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地鐵隧道工程范文1
1工程案例
某地區地鐵3號線位于繁華交通路段，向南北方向延伸。隧道上方為城市交通主干道，日常交通過往量比較大。區間全線長1026．54雙線米，線間距為15m。由于受到兩側車站結構形式影響，增加了隧道結構坡度變化幅度。X站屬于雙層暗挖結構，為3號線與4號線的換乘站，3號線位于下方。Y站屬于明挖結構，埋深比較淺。線路走勢為東高西低，單向坡，兩端高度差為11．5m。從X站到Y站方向隧道屬于上坡結構，最大坡度為25‰，施工難度比較大。區間隧道起始里程為ZM15+404．65，終止里程為ZM15+538，施工豎井和橫通道中心里程為ZM15+865，利用橫通道開挖左右線。在區間ZM15+495處設置強電電纜通道，在ZM16+195處設置聯絡通道，并分別與左右線相連。由于該區間圍巖類別為Ⅰ－Ⅱ類，為砂礫層和中粗砂。地形變化比較平坦，地面標高在45．56～48．52m之間，最大地面高差為4．85m，區間隧道頂板埋設位于16．8～9．3m，在開挖期間砂層穩定性比較差，因此在施工期間主要圍繞臺階施工法、環形導坑預留核心土法、CRD施工法進行分析。但是由于以上施工工藝均不滿足工程要求，因此經過建設單位、監理單位、設計單位和施工單位的共同討論，決定采用淺埋暗挖技術，并且在部分施工環節聯合臺階施工法、環形導坑預留核心土法、CRD施工法。
2地鐵隧道施工方案對比
2．1臺階施工法
臺階法在隧道工程建設中應用比較廣泛，該項施工方法主要是將斷面劃分為上半斷面和下半斷面，并對以上斷面分別實行開挖施工。在施工期間臺階長度會不斷調整，有效應用到各類地層當中。
2．2環形導坑預留核心土法
該種施工方法主要是將隧道斷面劃分為上部核心土、環形拱部和下部臺階，并實行分別開挖施工。按照斷面面積大小可以將環形拱部劃分為若干塊進行交替開挖施工。在隧道工程建設當中，采用該項技術具有較多優勢:由于上部分留有核心土，可以有效支擋開挖面，還可以快速對拱部進行初期支護，所以開挖工作面具有較高的穩定性;核心土開挖和下部開挖都基于拱部初期支護保護下進行，所以具有較高的安全性，提升施工效率。
2．3CRD施工法
該種施工方法主要是對隧道大斷面開展分塊開挖和分部開挖施工，首先將隧道一側進行開挖，之后做好封閉初期支護和臨時支撐，再開挖隧道另一側，并且做好封閉臨時支撐和初期支護，這樣可以和隧道初期支護和臨時支撐形成網狀封閉穩定支護技術。相比于CRD施工方法，在隧道工程施工建設期間采用CD施工方法，不需要在隧道斷面上部和隧道下部分間建立臨時封閉仰拱支撐。在對該隧道工程施工技術條件以及施工要求進行綜合考慮后，在該工程開挖施工過程中需要使用CRD施工法、臺階預留核心土法、中導洞聯合CRD施工法和臺階施工法。在隧道開挖施工期間需要使用注漿小導管超前支護技術、徑向錨管支護技術和大管棚支護技術等多種輔助錨同支護施工措施。
3淺埋暗挖施工技術的應用分析
3．1隧道開挖
(1)地質超前預報。在隧道開挖期間使用人工鏟掏孔進行地質超前預報，將孔深控制在6m以上。隨著開挖進度不斷加深，需要做好地質探孔工作。(2)循環開挖進尺。在循環開挖進尺期間需要全面分析和考慮初期支護格柵鋼架間距。在分析工程建設要求和外部環境條件之后，若施工開挖需要在特殊路段或者雨水天氣下進行，則可以按照一榀格柵鋼架間距實行開挖施工，對于地面荷載較小或人行道下路段施工來說，則需要應用兩榀格柵鋼架間距進行開挖施工。
3．2隧道支護
(1)超前支護技術。隧道工程超前支護主要包括大管棚和小導管，所以在開挖施工之前需要做好超前支護工作，并且嚴格控制鉆孔外插角度。(2)臨時支護技術。臨時支護主要為型鋼支護技術，主要是對臺階法的臨時仰拱進行支護。在臨時支護期間需要有效控制格柵鋼架連接點，確保不同開挖作業面可以建立臨時閉合受力體系。(3)初期支護技術。該項支護部位主要包括噴射早強混凝土、格柵鋼架、注漿錨管、鋼筋網片和鎖腳錨管，主要通過連接筋、鎖腳錨和注漿錨實現格柵鋼架定位。
3．3襯砌防水施工
(1)基面處理。在處理基面期間，需要對錨管尾部和外漏鋼筋問題進行處理，確?；嫫秸潭?。(2)敷設和固定防水卷材。在鋪設防水卷材期間必須確保平整性，使用射釘做好緊固處理。需要將防水墊圈設置在射釘位置，防止射釘位置出現漏水情況，導致防水卷材脫落。在仰拱防水施工期間要求施工人員直接鋪設防水卷材。對于邊頂拱防水來說，需要采用臺車人工鋪設方式。完成防水卷材鋪設之后，鋼筋綁扎施工之前，需要將細石混凝土保護層鋪設在仰拱軌面線以下位置，與此同時，還需要將臨時性移動保護板設置在邊墻位置，避免損壞防水卷材。
3．4二次襯砌混凝土澆筑
(1)分塊長度。按照工程實際情況需要將分塊長度控制在9m左右。采用鋼模臺車澆筑方式澆筑單線A型斷面和B型斷面邊頂拱混凝土，對于單線C型斷面、D型斷面、雙連拱大斷面以及堵頭墻斷面隧道，則需要采用定型小鋼模澆筑施工方式。區間右線隧道主要包括100塊澆筑，左線隧道主要包括90塊澆筑。(2)邊頂拱和仰拱分界線位置。對于上述區域的分界線位置來說，應當優先考慮低位設置，縮短仰拱邊墻混凝土澆筑施工時間。在仰拱弧形段施工期間可能會出現氣泡，為解決此問題，需要在仰拱軌面線30cm以下采用定型翻轉模板施工。在模板拆除之后需要立即進行抹面處理。(3)振搗器、下料口位置設置。頂拱需要使用鋼模臺車開展澆筑施工，確保所有混凝土澆筑長度均為12m，面板厚度為8mm。為了加強澆筑施工質量，還需要使用振搗器聯合施工。在設計邊頂拱模板時，需要全面分析排氣孔下料孔以及觀察孔的位置設置問題，為了便于施工，可以使用一孔多用方式。在對附著式振搗器進行設置時，需要分析該設備的開啟順序和時間以及關閉順序和時間。在此次工程建設過程中，考慮到工程實際情況，選用下山法澆筑混凝土。在使用下山法澆筑混凝土時，需要將鋼模臺車靠近堵頭端位置，并且設置PVC排氣管，用鐵絲進行固定，確保倉面頂拱位置混凝土澆筑施工的密實效果。兩邊墻混凝土澆筑應當從鋼模臺車窗口入倉，有效控制兩側對稱下料高度差。在進行拱頂位置混凝土澆筑施工期間，可以采用沖天管入倉，沿著洞線方向依次由低到高換管，確保拱部混凝土充填密實效果。
3．5安全控制要點
