盾構(gòu)法施工試題（附答案）一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.土壓平衡盾構(gòu)施工中，維持開(kāi)挖面穩(wěn)定的關(guān)鍵參數(shù)是（）。A.推進(jìn)速度B.刀盤(pán)扭矩C.土倉(cāng)壓力D.注漿量2.盾構(gòu)機(jī)的“心臟”部件是（）。A.刀盤(pán)B.主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)C.螺旋輸送機(jī)D.管片拼裝機(jī)3.同步注漿的主要目的是（）。A.提高管片強(qiáng)度B.填充盾尾間隙C.防止刀盤(pán)磨損D.降低掘進(jìn)阻力4.盾構(gòu)始發(fā)時(shí)，洞門(mén)密封裝置的主要作用是（）。A.固定管片B.防止地下水和土體流失C.支撐盾構(gòu)機(jī)D.監(jiān)測(cè)地層變形5.泥水平衡盾構(gòu)中，用于分離泥漿與渣土的設(shè)備是（）。A.環(huán)流系統(tǒng)B.泥水處理系統(tǒng)C.推進(jìn)油缸D.鉸接裝置6.盾構(gòu)姿態(tài)控制中，“蛇形”掘進(jìn)的主要危害是（）。A.增加刀盤(pán)磨損B.導(dǎo)致管片錯(cuò)臺(tái)C.降低掘進(jìn)速度D.增大注漿量7.盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)，若監(jiān)測(cè)到地面沉降速率超過(guò)5mm/d，應(yīng)優(yōu)先采取的措施是（）。A.提高推進(jìn)速度B.降低土倉(cāng)壓力C.加強(qiáng)同步注漿D.更換刀具8.管片拼裝時(shí)，“錯(cuò)臺(tái)”指的是（）。A.相鄰管片環(huán)向縫隙過(guò)大B.管片與盾尾間隙不均勻C.相鄰管片塊間的徑向高差D.管片螺栓未擰緊9.盾構(gòu)接收時(shí)，洞門(mén)破除的最佳時(shí)機(jī)是（）。A.盾構(gòu)刀盤(pán)距洞門(mén)10m時(shí)B.盾構(gòu)刀盤(pán)到達(dá)洞門(mén)位置前C.盾構(gòu)完全進(jìn)入接收架后D.管片拼裝完成后10.盾構(gòu)施工中，泡沫系統(tǒng)的主要作用是（）。A.降低土體透水性B.提高土體流動(dòng)性C.增加土體強(qiáng)度D.減少刀盤(pán)扭矩二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分。每題至少2個(gè)正確選項(xiàng)，錯(cuò)選、漏選均不得分）1.盾構(gòu)機(jī)的主要組成系統(tǒng)包括（）。A.推進(jìn)系統(tǒng)B.導(dǎo)向系統(tǒng)C.通風(fēng)系統(tǒng)D.泥水處理系統(tǒng)（僅泥水平衡盾構(gòu)）2.土壓平衡盾構(gòu)適用的地層包括（）。A.黏土層B.砂層C.硬巖地層D.富水卵石層3.盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中需實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的參數(shù)有（）。A.土倉(cāng)壓力B.刀盤(pán)轉(zhuǎn)速C.地表沉降D.管片內(nèi)力4.導(dǎo)致盾構(gòu)掘進(jìn)方向偏離設(shè)計(jì)軸線(xiàn)的可能原因有（）。A.推進(jìn)油缸推力不均衡B.地層軟硬不均C.管片拼裝質(zhì)量差D.同步注漿壓力過(guò)大5.盾構(gòu)施工中，管片上浮的主要防治措施包括（）。A.提高同步注漿早期強(qiáng)度B.增加二次補(bǔ)注漿C.降低推進(jìn)速度D.調(diào)整管片拼裝順序三、填空題（每空2分，共20分）1.盾構(gòu)機(jī)按平衡原理分為_(kāi)_________和__________兩大類(lèi)。2.盾構(gòu)始發(fā)時(shí)，洞門(mén)密封通常采用__________和__________雙重密封。3.