盾构正常掘进施工方案.doc

东莞市轨道交通R2线【天宝站东城站】盾构区间土 建 工 程盾构掘进施工工艺1工程概况东莞市城市快速轨道交通R2线工程（东莞火车站东莞虎门站段）线路起始于石龙镇西湖区，终点于虎门镇白沙村。试验段2304标土建工程施工项目包括下天区间盾构吊出井天宝站区间、天宝站、天宝站东城路站区间、东城路站。下天区间盾构吊出井天宝站区间里程范围为右线R2YDK9+740.48R2YDK10+790.3，全长1049.82m, 左线R2ZDK9+751.44R2ZDK10+790.3，全长1038.86m，区间隧道采用盾构法施工，线路纵断面为V形坡，最大坡度为15，线路埋深为13.519m，隧道顶覆土8.514m，区间隧道主要穿越在砂质粘性土层中。线路出东宝路站后沿莞龙路向西南方向前进，到达莞龙路与东城中路交汇路口处以R=600的半径转至南北走向的东城中路上，随后进入温南路口位置的温南路站，最小曲线半径为R600m。在R2YDK10+216里程处设联络通道兼废水泵房，采用矿山法施工。区间隧道局部下穿永昌汽车维修服务中心的一栋A2浅基础房屋，其余建筑物与隧道平面近距最小为4.72米，地表场地条件较好。天宝站位于东城中路和温南路交汇处，埋设于东城中路下呈南北向布置。车站范围内控制管线为沿东城中路东、西两侧各一根直径2.2m，埋深约3.5m 的给水管。车站有效站台中心里程为R2YDK10+908.50，车站总长195.7m，标准宽度19.7m，主体结构为地下两层单柱两跨钢筋混凝土结构形式，车站两端均为盾构始发井。车站共设置4个出入口，2组8个风亭。车站主体采用明挖法施工，围护结构为800mm厚的地下连续墙+竖向3道内支撑。附属工程大部分采用明挖顺筑法施工，围护结构为800950钻孔灌注桩，桩间施工600双重管旋喷桩止水帷幕，竖向设置两道内支撑；通道下穿2200东江供水管段采用矿山法施工。天宝站东城站区间里程范围为右线R2YDK10+986R2YDK12+400.70，长1414.7m,左线R2ZDK10+986R2ZDK12+400.70，长1420.04m（长链5.34m），区间隧道采用盾构法施工，线路纵断面为V形坡，最大坡度为26，线路埋深为13m15.5m，隧道顶覆土8m10.5m，区间隧道主要穿越在砂质粘性土、全风化混合片麻岩和强风化混合片麻岩中。线路出温南路站后，沿东城中路向南前进，先后通过万园东路路口、东纵路口后，到达位于东城中路和东城路口北侧的东城路站。在R2YDK11+521.44里程处设1#联络通道，在R2YDK11+842处设置2#联络通道兼废水泵房，联络通道采用矿山法施工。区间线路大多沿直线前进，最小曲线半径R=1300m。东城路站位于东城中路与东城路的交叉路口北侧，埋设于东城中路下呈南北向布置。车站有效站台中心里程为R2YDK12+513.00，车站总长189.9m，标准宽度20.7m，主体结构为地下两层双柱三跨钢筋混凝土结构形式，车站两端均为盾构吊出井。车站共设置了4个出入口，3组风亭。 车站主体围护结构采用800mm厚的地下连续墙，内设三道支撑的形式。车站附属围护结构采用800950钻孔灌注桩，桩间施工600双重管旋喷桩止水帷幕，竖向设置两道内支撑。