第一，在隧道工程開工之前需要做好深基坑調查工作，明確基坑開挖與周邊建筑物之間的距離，制定出適宜的基坑開挖方案。在開挖之后需要及時進行基礎結構施工，在施工期間，相關管理人員需要監督工程質量，及時制止不安全行為。第二，在安裝和拆除模板時，相關人員必須按照模板施工規范要求進行。在模板和支撐系統安裝期間，需要做好臨時防護固定措施，防止模板在受力之后出現變形或者沉降問題。
地鐵隧道工程范文2
關鍵詞：地鐵隧道、施工方法、技術措施
中圖分類號：U45文獻標識碼： A 文章編號：
地鐵隧道施工是一項地下建筑施工工程。其最基礎的施工要求就是要確保地上行人、周圍巖土、水質、建筑物等的安全和交通道路的正常通行及城市環境的不被污染。所以選擇科學高效的施工方法，并結合工程實際做好技術措施控制十分重要。
一、地鐵隧道工程施工方法
目前，我國地鐵隧道常用的施工方法主要有三種：明挖法、蓋挖法和暗挖法。其中蓋挖法又有蓋挖順作法、蓋挖逆作法和蓋挖半逆作法之分。暗挖法有鉆爆法、盾構法、掘進機法、礦山法、頂管法和新奧法等。不同的施工方法均有各自的優缺點和施工適用范圍，具體選用何種施工法要結合工程實際，分析不同方法施工特點來綜合確定。
1.明挖法。明挖法是一種深基坑施工技術，是指直接敞口開挖基坑同時做好圍護結構，在基坑內完成車站主體結構施工，最后再回填土方和恢復路面交通。該施工方法造價低、工期短、技術簡單、安全可靠，常用于地形開闊、周圍建筑少、交通允許中斷等施工條件較好的地區。通常淺埋地鐵車站和地鐵區間隧道在場地條件允許的情況下，宜采用明挖法。而明挖法不足的地方就在于：需要改移降水和管線，且施工對周邊環境和道路交通影響較大。因此施工選擇要慎重，在無人、無交通、管線較少的場地，此法是首選。
2.蓋挖法。蓋挖法是指先施作基坑圍護結構和架設臨時路面，后在臨時路面下方開挖土方，進行車站主體結構施工，最后再回填覆土及恢復路面。其中依據開挖和回填土方順序的不同可具體分為順作法、逆作法和半逆作法。該施工方法對周邊環境和交通影響較小，通常適用于車站位于路中、且允許短時封道、并對城市環境保護要求較高的區域。不足之處在于：場地空間狹小、出土不利、大型機械施工不便且工程造價較高（比明挖法高20%左右）工期也較長。由此可見，對于那些埋深較淺、施工空間狹窄及地面交通不允許長期占道的情況下采用蓋挖法要比明挖法得體。
3.暗挖法。暗挖法如同地下采礦一樣，是指不挖開地面，全部在地下進行挖土和修筑襯砌結構的隧道施工方法。該法常用于地鐵隧道穿越城市交通不允許中斷地處，且不能采用明挖法或蓋挖法時而用。它對不影響地面交通，也幾乎不需要管線得改移，但與明挖或蓋挖法相比，施工難度相對較大，工期較長，且造價也較高。然而對于那些經濟較較發達的城市，地處繁華地段的區域隧道建設，交通中斷片刻就會對經濟帶來一定負面影響，此時綜合利弊只能采用暗挖法。又由于暗挖施工方法較多，具體選用何種方法要依實際而定，筆者總結實踐經驗發現礦山法和盾構法應用較廣，可作為施工首選。
由上可知，不同的地鐵隧道施工方法使用范圍、及優缺點不盡相同。而城市地鐵隧道工程的施工受城市道路交通、環境保護、水文地質、工程規模、施工機具、地面和地下障礙物、周圍建筑物及工程造價等因素的影響。所以具體到工程實際，施工方法的選擇應依據這些因素，并結合不同施工法的特點，進行全面的技術經濟比較后再綜合確定。通常城市地鐵的興建規模較大、距離較長，沿線遇到的情況多有不同，不同地段采用的施工方法也不盡相同。故實際中一條地鐵隧道工程通常是多種施工方法的混合體。
二、地鐵隧道工程施工技術措施
依據上述方法在確定了不同地段的施工方法并做好安全防護后，即可進入地鐵隧道的施工階段。由于地鐵隧道工程是一項大規模的建設，各地段的施工情況不同，牽涉到的施工技術較多（諸如隧道超欠挖施工控制技術、保護隧道基底施工技術、噴射混凝土施工技術、突水突泥的預防及處理技術、隧道襯砌防滲漏抗裂技術、耐久性砼施工技術、隧道穿越斷層破碎帶施工技術等等），需要注意的控制措施也很多。而文章字數有限不能詳細一一論述，那么筆者就結合自身經驗積累，擇其幾點簡要論述如下：
1隧道超欠挖施工技術措施
施工中控制超欠挖現象是確保地鐵隧道質量的首要問題。超欠挖控制得當能夠有效保證開挖輪廓的圓順和平整，減輕應力集中，避免局部塌落，加快施工進度，同時還能為噴錨支護提供良好施工條件。常見的施工控制措施有：①重視控制測量的復合程序，加強施工控制測量，保證檢驗測量頻率。②開挖輪廓線時要考慮施工誤差，設計預留圍巖變形和拱頂沉降等因素。在設計輪廓線外要適當加大尺寸，襯砌輪廓線按設計輪廓線徑向加大5cm考慮。③因地質差引起隧道局部坍塌也是致使超欠挖的因素之一。所以在施工中要嚴格進行噴錨支護，及時保證支護穩定、質量可靠，并在軟弱土體地段縮短循環進尺開挖。④運用科學的檢測儀器，加強施工控制，減少超欠挖次數。如運用BJSD-2斷面儀隨時抽查超欠挖現象。若出現超欠挖現象要依據提供的實測斷面圖，詳細分析原因所在，盡快采取措施解決。
2保護隧道基底的施工技術措施
隧道基地要具有足夠的承載力，做好基地的防沉降工作至關重要。施工技術措施可按幾點開展：保證基底底面無虛砟、積水及雜物等，控制基底完整無損，確保邊墻底與基底順接圓順。確?；组_挖高程符合要求，保證每次開挖循環都用水準儀檢測基底4到6點，并用激光自動斷面儀測量周邊輪廓斷面，繪制斷面圖與設計斷面核對。保證基底承載力符合要求，對土質基底采用動力觸探、對石質基底采用現場目測鑒別法、由試驗確定或設計給定擊數標準等。仰拱混凝土或初期支護施工完畢后，用探地雷達對其檢測，若發現隨到基地有空洞等現象時，應及時采取基底注漿措施進行回填。
3噴射混凝土施工技術措施
噴射混凝土施工控制要從原料的養護入手，要將混凝土大堆料儲放到儲料棚內，避免露天堆放而使其淋雨或引起環境污染，及倒運材料時引起泥污染集料，而致使堵管或強度降低等現象的發生。施工中注意：噴射前先開風再送料，后開速凝劑閥門。確?；炷翑嚢璩潭纫砸渍辰Y、回彈小、表面濕潤光澤為標準。施工中應盡量運用新鮮的水泥（存放時間較長的水泥或將過期的水泥會嚴重影響噴射混凝土的凝結時間），并嚴禁隨意增加速凝劑或防水劑摻量等。確保噴嘴與受噴面的距離、角度和噴射順序適宜，通常是噴嘴與受噴坡面距離宜控制在1到1.2米內；噴嘴與受噴坡面垂直，有鋼筋時角度放偏30°左右；噴射順序應自下而上，料束呈旋轉軌跡運動，一圈壓半圈，縱向按蛇形狀移動噴射。另外要注意：施工完畢后噴射混凝土應由專人進行噴水養護，以減少水化熱引起開裂現象。若發現裂紋應及時進行觀察和監測，確定開裂是否會繼續發展，并找出解決措施。通常對不再繼續發展裂紋的處理辦法是在其附近加設土釘或加噴一層混凝土，以策安全。