同步注漿的注漿壓力一般控制在__________MPa，注漿量需達(dá)到理論間隙的__________%以上。4.盾構(gòu)姿態(tài)控制的關(guān)鍵參數(shù)包括__________、__________和俯仰角。5.管片拼裝的常用方式有__________和__________兩種。四、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述土壓平衡盾構(gòu)的工作原理。2.泥水平衡盾構(gòu)與土壓平衡盾構(gòu)相比，在適用地層和設(shè)備配置上有何差異？3.盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中，如何通過(guò)調(diào)整施工參數(shù)控制地表沉降？4.盾構(gòu)刀具磨損的主要表現(xiàn)有哪些？簡(jiǎn)述換刀作業(yè)的安全注意事項(xiàng)。5.盾構(gòu)接收階段需重點(diǎn)控制哪些環(huán)節(jié)？五、案例分析題（共25分）背景資料：某城市地鐵區(qū)間采用土壓平衡盾構(gòu)施工，隧道埋深12m，地層為中密砂層（滲透系數(shù)1×10?3cm/s），地下水位埋深6m。施工過(guò)程中出現(xiàn)以下問(wèn)題：（1）掘進(jìn)至50環(huán)時(shí)，地面監(jiān)測(cè)點(diǎn)沉降達(dá)35mm（設(shè)計(jì)允許值±30mm）；（2）掘進(jìn)速度由正常80mm/min降至30mm/min，刀盤(pán)扭矩由1500kN·m升至2200kN·m；（3）第60環(huán)管片拼裝后，相鄰塊間錯(cuò)臺(tái)達(dá)25mm（設(shè)計(jì)允許值≤10mm）。問(wèn)題：1.分析地面沉降超標(biāo)的可能原因（6分）。2.分析掘進(jìn)速度下降、扭矩增大的可能原因及應(yīng)對(duì)措施（7分）。3.分析管片錯(cuò)臺(tái)的可能原因及防治措施（12分）。參考答案一、單項(xiàng)選擇題1.C2.B3.B4.B5.B6.B7.C8.C9.B10.B二、多項(xiàng)選擇題1.ABD（注：通風(fēng)系統(tǒng)為輔助系統(tǒng)，非主要組成）2.AB3.ABC4.ABC5.ABD三、填空題1.土壓平衡盾構(gòu)；泥水平衡盾構(gòu)2.橡膠簾布；鋼板環(huán)3.0.2-0.5；1504.水平偏差；垂直偏差5.錯(cuò)縫拼裝；通縫拼裝四、簡(jiǎn)答題1.土壓平衡盾構(gòu)工作原理：通過(guò)刀盤(pán)切削地層，渣土進(jìn)入土倉(cāng)后，利用螺旋輸送機(jī)控制排土量，使土倉(cāng)內(nèi)渣土壓力與開(kāi)挖面水土壓力保持平衡，從而穩(wěn)定開(kāi)挖面。同時(shí)，通過(guò)向土倉(cāng)注入泡沫、膨潤(rùn)土等改良材料，提高渣土的流動(dòng)性和止水性，確保排土順暢。2.差異分析：-適用地層：泥水平衡盾構(gòu)適用于高滲透性、富水地層（如砂卵石層、承壓水地層）；土壓平衡盾構(gòu)適用于低滲透性、黏性較好的地層（如黏土、粉土）。-設(shè)備配置：泥水平衡盾構(gòu)需增設(shè)泥水處理系統(tǒng)（包括循環(huán)泵、分離設(shè)備）和環(huán)流系統(tǒng)；土壓平衡盾構(gòu)需配置螺旋輸送機(jī)、渣土改良系統(tǒng)（泡沫/膨潤(rùn)土注入裝置）。3.地表沉降控制措施：-保持土倉(cāng)壓力與地層水土壓力匹配（一般為靜止土壓力的1.0-1.2倍）；-確保同步注漿及時(shí)、飽滿(mǎn)（注漿量≥150%理論間隙，注漿壓力0.2-0.5MPa）；-控制掘進(jìn)速度（一般30-80mm/min），避免頻繁啟停；-對(duì)軟弱地層或建筑物密集區(qū)，采用二次補(bǔ)注漿（初凝后2-4小時(shí)）；-加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，動(dòng)態(tài)調(diào)整參數(shù)（如土倉(cāng)壓力、注漿量）。4.