盾构隧道的长距离掘进控制测量技术
盾构隧道长距离独头掘进的控制测量技术
许维青
（中铁隧道集团公司）
control measuring technique of shield tunnel only excavating head long
Xu wei qing
China Railway Tunnel Group
[摘要] 北京地下直径线工程长度较长且线路变化较大，因此解决其独头掘进的控制测量问题尤为关键。通过对其测量精度的分析，认为单纯通过导线测量已不满足设计规定的贯通限差要求，需要其他辅助措施。最终确定导线直接传递定向、洞内加测陀螺边、地上地下控制网紧密联系等方法在已经完成的盾构施工中起到了控制效果，横向误差在预计范围之内。
[关键词] 盾构；长距离；独头掘进；控制测量
[中图分类号] U455 [文献标识码] A [文章编号]
Abstract:The engineering of Beijing underground tunnel ,it’s line is very long and so many changes,thus solving the control measuring technique of excavation head long alone is the key problem.Based on the analysis of the measuring accuracy ,think only through the wire line has not satisfy the design of provisions err-limit ,requirements need other auxiliary measures.Eventually determine wire directly orientation , adds the gyro in the tunnel and control net of wire of ground and underground close connection, These have play an effect on the completed shield construction and the transverse error is in the scope.
Key words: shield long distance only excavating head control measuring
1前言
随着盾构技术的发展进步以及城市空间条件的限制，城市地下盾构隧道的施工向着深埋、长距离施工推进。由于隧道的长度、竖井埋深对最终的贯通精度起决定性的影响作用，因此对于长距离隧道施工，进行详细的贯通误差分析以及控制测量方案设计尤为关键。
本文结合北京站至北京西站地下直径线盾构隧道施工，根据设计的贯通误差要求，对测量方案的设计与选择进行介绍。
2 工况条件介绍
北京站至北京西站地下直径线位于北京市市中心区，线路沿前三门大街呈东西走向，线路全长9 151 m。其中，盾构隧道全长5 175 m，自天宁寺4号竖井位置始发，独头掘进5 175 m后贯通于2号井位置，始发井深31.72 m。线路示意图如图1所示。
图1 线路示意图
Fig.1 line diagram
盾构隧道全线共设有7处平曲线，其中，东段4处（R=850 m的2处，R=1 000 m的1处，R=8 000 m 的1处），西段3处（R=1 500 m、R=2 000 m、R=1 500 m的各1处），线路最大坡度为10 ‰，最小坡度为3 ‰，竖曲线半径为10 000 m。
地面控制网由设计单位布置B级GPS网，每半年进行一次复测，现场施工控制点直接利用设计院GPS网控制点引入。
设计横向贯通限差为80 cm，铁路测量规范对于该类长度隧道的贯通误差限值为150 mm。为此必须进行详细的误差分析和测量方案设计。
3 贯通误差分析及测量方案设计
3.1贯通误差影响及权限分配
影响隧道横向贯通的误差主要取决于地面控制测量误差、竖井联系测量误差、地下导线控制测量误差以及盾构姿态定位测量误差几方面的因素影响。由于《新建铁路工程测量规范》［文献1］中隧道贯通误差的分配仅对山岭矿山隧道的施工提出参考值，而对于城市盾构隧道的贯通误差分配未提出要求。为此实际施工过程中参照地铁测量规范和相关研究文献，
对误差
按以下原则进行分配：
地面控制测量：由于地面通视条件好，测量精度高，因此权限取最小值1即m 。
竖井联系测量和盾构姿态控制测量：盾构始发井深31米，由于竖井深，采用直接投点定向存在俯角过大、照准精度低、控制边短边等问题；采用联系测量也主要受制于边长无法提高洞内控制测量精度；这些问题很难通过测量仪器精度调整、人员调整而改变，为此权限取2即2m 。
地下导线控制测量虽然实际施工中主要通过主副导线环进行，但考虑到以支导线计算更偏于安全，因此仍按支导线进行计算，权限分配值按3m 考虑。
即m 1:m 2:m 3:m 4=1:2:3:2。则有：
22
4232221218m m m m m m Q =+++= （1）
式中：
m Q —隧道横向贯通中误差；
m 1—地面控制测量引起的隧道横向中误差； m 2—竖井联系测量引起的隧道横向中误差； m 3—盾构姿态定位测量引起的横向中误差；
m 4—地下控制测量引起的隧道横向中误差； 由于隧道贯通限差要求为80 mm ，则可得贯通横向中误差为40 mm ，代入式（1）求解，得m ＝9.428 mm ，则可知地下导线控制测量中误差＝3×9.428＝28.284 mm 。 3.2 测量方案设计
3.2.1测量精度分析
由于导线的横向误差来源主要是角度测量误差，因此测角引起贯通面导线端点相对于起点的横向中误差按等边直伸形导线估算，其最远点横向估算按文献[2]按式（2）计算：
3
n
S
m m u ρβ
=
(2) 式中，u m 为支导线终点横向中误差（mm ）；βm 为测角中误差（mm ）；S 为导线长度（m ）；0
ρ为180°/π≈57.3°；n 为支导线边数。
由此可知测角中误差计算公式为：
u m S
m "
"
ρβ=
n
3
(3) 式中：m β
"
――
测角中误差，单位为〃。
ρ"
＝180/π×60×60＝206265″。 按式（3）计算，独头掘进5 175 m ，支导线长度
按5 000 m 计算，支导线边数按500 m 考虑，则导线边数约为10，则以28.284 mm 的横向贯通中误差可得测角中误差为±0.64″。 3.2.2 测量方案
根据新建铁路测量规范［文献1］，洞内导线测量精度如表1所示。
表1 洞内导线测量精度
Table.1 measurement accuracy of line in the tunnel
测量 部位
测量 等级 测角精 度/（〞）
适用长度 /km 边长相对 中误差 洞内
二
1
直线7~20
1/10 000
曲线3.5~20