2正常掘进施工2.1盾构掘进施工流程2.2参数设定和优化根据标段内地质情况，盾构掘进采用土压平衡模式，可有效的保证土体的稳定、地表建筑物和施工安全。盾构施工参数在表中范围内选取，并在施工中不断优化调整。盾构正常掘进参数表掘进模式推力(KN)扭距(KNm)刀盘转速(rpm)土仓压力(bar)螺旋输送机转速(rpm)土压平衡800016000250040001.12.01.32.0512正常推进阶段采用100m试掘进施工掌握的最佳参数。通过加强施工监测，不断地完善施工工艺，控制地面沉降。掘进参数的优化程序见图2：盾构参数控制程序图。主要的参数调整优化措施如下：采用以滚刀为主的复合刀盘切削砂卵石层，以低转速、大扭矩推进。适当提高掘进土压力（土仓压力设定为理论值的1.21.3倍）以防止涌水，并在掘进中不断调整优化。土仓压力通过采取设定掘进速度、调整排土量或设定排土量、调整掘进速度两种方法建立，并应维持切削土量与排土量的平衡，以使土仓内的压力稳定平衡。盾构机的掘进速度主要通过调整盾构推进力、转速（扭矩）来控制，排土量则主要通过调整螺旋输送机的转速来调节。在实际掘进施工中，应根据地质条件、排出的碴土状态，以及盾构机的各项工作状态参数等动态地调整优化。掘进时应采取碴土改良措施增加碴土的流动性和止水性，密切观察螺旋输送器的栓塞和出土情况以调整添加剂的掺量。推进速度控制在2040mm/min，并根据监测结果和排土情况调整。螺旋机转速根据设定土压力与推进速度匹配。2.3盾构正常段掘进施工盾构机在完成始发段100m掘进后，对始发设施进行必要的调整，调整工作包括：拆除负环管片、始发基座和反力架；在车站端头铺设双线轨道；安装通风设施；其他各种管线的延伸和连接等。盾构推进由操作司机在中央控制室内进行。开始施工时，打开出土闸门，依次开启皮带输送机，螺旋输送机和大刀盘，推进千斤顶，调整好各斤顶的油压，此时大刀盘切削土体，盾构前进。盾构机根据设定的正面土压力自动控制出土速度或掘进速度。盾构机的行程、上下左右四个区域千斤顶压力、螺旋输送机转速、盾构扭转、俯仰等参数将在显示屏上显示，盾构司机及时作好参数记录，并参照仪表显示以及其它人工测量和施工经验调整盾构机姿态和各项施工参数，使盾构机始终按设计的轴线推进。盾构应根据当班指令设定的参数推进，推进出土与注浆同步进行。在盾构施工中要根据不同土质和覆土厚度、地面建筑物，配合监测信息分析，及时调整平衡压力值的设定，同时根据推进速度、出土量和地层变形的监测数据，及时调整注浆量，从而将轴线和地层变形控制在允许的范围内，地表工后最大变形量在+10mm-30mm之内。盾构掘进过程中，推进坡度要保持相对的平衡。严格控制好推进里程，将施工测量结果及时地与计算的三维坐标相校核，及时调整。对初始出现的小偏差应及时纠正，应尽量避免盾构机走“蛇”形，控制每次纠偏的量，盾构机一次纠偏量不宜过大，以减少对地层的扰动，并为管片拼装创造良好的条件。本工程盾构掘进基本上在砂质砂质粘土层、全风化混合片麻岩、强风化混合片麻岩地层中，需向刀盘、土舱或螺旋输送机内注入添加剂以使开挖土体应具有良好的流塑状态、低的透水性和低的内摩擦角。为防止盾构掘进时，地下水及同步注浆浆液从盾尾窜入隧道，须在盾尾钢丝刷位置压注盾尾油脂，确保施工中盾尾与管片的间歇内充满盾尾油脂，以达到盾构的密封功能。