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1 海陆交互相地层中心城区盖挖逆作超深基坑施工安全控制技术 1.8 整体技术成效 ✓ 作为天津市最深的基坑，盖挖逆作负四层开挖施工期间，未有应急抢险事故发生。 ✓ 中心城区复杂工况下既有建构筑物监测各项指标均未超过预警值与控制值。主动伺服钢支撑系统的成功应用直接降低碳排放800t。 ✓ 既有5、6号线隧道水平位移3.5mm，仅为控制值10mm的35%，周边环境一切平稳，未产生安全质量事故，基坑自身及周边建构筑物的监测数据均未超过预警值与控制值。 1.9 科技成果评价 本项目技术成果“海陆交互相地层中心城区盖挖逆作超深基坑施工安全控制技术研究”，通过科技成果评价会，评价委员会一致认为，该成果总体达到国际先进水平，其中在海陆相交互软土地层70m超深地连墙施工成套控制技术方面，达到国际领先水平。 本技术成功应用于两个大型地铁项目，从应用效果分析，攻克了地质复杂，周边环境风险高的难点。通过对基坑自身及其影响范围内地表、建筑物监测数据情况进行观测，各项指标均未超过预警值与控制值，达到了技术研究中追求的一系列目标。共取得经济效益2033.27万元，综合减碳1400t。 近年来我国轨道交通建设不断发展，伴随而来的是更多超大超深基坑、深埋隧道及周边更加密集软，新建基坑毗邻既有地铁区间隧道的工程也越来越多。超深围护结构施工与超基坑开挖施工对既有地铁区间隧道的影响日渐普遍。通过采用数值分析手段比选基坑支护结构设计方案，分析基坑工程施工过程对既有结构安全的影响，制定行之有效的措施，为类似工程支护结构设计提供借鉴与参考。【缺少答案，请补充】（含图）（含图）
四、大直径、大深埋盾构施工关键技术案例分享 01 邻近既有地铁线保护区超深埋钢套筒盾构始发施工技术 02 大埋深复合地层盾构掘进控制关键技术 03 大直径盾构隧道智能建造技术新进展 1 邻近既有地铁线保护区超深埋钢套筒盾构始发施工技术 1.1 工程背景 □ 天津地铁7号线一期工程丽江道站-肿瘤医院站区间单线长2082.467m，区间采用盾构法施工。 □ 区间隧道沿卫津南路敷设，平面为13处曲线，曲线半径最大为800m，最小为400m；线路竖向呈V和反V字坡，最大坡度22‰。隧道结构覆土厚度在17m ~ 27.683m之间。区间共设置3处联络通道，其中一处为区间风井兼联络通道。 1.2 水文地质特点 丽江道站~肿瘤医院站区间穿越的地层主要有粉质黏土⑧₁、黏土及粉质黏土⑨₁、砂质粉土⑨₂、黏土及粉质黏土⑩₁、黏土及粉质黏土⑪₁。其中在右DK21+300处及在DK22+500处的联络通道穿越黏土及粉质黏土⑨₁，DK21+900.585处的联络通道穿越粉质黏土⑧₁。 粉质黏土（地层编号⑧₁、⑨₁）：呈灰黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土；【缺少答案，请补充】（含图）（含图）
本项目为中国建筑六局的丽江道站-肿瘤医院站邻近既有地铁线保护区超深埋钢套筒盾构始发施工项目，相关背景情况如下： 1. 水文地质特点： 丽江道站-肿瘤医院站区间穿越的地层主要有粉质黏土⑧₁、黏土及粉质黏土⑨₁、砂质粉土⑨₂、黏土及粉质黏土⑨₁、黏土及粉质黏土⑪₁。其中在右DK21+300处及在DK22+500处的联络通道穿越黏土及粉质黏土⑨₁，DK21+900.585处的联络通道穿越粉质黏土⑧₁。 