中铁五局电务城通工程有限公司摘要：软土地基的建设作为地下建设的重要环节，对于居民的日常生产和生活有着非常重要的影响。
现阶段，我国的软土地层工程建设将盾构施工作为其主要工艺，盾构施工建设的开展需要保障其施工建设的质量，并且通过科学合理的措施来降低软土地层出现的各类问题。
受温度、岩石状况等因素的影响而出现的地表沉降现象，将无法保障相关数据的精准度，影响了后期建设的质量。
因此，文章将针对软土地层盾构施工中的地表沉降问题进行分析和探究，并对相关问题进行措施的制定，研究其问题的出现原因，实现软土地层施工质量的进一步提升。
关键词：软土地层；盾构施工；地表沉降分析；控制措施引言：盾构施工技术的出现作为我国软土地基处理的主要方式，但软土地层结构的不稳定成为了影响施工安全的重要因素，地质软土结构在很大程度上降低了施工的基本效率，无法对地质水资源进行控制，严重的情况下容易出现地表裂缝、塌陷等问题，进而影响了施工建设的基本质量。
通过分析地表沉降出现的各类因素，得到相关数据，并提出相应的控制措施进行问题的有效化处理，提高我国软土地层建设的综合效率。
一、导致软土地层盾构施工中地表沉降出现的原因分析地表沉降问题的出现作为我国地质危害的主要现象之一，不仅给地质环境带来了一定程度的破坏，而且影响了人们的基本生活质量，给人们的生命安全带来了很大的威胁。
地表层出现严重的沉降问题可能直接导致交通运输线路的瘫痪，给交通运输事业带来了很大的干扰，造成了巨大的经济损失。
近些年，我国相关部门对于软土地层结构的关注度逐渐提升，并且对于沉降路基的处理体系进行了合理制定，分析了地表层沉降问题出现的主要原因，形成了更为科学的解决措施。
(一)工程勘测效率较低地下工程的建设都需要进行严格的前期勘测和工程设计，这对于提高工程建设的基本质量具有非常重要的作用。
地铁盾构施工地面沉降控制分析
地铁盾构施工地面沉降控制分析发表时间：2017-11-13T16:20:40.180Z 来源：《基层建设》2017年第22期作者：任聪聪[导读] 摘要：作为轨道交通的一部分，地铁具有安全、准时、方便的特点，通过将人转移到地下的方式，极大程度缓解了交通拥堵问题。
中国水利水电第四工程局有限公司 810007摘要：作为轨道交通的一部分，地铁具有安全、准时、方便的特点，通过将人转移到地下的方式，极大程度缓解了交通拥堵问题。
经过多年的发展，地铁施工方法由明挖法逐渐向盾构法、新奥法等方法转变。
鉴于盾构施工安全、先进的特点，其在地铁施工建设中已被广泛采用。
但是，地铁盾构施工不可避免会带来地层扰动、地层损失、局部地下水位降低等情况，从而引起地面沉降，影响周围环境和人们的生活，因此进一步加强对其控制研究非常重要。
基于此本文分析了地铁盾构施工地面沉降控制。
关键词：地铁盾构施工；地面沉降；控制中图分类号：U456 文献标识码：A1 地铁盾构施工地面沉降的构成及机理研究1.1盾构到达前的前期地表沉降盾构过程中，可以发现地面在盾构机到达前会发生不同程度地沉降，这就是前期地表沉降。
对于前期地表沉降的产生原理，有两种说法。
一种说法认为这是由施工导致水位变化，水位下降一定程度上增加了有效应力，使得地表在盾构到达前就产生了沉降。
另一种说法认为隧道开挖会导致土体重分布及应力释放，这是引起地表沉降的主要原因。
随着研究的深入，第二种方法更获认可。
1.2盾构施工扰动的地表沉降盾构掌子面到达观测点下方直至盾尾通过观测点下方时段内的地表沉降，并含盾尾空隙引起的沉降量，被称之为盾构施工扰动引起的地表沉降。
造成该部分沉降的基本原理是开挖过程造成土体扰动，破坏原有土体平衡及补压浆不及时造成盾尾空隙，从而引起地表沉降。