施工中须不定时的进行集中润滑油脂的压注，保持盾构机各部分的正常运转。掘进中的沉降控制措施：A、沿线的地面沉降观测点建立以后，在掘进开始以前应取得初始数据，并将所有的监测点清晰地标在1：500的线路平面图上；B、盾构机试掘进时，将设置较密的沉降监测点，以获得盾构机掘进参数与地面沉降的关系；C、掘进过程中，盾构机机头前20m后30m范围内，每天早晚至少测量一次，范围之外每周测一次，直至稳定为止；D、盾构机掘进适当选用千斤顶和推力，根据地面沉降观测成果确定土仓压力，随时调整掘进方向，尽量减少蛇形和超挖；E、掘进过程中及时进行回填注浆，保持适当的注浆压力和注浆量，及时进行二次注浆。施工人员应逐项、逐环、逐日做好施工记录，记录内容：盾构掘进姿态、管片拼装、同步注浆、隧道渗漏水情况等，并将记录的副本及时提交给监理工程师。常见问题及处理方法：根据保护刀具、降低刀具磨损的要求，必须将刀盘扭矩控制在某一容许范围内，主要控制方法有：减小推力，同时也会降低掘进速度；向开挖面、土仓内加入土质改良剂。若螺旋输送机被卡住（即扭矩超限），无法正常出碴，可反复伸、缩螺杆并同时正、反转，如低速正转同时伸、缩螺杆，若超限则反转同时伸、缩螺杆，如此反复，基本上都可以脱困。若启动刀盘时刀盘被卡住，则将部分推进千斤顶收缩，使土压力、刀具贯入度减小即可以转动刀盘。若铰接千斤顶拉力较大，说明刀盘的扩孔能力较差，则要检查刀盘的边缘刀是否磨损过量而应该更换。2.4碴土改良碴土改良的作用盾构在富水含砂地层中施工，进行碴土改良是保证盾构施工安全、顺利、快速的一项不可缺少的最重要技术手段。具有如下作用：保证碴土和添加介质充分拌合，以保证形成不透水塑流性的碴土从而建立良好的土压平衡机理，只有碴土改良效果好才能从根本上保证掘进过程中地表的沉降控制，同时保证预定的施工进度；使渣土具有流塑性和较低的透水性，形成较好的土压平衡效果而稳定开挖面，控制地表沉降；减少全风化、强风化地层的渗透系数，使之具有较好的止水性，以控制地下水流失及防止或减轻螺旋输送机排土时的喷涌现象；改善渣土的流塑性，使切削下来的碴土顺利快速进入土仓，并利于螺旋输机顺利排土；改善渣土的流动性和减少其内摩擦角，有效降低刀盘扭矩、降低对刀具和螺旋输送机的磨损、降低掘进切削时的摩擦发热，提高掘进效率。碴土改良的方法碴土改良就是通过盾构机配置的专用装置向刀盘面、土仓、或螺旋输送机内注入添加剂，利用刀盘的旋转搅拌、土仓搅拌装置搅拌或螺旋输送机旋转搅拌使添加剂与土碴混合，其主要目的就是要使盾构切削下来的碴土具有好的流塑性、合适的稠度、较低的透水性和较小的摩阻力，以满足在不同地质条件下掘进时都可达到理想的工作状况。添加剂主要有泡沫、膨润土以及聚合物。改良剂的确定及配比、掺量各种改良剂的性能指标表性能指标膨润土泡沫剂工作原理利用添加的胶质减摩效果，使开挖土塑性流动，减少渗透性利用微细泡沫的润滑效果使开挖土塑性流动，减少渗透性PH值7.5107.38粘度210Pas0.0030.2 Pas适用土层砂质粘土层、全风化、强风化片麻岩层砂质粘土层、全风化、强风化片麻岩层根据国内外成功的施工经验，本工程拟采用在膨润土浆液基础上加泡沫剂，其效果比单独改良有很大改善：显著降低刀盘、螺旋输送机的油压及盾构推力，减小刀盘扭矩，减轻砂卵石地层对盾构设备的磨损，提高掘进速度和设备的使用寿命。