1/10 000
三
1.8
直线3.5~7
1/10 000
曲线2.5~3.5
1/10 000 而基于上述测量精度分析可知，单纯通过导线测量已不满足设计规定的贯通限差要求，为此要满足测量精度和横向贯通误差的要求，必须依赖于其他辅助措施，结合横向贯通中误差的组成应从以下方面入手：一是通过对测量贯通误差的影响分析，提升地上、地下联系测量精度控制，以降低其在误差分析中的权限，并适当提高洞内导线测量的中误差允许值；二是应减小误差积累，提高导线终点的横向精度；三是提高洞内导线测量和盾构姿态控制本身的精度，以有效控制贯通误差。考虑在适当的位置加测陀螺方位角，可大大减小误差
根据上述措施结合实际工程特点，我们确定测量方案为：
1）导线直接传递定向。盾构前期测量仍然通过盾构始发井联系测量提供控制点，进行控制点延伸。在西端暗挖隧道完成后，在西端176.5 m 直接通过导线实现将地面控制网传递定向，由于西端基坑深度不足15 m ，通视条件较好，起始边长可达220 m ，因此可直接降低原误差分配中的竖井联系测量误差。根据实际情况则将联系测量误差与洞内导线测量误差合并。为此调整后的误差分配则为：地表测量影响中误差︰洞内测量中误差︰盾构姿态定位测量中误差＝1︰4︰2。则根据上述公式重新计算后的洞内测量中误差允许值≈35 mm 。
2）洞内加测陀螺边。根据文献［3］，洞内导线通过加测陀螺定向，可显著减少测角误差对点位方位角的影响，避免误差积累，以形成各段附合导线，并
最终降低导线端点的贯通误差，同时结合文献中对于加测陀螺位置的分析和估计，我们最终确定在采用1）方法的基础上，分别在300 m 、2 000 m 、4 000 m 位置加测陀螺边，进行方位角约束，以控制贯通误差。
3）增加投点孔。在上述措施基础上，为进一步确保隧道贯通限差的控制，我们在2 km 位置增设了一个投点孔，在盾构掘进2 000 m 和5 000 m 时，直接投点进行导线复测，并以此投点作业约束控制点进行严密平差计算，等同于缩短洞内导线边长度。
4）地下导线采用闭合环测量和延伸。以降低角度观测累计误差对方位的影响。
5）严格控制测站至盾构机的距离。根据文献[1]贯通误差的分配原理，盾构姿态定位测量的横向中误差可按支导线计算，则为a
m m S ρ
=
（其中，m a 为仪
器的标定精度；S 为全站仪至盾构机的距离）。
因此测站如果与盾构机的距离控制在100 m 以内，则因盾构姿态定位测量的误差可控制在1 mm 以内。
4 方案实施情况
根据确定的测量精度以及横向误差原因分析，现场实施情况主要如下：
测量仪器选用瑞士徕卡TCR1201全站仪（标称测角精度为1s ，测距精度为1 mm+2 ppm ×D ）；导线水平角观测时，采取强制对中以避免对中误差对测角影响的积累；观测时，内、外角各观测三测回，共六测回，以消除仪器本身照准误差；长、短边均用带照准标志用的精密觇牌棱镜测角测距，以降低觇标偏心产生的误差；测角精度按二等导线要求限制，实测过程测角中误差按1.7 s 控制。
通过多次复测和第三方检校，目前已完成的1.7 km 横向误差控制在预计值以内。
5 结论
随着盾构向长距离、深埋发展，实现横向贯通误
差要求的难度越来越大，通过直径线测量方案的设计与实施，可以得出：
1）进行测量方案前必须根据实际工况条件进行详细的测量误差分配和估算。
2）应根据不同的测量横向中误差进行测量精度的取选，并确定实施的可能性。
3）根据确定的测量精度和方案，应进一步验算贯通误差，在难以满足的情况下应进行方案修正，增加辅助措施。
4）地上、地下控制网的联系测量误差应结合工况条件尽量弱化其在全部横向中误差中的分配值，对于浅埋长距离隧道，应优先考虑是否有条件在减少俯仰角、保障边长的条件下实现导线直接传递测量，否则必须结合工况条件，通过钻孔投点或洞内加测陀螺边以避免导线测角误差的积累，进而控制最终的横向贯通误差。
5）盾构测站和盾构之间的距离与其对横向贯通误差的影响成正比，施工中必须严格控制其长度，对曲线段应考虑控制在60 m 以内，直线段应控制在100 m 以内。
参考文献
[1] 新建铁路工程测量规范（TB10101-99）（铁道部1999年发布） [2] 秦长利.城市轨道交通工程测量.（中国建筑工业出版社2008年于北京出版）
[3] 高俊强，王斌.测有一个陀螺方位角地下导线的计算及最佳加测位置的理论证明.（南京工业大学学报 27卷第3期 47页）
盾构隧道下穿高铁施工变形控制
盾构隧道下穿高铁施工变形控制 发表时间：2019-07-17T15:20:04.323Z 来源：《基层建设》2019年第13期作者：卢雨田[导读] 摘要：本文介绍了杭州至海宁城际铁路某区间盾构隧道下穿高铁桥梁工程的施工情况。 中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉 430000摘要：本文介绍了杭州至海宁城际铁路某区间盾构隧道下穿高铁桥梁工程的施工情况。由有限元建模分析和现场施工可得到结论：施工按照沉降控制和位移控制的要求，通过建立盾构试验段，设置隔离防护桩，掘进过程中结合现场监测数据，合理选择土压力、推进速度、同步注浆、二次补偿注浆等掘进参数，这一系列技术措施可有效保证地表沉降、桥墩位移处于可控范围，达到了预期的施工效果，为 后续工程和类似工程提供参考。 关键词：盾构隧道;有限元分析;隔离桩;穿越施工;现场监测 Abstract:This paper introduces the construction of shield tunnel under the high-speed railway bridge project of hangzhou-haining intercity railway. Conclusions can be drawn from finite element modeling analysis and on-site construction, according to the requirements of settlement control and displacement control, a series of technical measures such as the shield test section is established, and the isolation guard pile is set. Combined with the in-situ monitoring data during the excavation process, the soil pressure, propulsion speed, synchronous grouting and secondary compensation grouting are reasonably selected，which ensure the surface settlement, the displacement of the pier is in a controllable range, and the expected construction effect is achieved. Key words:shield tunnel; finite element analysis; isolation piles; crossing construction; in-situ monitoring 0引言 近年来随着城市轨道交通开发受到越来越广泛的关注[1-2]，盾构近距离穿越高铁桩基的问题就显得更为突出。