1.3后期固结地表沉降盾构过断面后，土体会固结或者次固结，这也会引起地表沉降，这种沉降称之为后期固结地表沉降。
此阶段的沉降会随着时间而改变。
盾构跟踪注浆控制沉降施工工法
盾构跟踪注浆控制沉降施工工法盾构跟踪注浆控制沉降施工工法简介一、前言盾构跟踪注浆控制沉降施工工法是一种用于地下隧道或管道施工的工法。
它通过监测盾构机的导向系统和土层变形，结合注浆技术，实现对沉降控制的精确监测和调控。
该工法具有工程实用性和经济性的特点，在地下工程施工中得到广泛应用。
二、工法特点盾构跟踪注浆控制沉降施工工法的主要特点包括：1. 精确控制沉降：通过跟踪监测盾构机导向系统和土层变形，及时采取措施控制沉降，有效防止地面沉降对周围环境产生不利影响。
2. 注浆技术应用：通过注浆技术加固地层，提高地层的稳定性，减少沉降量和地面变形。
3. 施工周期短：盾构作为一种机械化施工工艺，施工速度快，能够缩短工期，提高施工效率。
4. 施工质量高：盾构机设备精度高，能够保证施工质量的稳定性和可靠性，降低工程质量风险。
三、适应范围盾构跟踪注浆控制沉降施工工法适用于需要进行地下隧道或管道施工的项目，特别适用于位于城市中心或地质条件复杂的区域。
它可以用于地铁、公路、输水管道等工程的施工。
四、工艺原理盾构跟踪注浆控制沉降施工工法基于土层力学和注浆技术原理，通过对施工工法与实际工程联系的分析和解释，以及采取的技术措施，可以实现施工过程中对地层变形的控制。
工法依靠盾构机的导向系统监测和控制盾构机的位置和姿态，同时通过注浆技术加固地层，提高地层的稳定性和抗沉降能力。
五、施工工艺盾构跟踪注浆控制沉降施工工法的主要施工步骤包括：1. 地质勘察和设计：对施工区域的地质条件进行详细勘察和分析，制定合理的施工方案。
2. 材料准备：准备盾构机、注浆设备以及相关材料和配件。
3. 施工准备：施工前需要进行地表防护、支撑结构等准备工作。
4. 盾构掘进：盾构机开始进行掘进作业，同时监测盾构机的位置和姿态。
5. 注浆加固：根据盾构机掘进的数据，采取相应的注浆措施，加固地层，控制沉降。
6. 管道铺设和连接：盾构掘进到一定距离后，进行管道的铺设和连接作业。
盾构法隧道施工引起的地面沉降机理与控制研究
盾构法隧道施工引起的地面沉降机理与控制研究【摘要】近年来，我国交通工程建设随着社会经济的发展而日益增多，城市地铁建设工程数量也在不断增加。
城市地铁挖掘施工方法一般采用盾构法来进行，盾构法对隧道进行施工时，在施工推进过程中通常会引起地面沉降现象，本文主要分析盾构法隧道施工引起地面沉降的原因以及相应的控制方法。
【关键词】盾构法；机理；原因；控制中图分类号：u455 文献标识码： a 文章编号：1.前言随着我国社会经济的发展以及人口数量的增多，地面高速公路、铁路等交通已经不能满足了人们更快、更安全、更环保的需求，于是人们开始把目光投向更为绿色环保的轨道交通---轻轨，目前已有多个城市建设了城市地铁，形成了网络。
地铁、隧道的建设多采用盾构法来进行施工建设，其施工时具有对周围建筑物、地面交通影响小、适应地下复杂多变环境等优势，但盾构法隧道施工无论施工地点距离地面深度多深、范围多广，都会不可避免的对周围的土层产生影响，从而引起地面不同程度的沉降。
2.盾构法隧道施工概念盾构法施工是使用盾构掘进机来对地下进行开挖，利用护盾的保护，以钢筋混凝土管片作为衬砌支护，在机内进行安全地衬砌和开挖作业，从而形成隧道的施工方法[1]。
盾构隧道施工方法主要是由三个部分组成，这三个部分包括稳定地面开挖面、盾构机掘进以及衬砌。
3.盾构法隧道施工原理研究盾构法隧道施工的工作原理是，护盾沿着隧洞轴线边对土壤进行推进挖掘。