根据东莞地质情况，初步拟定改良剂添加率2035%。如按25%（即切削1 m3 渣土需注入250 L）计算，膨润土浆液为24004000L/环、泡沫量为64007000L/环。膨润土泥浆配合比为水：膨润土：外加剂=1010.2，膨润土为优质的钠基膨润土，外加剂为碱、CMC及超流化剂DAV等，泥浆坍落度控制在20cm以内。泡沫：9095%压缩空气和510%泡沫溶液；泡沫溶液的组成为泡沫添加剂3%、水97%。本工程所用泡沫剂粘度不低于0.1Pas。泥浆和泡沫混合物的作用机理泥浆和泡沫混合物的作用机理主要表现在以下几个方面：通过注入泥浆和泡沫，在刀盘前方形成了一层泥膜，建立起泥土压力，为土体结构提供水平推力，有利于形成拱结构。泥浆和泡沫使开挖面土体的强度和刚度得到加强，提高了开挖面土体的竖向抗力，对开挖面土体起到了支护作用，减少了开挖面土体失稳的可能。砂卵石地层颗粒松散，无粘聚力，颗粒之间的传力方式为点对点，向开挖面土体添加泥浆后，泥浆包围在颗粒周围，形成了一层泥膜，增加了颗粒之间的粘聚力，使得颗粒之间的传力得到扩散，改善了土体的受力状况，如图所示。另外，泡沫的体积极小，混合后泡沫的泥浆扩散性得到增强，可以在刀盘的搅拌下迅速渗透到土层中，将砂卵石颗粒包裹起来，降低了土体的密实度，改善了土体的塑流性。利用泡沫优良的润滑性能，改善土体粒状构造，同时吸附在颗粒之间的气泡可以减少土体颗粒与刀盘系统的直接摩擦。降低土体的渗透性，又因其比重小，搅拌负荷轻，容易将土体搅拌均匀，从而做到既能平衡开挖面土压，又能连续向外顺畅排土。同时泡沫具有可压缩性，对土压的稳定也有积极作用。碴土改良的主要技术措施在富水含砂地层的掘进主要是要降低对刀具磨损、降低刀盘扭矩、螺旋输送机的磨损，防止喷涌，采取向刀盘前和土舱内及螺旋输送机内注入泥浆泡沫混合物的方法来改良碴土。并增加对螺旋输送机内注入量，以利于螺旋输送机形成土塞效应，防止喷涌。2.5盾构掘进方向控制与调整由于东莞地层软硬不均、隧道曲线和坡度变化以及操作等因素的影响，盾构推进不可能完全按照设计的隧道轴线前进，而会产生一定的偏差。因此，盾构施工中必须采取有效技术措施控制掘进方向，及时有效纠正掘进偏差。盾构掘进方向控制采用隧道自动导向系统和人工测量辅助进行盾构姿态监测盾构姿态监控通过自动导向系统和人工测量复核进行盾构姿态监测。该系统配置了导向、自动定位、掘进程序软件和显示器等，能够全天候在盾构机主控室动态显示盾构机当前位置与隧道设计轴线的偏差以及趋势。随着盾构推进导向系统后视基准点前移，通过人工测量来进行精确定位。为保证推进方向的准确可靠，计划3050m进行一次人工测量，以校核自动导向系统的测量数据并复核盾构机的位置、姿态，确保盾构掘进方向的正确。采用分区操作盾构机推进油缸控制盾构掘进方向盾构机共30组推进油缸，每区油缸可独立控制推进油压。根据导向系统反映的盾构姿态信息，盾构姿态调整与控制便可通过分区调整推进油缸压力事项盾构掘进方向调整与控制。在上坡段掘进时，适当加大盾构机下部油缸的推力和速度；在下坡段掘进时则适当加大上部油缸的推力和速度；在左转弯曲线段掘进时，则适当加大右侧油缸推力和速度；在右转弯曲线掘进时，则适当加大左侧油缸的推力和速度；在直线平坡段掘进时，则应尽量使所有油缸的推力和速度保持一致。