4突水突泥的預防及處理技術措施
地鐵隧道施工在易涌水地段常以堵為主，可用帷幕注漿法來封閉圍巖，防止地下水涌出。對斷層破碎帶可采用小導管注漿對隧道四周和掌子面巖土進行固結堵水，要注意注漿加固范圍應在遵循設計要求的基礎上，加強初期支護防拱部及掌子面的承載力。對水量不大且含泥量不高的地段，可用以排為主，或先排后堵的施工技術措施（主要采用超前地質鉆孔進行排水降壓，在涌水量減小后，采用施工期間的疏導方法）。對注漿盲區或注漿后巖面滲漏水的處理宜用小導管法補注漿。
總之，地鐵隧道施工針對各地段不同的建設情況，應結合工程實際和影響因素，選擇最適宜的施工方法，并做好安全防護和施工技術控制措施，對施工中常見的或突發的工程現象，綜合分析找出原因所在及時的解決，才能從施工角度和技術角度全面確保地鐵隧道工程建設的工期和質量。
參考文獻
1常瑞杰;地鐵車站施工工法的優化選擇[J];都市快軌交通;2010年02期
2汪春生;新建地鐵隧道下穿既有地鐵施工技術[J];都市快軌交通;2010年01期
地鐵隧道工程范文3
【關鍵詞】 天津地鐵 盾構推進 技術措施 環境保護
一、工程概況
小白樓～下瓦房區間隧道工程是天津市地鐵1號線(新建段)工程中的重要組成部分。其地處天津市中心區域，且盾構基本在南京路、大沽南路等路段下推進，沿線經過的區域有小白樓商業區、河西區重要的商業中心以及天津市主要的辦公區，其中區間隧道軸線上有百年歷史的王仲山舊居(磚木結構)，兩側有中國建設銀行、亞太大廈(在建)等主要建筑物，并在隧道上方布有眾多口徑大、壓力高的市政公用管線，見圖1。
小白樓～下瓦房區間隧道雙線全長2087.699m，在DK16+400.000m處設左右線聯絡通道。隧道外徑6.2m、內徑5.5m，管片寬1.0m，通縫拼裝。襯砌的設計強度為C50，整環管片分6塊，由1塊封頂塊(F)、2塊鄰接塊(L)、3塊標準塊(B)構成?？v、環向均采用M30彎螺栓連接；管片接縫防水采用彈性密封墊(三元乙丙橡膠和遇水膨脹橡膠)。
二、工程地質情況
該區間隧道區域的土層主要為第四系全系統人工填土層(人工堆積Qml)、第I陸相層(河床～河漫灘相沉積層Q34al)、第I海相層(淺海相沉積層Q24m)、第Ⅱ陸相層(河床～河漫灘相沉積層Q14al)、第四系上更新統第Ⅲ陸相層(河床～河漫灘相沉積層Qc3al)、第Ⅱ海相層(濱海～潮汐帶相沉積層Qd3mc)及第Ⅳ陸相層(河床～河漫灘相沉積層Qc3al)。
盾構主要穿越④、④3、⑤和⑥4等土層，土層的物理力學指標見表1。
表1 物理力學指標
三、盾構掘進機
德國海瑞克土壓平衡鉸接式盾構是目前國際上比較先進的盾構機械設備。盾構直徑為6390mm，全長約48m，主體長8.47m，重約300t。盾構機共有32個千斤頂(分為16組)，行程為2.2m，單個千斤頂推力為1078kN，總推力為34511kN；14個鉸接千斤頂，行程為150mm。盾構拼裝機有6個自由度，可以全方位運動；螺旋機功率為110kW，直徑為700mm，最大扭矩為190kNm。盾構還配備管片喂片機，可以放置3塊管片。盾構機的總功率約為1000kW。由于盾構增加了鉸接部分，使盾構切口至支撐環、支撐環至盾尾都形成活體，增加了盾構的靈敏度，使其在施工過程中，對隧道的軸線控制更加方便，并使管片外弧碎裂和管片滲水等情況得以大大改善。
四、盾構施工技術
1盾構出洞
(1)洞門的鑿除
盾構出洞前應將洞圈內800mm厚的地下連續墻(其結構形式為內外2排主筋和橫向筋及連接筋)鑿除，暴露出外側的加固土體，然后開始正式推進施工。
洞門鑿除時，先在洞圈內搭設鋼制腳手架；在刀盤前加墊木板條，保護刀盤不在吊除混凝土塊時被砸壞；在洞門內鑿5個孔(均勻分布)，用來觀察外部土體情況，若土體情況良好，則分塊鑿除洞門混凝土，先鑿出內、外排鋼筋，并割去內排鋼筋，保留外排鋼筋；在每塊混凝土鑿出1個吊裝孔，清理干凈落在洞圈底部的混凝土碎塊，然后按照先下后上的順序逐塊割斷外排鋼筋，吊出混凝土塊。
洞門鑿除要連續施工，盡量縮短作業時間，以減少正面土體的流失量；由專職安全員進行全過程監督，由專人對洞口上的密封裝置做跟蹤檢查，清除洞口內雜物、混凝土碎塊，保護洞口密封裝置。
(2)土體加固
洞門前土體加固采用φ800@600深層攪拌樁，深層攪拌樁和地下連續墻間的空隙用φ600的高壓旋噴樁加固。加固平面尺寸為7.4m(寬)×25.4m(長)，樁深為18.197m，其中上部5.5m為弱加固區，其余為強加固區。土體加固后的強度qu≥0.8MPa。
2. 出洞施工參數的設置
(1)平衡土壓設定
根據區間出洞段地質情況，通過水土合算公式計算得P=0.182MPa，經過水土分算(郎肯土壓理論)，計算得Pa≈0.168MPa，考慮出洞階段盾構需穿越加固的土體，因此初始平衡壓力取0.175MPa。
在實際推進中，根據地面變形情況的反饋，平衡壓力取值改為0.20MPa(根據水土合算公式，反推得在天津地質情況下，側向靜止平衡壓力系數k0取值約為0.9～1.0。因此在今后的推進過程中，可用其來計算正面的平衡壓力)。
圖3為前100環的平衡壓力。
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3. 推進施工
(1)隧道軸線的控制
本盾構千斤頂分上下左右4個區域，通過區域油壓的調節，使所有千斤頂的合力與作用于盾構上的阻力的合力形成1對有利于控制推進軸線的力偶。
隧道軸線的位置是由盾構的水平和高程偏差來控制的，盾構應根據盾尾與成環管片的位置來調整偏移方向，即根據左右千斤頂及上下千斤頂的長度差來控制盾構的偏移量。
盾尾與成環管片的間隙理論上為45mm，實際施工中控制在±50mm內。由于盾構切口到盾尾的距離一般約為5m，盾構推進中，切口所處的位置即是隨后盾尾將要到達的位置，因此控制好盾構的姿態對管片成環的軸線是至關重要的；而盾構的受力后靠是成環管片，因此成環管片的位置直接影響盾構的糾偏量，此外，盾構姿態不佳也導致盾尾對管片擠壓，造成破損滲水。所以盾構姿態的控制和管片拼裝控制是相輔相成的。
(2)地面變形的控制
①盾構推進引起的地面形變
當設置平衡壓力P0小于實測土壓力P1時，即平衡壓力低于正面土壓，造成超挖，地面將產生沉降；當P0＞P1時，即平衡壓力高于正面土壓，造成欠挖，地面將產生隆起。因此，應控制螺旋機轉速或推進速度來控制盾構正面地面土體的變形。
②同步注漿引起的地面形變