护盾具有施工保护作用，它可临时支撑起挖掘出尚未衬砌的隧洞，对周围土层以及地下水的压力起到承受的作用，它可对地下挖掘、衬砌、排土等作业的施工进行掩护[2]。
盾构法隧道施工主要是由稳定开挖面、挖掘和排、及衬砌三大部分而构成，其中稳定开挖面是盾构法隧道施工最重要的工作原理以及施工工艺。
土压平衡方法是泥土加压式盾构面以及削土密闭式盾构的统称，其前端有一个面切削刀盘，密闭舱在削刀盘后面，削刀盘具有贮留土体的作用，施工时，泥土可通过密闭舱中心线下部装设的长筒螺旋输送机来排出，密闭舱输送机一头设有出口。
特殊地段盾构掘进的沉降控制技术
特殊地段盾构掘进的沉降控制技术特殊地段的盾构掘进工程在很多情况下都面临着复杂的地质条件和工程环境，因此沉降控制成为工程设计和施工中的重要问题。
为了保证盾构施工过程中的安全和顺利进行，需要采取一系列的沉降控制技术。
一、盾构沉降机理分析盾构施工过程中的沉降主要是由于地下土层的移位和固结引起的，而盾构机和施工荷载则是引起地下土层移位和固结的主要因素。
盾构的开挖会导致土体的相对沉降，同时也会引起管片的沉降。
因此，盾构沉降控制技术主要是通过减小土体相对沉降和管片沉降来实现。
二、盾构工程沉降控制技术1. 前摩擦压力控制技术前摩擦压力控制技术是在盾构机前端设置切削压力与注浆压力之间的平衡。
通过合理控制注浆压力和盾构机切削压力的大小，可以控制盾构机前端的土壤移位和固结，从而减小沉降。
2. 后沉降补偿控制技术盾构机后沉降补偿控制技术主要是通过在盾构机后部施以适当的沉降荷载，来补偿土体的相对沉降。
通过在管片上设置沉降块或施加额外荷载，可以实现沉降的控制。
3. 土体稳定性控制技术土体稳定性控制技术主要是通过改善土体的稳定性和抗剪强度，减小土体的变形和沉降。
可以采用加固土体、注浆加固和喷射混凝土等方法来提高土体的稳定性。
4. 地下水位控制技术地下水位的控制对于盾构施工过程中的沉降控制非常重要。
因为地下水位的升降会直接影响土体的稳定性和水分含量，从而影响盾构施工过程中的沉降。
因此，需要通过设置合理的降水井和排水系统来控制地下水位。
5. 监测与预警技术在盾构施工过程中，需要对沉降进行实时监测和预警，及时采取相应的措施进行调整和修正。
可以通过安装监测设备，如沉降仪、应变传感器和GPS定位系统等来实时监测盾构施工过程中的沉降变化，并及时报警和采取措施。
总结：在特殊地段的盾构掘进工程中，沉降控制技术是保证施工安全和顺利进行的重要环节。
通过采取合理有效的沉降控制技术，可以减小地表沉降，保护周围建筑物和地下设施的安全。
同时，还可以保证盾构施工的顺利进行，提高工程的质量和效率。
盾构机工作原理
盾构机工作原理盾构机是一种用于地下隧道施工的重型机械设备。
它采用盾构法施工，具有高效、安全、环保等优点。
下面将详细介绍盾构机的工作原理。
一、盾构机的构造盾构机主要由盾构机主体、刀盘、推进系统、控制系统和后续支护系统等部份组成。
1. 盾构机主体：由机壳、先后密封室、先后推进系统、主推进油缸和主推进盘等组成。
机壳是盾构机的主体结构，能够承受地下土压力。
2. 刀盘：位于盾构机前部，由刀盘主轴、刀盘盘体、刀具和刀盘驱动系统等组成。
刀盘通过旋转和推进来进行土层的开挖。
3. 推进系统：由推进油缸、推进盘和推进螺杆等组成。
推进油缸通过液压系统提供推进力，推进盘和推进螺杆将盾构机推进到地下。
4. 控制系统：包括盾构机的操作控制台、传感器、液压系统和电气系统等。
控制系统能够监测和控制盾构机的运行状态。
5. 后续支护系统：在盾构机通过后，需要进行地下隧道的支护。
后续支护系统包括涵洞衬砌、钢筋混凝土衬砌、喷射混凝土等。