在均匀的地质条件时，保持所有油缸推力与速度一致；在软硬不均的地层中掘进时，则应根据不同地层在断面的具体分布情况，遵循硬地层一侧推进油缸的推力和速度适当加大，软地层一侧油缸的推力和速度适当减小的原则来操作。当盾构偏离轴线时，严格控制盾构低速匀速掘进，以通过调整螺旋输送机的转速等参数以保持前方土仓内的土压力，给盾构机提供一个支撑点，配以千斤顶的推力使盾构机体受到一个旋转力矩，改变其推进方向。轴线控制技术措施根据系统的电脑屏幕上显示的图像和数据，盾构机操作手将通过合理调整各分区千斤顶的压力及刀盘转向来调整盾构机的姿态，具体操作原则如下：盾构机转角：通过改变刀盘旋转方向调节。盾构机竖直方向控制原则A、一般情况下，盾构机的竖向轴线偏差控制在30mm以内，倾角控制在3mm/m以内。特殊情况下，倾角不宜超过10mm/m，否则会引起盾尾间隙过小和管片的错台破裂等问题；B、开挖面土体比较均质或软硬差别不大时，盾构机与设计轴线保持平行；C、通过增加或减少上部和下部千斤顶的使用油压进行坡度调整；D、掘进过程中时刻注意上部千斤顶和下部千斤顶的行程差，两者不能相差过大，一般宜保持在20mm内；E、合理利用铰接千斤顶，使盾构姿态与设计线路更加吻合。盾构机水平方向的控制原则A、直线段盾构机的水平偏差控制在30mm以内，水平偏角控制在3mm/m以内，否则盾构机急转引起盾尾间隙过小和管片错台破裂等问题；B、曲线段盾构机的水平偏差控制在30mm以内，水平偏差角控制在6mm/m内，曲线半径越小控制难度越大；C、由直线段进入曲线段时，根据地层情况(其决定盾构机的转向难易程度)，采取一定的措施，使管片的中心轴线更好地与隧道轴线拟合；C、盾构机由曲线段进入直线段时，盾构机操作原则应同上述中的原则类似；D、当曲线半径较小时，可降低掘进速度，合理调节各分区千斤顶压力，必要时可将水平偏差角放宽到10mm/m，以加大盾构机的调向力度；E、通过增加或减少左部和右部千斤顶的使用个数进行坡度调整；F、合理利用铰接千斤顶，使盾构姿态与设计线路更加吻合。盾构掘进姿态调整与纠偏滚动纠偏刀盘切削土体的扭矩主要是由盾构壳体与洞壁之间形成的摩擦力矩来平衡，当摩擦力矩无法平衡刀盘切削土体产生的扭矩时将引起盾构本体的滚动。盾构滚动偏差可通过转换刀盘旋转方向来实现。当滚动超限时，盾构机会自动报警。竖直方向纠偏控制盾构机方向的主要因素是千斤顶的单侧推力，它与盾构机姿态变化量间的关系非常离散，需靠经验来掌握。当盾构机出现下俯时，加大下侧千斤顶的推力，当盾构机出现上仰时，则加大上侧千斤顶的推力来进行纠偏。同时考虑到刀盘前面地质因素的影响综合来调节，从而到达一个比较理想的控制效果。水平方向纠偏与竖直方向纠偏的原理一样，左偏时则加大左侧千斤顶的推进压力，右偏时则加大右侧千斤顶的推进压力，并兼顾地质因素。由直线进入缓和曲线宜提前一个盾身的长度开始按1.5倍曲率半径转弯，使盾构机的单边推力差渐近递增有利于保证管片环缝的拼装质量。在急弯和变坡段，必要时可利用盾构机的超挖刀进行局部超挖来纠偏。方向控制及纠偏注意事项在切换刀盘转动方向时，应保留适当的时间间隔，切换速度不宜过快，切换速度过快可能造成管片受力状态突变，而使管片损坏。根据掌子面地层情况应及时调整掘进参数，调整掘进方向时应设置警戒值与限制值。