管片在盾尾內進行拼裝，管片直徑為6.2m，而盾構的直徑為6.39m，由此存在1個95mm寬的圓環，這就是盾構施工的建筑空隙。如果不填充這一建筑空隙，周圍土體就會向此空隙移動，從而造成地面的沉降，因而在盾構推進中須采用同步注漿來充填建筑間隙。
每推進一環的理論建筑空隙為1.87m3，一般每環的壓漿量為建筑空隙的150%～250%，泵送出口處的壓力應根據不同深度和土質來控制，一般為0.3MPa左右。
漿液配比見表2，漿液稠度為9～11cm。
③地面監測
運用地面監測來反映地面變形，而地面變形信息是指導推進施工的重要條件之一，盾構推進參數需要根據地面變形信息來制定，因此必須及時而準確地進行反饋。
(3)管片拼裝
隧道是由6塊預制鋼筋混凝土管片拼裝而成，成環形式為小封頂縱向插入式。管片的拼裝質量直接影響隧道最后的成形質量，因此管片在拼裝過程中必須控制以下幾點：
①在管片拼裝過程中要嚴格把握襯砌環面的平整度，根據隧道軸線的坡度確定環面的超前量，并根據測量得出的管片橢圓度加以控制；
②嚴格控制管片成環后的環、縱向壓密量；
③管片在做防水處理之前，必須對管片進行環面、端面的清理，然后再進行防水橡膠條的粘貼；
④在拼裝過程中要清除盾尾處拼裝部位的垃圾和雜物，同時必須注意管片定位的正確性，尤其是第一塊管片的定位會影響整環管片成環后的質量及與盾構的相對位置良好度；
⑤根據整環測量的成果報告以及管片與盾殼間的間隙，及時、充分利用鉸接裝置等調整管片拼裝的姿態；
⑥每塊管片拼裝結束后，伸出千斤頂并控制到所需的頂力，再進行下一塊管片的拼裝，從而完成一環的拼裝；
⑦每塊管片拼裝后，及時調整圓環橢圓度至符合要求，再調整千斤頂的頂力，防止盾構姿態發生突變；
⑧嚴格控制環面平整度，控制相鄰塊管片的踏步，防止鄰接塊接縫處管片碎裂；
⑨控制環面超前量，經常檢測管片圓環環面與隧道設計軸線的垂直度，當管片超前量超過控制量時，應用楔子給予糾正，從而保證管片環面與隧道設計軸線的垂直；
⑩控制相鄰環高差，不超出允許范圍；控制管片的旋轉，及時糾正管片的旋轉方向及旋轉量。
成環管片由縱、環向螺栓連接，其連接的緊密度將直接影響到隧道的整體性能和質量。因此在每環管片拼裝結束后，及時擰緊連接管片的縱、環向螺栓；在推進下一環時，應在千斤頂頂力的作用下，復緊縱向螺栓；當成環管片推出車架后，必須再次復緊縱、環向螺栓。
五、施工小結
1. 天津地鐵1號線小白樓～下瓦房間區間隧道中心標高基本處在-9～-13m的粉質粘土層內，較適合盾構推進施工，但此段為第Ⅰ海相層和第Ⅱ陸相層，土層為交互狀，上下土質軟硬變化較大，局部土質砂性較強，因此，盾構在推進中受到一定程度的影響。
2. 根據盾構推進中實際測得的平衡壓力，反饋演算出土的側向靜止平衡壓力系數為0.9～1.0，用此值計算出的平衡壓力與實際土壓較為接近，便于控制地面的變形。
3. 盾構在此標高段內推進時，推力基本為10000～12000kN，推進速度以4cm/min左右較為合適。
地鐵隧道工程范文4
關鍵詞：城市地鐵；隧道施工；監控；量測
Abstract: This paper describes the urban tunnel construction monitoring the process of measuring, monitoring measurement contents method, data acquisition and analysis, and after analysis treatment and the necessary calculations of urban tunnel construction to monitor the amount of measured data, forecasting and feedback, to ensure that the urban tunnel construction safety and tunnel stability.Key words: urban subway; tunnel construction; monitoring; measurement
中圖分類號：U231+.3 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）
監控量測是城市地鐵隧道新奧法施工中的重要一環，監控量測的目的，歸納起來，是掌握圍巖穩定與支護受力、變形的動態或信息，并以此判斷設計、施工的安全與經濟，它幾乎伴隨著施工的全過程[1 ]；具體來說，有以下幾點：（1）對圍巖動態和支護結構的工作狀態作出正確的評價，利用監測的成果，優化設計，指導施工；（2）預見事故和險情，以便及時采取措施，防患于未然；（3）為地下工程設計與施工積累資料；（4）為確定隧道安全提供可靠的信息；（5）量測數據經分析處理和必要的計算后，進行預測和反饋，以保證施工安全和隧道穩定。
1監測流程
監控量測作為施工組織的核心內容之一被置于一個動態的管理體系之中，具體包括了監控、預測和反饋等幾個主要階段，監測工作流程示于圖1所示。
圖1監測流程
隧道施工的監測旨在反映施工中圍巖動態變化的信息，據此判斷圍巖的穩定狀態，以及所定支護結構參數和施工的合理性。結合本工程，根據我國《鐵路隧道施工規范》[2]、《公路隧道施工技術規范》[3]，本項目根據實際情況分為以下幾個量測項目：
1.1凈空相對位移量測
隧道內壁面上兩點連線方向的位移之和稱為“收斂”，此量測項目為“收斂量測”。收斂值為兩次量測的距離之差。收斂量測是隧道監控量測的重要項目，是隧道圍巖應力變化的最直觀的反映，可為判斷隧道空間的穩定性提供可靠的信息；并可為二次襯砌提供合理的支護時機；所以收斂值是最基本的量測數據，應盡量準確，減少誤差。監測量：凈空收斂位移值；收斂穩定時間
1.2拱頂下沉量測
隧道拱頂內壁的絕對下沉量稱為拱頂下沉值。拱頂下沉量測的目的是根據拱頂下沉速度和拱頂下沉值來判斷圍巖的穩定程度，和收斂量測一起為二襯提供合理的支護時機。 監測量：拱頂下沉值；拱頂下沉穩定時間。
1.3地表下沉及建筑物監測
隧道頂部地表沉降量測，是為了判定隧道對地面建筑物的影響程度和范圍，并掌握地表下沉規律，為分析隧道開挖對圍巖力學形態的擾動狀況提供信息。在淺埋隧道施工中進行此項量測意義重大。建筑物監測是監測在隧道施工過程中是否對地面建筑物造成了重大影響而影響建筑物的使用，并以此修正爆破參數。 監測量：地表下沉值；下沉穩定時間。