杭州、无锡、南京等地的地铁施工都面临盾构超近距离穿越高铁桩基的情况，而高速铁路需严格控制变形，导致了盾构隧道下穿高铁工程施工的困难性、复杂性。而现在关于盾构超近距离穿越高铁桩基的工程经验相对较少，对于采用何种保护措施、怎样控制施工过程及效果如何等问题尚还处于探索阶段[3]。 本文结合杭州至海宁城际铁路(以下简称“杭海城际”)某区间盾构下穿高铁桩基的一个典型工程现场试验研究，先后进行有限元建模分析[4-5]，设置隔离防护桩，掘进过程中结合现场监测数据，合理选择盾构隧道掘进参数，最终完成该区段的施工，积累了处理该类型工程的经验，得出一些有意义的结论，可为高铁桩基周边盾构穿越施工行为的理论研究提供参考。 1工程概况 杭海城际是浙江省都市圈城际铁路网中的一条放射型线路，该铁路工程第四标段为海宁高铁站～长安镇站区间地下区间部分，其中穿越桐海特大桥段受影响桩基为575号、576号、577号共3根桥桩，运营里程DK129+461.518～DK129+526.918，区间隧道与桐海特大桥夹角约50°，下穿大桥段长约18m。每个桥墩由8根Φ1000钻孔桩支撑，桩长69～85m，左线盾构隧道距离桥桩最小距离为6.2m，右线盾构隧道距离桥桩最小距离为5.9m。杭海城际区间隧道与桐海特大桥相对位置关系如图1所示。 区段工程施工工法为盾构法，施工采用内径5500mm、外径6200mm、衬砌厚度350mm、环宽1200mm单圆盾构衬砌。衬砌环全环由六块组成，即一块小封顶块K、两块邻接块L和三块标准块B构成，环间采用错缝拼接方式，管片采用M30弯螺栓连接。盾构机选用德国海瑞克公司生产的S-997土压平衡盾构机，并配备同步注浆系统。 盾构区间全区间处在淤泥质黏土和粉质黏土的软土地层中，其中下穿高铁区段埋深约5.5m，属于浅埋盾构软弱地层高标准下穿既有高铁桥梁施工，施工难度大技术要求高。且根据上海铁路局要求，施工期间高铁限速至200km/h，桥墩变化值控制在1mm以内，为全线的重难点工程之一。 图1杭海城际区间隧道与沪杭甬客运专线桥梁平面关系图 Fig.1 Plane relationship diagram between Hangzhou-Haining inter-city tunnel and Shanghai-Hangzhou-Ningbo passenger line 本区段工程隧道主要穿越土层为④1层淤泥质黏土（土层厚1.2～14.0m，流塑）、⑤1层粉质黏土(土层厚2.2～7.0m，硬塑)和⑤2层粉质黏土夹粉土(土层厚约2.7～5.6m，可塑)。本区间工程地表水属上塘河水系，地下水类型主要可分为第四系松散土类孔隙潜水和孔隙微承压水。根据周边环境调查情况显示，盾构区间除高铁桥梁及高速桥梁外无其他建构筑物，周边以农耕地及荒地为主。 2施工变形控制 2.1隔离桩加固施工 盾构施工将不可避免的造成地层损失和引起周边土体的扰动，从而盾构上方土体及地面将产生一定的沉降，对邻近铁路桥梁将产生一定的影响。本区间隧道已进入铁路保护影响范围，为保证盾构能够安全顺利通过且不影响既有高铁桥梁正常运营，使地铁盾构施工对沪杭高铁桥梁的影响降到最低，拟采用在盾构下穿前在洞外设置隔离桩的防护措施，王国富等研究了采用合理形式的隔离桩对变形控制效果的可操作性、适用性[6-7]。
隧道监控量测技术
1隧道监控量测的定义：隧道现场监控量测是指在隧道施工过程中，对围岩和支护、衬砌受力状态的量测。现场监控量测是监视围岩稳定，判断支护、衬砌结构设计是否合理，施工方法是否正确的一种手段；也是保证新奥法安全施工、提高经济效益的重要条件；为施工中可能有的工程变更提供科学依据；它贯穿隧道施工的全过程。为此《公路隧道施工技术规范》（JTJ 042-94）中第9.1.1条作出下列规定：采用复合式衬砌的隧道，必须将现场监控量测项目列入施工组织设计，制定监控量测计划，并在施工中认真实施。 2、监控量测的目的与要求：量测的目的为: ⑴掌握围岩动态和支护结构的工作状态,利用量测结果修改设计,指导施工. ⑵预见事故和险情,以便及时采取措施,防患于未然. ⑶积累资料,为以后的新奥法设计提供类比依据. ⑷为确定隧道安全提供可靠的信息 ⑸量测数据经分析处理与必要的计算和判断后,进行预测和反馈,以保证施工安全和隧道稳定. 量测的要求:快速埋设测点.(一般设置在距掌子面、工作面2m范围内，开挖后24小时、下次爆破前测取第一次读数。）测量读数在隧道内尽量要快；保证测量点不被破坏；读数准确可靠。 3监控量测的任务：⑴确保安全。⑵指导施工。⑶修正设计。⑷积累资料。 4现场工作程序：准备工作；确定埋设断面；测点埋设；数据采集；数据整理分析；资料归档 5监控量测的项目与方法：隧道监控量测的内容应根据隧道工程地质条件，围岩类别（级别）、围岩应力分布情况、隧道跨度、埋深、工程性质、开挖方法、支护类型等因素确定。通常分为必测项目和选测项目，如地表下沉对城市地铁项目应为必测项目；但对于山地交通隧道可把地表下沉做为选测项目。《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94）对复合式衬砌的隧道现场监控量测要求内容见5.4下表 5.1监控量测的项目与方法：必测项目选测项目 5.2必测量测项目：必测项目：必测项目：包括围岩地质和支护描述、地表沉降观测、拱顶下沉量测、周边收敛量测。这类量测是为了在设计、施工中确保围岩稳定的经常性量测工作。量测方法简单，量测密度大，量测信息直观可靠，费用较少，贯穿在整个施工过程中，对监视围岩稳定，指导设计和施工有巨大的作用。土建施工完成量测工作亦告结束。 5.3必测量测项目所需设备：精密水准仪、塔尺、钢圈尺（测地表沉降、拱顶下沉）；周边收敛仪（测周边收敛）。 5.4隧道现场监控量测要求内容表： 5.5地质、支护状态观察：该项目包括对掌子面观察和支护结构的支护效果观察。掌子面工程地质和水文 地质情况观察包括岩石的名称、岩层产状、断层、层理、节理等结构面的分布、走向、产状。每茬炮后需要观测一次。支护状态观察包括初期支护状态和已成峒支护效果观察。如喷射砼开裂部位、宽度长度及深度。二次衬砌的整体性、防水效果等，每天观察一次。洞内状态观察是可靠性很高且最直接的判断资料。 对洞外边仰坡稳定和地表渗透观察按要求进行描述；做好相关的观察记录。