达到警戒值时就应该实行纠偏程序。蛇行修正及纠偏时应缓慢进行，如修正过程过急，蛇行反而更加明显。在直线推进的情况下，应选取盾构当前所在位置点与设计线上远方的一点作一直线，然后再以这条线为新的基准进行线形管理。在曲线推进的情况下，应使盾构当前所在位置点与远方点的连线同设计曲线相切。推进油缸油压的调整不宜过快、过大，否则可能造成管片局部破损甚至开裂。正确进行管片选型，确保拼装质量与精度，以使管片端面尽可能与计划的掘进方向垂直。盾构始发、到达时方向控制极其重要，做好测量定位工作。2.6曲线段掘进施工技术措施本标段在天宝路站下桥站区间盾构隧道存在R=600m的平面曲线施工，天宝路站东城路站区间最小曲线半径为R=1300m。在曲线段地层中掘进，无论是盾构推进还是管片与地层的相互作用力，都是曲线外侧大于曲线内侧，随着曲线半径的减少，这种差异越大。 可能发生盾构对管片有向曲线外侧的分力，容易发生管片位移、挤压破碎、漏水；盾构轴线偏差较大；纠偏大而引起地层变形大等不良现象。施工时，应根据推进速度、出土量和地层变形的信息数据，及时调整各种施工参数，以达到曲线推进的最佳状态。为满足本工程的特点，在盾构机上设有铰接和仿形刀。在小半径曲线施工中，合理开启铰接，可以良好地控制盾构姿态，保证管片的拼装质量。盾构刀盘边均安装有仿形刀，超挖范围为50mm，施工时可根据推进轴线情况对曲线内侧进行适当超挖，超挖量控制在最小限度内。轴线控制盾构掘进中加强对盾构机推进轴线的控制。由于曲线推进盾构机环环都在纠偏，须做到勤测勤纠，每次的纠偏量尽量小，以保证形管片的环面始终处于曲率半径的竖直面内。同时为控制管片的位移量和环面的平整度，以减少位移和管片碎裂现象的发生，从而达到有效控制轴线和地层变形的目的。由于线路的急转弯，测量吊篮间距较小（30环50环），靠近开挖面的管片在侧向压力的作用下可能发生位移，为确保导线点的精确性，每推进10环复测一次。出土量：为确保盾构沿设计轴线推进，必须严格控制盾构出土量，同时根据地面监测情况合理调整出土量。同步注浆与二次注浆由于曲线段推进增加了曲线推进引起的地层损失及纠偏次数的增加导致土体受扰动的增加，所以必须严格控制同步注浆量。每环推进时根据施工中的变形监测情况，随时调整注浆量及参数，从而有效的对轴线进行控制。曲线段推进中，实际掘进轴线为折线，曲线外侧出土量大，必然造成外侧土体损失，并存在施工空隙，因此同步注浆过程中须加强曲线外侧的压浆量，以填充施工空隙，加固外侧土体，使盾构较好的沿设计轴线推进。推进中除同步注浆外，还应及时压注早凝的双液浆，以便在较短的时间内将建筑空隙填满并达到一定的强度，与原状土共同作用，有效减小管片受侧向压力影响在建筑空隙范围内向弧线外侧的偏移量。管片严格采取居中拼装，从而使管片处于较理想状态，确保管片拼装质量及推进轴线控制在规范要求范围之内。由于曲线环间的纵向张拉作用，纵向螺栓更容易松动，所以在管片拼装中要加强螺栓紧固检查，及时做好复拧工作，必要时对隧道内凸面纵向螺栓采用槽钢进行固定。推进速度控制在2030mm/min，一方面避免因推力过大而引起的侧向压力的增大，另一方面减小盾构推进过程中对周围土体的扰动。2.7大坡度地段施工本隧道区间隧道坡度程“V”字形，坡度为422，最大为22，给盾构推进和隧道内水平运输带来了困难。