刀具磨損表現(xiàn)及換刀注意事項(xiàng)：-表現(xiàn)：刀盤(pán)扭矩異常增大、掘進(jìn)速度明顯下降、渣土中出現(xiàn)大粒徑未破碎巖塊、刀具檢查發(fā)現(xiàn)刃口磨損量＞10mm（標(biāo)準(zhǔn)刀具）。-安全注意事項(xiàng)：①換刀前需通過(guò)土倉(cāng)壓力平衡或地層加固（如注漿）確保開(kāi)挖面穩(wěn)定；②土倉(cāng)內(nèi)氧氣濃度≥19.5%，有害氣體（如甲烷）濃度＜1%；③作業(yè)人員佩戴安全帶，工具固定防墜落；④換刀后檢查刀具安裝扭矩（一般≥500N·m），清理土倉(cāng)內(nèi)雜物。5.接收階段控制環(huán)節(jié)：-精準(zhǔn)控制盾構(gòu)姿態(tài)（到達(dá)前50m每環(huán)測(cè)量，確保刀盤(pán)中心偏差≤50mm）；-洞門(mén)破除前需驗(yàn)證地層加固效果（如鉆芯法檢測(cè)強(qiáng)度、滲透系數(shù)）；-接收架安裝定位（與盾構(gòu)軸線(xiàn)偏差≤20mm）；-盾構(gòu)進(jìn)入接收架時(shí)降低推進(jìn)速度（≤20mm/min），減小推力；-洞門(mén)密封及時(shí)安裝，防止水土流失；-接收后及時(shí)進(jìn)行洞門(mén)二次注漿（填充管片與洞門(mén)間隙）。五、案例分析題1.地面沉降超標(biāo)原因：-同步注漿不及時(shí)或注漿量不足（砂層滲透性強(qiáng)，漿液易流失）；-土倉(cāng)壓力設(shè)定偏低（未達(dá)到砂層水土壓力，開(kāi)挖面土體松弛）；-掘進(jìn)速度波動(dòng)大（頻繁停機(jī)導(dǎo)致地層暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)）；-盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整幅度過(guò)大（超挖引起地層損失）；-二次補(bǔ)注漿未及時(shí)實(shí)施（同步注漿漿液初凝前未補(bǔ)充）。2.掘進(jìn)速度下降、扭矩增大原因及措施：-可能原因：①刀盤(pán)刀具磨損（砂層磨蝕性強(qiáng)，刀具刃口鈍化）；②渣土改良效果差（泡沫注入量不足，渣土流動(dòng)性差，土倉(cāng)內(nèi)形成“泥餅”）；③螺旋輸送機(jī)卡阻（砂層中粒徑較大顆粒堵塞排土口）。-應(yīng)對(duì)措施：①停機(jī)檢查刀具磨損情況，更換磨損超標(biāo)的刀具（刃口磨損＞10mm需更換）；②增加泡沫注入量（泡沫注入率由15%提高至25%），調(diào)整泡沫劑濃度（由3%提高至5%）；③降低螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速（由8rpm降至5rpm），手動(dòng)清理排土口堵塞物；④掘進(jìn)時(shí)增加刀盤(pán)正反轉(zhuǎn)交替（每環(huán)正轉(zhuǎn)2分鐘、反轉(zhuǎn)1分鐘），防止泥餅形成。3.管片錯(cuò)臺(tái)原因及防治措施：-可能原因：①推進(jìn)油缸推力不均衡（部分油缸推力過(guò)大，導(dǎo)致管片受力不均）；②盾尾間隙不均勻（盾尾與管片單側(cè)間隙＜30mm，拼裝時(shí)管片被擠壓）；③管片拼裝順序錯(cuò)誤（未按“先底部、后兩側(cè)、最后封頂塊”的順序，導(dǎo)致應(yīng)力集中）；④管片螺栓未及時(shí)復(fù)緊（拼裝后未在12小時(shí)內(nèi)二次緊固，管片受注漿壓力移位）；⑤盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整幅度過(guò)大（掘進(jìn)時(shí)軸線(xiàn)偏差＞50mm，管片被迫糾偏）。-防治措施：①優(yōu)化推進(jìn)油缸分組控制（保持各組推力差≤2000kN），優(yōu)先調(diào)整與盾尾間隙較大側(cè)的油缸；②每環(huán)掘進(jìn)后測(cè)量盾尾間隙（要求上下左右間隙差≤40mm），間隙過(guò)小側(cè)通過(guò)注漿填充或調(diào)整掘進(jìn)方向；③嚴(yán)格按“底部→