观察使用地质罗盘、地质锤、钢卷尺、放大镜、秒表、手电、照相机或摄像机等。 5.6 周边收敛量测：5. 6.1必测量测项目：围岩周边位移量测：在预设点的断面,隧道开挖爆破以后,沿隧道 周边的拱顶、拱腰和边墙部位分别埋设测桩。测桩埋设深度30cm，钻孔直径φ42，用快凝水泥或早强锚固剂固定，测桩头需设保护罩，测桩每断面6组共12根。采用钢尺式周边收敛仪量测周边收敛变形。所有测点布置在量测断面位置。 ①周边收敛量测是最基本的主要量测项目之一，布置在主测断面。先在测点处用凿岩机（或电钻）在待测 部位成孔，然后将藕合剂（锚固剂）置入孔中，最后将收敛预埋件敲入，旋正收敛钩，尽量使两预埋件轴线在基线方向上，以利收敛计悬挂和观测。待凝固后，周边收敛量测采用收敛计进行数据采集。 连拱必测项目测点断面布置图 我们用测线布置图中的BC和DE边的值变化来实现对净空水平收敛的量测。周边收敛数据处理：回归分析时，一般同时采用下面的三种函数，通过对比，推算最终位移时采用三个函数中回归精度（拟合程度）较高的一个函数，不同测点的回归函数可能不同。
工程测量毕业论文 隧道监控量测技术应用
毕业设计 隧道监控量测技术应用 系部测绘工程系 专业名称工程测量 指导教师 学生姓名
毕业设计（论文）任务书学生用表． 日月年指导教师签名： 摘要 随着我国改革开放不断深化，国民经济蓬勃发展，在山区公路建设中突破过去传
统的修路思想，不采取盘山绕行，不破坏沿线生态环境，不增长公路里程用设置隧道避免因采取高边坡路基带来的滑坡、塌方、滚石、泥石流等自然灾害，确保了行车的安全可靠，亦缩短了行车时间，同时又适应了建设与自然的和谐发展。由于隧道工程的特殊性、复杂性和隧道围岩的不确定性，对隧道围岩及支护结构进行监控量测是保证隧道工程质量、安全的必不可少的手段。通过量测，及时对隧道个别围岩失稳趋势的区段提供了预报，为施工单位及时调整支护参数以及合理确定二次衬砌时间提供了可靠的科学依据。通过大量量测发现隧道开挖及初期支护后大约30d围岩基本上稳定，于是建议施工单位及时施作二次衬砌。同时由于监控措施得当，及时的指导施工和修改设计，从而保证了隧道施工的安全、经济、收到了良好的效果。但由于监控量测工作是一项具体而又复杂的工作，在实际过程中尚需不断积累经验和完善相关理论。 此论文是本生于2010年十月～2011年四月于中铁十一局四公司京福闽赣Ⅰ标第一项目部从事监控量测工作时所写。 关键词理处据数，降沉表地，测量控：隧道施工，监． 目录 第一章工程概况 (6) 1.1 工程概况 (6) 1.2工程地质及水文特征 (7) 1.3 地震动参数 (7) 第二章人员仪器配置 (8) 2.1监控量测人员配备 (8) 2.2监控量测仪器配备 (8) 第三章监控量测基本规定 (9) 3.1监控量测设计内容 (9) 3.2对施工单位要求 (9) 3.3现场监控量测工作主要内容 (9) 3.4 注意事项 (9) 第四章监控量测技术要求 (11)
盾构现场施工隧道监测方法
精心整理上海长兴岛域输水管线工程盾构推进 环境监测 技术方案
目录 一工程概况 二盾构推进对周边环境影响程度的分析和估计三监测施工的依据 四监测内容
上海长兴岛域输水管线工程盾构推进环境监测技术方案 前言 科学技术的发展与试验技术的发展息息相关。历史上一些科学技术的重大突破都得益于试验测试技术。因此，试验测试技术是认识客观事物最直接、最有效的方法，也是解决疑难问题的必要手段，试验测试对保证工程质量、促进科学的发展具有越来越重要的地位和作用。测量技术在土建工程中同样占有重要地位，它在各类工程建筑，尤其是在地下工程中已成为一个不可或缺的组成部分。随着科学技术的发展，测量的地位更显关键和重要。早期地下工程的建设完全 工作井相连。 输水管线总长约10563.305m，其中东线长5280.993m，西线长5282.312m。全线最小平曲线半径为R＝450m；最大纵坡为8.9‰。具体详见下表。
施工工序，第一台盾构自原水过江管工作井始发推进（东线）至中间盾构工作井进洞后盾构主机解体调头，继续西线隧道推进施工。第二台盾构自中间盾构工作井始发推进（东线）至水库出水输水闸井进洞后盾构转场回中间盾构工作井，继续进行西线隧道推进施工。总体筹划详见下图： 二盾构推进对周边环境影响程度的分析和估算 因很复杂，其中隧道线形、盾构形状、外径、埋深等设计条件和土的强度、变形特征、地下水位分 V l S （x ）i Z －地面至隧道中心深度。 φ－土的内摩擦角。 在已知盾构穿越的土层性质、覆土深度、隧道直径及施工方法后，即可事先估算盾构施工可能引起的地面沉降量，同时可及时地采取措施把影响控制在允许范围内。在推进过程中根据盾构性能及监测数据及时调整施工参数，控制变形量，确保周边环境的绝对安全，实现信息化施工。 三监测施工的依据 3.1技术依据 1) 上海长兴岛域输水管道工程技术标卷（甲方提供）
超大直径盾构隧道工程技术发展
超大直径盾构隧道工程技术的发展 傅德明周文波 上海市土木工程学会 摘要：论文介绍了日本、德国的直径大于14m的盾构法隧道工程技术的开发及在越江跨海和城市地下道路工程中的应用过程。近6年来，我国上海在越江道路隧道工程中采用φ14.89m 盾构施工2条双层4来4去8车道的超大断面隧道；又在长江底下采用2台φ15.43m盾构连续掘进2条长7.5km的3来3去6车道的超大断面隧道；还在市中心外滩道路下掘进了1条双层3来3去的车行隧道。论文展望了国内外超大断面盾构隧道工程技术的发展和应用前景。 关键词：盾构隧道超大直径工程技术 1．超大直径盾构隧道工程技术的发展 国外盾构法隧道工程技术在近20年来向大深度、大断面、长距离的方向发展并建成一批超大直径的海底隧道和城市道路隧道。世界上第一个直径大于14m的超大直径盾构隧道工程是日本东京湾的海底道路隧道工程[1]。长9.4km的隧道采用8台φ14.14m泥水盾构掘进施工,于1996年竣工，见图1所示。盾构采用先进的自动掘进管理系统、自动测量管理系统和自动拼装系统,8台盾构各掘进了约 2.6km并在海底实现了对接,体现了高新技术在盾构法隧道工程中的应用。隧道最大埋深60m，在粘土和砂性土中掘进，隧道管片分为11块，厚度65cm，结构计算采用弹性地基梁模型，接头弹簧系数经管片接头实验取得。 图1a 东京湾道路隧道工程平、剖面图 1997年6月，日本东京营团地铁7号线麻布站工程[2]，采用1台Φ14.18m母子式泥水盾构掘进机，掘进一条长364m的3线地铁隧道后进入通风井，然后从大盾构中推出Φ9.70m的盾构掘进777m的双线隧道。这是世界是第一台大直径的母子式盾构，体现了盾构技术的新发展。
现代高新技术在隧道监控量测的应用分析