故在这些地段施工时必须按规范要求采取以下技术措施：开挖面的稳定：大坡度区段，围岩的水土压力随着推进而时刻变化，因此开挖面压力也必须根据水土压力进行适当的调整。另外，特别是下坡时，由于压力仓内的开挖土砂有可能出现滞留而不能充分取土，所以必须慎重管理，严格控制开挖土量。盾构：一般来说盾构机的前部比较重，因此具有向前方倾斜的倾向，所以上坡度推进时，往往加大下半部盾构千斤顶推进能力。另外，对于后方拖车也要防止脱车自走的措施。盾构下坡推进时，要防止盾构“抬头”，盾构坡度每次向上纠偏幅度不得大于0.2%，严格控制出土量，调整土压力设定值，确保切口土体不下沉。盾构上坡推进时，盾构很容易发生“上抛”现象。故盾构坡度每次向上纠偏小于0.2%，调整好土压力设定值，以切口土体不隆起或少隆起为主。管片：每环推进结束后，必须拧紧当前环管片的连接螺栓，并在下环推进时进行复紧，克服作用于管片推力产生的垂直分力，减少成环隧道浮动。清除盾壳内的杂物，尽量做到盾壳内的管片居中拼装，同时保证环面平整度。同步注浆：作为大坡度壁后注浆材料，最好是注入后的体积变化小，强度很快就能超过围岩强度的瞬结性材料。下坡度时，壁后注浆材料绕入开挖面的可能性很大，所以，对于注入材料的选择、质量管理等也必须充分注意。隧道内运输设备：采用通常的轨道形式时，在大坡度区段由于电瓶车等动力车的脱车自走、器材掉下等引起的施工事故的危险性加大，对运输设备的安全装置中除了通常的刹车以外，还要装备电瓶车的多重安全制动装置。隧道内排水：在急下坡区段，隧道内排水会滞留在开挖部，须加强排水措施。2.8地表变形预测、控制及监测反馈采用盾构法施工影响地表沉降的因素很多，如地质条件、隧道埋深、土仓压力、注浆量及注浆压力、地下水位变化、施工多次扰动等。为了将地表沉降控制在允许范围内，通过施工监测与理论模型计算分析，合理确定注浆量、土仓压力、控制地下水位变化等可控因素，达到控制地表沉降的目的。根据监测结果和通过理论模型分析地表沉降，影响地表沉降的主要因素为开挖面土仓压力、管片衬砌背后的注浆量和施工引起地下水位变化情况。施工前预测主要采用数值分析和施工经验预测隧道施工造成的沉降量，为制定施工方案提供依据；在施工过程中，根据现场监测得到的各项参数，对施工阶段和最终的地表沉降做出预测并反馈指导施工。掘进过程中的变形控制合理确定土仓压力：根据地质条件和地下水状况，确定各地段土仓压力值，以保证工作面的稳定，并在掘进中根据反馈信息进行及时调整。保证同步注浆质量：环形间隙是盾构施工中引起地层变形的主要因素，盾构施工中严格执行“掘进与注浆同步，不注浆不掘进”的原则，加强设备管理，确保同步注浆不间断进行。同时要根据信息反馈及时调整注浆压力、浆液配比，必要时进行二次补充注浆。防止地下水流失：施工过程中如发生喷涌等现象，应采取措施控制地下水的流失，关闭出料口掘进使土仓充满土体、注入膨润土、泡沫改善碴土性能。必要时要进行二次注浆以截断水源。施工过程中对地表沉降进行全程监控量测，并及时对监测数据进分析，分析引起沉降的主要原因，并根据分析结果及时将信息反馈到施工，及时调整施工参数，如土仓压力、注浆量、注浆压力、掘进速度等。在盾构施工过程中施工监控量测对控制地表沉降具有重要的指导作用。加强信息化施工组织管理，确保信息渠道畅通和信息反馈的及时性。