盾構(gòu)施工技術(shù)試題(附答案)一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共40分）1.土壓平衡盾構(gòu)的核心控制參數(shù)是（）。A.推進(jìn)速度B.土倉壓力C.刀盤轉(zhuǎn)速D.螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速2.泥水平衡盾構(gòu)中，用于分離泥漿與渣土的關(guān)鍵設(shè)備是（）。A.循環(huán)泵B.泥水處理系統(tǒng)C.盾尾密封D.管片拼裝機(jī)3.盾構(gòu)機(jī)最小轉(zhuǎn)彎半徑一般不小于（）。A.100mB.300mC.800mD.1500m4.盾構(gòu)始發(fā)時(shí)，洞門密封裝置的主要作用是（）。A.防止地下水和渣土涌出B.提高洞門結(jié)構(gòu)強(qiáng)度C.固定反力架D.輔助管片拼裝5.同步注漿材料的初凝時(shí)間通常控制在（）。A.0.5-1hB.2-4hC.6-8hD.12-24h6.盾構(gòu)掘進(jìn)過程中，管片拼裝應(yīng)優(yōu)先采用（）方式。A.通縫拼裝B.錯(cuò)縫拼裝C.隨機(jī)拼裝D.單塊拼裝7.盾構(gòu)機(jī)刀盤開口率主要影響（）。A.刀具壽命B.土體流動(dòng)性C.推進(jìn)速度D.土倉壓力穩(wěn)定性8.地表沉降監(jiān)測(cè)的警戒值一般為（）。A.±5mmB.±10mmC.±30mmD.±50mm9.盾構(gòu)機(jī)主軸承密封失效的直接后果是（）。A.刀盤無法旋轉(zhuǎn)B.土倉壓力失控C.潤滑油泄漏D.推進(jìn)油缸故障10.泡沫劑在土壓平衡盾構(gòu)中的主要作用是（）。A.降低土體滲透性B.提高土體流動(dòng)性C.增加土體強(qiáng)度D.減少刀具磨損11.盾構(gòu)接收時(shí)，洞門破除的最佳時(shí)機(jī)是（）。A.盾構(gòu)刀盤距洞門10m時(shí)B.盾構(gòu)刀盤接觸洞門混凝土?xí)rC.盾構(gòu)刀盤進(jìn)入洞門密封裝置前D.盾構(gòu)機(jī)完全進(jìn)入接收井后12.盾構(gòu)掘進(jìn)中，若土倉壓力低于理論值，可能導(dǎo)致（）。A.地表隆起B(yǎng).管片錯(cuò)臺(tái)C.刀具異常磨損D.螺旋輸送機(jī)噴涌13.管片環(huán)向螺栓的擰緊順序應(yīng)為（）。A.由上至下B.由下至上C.對(duì)稱交替D.隨機(jī)順序14.盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸分區(qū)控制的主要目的是（）。A.提高推進(jìn)速度B.控制盾構(gòu)姿態(tài)C.減少設(shè)備磨損D.降低能耗15.泥水盾構(gòu)中，泥漿密度過低可能導(dǎo)致（）。A.掌子面失穩(wěn)B.泥水管路堵塞C.刀盤扭矩增大D.同步注漿不飽滿16.盾構(gòu)機(jī)導(dǎo)向系統(tǒng)（如VMT系統(tǒng)）的核心功能是（）。A.監(jiān)測(cè)土倉壓力B.計(jì)算盾構(gòu)實(shí)時(shí)位置與設(shè)計(jì)軸線偏差C.控制螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速D.預(yù)警刀具磨損17.盾構(gòu)施工中，二次注漿的主要目的是（）。A.填充同步注漿未填滿的空隙B.提高管片早期強(qiáng)度C.降低地表沉降速率D.增強(qiáng)盾尾密封效果18.硬巖地層中，盾構(gòu)應(yīng)優(yōu)先選用（）刀具。A.齒刀B.刮刀C.滾刀D.先行刀19.盾構(gòu)機(jī)盾尾間隙過?。ㄐ∮?0mm）時(shí)，最可能出現(xiàn)的問題是（）。A.管片碎裂B.推進(jìn)速度加快C.同步注漿量增加D.刀盤扭矩降低20.盾構(gòu)施工中，管片上浮的主要原因是（）。A.同步注漿漿液密度過大B.管片拼裝質(zhì)量差C.注漿漿液初凝時(shí)間過長D.盾構(gòu)姿態(tài)控制不當(dāng)二、填空題（每空1分，共20分）1.盾構(gòu)機(jī)按平衡原理分為__________和__________兩大類。2.土壓平衡盾構(gòu)的排渣設(shè)備是__________，泥水平衡盾構(gòu)的排渣方式是__________。3.盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)，土倉壓力理論值通常取__________與__________之和。4.同步注漿材料的主要成分包括__________、__________、__________和水。5.盾構(gòu)姿態(tài)控制的關(guān)鍵參數(shù)是__________、__________和__________。6.管片防水的主要措施包括__________、__________和__________。7.盾構(gòu)機(jī)刀盤類型按結(jié)構(gòu)形式可分為__________、__________和輻條式刀盤。8.盾構(gòu)施工監(jiān)測(cè)的必測(cè)項(xiàng)目包括__________、__________和管片收斂監(jiān)測(cè)。