本條文簡(jiǎn)要介紹盾構(gòu)機(jī)形式與分類。
一、盾構(gòu)機(jī)的選擇
（一）選擇的目的
L盾構(gòu)機(jī)的選擇是保障工程項(xiàng)目安全順利實(shí)施的前提條件與設(shè)備保障。
2．盾構(gòu)機(jī)的選擇除滿足隧道斷面形狀與外形尺寸外，還應(yīng)包括盾構(gòu)機(jī)類型、性能、配套設(shè)備、輔助工法等。
（二）選擇的依據(jù)
盾構(gòu)機(jī)的選擇依據(jù)主要有：工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、隧道斷面形狀、隧道外形尺寸、隧道埋深、地下障礙物、地下構(gòu)筑物、地面建筑物、地表隆沉要求等，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定。
（三）選擇的主要原則
1．適用性原則
盾構(gòu)機(jī)的斷面形狀與外形尺寸適用于隧道斷面形狀與外形尺寸，種類與性能要適用工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、隧道埋深、地下障礙物、地下構(gòu)筑物與地面建筑物安全需要、地表隆沉要求等使用條件。若所選盾構(gòu)機(jī)不能充分滿足上述使用條件，應(yīng)增加相應(yīng)的輔助工法，如壓氣工法、注漿工法等，以確保開挖面穩(wěn)定。
由于盾構(gòu)機(jī)具有較長(zhǎng)使用壽命，可用于多項(xiàng)施工工程，因此應(yīng)根據(jù)使用壽命期內(nèi)預(yù)計(jì)的常用使用條件或最不利使用條件選擇盾構(gòu)機(jī)，以便具有較廣泛的適用性。
2．技術(shù)先進(jìn)性原則
技術(shù)先進(jìn)性有兩方面含義：-是不同種類盾構(gòu)機(jī)技術(shù)先進(jìn)性不同，二是同一種類盾構(gòu)機(jī)由于設(shè)備配置的差異與功能的差異而技術(shù)先進(jìn)性不同。
選擇技術(shù)先進(jìn)的盾構(gòu)機(jī)，一方面為了更好地適應(yīng)建設(shè)單位當(dāng)前及今后的工程施工要求，提高施工單位的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；另一方面在合理使用壽命期內(nèi)保持技術(shù)先進(jìn)性。
技術(shù)先進(jìn)性要以可靠性為前提，要選擇經(jīng)過工程實(shí)踐驗(yàn)證、可靠性高的先進(jìn)技術(shù)。
當(dāng)前，技術(shù)最先進(jìn)的盾構(gòu)機(jī)是泥土壓式與泥水式盾構(gòu)機(jī)，隨著盾構(gòu)機(jī)的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)不斷完善與提高，其適用范圍愈加廣泛，已成為盾構(gòu)隧道施工使用最多的盾構(gòu)機(jī)。
3．經(jīng)濟(jì)合理性原則
經(jīng)濟(jì)合理性是指，所選擇的盾構(gòu)機(jī)及其輔助工法用于工程項(xiàng)目施工，在滿足施工安全、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境保護(hù)要求和工期要求的前提下，其綜合施工成本合理。
二、盾構(gòu)機(jī)類型與適用條件
（一）盾構(gòu)機(jī)類型，
盾構(gòu)機(jī)可按照不同的分類方法進(jìn)行分類。
1．按開挖面是否封閉劃分（見圖1K413035-1），可分為密閉式和敞開式兩類。
2．按平衡開挖面土壓與水壓的原理不同，密閉式盾構(gòu)機(jī)又可分為土壓式（常用泥土壓式）和泥水式兩種。敞開式盾構(gòu)機(jī)按開挖方式劃分，可分為手掘式、半機(jī)械挖掘式和機(jī)械挖掘式三種。
3．按盾構(gòu)機(jī)的斷面形狀劃分，有圓形和異形盾構(gòu)機(jī)兩類，其中異形盾構(gòu)機(jī)主要有多圓形、馬蹄形和矩形。按開挖面是否封閉分類
——土壓式（泥土壓）密閉式
——泥水式敞開式
手掘式半機(jī)械挖掘式機(jī)械挖掘式（二）各種盾構(gòu)機(jī)對(duì)地質(zhì)條件的適用性根據(jù)當(dāng)前盾構(gòu)機(jī)的技術(shù)水平，各種盾構(gòu)機(jī)對(duì)地質(zhì)條件的適用性如表1K413035所示。
