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地铁盾构是城市地铁施工中一种重要的施工技术,是在地面下暗挖隧洞的一种施工方法。它使用地铁盾构机在地下掘进,在防止软基开挖面崩塌或保持开挖面稳定的同时,在机内安全地进行隧洞的开挖和衬砌作业。其施工过程需先在隧洞某段的一端开挖竖井或基坑,将地铁盾构机吊入安装,地铁盾构机从竖井或基坑的墙壁开孔处开始掘进并沿设计洞线推进直至到达洞线中的另一竖井或隧洞的端点。
不良地质中盾构施工风险盾构处在承压水砂层中,由于正面压力设定不够高,缺少必要的砂土改良措施以及盾尾密封失效,而引起正面及盾尾涌砂涌水导致盾构突沉、隧道损坏;在盾构上部为硬粘土、下部为承压水砂层时,由于硬粘土过硬很难顶进,而承压水砂层则因受压不足不能疏干而发生液化流失导致盾构突沉;另因过硬粘土卡住密封舱搅拌棒使粘土与砂土不能拌合排出,致使盾构下部砂土液化由螺旋器流出,导致盾构底部脱空下沉;对沿线穿越地层中的透镜体、洞穴或桩基、废旧构筑物等障碍物。未事先查明并做预处理或备有应急措施,可能引起盾构推进突沉偏移,盾尾注浆流失,致使地面沉陷过大,盾构无法推进。
盾构在工作井出洞或进洞时,需要凿除预留洞口处钢筋混凝土挡土墙,而后由盾构刀盘切削洞口加固土体进入洞圈密封装置,此过程中洞口土体及加固土体暴露时间较长,且受前期工作井施工方法及其施工扰动影响,容易因加固土体或洞圈密封装置的缺陷而发生洞口水土流失或坍方。如遇饱和含水砂性土层或沼气以及其他原因形成的含气层(如气压法施工的隧道或工作井附近),更易发生向井内的大量涌沙涌水而导致盾构出洞磕头或盾构进洞突沉,甚至在盾构进洞突沉中拖带盾尾后一段隧道严重变形或坍垮,造成极严重的工程事故,并严重破坏周边环境。由于盾构进出洞事故概率较高,其后果可能极为严重,因此对关系到盾构进出洞风险的每个细节必须严格仔细的采取可靠的风险控制措施。
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