粉质黏土（地层编号⑧₁、⑨₁）：呈灰黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土； 区间配有丽江道-肿瘤医院区间右线、左线纵断面图。 2. 整体重难点及周边风险源： 项目是目前7号线全线中难度最大、风险最高的项目。包含7个一级风险源，7个二级风险源，涵盖了地连墙施工、基坑开挖、盾构施工、既有线保护区施工等，贯穿了整个项目建造周期。 项目核心施工难点： - 天津首次地下四层超深埋盾构始发，结构覆土深埋达27.53m； - 天津首次近距盾构下穿四线并行叠交隧道，垂直净距2.14m； - 天津第一超近距侧穿综合立交桥桩群，反复10次侧穿，水平净距1.02m； - 天津第一超深埋联络通道（4个），覆土埋深达26.4m； 配有对应施工场景的三维示意图。 3. 超深盾构始发端头加固方案： 通过多方调查和沿海富水地区工程案例比选，区间负四层始发方案为：封闭咬合桩+竖向MJS+封闭井点降水+钢套筒，顺利完成负四层超深埋盾构始发。 配有端头加固三维示意图及竖向MJS加固图。 4. 超深盾构始发试验段施工参数总结： 钢套筒配置为4个筒体、1个过渡环、1个内外环（始发）或1个端盖（接收），长度11.2m，筒体内径7.15m，钢板厚度2cm，共设置8环负环管片（4环1.2m、4环1.5m）；钢套筒与盾构机的间隙填砂，内外环间隙充油脂，内侧焊接铁皮，刀盘顶至掌子面后继续填砂，再次推进时开始注入惰性浆液填充盾体壁后间隙，同时保证填料密实。 盾构始发参数设定重点：可硬性浆液注入时机为盾尾在-2环位置开始注入；磨桩时扭矩增大、突破桩体接触原状土时水土压力骤增，需防止“栽头”，上调土压；盾构机埋深27m，为保证土压力平衡，接触桩体时建立正常土压（0.31Mpa），可根据监测数据结果微调土压。 配有加固区域示意图、参数示意图及钢套筒现场实景图。 5. 近距离下穿四线并行叠交隧道情况： 7号线丽江道站-肿瘤医院站区间与5、6号线肿瘤医院站主体水平最小净距为23.49m；7号线区间与5、6号线区间竖向距离2.143m。 新建7号线隧道与既有5、6号线管廊间距2.14m，5号线隧道埋深19.5m，6号线隧道埋深10.7m，7号线隧道埋深27.43m，采用MJS旋喷桩加固（直径2.6m，间距3m）。【缺少答案，请补充】
1 邻近既有地铁线保护区超深埋钢套筒盾构始发施工技术 1.5 近距离下穿四线并行叠交隧道 一、隧道沉降无线感知系统 应用效果：本工程采用基于无线传感器网络的新型垂直变形监测系统，实现对既有隧道沉降的高精度、高频次实时监测，捕捉施工各阶段变形细节，从而提示和分析各种干扰对现有隧道的影响，通过提出新的隧道掘进过程，识别高风险时刻。 创新采用沉降无线感知系统，对既有5、6号线进行监测以更全面了解新建隧道施工对既有隧道扰动程度和机理，更好地实现盾构掘进全过程的智能感知、施工调整和风险控制。鉴于既有的叠交四线隧道响应模式有所差异，为获取尽可能多的数据用于挖掘复杂环境下多结构相互作用的深层规律。 二、过程实施效果 展示截至05/15/100五号线-3层6/7/8自动化监测测点变形时程曲线等监测数据与成果。 三、盾构双线顺利贯通 丽肿区间右线平稳下穿5、6号线四线并行叠交隧道，其中先行线（左线）穿越过程中，既有线最大相对沉降为2.1mm，后行线（右线）穿越过程中，既有线最大相对沉降仅为0.9mm。创造了天津市地下四层始发即下穿既有线，建造三层叠交隧道的先河，是天津市轨道交通网络工作的重要里程碑。 采用MJS旋喷桩加固，直径2.6m，间距3m，新建7号线隧道与既有5、6号线管廊间距2.14m，埋深27.43m。【缺少答案，请补充】（含图）（含图）（含图）（含图）（含图）（含图）