1.4剛支撐內力量測
在Ⅴ級圍巖中，隧道開挖后常需要采用各種剛支撐進行支護。量測圍巖作用在剛支撐上的壓力，對維護支架承載能力、檢驗隧道偏壓、保證施工安全、優化支護參數等具有重要意義。監測量：應力應變值
2 監測方法
2.1 凈空相對位移收斂和拱頂下沉量測
隧道凈空相對位移是指隧道周邊相對方向兩個固定點連線上的相對位移值,它是隧道開挖所引起圍巖變形值最直觀的表現,對其量測采用隧道凈空變化測定計（簡稱收斂計）進行。隧道周邊收斂量測的測點和量測基線如圖2所示。每種圍巖類別各選擇若干個比較有代表性的斷面布置量測標志，Ⅳ級圍巖按20m間距布點，Ⅴ及圍巖按10m間距布點，收斂量測測點與拱頂下沉測點布置在同一斷面。埋設測點時，先在測點處用人工挖孔，開挖孔深為30～50cm，孔徑8～12mm的孔。在孔中填滿水泥沙漿后插入收斂預埋件，盡量使兩預埋件軸線在基線方向上，并使預埋件銷孔軸線處于鉛垂位置，上好保護帽，待沙漿凝固后即可量測。
圖2 收斂及拱頂沉降測點布置
2.2地表下沉量測
在需進行量測的地表預埋設測點，定位基準點（不動點），并測得初值。以后每次測得的值與初值之差即為下沉值；用電子水準儀進行觀測。測點布置見圖3。
具體要求：
2.2.1觀測應在水準儀及標尺檢驗合格后方可進行，且避免在測點和標尺有振動時進行；
2.2.2盡量選擇在每一天同一時間進行觀測，觀測堅持四固定原則，即：施測人員固定，測點位置固定，測量延續時間固定，施測順序固定。
圖3下沉測點埋設
2.3剛支撐內力量測
在本隧道施工過程中主要進行格柵拱架進行初期支護，因此內力量測主要針對格柵拱架進行。隧道格柵拱架內力量測采用埋入式應變計進行，根據本工程段Ⅴ級圍巖的實際情況，每個斷面布置5～8對測點，布點圖見圖4；具體量測方法：把埋入式應變計固定在鋼格柵上，用測試儀將讀數調零；等噴漿過后即可量測，讀得的應變值用虎克定律轉換為內力。此方法操作簡單、安全、使用方便。但要注意測線的保護，一旦測線被破壞，將不可修復。
圖4 應變計埋設示意圖
3 數據采集與分析
3．1 數據采集
任何現場量測都不可避免地存在誤差。為得到更為真實、可靠的量測數據，在監控量測、采集數據時，應盡量減少各種誤差。
3.1.1在隧道開挖后，盡可能早的埋設測點，并及時進行初次量測，以盡量測得變形與應力的初始數據。
3.1.2做到量測、采集數據專人專項負責，以減少隨機誤差。
3.1.3在使用精密水準儀進行洞內周邊收斂位移量測時，通過左右尺讀數控制系統誤差。
3.1.4專項量測需制定專項記錄表。對于手工記錄資料要保存好原始記錄表，對于智能式記錄器要及時將量測數據導入電腦，以防丟失。
3．2 數據處理
現場量測數據應及時進行處理，繪制成位移、應力、內力和時間的關系曲線(或散點圖)，曲線的時間橫座標下應注明施工工序和開挖工作面距量測斷面的距離，以便更準確的進行數據的回歸分析，并對隧道的受力狀態作出判斷。
在進行數據處理過程中，對一些異常數據應根據測量誤差的處理原則進行剔除，并及時進行復測校正[4，5]。
是最常用的位移數據分析方法，根據實際監測信息，對位移可選用下列函數之一進行回歸分析。
3.2.1對數函數，例如：
（1）
3.2.2指數函數，例如：
（2）
3.2.3雙曲函數，例如：
（3）
式中、為回歸常數，為測點初讀數后的時間(d)，為位移值(mm)。
圖5正常曲線與異常曲線示意圖
4 結 論
4.1監控量測是新奧法施工中的重要一環，監控量測的目的是掌握圍巖穩定與支護受力、變形的動態或信息。
4.2城市地鐵隧道施工監控量測包括：凈空相對位移量測、拱頂下沉量測、地表下沉及建筑物監測、剛支撐內力量測。
4.3城市地鐵隧道施工監控量測數據應及時進行處理，繪制成位移、應力、內力和時間的關系曲線，以便更準確的進行數據的回歸分析，并對隧道的受力狀態作出判斷。
參考文獻
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地鐵隧道工程范文5
【關鍵詞】地鐵區間隧道；新奧法施工；風險分析；風險控制措施；層次分析法
0 緒論
隨著我國國民經濟的快速發展，城市化水平不斷提過，城市交通擁堵日益成為影響人們生活和城市發展的重大問題。城市地鐵因其運輸量大、快捷、舒適、環保、安全等優點，使得發展以城市地鐵為主干的公共交通網絡成為解決城市交通問題的必然選擇。我國城市軌道交通起步較晚，1965年7月北京開始修建第一條地鐵線。20世紀90年代我國城市軌道交通才進入快速發展時期，至2020年，還將有3000千米、總投資超過1萬億元的線路規劃建設，平均建設速度高達270千米/年，這在世界城市軌道交通發展中是史無前例的。
城市地鐵工程同一般建設項目相比，具有投資大、工期長、專業多、涉及面廣等特點，受不可預見的水文地質條件、社會環境、施工技術可靠度、經濟發展程度等多方面因素的影響，面臨著自然自然風險、技術風險、經濟風險和環境風險等多種風險的工程建設項目。城市地鐵建設中施工風險管理的意義是：在安全可靠、經濟合理、技術可行的前提下，把城市地鐵建設施工期間潛在的各類風險降到盡可能低的水平，以獲得最大程度的建設安全與優質工程質量，控制工程建設投資，降低經濟損失或人員傷亡，保證工程建設工期，提高風險管理效益。
1 土建施工風險識別
城市地鐵區間隧道施工根據不同地段的工程地質、地表環境、場地條件等特征采用合適的施工方法。其中，新奧法是地鐵區間隧道一種常用的施工方法，其基本原則是“少擾動、早噴錨、勤測量、緊封閉”。在土建施工過程中常見的風險有以下幾方面。
1.1 塌方
塌方是地鐵區間隧道施工過程中常見的現象，伴隨施工整個過程由始至終。造成塌方的因素眾多，不僅與項目自身土體條件、施工方法緊密相關，還與施工質量以及支護時機的把握有關：
（1）土體自穩能力差，而引起塌方現象；
（2）雨水、地下水滲入，使土體泡軟，重量增大及抗剪能力降低，造成塌方現象；
（3）支護時機選擇不當，使土體自身應力釋放不充分或支護強度為達到規范要求，這是造成塌方的主要原因；
（4）區間隧道上部地面附近停放機具、材料，或由于動荷載的作用，引起支護結構失穩從而造成塌方；
（5）施工過程中由于失誤造成地下管線斷裂、泄露等不可控因素造成塌方現象；
（6）施工質量不滿足標準要求，可能造成塌方現象。
1.2 涌水、涌砂現象
當區間隧道穿越細砂層、中粗砂層、卵石礫石地層時，因其透水性較強，易發生涌水、涌砂、局部靜水壓力過大現象，施工難度較大，易發生施工風險：