二、盾构机的工作原理盾构机采用盾构法进行隧道施工，其工作原理如下：1. 准备工作：在施工前，需要对地质情况进行勘察，并确定盾构机的施工参数。
施工现场需要进行地面开挖，建立起盾构机的工作坑。
2. 推进过程：盾构机启动后，刀盘开始旋转，刀具在土层中开挖。
同时，推进油缸提供推进力，将盾构机推进到地下。
推进过程中，盾构机会持续排放掘进物料。
3. 土层处理：盾构机开挖的土层通过输送系统运出隧道，同时通过注浆系统进行土层的稳定，防止地面沉降。
4. 密封和支护：盾构机在开挖过程中，通过先后密封室和密封垫进行土层的封闭，防止水和泥浆进入隧道。
同时，后续支护系统进行隧道的支护。
5. 推进和停顿：盾构机在推进过程中，需要根据地质情况和施工计划进行停顿和调整。
停顿时，可以进行刀具更换、维护和修理。
6. 完工和拆除：当盾构机推进到目标位置后，施工完成。
隧道的后续工程，如道路铺设、管线安装等可以进行。
盾构机可以拆除或者继续用于其他隧道施工。
盾构施工对上软下硬地层的沉降分析及防控措施 吴健
盾构施工对上软下硬地层的沉降分析及防控措施吴健摘要：随着我国城市地下综合管廊建设的不断发展，盾构法施工在综合管廊中的应用也日益普遍。
盾构在施工过程中，工程地质条件是影响地层扰动以及变形的重要因素。
上软下硬地层是盾构施工中一种常见的复杂地质条件，因上部软弱土体强度较小，稳定性较差，而下部硬岩力学性能较好，盾构在掘进过程中易使盾构姿态失稳，造成土体超挖，引起较大的地层损失，甚至严重的地表沉降等工程问题。
本文对盾构施工对上软下硬地层的沉降分析及防控措施进行探讨。
关键词：盾构法施工；综合管廊；防控措施一、工程背景1、工程概况成都轨道交通9号线一期工程范围为金融中心东站～成飞集团站，线路全长约22.18km.本标段为成都轨道交通9号线一期工程土建2标锦城大道站～三元站区间，长约1.9km，隧道直径为6700mm，管片厚度350mm，内径6000mm，环宽1500mm，采用一台直径为6980mm的土压平衡式盾构机。
2、工程地质据地质钻探资料表明，盾构段主要出露①第四系全新统人工填土层②第四系全新统冲积层③第四系上全更新统冰水沉积、冲积层④下伏基岩为白垩系灌口组泥岩。
锦城大道站～三元站盾构区间右线始发段地层主要为①<1-2>杂填土②<3-2-2>粉质黏土③<3-8-2>卵石土④<5-1-3>中等风化泥岩。
锦城大道站～三元站区间场区地表水发育，沿线流经的河流主要有肖家河、栏杆堰，锦城湖。
肖家河及栏杆堰已受到人为改造，底部已做防渗处理，以素混凝土铺砌为主，无明显渗漏痕迹，对工程基本无影响。
地下水中上层滞水水量小，对地下工程影响较小。
该层地下水主要赋存于场区第四系全新统、上更新统的砂、卵石土中，水量较丰富，为孔隙潜水。
隧道洞身多位于泥岩中，透水性弱，孔隙水对工程影响小；场区基岩裂隙水主要赋存于岩石强、中等风化带张开型节理、裂隙中，全风化岩含水弱，富水性差，含水量甚微，但不排除局部地段有富水条件，储藏有一定裂隙水，对地下工程有一定影响。
盾构施工引起地表沉降的原因分析及处理措施
Construction & Decoration190 建筑与装饰2023年5月上 盾构施工引起地表沉降的原因分析及处理措施邵明玉 上海建工四建集团有限公司 上海 200000摘 要 通过工程实际经验及国内外学者分析可知，盾构推进过程中不可避免地引起地表沉降，但在透水性较大的软土地层中推进时，若不采取相应的技术措施易导致日沉降量超出警戒值，对地下管线及建筑物造成较大影响。
本文以上海地铁某盾构区间项目为依托，对地表日沉降量超出警戒值的原因进行分析，并介绍为减小沉降量采取的应对措施，对后续在软土地层的盾构施工具有一定的指导意义。