第五节新技术的示范试点 为解决隧道建设过程中关键数据的快速感知、安全风险的动态评价与反馈等关键问题，选取试点工程进行示范，通过积极应用激光、图像、红外、光纤或其他自主研发的新型自动化巡查感知技术与装备，动态快速感知掌子面围岩特征、变形和支护质量状态，提高施工过程中安全状态的感知效率与精度，有效降低施工安全风险，消除重大安全隐患，减少因工期延长、安全风险产生的经济损失，有效控制意外事故的影响。示范工作将直接指导本项目公路隧道建设，还可推广应用至全国类似隧道工程的建设。通过在代表性隧道区段进行新技术创新应用，达到以下预期成效： 1）动态感知隧道掌子面围岩特征，包括发育节理的倾角/间距迹长、夹层或断层宽度及倾角等参数：快速分析围岩稳定状态，及时反馈临空面失稳区域、关键风险源，有效指导施工过程中的隐患排查和风险管控工作； 2）自动化观测识别软弱围岩段掌子面围岩变形，提前预测软弱围岩段开挖面鼓出变形、溜塌风险： 3）沿隧道轴向、环向空间覆盖式的动态感知隧道初期支护轮廓状态与钢拱架间距，分析初期支护轮廓、变形状态及超欠挖情况，解决现有技术检测断面少、数据误差大等问题。 现代高新技术在隧道监控量测的应用分析监控量测是隧道工程施工中的重要工序，作为保障隧道施工安全，验证和调整施工方法和支护参数的重要手段，隧道监控量测具有以下几个特点：量测设备的可靠性和量测数据的准确性、量测信息发布的及时性和广泛性。随着现代高新技术的发展，并应用与监控量测技术的开发研究和创新上，有效减少了测量人力资源的投入，节约成本，提高效率；同时具有数据精度高、可靠性强、数据处理及信息发布及时、自动化、网络化的优点，为隧道信息化施工提供有力保障。 0 综述 公路隧道施工监控量测是保障隧道施工安全的重要信息基础。公路隧道施工监控量测分选测项与必测项，必测项洞内外观察、周边位移、拱顶下沉、地表下沉和拱脚下沉五项，通过监控这五项参数可掌握围岩动态和支护结构的工作状态，对量测数据经过分析处理后，可用来预测围岩变形趋势，来验证和修改设计支护参数，从而采取相应的施工措施，科学的组织和指导施工，保证隧道施工安全。随着现代高新技术的发展，并应用与监控量测技术的开发研究和创新上，越来越多高效的数据采集和处理手段产生。 目前比较高新的监控量测技术主要是将传统的隧道变形监测系统和互联网技术、移动设备技术有机的结合起来，设计一套全自动监控测量设备及云监控平台，实现对隧道初期支护变形的自动连续监测。自动监控量测设备实时采集数据，将数据通过物联网传输到监控中心进行分析、处理并自动预报预警。相比通过测量人员定时到现场测量的方式，自动监控量测技术能连续监测隧道变形情况，避免了人为测量隧道变形数据时对监测数据的篡改，能够自动及时预报预警，具有连续性、真实性、
隧道盾构掘进施工主要工艺
隧道盾构掘进施工主要工艺 1、盾构始发与到达掘进技术 1.1 始发掘进 所谓始发掘进是指利用临时拼装起来的管片来承受反作用力，将盾构机推上始发台，由始发口贯入地层，开始沿所定线路掘进的一系列作业。本工程中每台盾构机都要经过两次始发掘进，第一次是盾构机组装、调试完后从三元里站始发，第二次是盾构机通过广州火车站后二次始发。 1.1.1 始发前的准备工作 （1）始发预埋件的设计、制作与安装 盾构机始发时巨大的推力通过反力架传递给车站结构，为保证盾构机顺利始发及车站结构的安全，需要在车站的某些位置预埋一些构件。同时盾构机盾尾进入区间后为减小地层变形需要立即进行回填注浆，为了防止跑浆也需要在车站侧墙上预埋构件以实现临时封堵。 三元里车站始发预埋件大样及预埋位置如图：隧盾-施组-SD01、02所示。 （2）洞门端头土体加固 三元里车站隧道端头上覆2米厚〈8〉类土（岩石中等风化带），开挖后侧壁基本稳定。始发前不对端头进行加固。 （3）端头围护桩的破除 始发前需要对洞门端头围护桩予 以拆除，确保盾构机顺利出站。三元里 站端头围护桩厚1.1米，洞门预留孔直 径6.62米。计划对围护桩进行分块拆除 如图7-1-1。 环形及横向拉槽宽度50cm，竖向 拉槽宽度20cm，竖向槽沿围护桩接缝凿 除。 盾构机推进前割断连接钢筋，拉开 钢筋砼网片，清理石碴并处理外露钢筋 头，避免阻挂盾壳。围护桩拆除后，快 速拼装负环管片，盾构机抵拢工作面，避免工作面暴露太久失稳坍塌。拉槽 图7-7-1 凿除分块示意图
1.2 盾构机始发流程 盾构机始发前首先将反力架连接在预埋件的位置，吊装盾构机组件在始发台上组装、调试；然后安装400宽的负环钢管片，盾构机试运转；最后拆除洞门端墙盾构机贯入开挖面加压掘进。 盾构机始发流程见下图： 盾构机始发时临时封堵操作工艺流程如下： 安装反力架、始发台 盾构机组件的吊装 组装临时钢管片、 盾构机试运转 拆除端头维护桩 盾构机贯入开挖面加压掘进（拼装临时管片） 盾尾通过入，压板加 固、壁后回填注浆 端头地层加固 检查开挖面地层 始发准备工作 拆除端头围护桩 掘 进 安装螺栓、橡胶帘布板及钢压板 上拉压板，置于盾构机通过位置 盾尾通过始发口 下拉压板 盾尾同步注浆
国内外隧道盾构机技术发展趋势与应用
国内外隧道盾构机技术发展趋势与应用 盾构机是一种专业工程机械，它主要用于在地下施工中开挖隧道。随着盾构掘机的发展，它集成了信息、光、电、传感、液、机、技术于一体，涉及地质、测量、电气、液压、机械、等多门技术，具有土碴运输、土体切削、衬砌隧道等功能，而且对于不同的地质进行相应的方案设计，准确性很高。文章介绍了盾构机的历史及其在具体工程中的应用与发展方向。 标签：盾构机；发展；长沙地铁 盾构机主要由动力部分、顶进主轴、导向系统、刀盘系统、纠偏系统、中继顶进系统、排运岩土机构以及等几个部分组成。盾构掘进机的工作原理就是一个圆柱形的钢件沿隧洞轴线一边对土壤进行开挖，一边同时向前推进。这一钢件壳的作用是负责分担来自周围土层的压力，起到对正在施工作业隧洞的保护以及支撑作用，排土、挖掘、衬砌等作业都在该圆柱组件的支撑下进行。由于工作原理的不同，盾构机主要有混合型、泥水加压式、土压平衡盾构等多种。考虑到盾构机给实际工程带来了极大的便利，因此已经应用于许多地铁、市政、水电、等许多地下工程。 1 盾构机发展溯源 盾构机从发明那天起距今已经有180多年的历史，第一台盾构机诞生在英国，后由日本、德国不断发展壮大。盾构机的发展主要有三个阶段，盾构机的发明，盾构机的发展普及，盾构机的发展完善，随着科技的发展，盾构技术不断完善进步，从而为世界的隧道建设做出了重要的贡献。 1.1 第一台盾构机的诞生 1818年，英国工程师布鲁诺尔在一次偶然的情况下通过船板上的蛀孔，发现这种虫子在前进的过程中利用自身的分泌物涂在孔的周围来支撑周围物质得到启示，后来他完善了构思，发明了一种圆形铁壳，同时利用千斤顶在土壤中推进，在铁壳里的工人一边挖掘，一边衬砌轨道。从此世界上第一台盾构机便问世了。 1.2 盾构机在世界各国进一步发展普及 19世纪末到20世纪初盾构技术相继传入德、日、美等国，并得到了很大的发展。1892年，美国率先发明了掘削工作面封闭不能直接观察到施工面作业的封闭式盾构，必须辅以多种监控装置来控制掘削面工作。1931年苏联利用盾构机建造了莫斯科地铁隧道，施工中首次使用了化学注浆和冻结工法。自此，这种施工方法得以传播，并在全球范围内广受欢迎。 1.3 现代盾构机的进步和完善