2 大埋深复合地层盾构掘进控制关键技术 2.1 项目背景与工程挑战 深圳前海海滨区城际铁路穿越地质条件复杂，主要由素填土、淤泥质软土、砂层、全风化、强风化、中风化、微风化花岗岩、上软下硬复合地层以及孤石群等多种不良地质单元组成。该区域地下水透水性强、水压大且具有腐蚀性，城际铁路区间隧道埋深普遍为45-70米之间，最大水压可达5bar以上。同时，隧道线路频繁下穿敏感建筑物、既有运营线路等，对沉降控制要求较为严格。 例如穗莞深前皇项目一工区下穿重要建构筑物25处，其中长距离并行下穿风险源两处，既并行下穿桂庙渠（连通前海）约1115m，盾构隧道汇水快、螺旋输送机涌水量大，抽排水及控制涌渣难度大；并行下穿地铁11号线1200m，地铁11号线为深圳最繁忙的线路之一，其单日最大客流量为121.3万人次，因此对其沉降控制要求非常高，沉降控制值为6mm。在如此复杂的地质和环境条件下，土压平衡盾构施工面临重大技术挑战。 区间概况：前海站~0-1#工作井区间线路纵断面为V型坡，本区间最大线路纵坡29.4‰，最小纵坡为17.5‰，隧道拱顶埋深为25.1m~58.3m。区间左、右线隧道平面曲线半径最小为400m。隧道穿越地层主要为全风化花岗岩、强风化花岗岩、中风化花岗岩、微风化花岗岩层；软土约占36%，全断面硬岩约占27%，上软下硬约占37%；饱和抗压强度在25-72.4MPa之间。地表水系发育，地下水水位埋深为0.7~9.5m，地下水按赋存方式分为第四系松散土层孔隙水、基岩裂隙水；基岩裂隙水大多为承压水，赋存条件不均一。【缺少答案，请补充】（含图）（含图）
一、区间概况 1. 前海站~0-1#工作井区间 线路纵断面为V型坡，最大纵坡29.4‰，最小纵坡为17.5‰，隧道拱顶埋深为25.1m~58.3m。区间左、右线隧道平面曲线半径最小为400m。隧道穿越地层主要为全风化花岗岩、强风化花岗岩、中风化花岗岩、微风化花岗岩层；软土约占36%，全断面硬岩约占27%，上软下硬约占37%；岩石饱和抗压强度在25~72.4MPa之间。地表水系发育，地下水水位埋深为0.7~9.5m，地下水按赋存方式分为第四系松散土层孔隙水、基岩裂隙水；基岩裂隙水大多为承压水，赋存条件不均一。 2. 0-2#工作井~1#工作井区间 线路纵断面为最大纵坡14.5‰，最小纵坡为3.478‰。隧道拱顶埋深为42.4m~61.67m。区间左、右线隧道平面曲线半径为1300m。隧道穿越地层主要为强风化花岗岩、中风化花岗岩、微风化花岗岩层；软土约占25%，全断面硬岩约占40%，上软下硬约占35%；岩石饱和抗压强度在25~72.4MPa之间。地下水水位埋深0.7~9.5m，地下水按赋存方式分为第四系松散土层孔隙水、基岩裂隙水；基岩裂隙水大多为承压水，赋存条件不均一。 二、工程特点与挑战 1. 七大特点 - 大埋深：隧顶埋深50米以上的区间占比83%，最大埋深61.67m。 - 高富水：地下水量丰富，汇水快，水压高，水头压力最高达5bar以上。 - 多变化：软土、硬岩交替变化频繁，花岗岩差异风化明显，岩面起伏变化大。区间隧道上软下硬占比35%以上。 - 长距离：线路全长约5.587km。 - 高腐蚀：并行下穿入海河流桂庙渠1113m，地下水与海水连通，腐蚀性强。 - 小半径：平面最小曲线半径为400m，盾构施工过程中精度要求高，盾构姿态、成型管片质量较难控制。 - 多风险：区间隧道共下穿风险源25个，其中运营地铁线路4条，桥梁9座，建构筑物10处，河流1处，铁路1条。 