2.9盾尾油脂的压注本隧道工程位于高含水量、高渗透性、高水压的地层中，为了能安全并顺利地完成隧道的掘进任务，配备良好的盾尾密封系统并切实地做好盾尾油脂的压注工作。本工程采用的盾构机的盾尾密封系统具有良好的可靠性和耐久性，施工过程中可在各道密封刷之间利用自动供给油脂系统压注高止水性油脂，确保高水压作用下的止水可靠性。盾构掘进过程中视油脂压力及时进行补充，当发现盾尾有少量漏浆时，对漏浆部位及时进行补压盾尾油脂。盾尾油脂压注流程见下图。2.10防迷流及防腐蚀措施按防迷流腐蚀设计要求，盾构区间采用隔离法对管片结构钢筋进行保护，各管片间互相绝缘，不得有电气连接。每环管片内的纵向和环向钢筋全部焊接连通，并电桥检查钢筋、垫圈是否接通，不通者补焊。单块管片环纵向电阻不大于1.510-2欧姆。区间隧道一般每施工50环进行一次分段测隧道的防迷流值，电阻不大于510-2欧姆。隧道贯通后测整个区间的防迷流值。据目前沿线地下水水质和土的腐蚀性检测成果，地下水对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。场地土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋以及钢结构均无腐蚀性。采取如下措施：管片连接构件采用镀锌处理，钢管片应涂刷防锈防腐漆。同时，结合进一步的地质资料（详勘资料）确定最终的防腐蚀具体做法。2.11有害气体监测隧道施工时配备相应的设备和仪器，对隧道内施工环境监测包括粉尘、温度、湿度、风量、风速、渗漏以及甲烷、瓦斯等进行监测，并配有甲烷、瓦斯报警系统。2.12对车站结构的保护在盾构组装、吊出场地布置及施工场地布置时，充分考虑车站现有结构的保护。特别是露出地面的结构，采取防护网围护的形式加以保护，防止车辆及施工机械对车站结构损伤。在进行盾构等重型设备的吊装前，确认已建成结构的承载能力满足要求，并制定专门作业指导书对车站结构加以保护。在进行重物的垂直运输时，做到精心指挥，避免对结构造成破坏。为满足盾构施工的要求，在盾构出洞时需建立后盾支撑（反力架）体系，施工前对后盾支撑（反力架）产生的反力和结构的承载能力进行校核。管片堆放前，对车站顶板的承载能力进行校核。盾构机过站施工前，结合当时的施工情况制定严密的过站方案中，充分考虑对车站结构的保护，盾构机空推时沿预定线路行走，严防擦伤车站结构。对可能影响的已建成结构进行监测。3盾构机及后配套设施的维护保养3.1盾构机维护、保养为确保盾构机正常掘进施工，在施工过程中必须对盾构机进行日常保养工作。建立、建全盾构机维护、保养制度；根据盾构机日常维护保养制度，每班安排一名机电技术人员跟班作业，对盾构机进行日常维护保养，对盾构机易损部件进行检查。盾构机维护人员每天根据维护情况填写盾构机维护记录。盾构机操作手在掘进过程中，及时撑控盾构机相关参数，对出现的问题及时进行汇报和处理。项目部应备足盾构机易损耗配件，在出现损耗时及时更换，确保盾构机正常掘进施工。3.2后配套维护、保养建立、建全后配套维护、保养制度；根据机械的日常维护、保养制度，每班安排一名机电技术人员和两名机修工人对后配套设备进行维护和保养，对后配套设备出现的问题进行症断，及时修理，并根据维护、修理情况填写维护、保养、修理记录。确保盾构掘进施工。