监控量测在地铁区间隧道盾构施工中应用
庞旭卿：监控量测在地铁区间隧道盾构施工中应用 监控量测在地铁区间隧道盾构施工中应用 庞旭卿1，2 （1．陕西铁路工程职业技术学院，陕西渭南714000；2．长安大学地测学院，西安710054） 【摘要】在地铁区间主体、车站、及附属结构施工中按照设计及规范要求采用科学先进、准确可靠的监测手段及时反馈信息指导施工，是确保施工安全的关键。针对深圳地铁5号线盾构施工区间隧道地质条件较差的特点，就盾构施工监控量测工艺流程及盾构施工测量、监测质量保证措施进行设计，保证了盾构隧道工程安全经济顺利地进行。 【关键词】地铁；区间隧道；盾构；监控量测 【中图分类号】U231；U45【文献标识码】B【文章编号】1001－6864（2011）09－0107－02 盾构法是地下隧道的一种施工方法，对地层的适应性也越来越好，因此在地下工程（尤其是地铁区间）中被广泛采用［1］。然而，在软土层中采用盾构法掘进隧道，会引起地层移动而导致不同程度的沉降和位移，因此，通过盾构法施工地铁中监控量测的实施及信息反馈，对控制周围位移量、确保临近建筑物的安全是非常必要的［2］。 1工程概况 深圳地铁5号线线路全长40.933km，区间以盾构施工为主。工程地质与水文地质条件复杂，有特殊土等不良地质现象，特别是淤泥层较厚，地下水丰富。含水层主要为砂层，结构松散，自稳性差，透水性强，施工中易发生坍塌、涌水、涌砂、变形、失稳等现象。临近地面建筑物多，施工干扰大；围护结构受土的侧压力后有向内收缩的趋势，钢管支撑预应力施加的控制难度大，预应力大则围护结构外扩，不够则围护结构收缩。 2盾构施工监控量测 2.1监测项目 主要包括：地表隆陷、隧道隆陷、土体内部位移、衬砌环内力和变形、土层压应力等［3］。具体内容详见表1。 表1盾构隧道施工监测项目汇总 序号监测项目量测器工具测点布置监测目的与要求量测频率 1地表隆陷水准仪每30m设一断面，过既有建筑物时加密每10m一断面 2隧道隆陷水准仪、钢尺5m设一断面 3周边净空 收敛位移 收敛仪 每5 50m一个断面， 每断面1 3个测点 4管片裂缝观察、目测 5管片实际 位置监测 水准仪每环 监测隧道施工引起的地 表变形、隧道变形情况， 确保施工安全。 掘进面前后＜20m时测1 2 次/d，掘进面前后＜50m时测1 次/2d，掘进面前后＞50m时测1 次/周 随时观察 每天 2.2施工监测工艺流程 隧道与土体变形监测成果是确定盾构机掘进参数的重要依据，为保证盾构机正常掘进，信息化施工是重要手段，盾构区间施工监测的工艺流程如图1所示。 2.3施工监测实施 （1）测点布置：如图3 图5所示。地面沉降（隆陷）监测点布置：根据隧道通过的围岩条件布置测点，一般地段30m设一断面。 地面沉降观测点的观测周期：盾构机机头前10m和后20m范围每天早晚各观测一次，并随施工进度递进［4］。每次观测点应与上一次观测点部分重合，以做比较，掘进前后50m范围内两天观测一次，范围之外的检测点每周观测一次，直至稳定。当沉降或隆起超过规定限差（－30/+10mm）或变化异常时，应加大监测频率和检测范围。并将信息及时传递给有关部门。 监测方法：用精密水准仪进行测量。 监测要点：监测时严格按照GB12987－91国家二等水准测量规范执行，沉降点复测周期按照《城市测量规范》执行。 数据处理：地表沉降监测随施工进度进行，并将各沉降点沉降值存入计算机监测管理管理系统汇总成沉降变化曲线、沉降速度变化曲线统一管理，绘制报表。 （2）隧道隆陷。每5m设一断面；周边净空收敛位移测量：每10 20m设一断面。监测方法：用收敛仪测量。测量精度：?1mm。数据处理：监测值存入计算机监测管理系统统汇总成位移变化曲线、位移速度变化曲线统一管理。 （3）管片裂缝。监测方法：观察、目测。监测要点：发 701
盾构工程施工测量和监控量测方案
盾构工程施工测量和监控量测方案 1 施工测量 1.1 控制测量 为确保施工控制点的稳定可靠，测量与相邻标段测量点联测闭合，对地面首级和二级控制网点进行同等精度的复测工作。 （1）复测 按照招标文件的要求及《城市轨道交通工程测量规范》GB50308的规定，施工前，测量队对业主在交接桩时提供工程范围测区精密控制网、精密水准点等进行复测。复测时按照首级控制网点同等精度进行观测，并与邻近标段的平面和高程控制网点进行贯通联测，做好工程测量的相互衔接。将复测成果书面上报监理单位。 在工程施工期间，每两个月对首级控制网复测一次，并将复测成果上报监理单位。如监测发现施工场地周围的地面有变形时，及时对首级控制网进行复测，增加复测频率，确认控制点无误后才可以继续使用。如发现首级控制网测量超出规范允许范围时，立即报告监理单位，重新交桩后才可以使用首级控制网。 （2）控制测量 复测工作完成后，在首级控制网点的基础上，根据工程项目的施工需要并结合本标段工程特点城市道路交通建筑物等实际情况定平面和高程控制网方案，现场选点埋设控制网标石后组织施测。
（3）平面控制测量 为满足施工需要，严格地按四等导线测量规范增设了导线点，在盾构竖井处适当位置增设了精密导线点和精密水准点。将新增设的控制点与地面首级控制网进行了联测，确保竖井投点在多方控制中。 盾构始发井投点测量 为指导盾构掘进施工，必需把导线数据导入始发井强制对中平台上，施工完成到设计标高时，根据现场的实际情况和现有的仪器设备，采用投点仪投点（投点仪标称精度不低于1/30000）,把井口上测设的
为了提高投点精度，在竖井口长边对角适当位置设置投点P1，P2点，如图10-1-1-1。然后利用地面上的控制网进行联测，将测量数据进行平差后，计算出P1、P2各点的坐标（或用前方交会法，定出P1、P2各点），将P1、P2点投在井下的投点板上，如图10-1-1-2所示。 为了检核投点精度，在井上作多次投点，投在投点板上的P1′、P2′、P1″、P2″…点。取中定出P1、P2的投影。然后将全站仪分别架设在各点上。观测通道内设置的P3、P4，采用全圆法观测各点的角度、距离、平差后计算出各点坐标，以此作为通道、隧道暗挖控制的定向边(P3～P4)。 洞内导线测量 通过竖井定向，导线严格按四等导线要求联测至隧道内，并在隧道内设置通视效果好且稳固的导线点，导线点采用强制对中的形式，直线隧道施工导线点平均边长150米，特殊情况下不短于100米。为
地铁盾构隧道下穿铁路安全控制分析