关键词 盾构施工；地表沉降；沉降量；处理措施Cause Analysis and Treatment Measures of Surface Settlement Caused by Shield ConstructionShao Ming-yuShanghai Construction No.4 (Group) Co., Ltd., Shanghai 200000, ChinaAbstract Through the practical engineering experience and the analysis of scholars at home and abroad, it can be known that the surface settlement is inevitable in the process of shield tunneling. However, if the shield tunneling is advanced in the soft soil layer with large permeability, the daily settlement will exceed the warning value if the corresponding technical measures are not taken, which will have a great impact on underground pipelines and buildings. Based on a shield section project of Shanghai Metro, this paper analyzes the reasons why the daily surface settlement exceeds the warning value, and introduces the countermeasures to reduce the settlement. It has certain guiding significance for the subsequent shield construction in the soft soil layer.Key words shield construction; surface settlement; settlement amount; treatment measures引言盾构施工具有速度快、经济合理、安全、利于环境保护等优点，从软质黏土到硬岩都可应用。
地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对
地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对地铁盾构施工是现代都市化进程中不可缺少的公共交通建设，它的优点在于不占用地面空间，且运力大、速度快。
然而，施工过程中的地面沉降问题也备受关注。
有时，地铁盾构施工会导致地面沉降问题，这会给周边环境和居住的居民带来一定的影响。
因此，科学合理地分析地面沉降的原因并采取有效的应对策略是至关重要的。
首先，分析地面沉降原因：1.施工机械振动造成地质体变形：施工过程中，盾构机会振动并前进，而这种振动会使周围的土体遭受变形，导致地质体松散或者土层剪切变形。
2.地下水涌入引起土壤流变：在盾构施工过程中，地下水会通过地质隧道顶板的缝隙、岩石裂缝和土层孔隙进入隧道内部，导致隧道外侧土层流失，进而降低地面承载力。