盾構(gòu)機(jī)對(duì)地質(zhì)條件的適用性一覽表 表1K413035
三、盾構(gòu)機(jī)選擇的基本程序
（一）盾構(gòu)機(jī)選擇應(yīng)遵循基本原則，采取科學(xué)的方法，經(jīng)過策劃、調(diào)查、可行性研究、綜合比選評(píng)價(jià)等步驟，按照可行的程序進(jìn)行。
（二）盾構(gòu)機(jī)選擇的基本流程，如圖1K413035-2所示，以供參考。
【案例1K413035]
1．背景
某地鐵隧道盾構(gòu)法施工，隧道穿越土層有黏土、粉土、細(xì)砂、小粒徑砂卵石、含有上層滯水，覆土厚度8～14m，采用土壓平衡盾構(gòu)施工。施工項(xiàng)目部依據(jù)施工組織設(shè)計(jì)在具備始發(fā)條件后開始隧道施工，掘進(jìn)過程中始終按施工組織設(shè)計(jì)規(guī)定的各項(xiàng)施工參數(shù)執(zhí)行。
施工過程中發(fā)生以下事件：
事件一：拆除始發(fā)工作井洞口圍護(hù)結(jié)構(gòu)后發(fā)現(xiàn)洞口土體滲水，洞口土體加固段掘進(jìn)時(shí)地表沉降超過允許值。
事件二：在細(xì)砂、砂卵石地層中掘進(jìn)時(shí)，土壓計(jì)顯示開挖面土壓波動(dòng)較大；從螺旋輸送機(jī)排出的土砂坍落度較低。
2．問題；
(1)施工項(xiàng)目部依據(jù)施工組織設(shè)計(jì)開始隧道施工是否正確？如不正確，寫出正確做法。
(2)掘進(jìn)過程中始終按施工組織設(shè)計(jì)規(guī)定的各項(xiàng)施工參數(shù)執(zhí)行是否正確？如不正確，寫出正確做法。
(3)分析事件一發(fā)生的主要原因以及正確的做法。
(4)分析事件二發(fā)生的主要原因以及應(yīng)采取的對(duì)策。
3．參考答案
(1)不正確。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》(建質(zhì)(2009) 87號(hào)）的規(guī)定，盾構(gòu)工程屬于危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程，開工前施工單位必須編制專項(xiàng)施工方案，并應(yīng)組織專家對(duì)專項(xiàng)方案進(jìn)行論證。
(2)不正確。首先，在初始掘進(jìn)過程中應(yīng)根據(jù)收集的盾構(gòu)掘進(jìn)數(shù)據(jù)（推力、刀盤扭矩等）及地層變形量測(cè)量數(shù)據(jù)，判斷土壓（泥水壓）、注漿量、注漿壓力等設(shè)定值是否適當(dāng)，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，并通過測(cè)量盾構(gòu)與襯砌的位置，及早把握盾構(gòu)掘進(jìn)方向控制特性，為正常掘進(jìn)控制提供依據(jù)。其次，由于掘進(jìn)過程中地層條件、覆土厚度等差異很大，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況適時(shí)調(diào)整施工參數(shù)。第三，根據(jù)反饋的監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整相關(guān)的施工參數(shù)。
(3)事件一發(fā)生的主要原因是洞口土體加固效果不滿足要求。正確作法是：
①根據(jù)地質(zhì)條件、地下水位、盾構(gòu)種類與外形尺寸、覆土深度及施工環(huán)境條件等，明確加固目的后，合理確定加固方法與加固范圍；本案例的加固目的，既要加固又應(yīng)止水。
②拆除洞口圍護(hù)結(jié)構(gòu)前要確認(rèn)洞口土體加固效果，必要時(shí)進(jìn)行補(bǔ)注漿加固。
(4)事件二發(fā)生的主要原因是塑流化改良效果欠佳。應(yīng)采取的對(duì)策主要有：
①選擇適宜的改良材料，并適當(dāng)提高添加比例。
②開挖面土壓波動(dòng)大的情況下，開挖面一般不穩(wěn)定，此時(shí)應(yīng)加強(qiáng)出土量管理。
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