地铁盾构隧道下穿铁路安全控制分析 发表时间：2018-09-07T16:01:58.857Z 来源：《防护工程》2018年第9期作者：谭帅[导读] 针对施工过程的安全性提出了地铁盾构隧道下穿铁路的安全施工策略，建议对施工过程中出现的各种意外和突发情况做好预案，制定科学的解决方案，保障了盾构工法的顺利施行。谭帅 中国水利水电第七工程局有限公司摘要：本文对以往的地铁盾构隧道下穿铁路案例进行分析，探讨各个单位的施工情况及安全控制问题。根据地层变化的规律，分析了地层沉降、轨道差异及盾构推力对铁路工程的不良影响，为此提出不同情况下是否采取地基加固及线路加固的举措来保证列车运行的安全性问题。同时也针对施工过程的安全性提出了地铁盾构隧道下穿铁路的安全施工策略，建议对施工过程中出现的各种意外和突发情况做好预案，制定科学的解决方案，保障了盾构工法的顺利施行。关键词：地铁盾构隧道；下穿铁路；地层沉降；轨道差异 1、引言 城市化规模的不断扩张推动着地面建筑的发展，地下管线等构筑物也越来越多的出现在大众视野，大大提高了地面空间的使用面积，做到了空间利用的合理规划。最早盾构法隧道的第一次使用出现在英国伦敦，著名工程师Brunel利用一台矩形盾构打造了一条隧道供行人们的方便出行，至今这条隧道还保留在泰晤河下。盾构法的优势在于其对地面的占用率小、在土层的适用范围方面广、施工方面安全性高，另外盾构法机械化程度较高，其已成为打造隧道的主流方法。本文分析了铁路路基的总体沉降以及差异沉降，探究了盾构法在施工过程中地层的变化规律，从而对可能产生的沉降进行准确的预判并对其进行有效控制，对今后的地铁盾构隧道工程具有现实指导意义。 2、地层变化规律的影响因素 利用盾构法来打造地铁隧道无疑对地层结构产生了一定的影响，这种地层上结构发生的变化是存在一定规律的。例如对于土性分布简单、土层适宜的穿铁路施工来说，盾构姿态控制也相对简单，而对于土层较薄、且土性呈不均匀分布的盾构来说，则很难对其进行良好的控制。因此研究此规律可以解决不同土层情况下所出现的问题以及能够提出更科学更有效的解决方案。分析和运用这种土层变化的规律，要注意方式方法，最重要的不能忽略其关键的影响因素。 （1）盾构过度超挖情况严重的话会造成土地资源的大量损失，还需注意盾构与衬砌之间间隙，不宜过大或过小，否则也会造成土体资源损失及浪费。 （2）掌子面关乎着支护压力，需要严格控制掌子面的支护压力，避免盾构本身的变形以及盾构在工作过程对地下水位的不利影响而导致地层固结沉降。一旦地层出现固结沉降，就会大大增加施工过程的事故概率，影响工作进程，列车的出行轨道设置安全性无法的到保障。 （3）盾构工法在使用的过程中要考虑盾壳与周围土体的摩擦力，摩擦力的大小与施工过程的安全性联系紧密，需要严格把控，过大过小都会阻碍施工进程。明确施工过程中地层变形规律，才能对施工过程采取行之有效的举措，进而提高施工效率，今后列车的出行安全性问题也可以得到有力的保障。 3、地铁盾构隧道掘进对铁路的影响 铁路是我国重要的公共交通设施，其安全性的问题已经成为当代社会关注的焦点。不可置疑的是，列车运行过程中的每一个环节都不可轻视，这也对底层沉降以及轨道差异沉降问题提出着更严格的高标准，从而保证列车的正常运行，避免的灾害问题产生。因此对地铁盾构工法应予以更高的重视，对其的研究分析直接影响着铁路事业的蓬勃发展。 3.1地层沉降的不良影响 轨枕支座是具有弹性，原因在于其需要在承受较大压力时通常会产生沉陷，弹性力可以使沉陷自动恢复到初始稳定的状态，从而保证列车运行的安全性问题。地少数情况下会遇到土地沉降的问题，严重的会导致轨枕所处的位置状态也会不断下降。由于软枕支座是属于超镇定系统环节的构件，因此，上述遇到的偶发情况会严重破坏轨道多支座超镇定系统，土地沉降导致轨道断裂，进而对列车的安全运行造成强烈的冲击，情况轻则导致列车产生连续振动，严重时会导致列车发生出轨翻车大型事故。另外动不可忽视的是列车的载荷作用，通常轨枕所产生的严重变形会提升轨道自身的应力。根据底层沉降的不良影响判断，列车运行的速度与列车出轨率成正比。 3.2轨道差异沉降的不良影响 一般情况下，地铁盾构工法的不足之处在于施工过程中会出现差异性沉降。若铁路的轴线和盾构掘进轴线所呈夹角越与土地沉降量呈现差异的明显程度是成正比的，即夹角越大土地沉降量的差异越明显，与铁轨是否处于同一断面无关。极少数情况下，由于沉降差异明显的情况下列车自镇相互作用会造成严重的侧翻事故。 3.3盾构推力的不良影响 将土仓压力设置为水土压力可以有效避免盾尾推力过大引起的地层沉降现象，保证了地铁盾构工法在施工过程中的质量与效率。土仓压力关系着土体状态的稳定性，当然也影响着铁路轨道的稳定性。土仓压力把控不到位，土体自身产生表面隆起或断裂的概率大大上升，对列车运行的安全性产生了极大的威胁。因此严格控制土仓压力进而控制地面与轨道的稳定状态十分重要。 4、地铁盾构隧道下穿铁路安全施工策略 4.1地基加固 在盾构隧道穿铁路施工过程中的重要举措是根据地质情况以及隧道的埋深度情况对地基进行分块加固。通常情况下有两种方法可以采用，分别是铁路两侧建设旋喷桩以及旋喷浆。旋喷桩能够避免浆液由于大面积扩散而造成的土体资源浪费，也能起到一定的对土体压力的隔断作用，从而控制好地面的变形，进而保证了地基加固的效果。旋转浆的采用使得地基加固主次分明，有利于加固强度的有效过渡以及对线路变形的良好控制。最后，在盾构工法的推进过车中需要引起重视的是对施工速度的严格把控以及对施工过程监管工作和养护工作的顺利进行。
监控量测技术在公路隧道中的应用 (2)
监控量测技术在公路隧道中的应用 :公路隧道已广泛采用新奥法设计与施工,现场监控量测是新奥法设计与施工的重要组成部分。通过对隧道进行监控量测,可预测预报围岩变化,优化设计和指导施工,确保隧道施工安全,使工程投资经济合理。通过对公路隧道的拱顶下沉、水平收敛、地表沉降、喷层应力、钢拱架应力等多项涉及围岩稳定性及支护合理与否的参数进行跟踪量测, 实时确定了合理的二次衬砌施工时间,成功避免了施工中重大安全事故的发生,确保了隧道施工安全和质量,对隧道施工具有指导意义。 关键词: 公路隧道新奥法监控量测 隧道围岩变形量测是新奥法现场量测的首要内容，是确认或修改支护设计参数和判别围岩稳定的依据，是保证隧道施工安全的一项重要措施。为了保证隧道的设计净空断面，监理人员应严格要求施工单位按规定进行拱顶下沉和净空量测，量测数据及分析结果应及时与设计进行比较，掌握地表沉陷、围岩和支护的工作状态，对围岩稳定性作出评价，确定或调整支护结构、支护参数和支护时间；评价支护结构的合理性及其安全性，并对设计和施工的合理性进行评估和信息反馈，以确保施工安全和隧道的稳定。 一隧道围岩的量测 1.1 隧道监控量测的必测项目 为了保护隧道的顺利开挖及二次衬砌的时间，隧道围岩的量测必测项目一般包括地址及支护状况观察、周边收敛量测、拱顶下沉量测、地表下沉。地质及支护状况观察包括岩性、岩层产状、结构面、溶洞、断面描