3.永久变形引起地面沉降：盾构施工后，地下车站、设备区等路面上铺设了大面积的混凝土结构，这些结构与自然地基相互作用造成了土体永久变形，在均布载荷的作用下，控制不住会引起地面沉降。
针对上述原因，提出应对策略：1.压缩施工阶段进行振动控制：施工机械振动是造成地面沉降的主要原因之一。
因此，施工前需要设计合理的振动控制方案，结合盾构机的性能选择合理施工参数，控制机器进度，避免过大的振动能量。
2.设置水位监测点，保证施工过程中水文动态监测数据：在盾构施工过程中，需要通过测量确定地下水变化情况，面对地下水涌入引起土壤流变等情况，应设置水位监测点，及时采取措施，以保证施工顺利进行。
3.进行土体加固：针对隧道周围土体松散或土层剪切变形现象，可以采用土体加固方法来加强土壤固结度，避免地面沉降问题。
4.优化车站设计：为了避免永久变形引起地面沉降，可以通过优化车站设计和结构材料选择等措施，减少地面沉降问题的发生。
综上所述，对于地铁盾构施工工程中地面沉降问题，在施工前应经过充分的沟通和论证，制定合理的施工方案，并针对不同的地面沉降原因采取适当的防范措施。
这样可以减少地面沉降造成的影响，确保地铁盾构施工工程的安全和有效进行。
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管片
推进方向
横向位移
1969年，美国科学家P.B.Peck结合采矿引起地面沉 降槽的形状近似于概率论中的正态分布曲线，如图11所示。并给出地面沉降的横向分布估算公式
图1-1 隧道上部沉降槽断面形状
2、盾构到达前隆沉 （1）原因 盾构到达前，因为土压力的原因，使土层失水，一般造 成地层的微沉；
装置以及铰接止转装置等组成。
一、盾构的基本部件、作用原理
复合盾构（混合盾构）
二、盾构施工沉降控制
1、盾构施工土体纵、横向位移
盾构施工地面沉降规律：盾构推进施工引起的地表和 土体沉降位移的历时变化一般分为盾构到达前、盾构 到达、盾构通过时、盾构通过、后续沉降5个阶段。
(1)盾构到达前的超前沉降 在切口3-20m处一般发生沉降，但沉降量很小，主要 是盾构掘削面引起的地下水位降低而发生的。当离盾 构切口较近时，受开挖面后土体的位移而引起应力释 放发生隆沉。
静止土压力=ɣH
（图5）
不同注浆浆液及特性 单液浆，双液浆液； （2）注浆量及压力 控制合理注浆压力，确保填充率，双液浆沉降量小。
5、盾尾到达沉降及控制
同步注浆的目的：一、防止地层变形，二、 提高隧道的抗渗性；三、管片受外力均匀。
（1）影响沉降的因素：a浆液流动性、稳 定性；b体积收缩率；c浆液凝结时间；d注 浆压力；e设备能力（盾尾漏浆、被动铰接 、双液注浆）
（2）措施：a加快浆液凝结时间；b提早二 次补浆；c在保各项参数的情况下加快推进 。
筒体
轴承
油马达
闸门装置
测速齿轮
螺旋机驱动结构图
一、盾构的基本部件、作用原理
螺旋机
螺旋机换向阀
螺闸门
螺闸门泵组螺旋机回转泵一、盾构的基本部件、作用原理
1.6盾尾密封系统 为防止衬砌环与盾构之间施工空隙涌水、漏泥而设置，
由盾尾密封和油脂加注装置等组成的系统。
盾尾密封示意图
盾尾密封刷
盾尾密封装置结构图
盾 构 机 主 机 图
一、盾构的基本部件、作用原理
1.1盾构壳体 保护掘进设备的钢结构外壳。包括切口环、支承环、盾尾
一部分。
切口环 ：切口环是保持开挖面的稳定、将挖掘下来的 土砂 向 后方移动的通道。
支承环 ：支承环是盾构承受土压力及主机设备载荷的受力 构件。
盾尾：盾尾的长度应根据衬砌环在盾构内的组装长度和盾 尾密封的形状及其段数决定，同时考虑到隧道的曲线施工等因 素，需要有一定的富裕量。