（1）伴隨涌水、涌砂現象，導致掌子面穩定性降低，易發生拱頂和掌子面的坍塌。
（2）伴隨涌水、涌砂現象，使混凝土附著力變差及錨桿錨固材料流失，造成支護質量降低。
（3）施工中，區間隧道的底部的含水比高，施工機械的走行擾亂基底使之泥濘化，造成作業效率和安全性降低。泥濘化顯著的場合也會造成支護下沉等，對區間隧道的穩定性的影響是不能忽視的。
1.3 地下管線破壞
在城市地鐵區間隧道土建施工中造成的地下管道斷裂、地面坍塌事件，大部分都發生在地下管線滲漏并采用新奧法施工中：
（1）在區間隧道掘進方向附近有外來水（大多由具有一定滲漏水量的上、下水管道造成）的影響時，導致區間隧道內拱頂和掌子面土體變潮，進而發生滲水現象；
（2）由于滲漏水的積累，流水量在某一時刻會突然變大，砂、土會隨水大量流入區間隧道；
（3）區間隧道前方及上方砂土流走，空洞即刻形成，上部雨污水管可能斷裂，又造成大量新水補入，向區間隧道傾瀉；
（4）此時，若加之區間隧道上部的動荷載作用，可能造成地層突然下陷，導致地下管線被切斷；
（5）不規范施工，可能造成地下管線的破壞。
2 風險控制措施
針對城市地鐵區間隧道新奧法施工存在的風險，加強工工藝管理與工序銜接控制，確保工程質量和工序緊跟。積極與指揮部以及監理單位、設計單位或咨詢單位溝通，變更設計方案，規避風險；加強監控量測，必要時，與專業設計人員密切配合，采用力學反演技術及時修參。
2.1 針對塌方現象風險控制措施
（1）區間隧道施工行進中，嚴格遵循“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤測量”的原則進行施工，嚴格控制地表沉降；
（2）嚴格控制施工每循環行進進尺，及時封閉仰拱，必要時封閉掌子面，減少工序間銜接時間；
（3）加強超前地址預報，先探后挖，探明前方土質和含水量情況，指導施工；
（4）控制初襯以及二襯時機，使土體自應力充分的釋放；
（5）保證鋼拱架強度，必要時候采取加密、加粗措施，規范施工；
（6）派專門巡視小組，發現問題及時反饋，及時采取措施。
2.2 針對涌水、涌砂現象風險控制措施
（1）開挖前，應采取降水或止水措施，甚至可以采取凍結法施工；
（2）采用地面深井降水，施工中輔以洞內輕型井點降水措施，施工作采用超前預注漿加固地層及掌子面噴射混凝土等施工方法，預防涌水、涌砂及局部靜水壓力過大現象；
（3）準備充足的排水機具，一旦發生涌水、涌砂及局部靜水壓力過大，立即強排，并噴射混凝土封閉掌子面，設置壓漿管壓漿堵水。
2.3 針對地下管線破壞風險控制措施
（1）施工前對區域地下管線進行充足調查，收集相關資料；
（2）施工前根據收集資料，邀請市政部門（地下管線管理部門）配合，聯合對區域地下管線位置進行詳盡勘測，并做好相關記錄；
（3）適當減小施工步距，留置核心土，加快開挖與支護進度，當適當釋放土體自應力后及時施作初次支護；
（4）對雨污水管，有條件進行關內施作套管，減少管線滲漏；對于開挖影響較大的管線，可采用管線改移法；
（5）加強巡視小組值班、監控測量，發現異常，及時反饋及時處理解決問題。
3 結語
由于區間隧道把各個獨立的車站貫穿成為地鐵交通線路，工程事故的擴散效應明顯大于車站基坑工程，其施工風險較多、較大。為此，更需要進一步深化、細化對區間隧道的風險管理，以確保城市地鐵工程能夠保質、保量、按時完成，應且將一切損失降至最低。因此，此項研究具有重要意義。
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地鐵隧道工程范文6
關鍵詞：地鐵區間隧道盾構機
成都市地鐵一期工程為規劃地鐵一號線的紅花堰至世紀廣場段，正線全長15．15km，其中地下線長11．92km，高架及過渡段長3．23km。計有車站13座，車輛段及綜合基地1處，控制中心1座，主變電所1座。
1環境條件
成都市地鐵一期工程位于成都市中心南北主軸線和主要客運交通走廊內，沿線建筑物密集，商貿繁榮，交通十分緊張。線路途經火車北站、騾馬市、市體育中心、天府廣場、省體育館、火車南站、行政廣場、世紀廣場等交通樞紐和主要客流集散點以及待開發的城南市級副中心和高新技術產業開發區。
2地質情況
成都市地鐵一期工程沿線第四系地層廣布，基巖埋藏較深，由北向南第四系地層厚度逐漸變?。浜穸?6．5-15m，自上而下有下列各層：
2．1人工填筑層(Q4ml)
2．2第四系全新統沖積層(Q4al)
上部為可塑粘土或粉質粘土、粉土，厚0．6～4．1m，北薄南厚。下部為卵石土，濕～飽和，稍密密實，厚2~10m。卵石成份為巖漿巖質、變質巖質，呈圓形、亞圓形，多為微風化，少為中等風化。卵石粒徑一般為4-9cm，部分大于12cm，含少量粒徑大于20cm的漂石。
2．3第四系上更新統冰水沉積、沖積層(Q3fgl+a1)
當其上無全新統(Q4al)覆蓋時，一般具二元結構：上部為可塑粘土、粉質粘土，厚0．8~6．4m；下部為卵石土，飽和，—般中密—密實，少為稍密，厚7．0～15．om，北段沙河附近厚度大于25m，卵石呈圓形、亞圓形，巖漿巖質、變質巖質，多為微風化，少為中等風化，卵石粒徑一般為5～8cm，部分大于15cm，由于冰水的攜帶作用，沉積了較多的大粒徑礫石，據試驗段地質詳勘報告和全線地質咨詢報告，現已發現最大粒徑達到670nllrl，試驗段卵石粒徑分析表示：漂石(>200mill)：O～22．3％，卵石(20～200mm)：45．6％-74．6％，礫石(2—20mm)：3．1％-20．1％，砂粒(<2mm)：5．3％-38．1％。卵石單軸抗壓強度65．5-184MPa，平均102．2MPa，極值為206MPa。在該層中還存在鈣質膠結、半膠結的礫石層，硬度大，相當于C10-C20。
2．4第四系中更新統冰水沉積、沖積層(Q2fgl+al)
主要為卵石土，飽和，中密-密實。一般厚3~9m，最薄1．4m，局部大于15m，9陌成份為巖漿巖質、變質巖質，多為中等風化，具弱鈣質膠結，粒徑3-8cm，部分大于15cm，含少量大于20cm的漂石。
2．5白堊系上統灌口組(K2g)
泥巖，紫紅色，泥質結構，中厚～厚層狀構造，節理裂隙較發育，巖面埋深14-37m。
地下水主要賦存在卵石土中，水量極其豐富，滲透系數K=12．53-27．4m／d，枯水期地下水位埋深3—5m，豐水期2-4m。
3區間隧道施工方法的選擇