述、支护结构裂缝等；周边收敛量测是量测隧道周边位移，了解收敛状况、断面变形状态，判断稳定性；拱顶下沉量测是监视拱顶下沉，了解断面的变形状态，判断隧道拱顶的稳定性；地表下沉是根据地表下沉位移量判定隧道开挖对地表下沉的影响，以确定隧道支护结构。 1.2 隧道监控量测的选测项目 隧道围岩量测的选测项目：围岩内部位移量测、锚杆轴力量测、衬砌应力量测、围岩压力量测及支护压力、型钢支撑应力量测及弹性波测试。围岩内部位移量测是了解隧道围岩的松弛区、位移量及围岩应力分布，为准确判断围岩的变形发展提供数据；锚杆轴力量测是根据锚杆所承受的拉力，判断锚杆布置是否合理；衬砌应力量测是根据量测二次衬砌内应力、喷射混凝土层内轴向应力，了解支护衬砌内的受力情况；根据围岩压力及层间支护压力，判断复合衬砌中围岩荷载大小，判断初期支护与二次衬砌各自分担围岩压力情况；量测型钢支撑内应力，推断作用在型钢支撑上的压力大小，判断型钢支撑尺寸、间距及设置型钢支撑的必要性；通过声波测试，判断围岩松动区大小、裂隙发育情况。 二隧道围岩量测的手段要求 量测数据的质量好坏直接影响监控的成败。监控现场量测手段应满足下列要求： 1、尽快埋设测点。隧道开挖过程中，围岩压力场、位移场的变化与开挖作业面的空间位置密切相关。一般情况下，位移的变化在量测断面前后总计两倍洞径范围内最大。为了全面量测应力、位移的变化值，要求测点埋设紧靠开挖作业面，且要尽快埋设，以减少对施工的干扰。第一
GB 50299-1999 盾构掘进隧道工程施工及验收规范
盾构掘进隧道工程施工及验收规范 条文说明 1 总则 1.0.1编制本规范的目的是为加强盾构掘进隧道的施工管理，确保施工过程的工程安全、环境安全和工程质量，统一盾构掘进隧道工程的施工技术和质量验收标准。本规范不包括盾构隧道的设计、使用和维护方面的内容。 1.0.4本规范是对盾构掘进隧道结构工程施工技术和工程质量的最低要求，应严格遵守。因此，承包合同（如质量要求等）和工程技术文件（如设计文件、企业标准、施工技术方案等）对工程技术和质量的要求不得低于本规范的规定。 当承包合同和设计文件对施工质量的要求高于本规范的规定时，验收时应以承包合同和设计文件为准。 1.0.5盾构掘进隧道工程施工期间，应对邻近建（构）筑物、地下管网进行监测，对重要的有特殊要求的建筑物，应及时采取注浆、加固、支护等技术措施，保证邻近建筑物、地下管网的安全。 1.0.6盾构掘进隧道的施工及验收应满足现行国家标准《地下隧道工程施工及验收规范》（GB50299－1999）（二○○三年版）和施工项目设计文件提出的各项要求。 凡本规范有规定者，应遵照执行；凡本规范无规定者，应按照有关现行标准执行。
2 术语 本章给出了本规范有关章节中引用的13条术语。因盾构及施工技术都是新技术，目前在术语上存在地区和习惯差异，通过本规范统一盾构施工和验收的相关术语。 在编写本术语时，主要参考《地下铁道设计规范》、《地下铁道、轻轨交通岩土勘察规范》、《地下铁道、轻轨交通测量规范》、《地下铁道工程施工及验收规范》、《地下铁道设计施工》等规范和图书总结并统一出来的相关术语。 本规范的术语是从盾构掘进隧道的施工和验收角度赋于其含义，但含义不一定是术语的定义，同时还给出相应的推荐性英文术语，该英文术语不一定是国际通用的标准术语，仅供参考。
盾构施工隧道监测方案
上海长兴岛域输水管线工程盾构推进 环境监测 技术方案 上海东亚地球物理勘查有限公司 二00八年五月
目录 一工程概况 二盾构推进对周边环境影响程度的分析和估计三监测施工的依据 四监测内容 五监测技术方案 六监测人员安排 七技术及质量保证措施 八附图
上海长兴岛域输水管线工程盾构推进环境监测技术方案前言 科学技术的发展与试验技术的发展息息相关。历史上一些科学技术的重大突破都得益于试验测试技术。因此，试验测试技术是认识客观事物最直接、最有效的方法，也是解决疑难问题的必要手段，试验测试对保证工程质量、促进科学的发展具有越来越重要的地位和作用。测量技术在土建工程中同样占有重要地位，它在各类工程建筑，尤其是在地下工程中已成为一个不可或缺的组成部分。随着科学技术的发展，测量的地位更显关键和重要。早期地下工程的建设完全倚赖于经验，19世纪才逐渐形成自己的理论，开始用于指导地下结构设计与施工。于是在重大或长大隧道中，及时掌握现场的第一手资料，进行动态分析，就成为施工控制的重要项目之一。 因此施工量测项目显得更加突出和重要。为了验证设计和计算是否合理，运营是否安全，各种工程试验与测试技术的研究和应用也越来越受到施工和科研工作者的重视。地下工程的设计，必须将现场监控量测列入设计文件，并在施工中实施。现场监控量测是判断围岩和隧道的稳定状态，保证施工安全，指导施工顺序，进行施工管理，提供设计信息的重要手段。掌握围岩和支护动态，按照动态管理量测断面的信息，正确而经济的施工；量测数据经分析处理与必要的计算和判断，预测和确定到最终稳定时间，指导施工工序和实施二次衬砌的时间；根据隧道开挖后围岩稳定性的信息，进行综合分析，检验和修正施工前的预设计；积累资料，已有工程的量测结果可应用到其他类似的工程中，作为其他工程设计和施工的参考依据。 盾构在推进过程中必然会造成地面沉陷、位移现象，针对这种情况本监测工程设置了相应的监测手段，对在盾构推进过程中产生的各种变形进行实时监测。 一工程概况 长兴岛域输水管线工程位于长兴岛上，起点于牛棚圩以北的丁字坝附近，与青草沙水库出水输水闸井相接；终止于永和路以南120m左右的上海崇明越江通道东侧绿化带内，与长江原水过江管工作井相连。 输水管线总长约10563.305m，其中东线长5280.993m，西线长5282.312m。全线最小平曲线半径为R＝450m；最大纵坡为8.9‰。具体详见下表。
盾构下穿铁路技术的总结
天津地铁6号线工程土建施工第8合同段 北宁公园站～天津北站站区间下穿京津高铁、天津北站铁路施工总结 中铁六局集团有限公司 天津地铁6号线工程土建施工第8合同段项目经理部 2015年6月5日
目录 第一章工程概况 (1) 1.1工程概况 (1) 1.1.1工程规模 (1) 1.1.2结构形式 (1) 1.1.3隧道平、纵断面设计 (1) 1.2工程地理位置 (1) 1.3盾构下穿铁路股道及京津高铁工程概况 (1) 1.3.1天津北站站场多股道概况 (1) 1.3.2京津城际铁路概况 (2) 1.3.3地铁区间与铁路相互关系 (3) 1.4下穿铁路段工程地质与水文地质 (5) 1.4.1工程地质 (5) 1.4.2水文地质 (6) 1.4.3穿越铁路地段所处地层 (7) 1.5盾构区间穿越施工对铁路的影响及控制标准 (8) 1.6数值模拟 (9) 1.6.1盾构区间下穿北站站国铁线路模拟分析 (9) 1.6.2盾构区间侧穿京津城际桩基模拟分析 (11) 第二章试验段施工要点 (14) 第三章盾构机适应性分析及改造 (15) 3.1盾构机选型 (15) 3.2盾构机改造 (17) 3.2.1刀盘中心清洗系统改造 (17) 3.2.2二次注浆系统改造 (18) 第四章盾构下穿北站股道及京津城际掘进参数控制 (20) 4.1土压的控制 (20) 4.2推进速度及推力设定 (20) 4.3掘进方向的控制 (21) 4.4以平衡的推力、速度、扭矩控制掘进 (21) 4.5出土量的控制 (22) 4.6同步注浆的注浆量和压力的控制 (22) 第五章盾构下穿北站股道及京津城际铁路沉降控制措施 (24) 5.1盾构掘进沉降机理 (24)