(2)盾构到达时的隆沉 在切口0-3m范围内发生隆沉变化。当盾构设定土压 值较大、推力较大、出土量小于100%时，地表呈隆 起；当设定土压值较小、推力较小、出土量大于 100%时，地表呈隆沉变化。
（3）盾构通过时的沉降：在盾构切口至盾尾范围内 ，一般发生沉降变化，主要由盾构超挖、土仓压力低 、注浆压力不够、纠偏蛇行引起的土体扰动。
一、盾构的基本部件、作用原理
1.2刀盘 在盾构前端装有刀具，能旋转切削土体的钢结构组合体。
土压平衡式盾构 泥水加压平衡盾构
海瑞克刀盘
有固定搅拌棒刀盘
无固定搅拌棒刀盘
一、盾构的基本部件、作用原理
刀具
先行刀 刮刀
盘形滚刀
贝壳刀
周边刮刀
一、盾构的基本部件、作用原理
1.3刀盘驱动装置 驱动刀盘旋转的装置。有液压驱动、变频电机驱动、定速
（2）措施 合理设定土压力，加强塑流化改造； 过建、构筑物及重要管线准备好后连续通过。
3、盾构到达沉降及控制 （1)建立持续稳定合理的土压（图二）
(2)影响建立土压的因素 a土压仓土体流塑 添加材料：加泥（膨润土），泡沫，水，化合物； 加入位置 ：刀盘辐条，中心刀，土舱内； b盾构设备 盾构机扭矩：尽量确保刀盘扭矩能力，掘进过程中施 工扭矩一般控制在额定扭矩的80%以下为宜； 刀盘形式：刀盘结构： 4盾构通过沉降原因及控制 （1）原因：a设备原因；b土压不平衡。 （2）措施：a设备改进；b增稠泥浆注入系统；c加快推 进。
一、盾构的基本部件、作用原理及施工工法
拼装机盘体回转有快慢速度，采用了遥控拼装机技术，降低了 设备的维修率，改善了作业人员的工作强度和安全性，提高了 管片的拼装质量和工作效率。
一、盾构的基本部件、作用原理
1.5螺旋输送机 输送土仓中土体的机械装置，包括螺旋部分、驱
动和闸门等装置螺。杆 根据螺驱旋动 的形状，可分为有轴螺旋输送机和无轴螺旋 输送机 。
1.10同步注浆系统 盾构施工隧道时，当盾构的盾尾脱离管片衬砌后，管片背
面和地层之间形成一定的建筑空隙，若不及时回填这一空隙， 会造成地表沉陷，进而对邻近的建筑物等产生破坏性的影响。 因此，及时填充这一空隙的注浆系统是盾构的重要组成部分。
同步注浆系统图
一、盾构的基本部件、作用原理
1.11铰接装置 为确保隧道曲线段施工而设置。主要由铰接液压缸、密封
（4）盾尾通过后的隆沉：盾尾离开0-5m范围内，因 注浆不及时及注浆压力不够而会发生较大沉降；若采 用同步注浆，并及时、充足地注浆，则不易发生沉降 ，若过量注浆，则发生隆起。
（5）后续沉降：由于盾构施工过程中因挤压、超挖 、蛇形、注浆等扰动土体后，土体缓慢固结产生的沉 降。其特点是沉降时间很长。
盾构机
电机驱动一种形式。该装置包括液压马达、电动机或变频电机、 减速器、大小齿轮、大轴承等。
盾构或顶管大刀盘的设计扭矩(T)－般按T=αD3 经验公式计 算，其中α是扭矩系数，D是盾构的直径。
一、盾构的基本部件、作用原理
1.4管片拼装机 拼装管片的机械装置。能夹 持管片，作圆弧运动、径向 运动和纵向运动等。
盾构基本部件、作用原理及施工 沉降控制
目录
一、盾构的基本部件、作用原理 二、盾构施工沉降控制 三、案例
一、盾构的基本部件、作用原理 ➢ 1.盾构的基本部件
盾构机主机主要由壳体、刀盘及驱动系统、拼装机、螺旋 输送机、推进系统、等几大部份组成。
土压平衡盾构机主要部件构成示意图
一、盾构的基本部件、作用原理
盾尾油脂泵
一、盾构的基本部件、作用原理
1.7推进液压缸 用来推动盾构前进的液压缸，能克服盾构推进
时所遭遇的阻力。
推进泵组
阀组
一、盾构的基本部件、作用原理
1.8后方台车
在隧道内装载着掘进所需主要机、电、液装备并跟 随在盾构后行走的台车。
一、盾构的基本部件、作用原理
1.9皮带机
一、盾构的基本部件、作用原理