施工方法對結構型式的確定和工程造價有決定性影響。施工方法的選定，一方面受沿線工程地質和水文地質條件、環境條件等多種因素的制約，同時也會對工程的難易程度、工期、造價、運營效果等產生直接的影響。
成都市地鐵一期工程通過交通繁忙、客流集中、房屋密集、地下管線縱橫地帶，為減少地鐵施工對城市交通和市民正常生活的干擾，宜采用暗挖法施工。
3．1礦山法
地鐵區間隧道采用礦山法施工，是近年來為適應城市淺埋隧道的需要而發展起來的一種施工方法，也稱淺埋暗挖法，目前在我國地鐵區間隧道建設中已廣泛采用。淺埋暗挖法施工工藝簡單、靈活，并可根據施工監控量測的信息反饋來驗證或修改設計和施工工藝，以達到安全、經濟的目的。
根據線路縱剖面設計，該段區間隧道全部位于飽水的砂卵石地層中，隧道施工前必須在沿線超前進行施工降水，并且由于砂卵石土層松散，無膠結，本身無自穩能力，因此開挖前必須在拱部采用管棚進行超前支護，控制圍巖的變形，防止隧道上方圍巖坍塌。并通過管棚對地層進行注漿加固，使拱部砂卵石層得到膠結，形成注漿加固圈，以提高砂卵石層的自穩能力。施工時原則上應少擾動圍巖，宜采用管超前、短臺階、短進尺，環形開挖留核心土，及時施作初期支護，并修建仰拱盡快形成封閉結構，勤量測及時反饋信息。并及時對初期支護背后進行回填注漿。
1992年施工的成都市順城街人防工程鹽市口地段，采用暗挖人行通道連接，其通道全長55．093m，開挖寬度5．8m，凈高5．6m，隧道基底埋置深度為15m，頂部覆蓋層厚度7．55m。其工程位于飽水、松散、無膠結的砂卵石地層中，施工中采用了松散圍巖淺埋暗挖法，包括大面積井點降水、大管棚注漿超前加固、密排小管棚超前預支護及格柵支撐和模噴混凝土等技術，取得了成功。
成都市順城街人防工程所處的地質條件及周邊環境類似地鐵暗挖區間隧道。因此，人行通道的建成是地鐵區間隧道采用礦山法施工的一次成功的嘗試，為地鐵工程提供了十分寶貴的經驗，也提出了工程中須解決的技術問題。人行通道施工時曾考慮了小導管超前注漿加固和長管棚超前注漿加固兩種方案。小導管施工簡單、靈活，無須大的鉆機設備，可加快施工進度，費用較低。但根據多組小導管成孔的試驗結果證明，在這種密實的的砂卵石地層中，用一般鐵路隧道常用的鑿巖機鉆孔，成孔困難，由于卵石卡鉆導致無法鉆進，也無法插入鋼管，故最終采用了潛孔錘沖擊旋轉跟管鉆進成孔工藝，邊鉆進邊跟管，形成旋轉鉆進，沖擊跟管，巖芯管攜出砂石之循環作業系統，采用大管套小管的長管棚方案，取得了成功。
成都市地鐵一期工程區間隧道大部分地段通過中密～密實的Q3砂卵石地層，其卵石含量高，且大粒徑卵石含量較多，經施工降水后，其地層較緊密，采用常規技術施作超前支護相當困難。因此，如何從設備及工藝上解決超前支護技術，并提高工效，降低造價是成都地鐵一期工程能否采用礦山法作為區間隧道主要施工方法的關鍵及風險所在。根據國內其他城市地鐵工程的經驗，由于礦山法施工條件所限，往往工程質量控制較難，工程竣工后，襯砌開裂及滲漏水比較普遍。成都地鐵區間隧道位于飽水的砂卵石地層，滲透系數大，地下水補給充足，因此，如何保證防水混凝土及防水板施工質量，避免地下水的滲漏，對于確保地鐵運營安全和保護周圍環境至關重要。
線路出紅花堰站后將下穿3棟7層樓住宅房屋(條形基礎)，鐵路站場股道，隨著線路向南延伸，還將穿過房屋群、兩處河道段及火車南站站場股道。如前所述，采用礦山法施工必須在整個施工過程中實施降水，降水影響范圍達到500m左右，由于在粘性土之下或卵石土層中存在飽和狀的稍密-松散狀態的砂、粉細砂土，因此沲工降水引起上覆土層的固結沉降對兩側淺基礎房屋及地下管線將會帶來一定的影響。由于成都地鐵砂卵石土為松散、無膠結、無自穩能力的地層，因此暗挖沲工通過建筑物下方時，除要保證基礎與隧道頂部之間有一定距離外，最主要的是要采取有效措施減少圍巖變形，將其沉降量控制在不影響地面建筑物的安全和正常使用范圍內。線路通過府河、南河段，由于受鄰近車站埋深或既有建筑物的控制，隧道仍然在砂卵石中通過，因此在兩處河道段采用礦山法施工在技術經濟上是不現實的。
綜上所述，根據全線的工程地質和水文地質情況、周圍環境條件，目前推薦礦山法作為成都地鐵區間隧道主要施工方法條件不成熟，但在區間隧道聯絡通道或渡線地段可采用礦山法施工。
3．2盾構法
盾構法是暗挖隧道施工中一種先進的工法。盾構法施工不僅施工進度快，而且無噪音，無振動公害，對地面交通及沿線建筑物、地下管線和居民生活等影響較少。由于管片采用高精度廠制預制構件，機械化拼裝，因而質量易于控制。盾構技術的發展，尤其是泥水式、土壓平衡式盾構的開發、使之在松散的含水砂層、砂夾卵石層、高水壓地層等所有地層中進行開挖成為可能，所以當工程地質和水文地質條件以及周圍環境情況等難以用礦山法和明挖法施工時，盾構法是較好的選擇。上海地鐵及廣州地鐵盾構施工的區間隧道工程質量優良、對城市環境影響小，所取得的成就令人矚目。因此，地鐵區間隧道采用盾構技術已成為發展的必然趨勢。繼以上兩城市采用盾構技術之后，南京、北京、深圳地鐵區間隧道，均采用了盾構法施工，目前工程正在實施之中。
3．2．1盾構機類型的選擇
盾構施工法是“使用盾構機在地下掘進，邊防止開挖面土砂崩塌，邊在機內安全地進行開挖作業和襯砌作業，從而構筑成隧道的施工工法”，因此，盾構施工工法，是由穩定開挖面、盾構機挖掘和襯砌三大要素組成。選擇盾構施工方法時，在充分掌握各種施工方法特點的基礎上，根據工程的圍巖條件，選擇能保持開挖面穩定的機型，對于確保施工順利和安全可靠至關重要；成都地鐵通過地層為富水的松散、無自穩能力的砂卵石層，礫卵石含量高，且在隧道范圍內可能存在隨機分布的少量大粒徑漂石，因此，所選擇的盾構機，既要能確保開挖面的穩定，又能處理少量大粒徑漂石。據調查，目前世界上已有相當數量的工程實例及相應的盾構機設備。
如瑞士的Grauholz隧道是—座長5．5km的鐵路雙線隧道，內徑10．6m。通過地段地質十分復雜，由于冰河時代阿爾卑斯山的冰川匯人該地區，松散的土壤沉積物構成了該地區的整個地質構造：粘土、細砂、中砂及卵石，還可能遇到抗壓強度高達200MPa，尺寸超過幾米的大塊礫石。由于隧道兩端洞口區段由富含地下水的松散沉積物構成，中間段通過穩定巖層，盾構機選用直徑為11．6m的混合式盾構，在松散地層中采用泥漿盾構的開挖方式，利用錨固在刀盤上的刀具切割大礫石，在巖層地段采用敞開式掘進方式。又如德國漢堡4座易北河公路隧道，隧道長3．1km，內徑12．35m，隧道沿線遇砂、淤泥、冰河漂流物以及直徑大于2m的大塊漂石。隧道掘進采用直徑14.2m的混合式盾構機，以泥漿支護其開挖面，完成了其中2561m地段的隧道工程。英國FyldeCoastal水利改建工程、加拿大Shcppald大街地鐵隧道，成功的采用盾構機刀盤上的滾刀處理了地層中卵石。在日本，由于地質條件復雜，位于山地河流帶多為砂卵石且含有大漂石地層。據不完全統計，在最大卵石粒徑>400mm的砂卵石地層中，采用盾構法施工的工程實例見表1。由此表明在日本采用土壓平衡式盾構或泥水式盾構在砂卵石且含有大粒徑卵石地層中進行盾構隧道施工已有相當多的工程實例。