2. 八大挑战：地质分析、设备选型、参数控制、渣土改良、姿态调整、隧道防水、刀具配置、沉降控制 三、盾构机概况 设备型号ZTE9100，开挖直径9140mm，主机长度约11m，整机总长约117m，总重约1260t，推进速度80mm/min，额定扭矩17960kNm，脱困扭矩19760kNm，最大推力81895kN，螺旋机内径1020mm，皮带宽度1000mm，装机功率约4800kW，水平转弯半径400m，纵向爬坡能力±50‰。【缺少答案，请补充】（含图）（含图）（含图）（含图）（含图）（含图）（含图）（含图）
请简述该大埋深复合地层盾构机的主要性能参数。（含图）
针对长距离硬岩地层，盾构机的针对性设计要点有哪些？（含图）
针对复合地层掘进，盾构机的针对性设计要点有哪些？（含图）
针对大埋深高压环境，盾构机的密封系统针对性设计要点有哪些？（含图）
针对大埋深复合地层，如何结合补勘与物探技术对地层进行分析？（含图）
全断面中风化花岗岩强度为22Mpa—75Mpa，裂隙较发育，岩体较完整，岩质较硬，石英含量20%—30%，汇水极快，且处理不当常会伴随地表失水沉降。【缺少答案，请补充】（含图）（含图）
上部为土状强风化地层，下部为微风化地层，上部土状强风化地层自稳性差，遇水易崩解，下部微风化地层岩石强度较高，推力大，速度慢，扭矩波动大，出渣不好控制，易结泥饼。【缺少答案，请补充】（含图）（含图）
上部为土状强风化地层，下部为中风化地层，上部土状强风化地层自稳性差，遇水易崩解，下部中风化地层岩体较完整，扭矩波动大，大块含量多，汇水快，渣土改良挑战大。【缺少答案，请补充】（含图）（含图）
在大埋深全断面土状强风化地层掘进时，因其自稳性差，遇水易崩解，土仓渣位需控制在2/3仓以上，对盾体存在一定的挤压、包裹现象，特殊情况下需进行超前注浆加固。（含图）（含图）
块状强风化花岗岩，风化裂隙很发育，掘进过程中地层裂隙大，且含有孤石，出土不畅、卡螺旋机，导致掘进不畅，加剧土仓水汇集，失水沉降明显。【缺少答案，请补充】（含图）（含图）
针对全断面块状强风化花岗岩地层，写出盾构掘进的各项参数目标值。（含图）（含图）
简述大埋深复合地层盾构掘进中刀盘结泥饼的原因。（含图）（含图）（含图）
简述大埋深复合地层盾构掘进中刀盘结泥饼的危害。（含图）（含图）（含图）（含图）（含图）
简述大埋深复合地层盾构掘进中的渣土改良措施。（含图）（含图）
分析不同类型泡沫剂与泥团的反应效果，并说明哪种泡沫剂更适合该易结泥饼的大埋深复合地层。（含图）（含图）
根据泡沫剂优化实验结果，说明不同类型泡沫剂与泥团的反应情况。（含图）
简述设备优化中泡沫管路结构的优化措施及对应效果。（含图）
简述泡沫喷桶结构的改进内容。（含图）
简述泡沫系统压力提升的改进措施。（含图）
说明渣土改良后4#盾构机在第879-887环土状强风化掘进时的参数变化情况。（含图）
2 大埋深复合地层盾构掘进控制关键技术 2.3 大埋深复合地层盾构掘进控制关键技术 3、渣土改良技术应用 ▶改良后效果 经过改良，4#盾构机在第879-887环土状强风化掘进时的参数有所改善：推力从70000kN减少到约6200kN，扭矩由8000kN·m降至5000kN·m以下，速度则从20mm/min提升至35mm/min—40mm/min。 4、刀具管理 在深圳滨海区域大埋深复合地层中进行盾构施工，刀具磨损极快，换刀作业不可避免。由于地质和环境原因，大部分时间采用带压作业，作业时间长、风险高，因此刀具的管理对项目成败影响较大。 ▶问题1：全断面硬岩及复合地层，刀具刚度过大，易出现刀圈爆裂；刚度过小，磨损较快。 ▶问题2：地层埋深大，长时间在高压环境下掘进，滚刀的浮动密封件易失效，导致轴承进泥沙卡死，滚刀偏磨。 ▶思路：通过掘进过程对地质分析，前期刀具异常损坏主要有刀圈偏磨、开裂、崩刃及刀体炸裂等，不同地质下刀具的适配直接影响刀具使用寿命和掘进工效；项目针对不同地质联合厂家对刀具材质不断改良，对刀圈材质、硬度（HRC）及刃宽均进行了适应性调整，降低了刀具的异常损坏。 ▶刀圈允许磨损量与刀具更换条件 刀圈允许磨损量一般与滚刀直径、刀具所在位置区域相关。在刀圈达到磨损极限值或相邻滚刀刀高差超过规定值时，需对刀具进行更换。 ▶刀具使用选型优化 合理地选择刀具的类型，刀刃的刃宽及刃角、硬度。 在硬岩段选择光面滚刀，刃宽22mm，硬度58-60HRC； 在上软下硬段边缘滚刀选择刃宽24mm，硬度57-58HRC； 在软土段边缘选择光面滚刀或镶齿刀，刃宽24mm，硬度57-58HRC，刀盘正面镶齿单刃滚刀。 ▶刀具更换原则 01 刀具磨损量： 硬岩刀圈磨损为10mm，边缘滚刀磨损为20mm，正面滚刀为30mm，中心刀为15mm。 02 损坏情况： 刀圈断裂、崩刃或脱落、刀体漏油、挡圈断裂或脱落、刀轴锁或刀座损伤。 03 其他： 相邻刀具磨损量不大于15mm。 04 刀具螺栓复紧： 采用防松螺栓、紧固胶，将螺栓紧固至规定扭矩，全部更换完成后逐一进行复紧。 5、厚浆技术应用 5.1厚浆填仓技术概念 土压平衡盾构机施工软硬交界区、岩溶区或裂隙发育区，气压辅助模式掘进时无法正常保压的情况下，采用高压注入厚浆，对刀盘周边地层进行浆液渗透和挤压，保证土仓的气密性，建立土仓压力，有效稳定掌子面，为带压进仓提供稳定土仓环境。 5.2适用范围 地质条件：复合地层、裂隙发育的断裂带、岩溶发育地层； 掘进模式：气压辅助模式； 盾构类型：土压平衡盾构。【缺少答案，请补充】（含图）（含图）（含图）（含图）（含图）（含图）（含图）（含图）（含图）
请简述厚浆填仓技术的概念。
请写出厚浆填仓技术的适用范围。
请写出厚浆的干拌料配合比（用量）。（含图）
请简述厚浆填仓的准备工作内容。（含图）（含图）
请简述厚浆填仓的施工流程及验收标准。（含图）（含图）
香港屯门隧道(2013年)——当前世界最大直径泥水盾构 2013年开工，盾构隧道全长3.0km，其中直径17.63m盾构施工长度800m，为当前世界最大直径盾构，穿越淤积层、砂层。（含图）（含图）
武汉三阳路越江隧道(2015年) 隧道全长2590m，世界首条公铁合建的盾构法隧道，采用2台德国海瑞克15.76m超大直径泥水盾构施工，突破了粉细砂、泥岩和砾岩复合地层盾构刀盘结泥饼、刀具磨损快、推进速度慢、江底盾尾刷更换等难题。【缺少答案，请补充】（含图）
汕头海湾隧道(2017年) 西线隧道采用自主研制的15.03m常压刀盘超大直径泥水盾构;突破了补偿式高承压密封、推进油缸自动分组、刀具状态智能诊断、水舱可视化及基岩突起地层超大直径泥水盾构掘进技术。【缺少答案，请补充】（含图）（含图）
崇太长江隧道: "九大智能"体系的全面应用 沪渝蓉高铁崇太长江隧道是目前世界上独头掘进距离最长11325.5m、直径最大15.4m、长江水下最深(水下89m)的越江隧道，地质环境复杂（超浅覆土、极软地层、长江大堤），施工难度大。工程中全面应用"九大智能"建造体系，并实现了三大突破。【缺少答案，请补充】（含图）（含图）
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