在自穩性差的飽水砂卵石地層中，為了保持開挖面的穩定應選擇密封式盾構機，但究竟是選用泥水式盾構還是土壓平衡式盾構機呢?下面將從開挖面穩定、大粒徑漂石處理方式、排土設備、造價四個方面進行比較。
3．2．2開挖面的穩定
泥水式盾構是在盾構正面與支承環前面裝置隔板的密封倉中，注入適當壓力的泥漿，并與大刀盤切削下來的土體混合，經充分攪拌后形成高濃度的泥水，然后用排泥泵及管道輸送至地面。由于有一定壓力的高濃度泥水可在較短時間內使開挖面土體的表面形成透水性很低的泥膜，使泥水壓力通過泥膜向土層傳遞，形成地層土水壓力的平衡力。泥水盾構對地層擾動最小，地面沉降小(可控制在10mm)，易于保護周圍環境，如廣州地鐵一號線黃沙—公園前地段，隧道通過飽水砂層、淤泥等軟弱地層，地面有密集的明末清初舊房，地鐵施工采用兩臺泥水式盾構，成功的完成了四個區間盾構隧道，地面沉降基本控制在10mm以內。因此采用泥水式盾構通過建筑和鐵路股道，安全性高。
土壓平衡式盾構是指在推進時靠由刀盤切削下來的土體使開挖面地層保持穩定的盾構。盾構的前端緊靠刀盤設置密封倉，盾構推進時，前端刀盤旋轉切削土體，切削下來的土體進人密封土倉，當土倉內的土體足夠多時，可與開挖面上的土、水壓力相抗衡，使開挖面地層保持穩定。盾構在砂卵石地層中掘進時，因土的摩阻力大，滲透系數高，地下水豐富，單靠掘削土提供的被動土壓力，常不足以抵抗開挖面的水、土壓力；此外，由于土體的流動性差，使在密封倉內充滿卵石土后，原有的盾構推力和刀盤扭矩常不足以維持正常推進切削的需要，密封倉內的碴土也不易于流人螺旋輸送機和排出地面。因此，應向開挖面、土倉內、螺旋輸送機內注人掭加劑(膨潤土或高效發泡劑)，通過刀盤開挖攪拌作用，使注入的添加劑和開挖下來的土砂混合，而將泥土轉變為具有流動性好和不透水的泥土，及時充滿土倉和螺旋輸送機體內的全部空間，通過盾構千斤頂的推力使泥土受壓，與開挖面土壓和水壓平衡，以穩定開挖面。這類盾構稱為加泥式土壓平衡盾構。
由于土壓平衡式盾構，可通過控制排土量或進土量，較好的維持正面水土壓力的平衡，在水位高，含砂量大的地段，可加入添加劑，提高土砂的流動性和不透水性，以保持開挖面的穩定。由于它對不同的地層有較好的適應性，所以目前土壓平衡式盾構機已占絕對優勢，國內地鐵絕大多數選用土壓平衡式盾構機施工區間隧道，均取得了較好的效果。與泥水式盾構相比，在砂、礫石層中掘進時，只需加適當的添加劑，就能保持開挖面的穩定，但省去了分離設備，因而加泥式土壓平衡盾構的出現是盾構法技術的一大進步。
3．2．3大粒徑漂石處理力式
成都地鐵區間隧道主要通過Q3，砂卵石地層，根據試驗段地質詳勘資料分析及全線地質咨詢報告，漂石占0-22．3％(重量比)，已發現最大漂石粒徑670mm，在局部地段大粒徑漂石富集成群，因此，無論選用何種盾構機，都有大粒徑漂石破碎問題。
由于泥水式盾構是采用排泥管和排泥泵進行出土，—般可以連續輸送的礫石長徑應小于排泥管直徑的1／3。通常排泥管直徑為100-200mm，因此被排除的礫石直徑最多為50-70mm。試驗段地質詳勘資料表明，在Q3層中粒徑大于80~60mm的漂卵石，達到了2．4-75．7％(平均達31．61％)，也就是說，在排泥管之前有較多數量的石塊需進行破碎，從目前掌握的資料可有兩種處理力式。
①工作面破碎+機內破碎
在工作面利用刀盤上布置的滾動刀將大粒徑的漂石破碎至300-400mm，然后通過刀盤上的開口將卵石土放進機內進行第二次破碎，其破碎設備可放在壓力倉內，也可設在后方排泥管之前，將礫石再次破碎后，才進入排泥管。
②工作面破碎+礫石分級
工作面刀盤上的滾刀將大粒徑漂石進行第一次破碎之后，利用在壓力倉與排泥管之間設置的旋轉式分級器進行礫石分級處理，將粒徑大于50—70mm的礫石分離出來，采用斗車等運輸工具運至洞外。
因此，在含有大粒徑砂卵石地層中采用泥水式盾構，需要對礫石進行兩次處理，出土效率必然降低。
(2)加泥式土壓平衡盾構
加泥式土壓平衡盾構是采用螺旋輸送器進行排土，由于配備的螺旋機直徑受到盾構機尺寸的限制，所以可能排除的卵石直鋤；受到限制，如中軸式螺旋輸送器直徑為700mm時，通過最大礫石粒徑為250mm，采用帶式螺旋輸送器雖然可以連續排除礫石的粒徑要大得多，但是對于少見>600mm的漂石輸送亦有困難，所以仍需利用刀盤上的滾刀將大粒徑的漂石破碎至300～400mm左占，然后通過刀盤上的開口放進機內后采用帶式螺旋輸送器排土，所以采用加泥式土壓平衡盾構只進行一次破碎，且破碎的數量較少，出土效率高。
3．2．4排土設備
(1)泥水式盾構
泥水式盾構是通過排泥管和排泥泵將土石送至地面泥漿處理場，經分離后的泥漿再通過送泥管輸送至工作面。由于開挖下來的石土為砂卵、碎土石，對排泥管和泵的摩耗較大。在管路彎曲部位或盾構機不可能更換的部位，應采取厚管壁管道等措施。排泥泵的能力必須能確保所需的流量和揚程，還必須確保碴土中的固體物能夠順利通過。
(2)加泥式土壓平衡盾構
排土設備可選擇中軸式螺旋輸送器或帶式螺旋輸送器。中軸式螺旋輸送器可連續排除石塊的粒徑受限，但是止水性和耐壓陛較好。帶式螺旋輸送器可排除400mm石塊，但止水性差。為解決帶式螺旋輸送器產生土砂噴發現象，除加人添加劑外，可在輸送器上加設滑動閘門、錐閥等止水裝置，或采用兩段帶式螺旋輸送器來解決。
3．2．5設備費用
泥水式盾構需配置龐大的泥漿分離設備，費用高，占地面積大。成都地鐵擬定的盾構始發井地段難以找到其場地。加泥式土壓平衡盾構開挖出來的含部分添加劑的土石如不進行處理，則可省去大筆分離設備費用和場地。兩者相比較加泥式土壓平衡盾構機設備費用低。
3．2．6推薦采用的盾構機類型
(1)技術經濟比較
以下從十一個方面對泥水式盾構和加泥式土壓平衡盾構進行比較(表2)
表2泥水式盾構與加泥式土壓平衡盾構優缺點比較
(2)類似工程經驗