三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述土壓平衡盾構(gòu)與泥水平衡盾構(gòu)的主要區(qū)別。2.盾構(gòu)始發(fā)的主要步驟包括哪些？需注意哪些關(guān)鍵環(huán)節(jié)？3.同步注漿在盾構(gòu)施工中的作用有哪些？對(duì)注漿材料的性能有何要求？4.盾構(gòu)掘進(jìn)過程中，如何通過調(diào)整施工參數(shù)控制地表沉降？5.簡述盾構(gòu)機(jī)刀具磨損的主要原因及預(yù)防措施。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某盾構(gòu)隧道設(shè)計(jì)外徑6.2m，管片厚度0.3m，環(huán)寬1.5m，地層松散系數(shù)為1.2。計(jì)算掘進(jìn)一環(huán)（1環(huán)）的理論出土量與實(shí)際出土量（考慮松散系數(shù)）。2.某盾構(gòu)隧道建筑空隙率為1.5%（建筑空隙指盾構(gòu)外殼與管片之間的環(huán)形間隙體積），設(shè)計(jì)注漿填充率為120%，環(huán)寬1.5m，盾構(gòu)外徑6.4m，管片外徑6.0m。計(jì)算單環(huán)同步注漿量（結(jié)果保留兩位小數(shù)）。五、案例分析題（20分）某地鐵盾構(gòu)區(qū)間施工中，掘進(jìn)至粉質(zhì)黏土地層時(shí)，地表監(jiān)測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)累計(jì)沉降-45mm（預(yù)警值-30mm），且沉降速率持續(xù)增大（5mm/d）?，F(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)：同步注漿量為理論值的85%，土倉壓力設(shè)定值為0.15MPa（理論計(jì)算值0.2MPa），推進(jìn)速度80mm/min（正常段60mm/min）。問題：1.分析地表沉降超限的可能原因。2.提出針對(duì)性的處理措施。參考答案一、單項(xiàng)選擇題1.B2.B3.B4.A5.B6.B7.B8.C9.C10.B11.C12.A13.C14.B15.A16.B17.A18.C19.A20.C二、填空題1.土壓平衡盾構(gòu)；泥水平衡盾構(gòu)2.螺旋輸送機(jī)；泥漿循環(huán)排渣3.靜止土壓力；地下水壓力4.水泥；粉煤灰；膨潤土（或砂）5.俯仰角；方位角；滾轉(zhuǎn)角6.管片自防水；密封墊防水；嵌縫防水7.面板式刀盤；復(fù)合式刀盤8.地表沉降；拱頂沉降三、簡答題1.主要區(qū)別：（1）平衡原理：土壓平衡通過土倉內(nèi)渣土壓力平衡掌子面壓力；泥水平衡通過泥漿壓力平衡。（2）適用地層：土壓平衡適用于黏性土、砂性土等滲透系數(shù)較低地層；泥水盾構(gòu)適用于高滲透性、含水砂層或軟巖地層。（3）排渣方式：土壓平衡通過螺旋輸送機(jī)機(jī)械排渣；泥水盾構(gòu)通過泥漿循環(huán)（進(jìn)漿管輸入、排漿管輸出）排渣。（4）環(huán)境影響：泥水盾構(gòu)需泥水處理系統(tǒng)，占地大、成本高；土壓平衡排渣直接，環(huán)保性較好。2.始發(fā)步驟及關(guān)鍵環(huán)節(jié)：步驟：①洞門加固與驗(yàn)收；②洞門密封裝置安裝；③反力架與負(fù)環(huán)管片拼裝；④盾構(gòu)機(jī)調(diào)試與定位；⑤初始推進(jìn)（破除洞門，逐步建立土倉壓力）。關(guān)鍵環(huán)節(jié)：洞門加固效果（防止涌水涌砂）、反力架穩(wěn)定性（避免變形導(dǎo)致推進(jìn)偏差）、初始土倉壓力設(shè)定（需略高于理論值以補(bǔ)償?shù)貙訐p失）、盾尾密封油脂注入（防止注漿漿液泄漏）。3.同步注漿作用：①填充盾構(gòu)掘進(jìn)后管片與地層間的建筑空隙，減少地層損失；②控制地表沉降與隆起；③支撐管片，防止管片變形或錯(cuò)臺(tái)；④形成初期防水屏障，提高隧道抗?jié)B性。性能要求：①流動(dòng)性好（便于泵送）；②初凝時(shí)間適中（2-4h，兼顧填充與早期強(qiáng)度）；③后期強(qiáng)度滿足要求（28天強(qiáng)度≥2MPa）；④收縮率?。ū苊夂笃诔两担?；⑤與地層適應(yīng)性強(qiáng)（抗水分散性好）。4.控制地表沉降的參數(shù)調(diào)整措施：①土倉壓力：根據(jù)地層情況（如埋深、地下水）調(diào)整，確保略高于理論靜止土壓力，避免欠壓導(dǎo)致地層塌陷。②推進(jìn)速度：保持勻速（40-60mm/min），避免急?；虺伲瑴p少對(duì)地層擾動(dòng)。③同步注漿：提高注漿量（填充率≥120%），調(diào)整漿液配比（縮短初凝時(shí)間），確保及時(shí)填充空隙。④盾構(gòu)姿態(tài)：控制俯仰角、方位角偏差（≤±20mm），避免因盾構(gòu)偏移導(dǎo)致額外地層損失。⑤出土量：嚴(yán)格控制出土量（理論值±5%），防止超挖或欠挖。5.刀具磨損原因及預(yù)防措施：原因：①地層硬度高（如硬巖、礫石層）；②刀具布置不合理（如間距過大）；③刀盤轉(zhuǎn)速與推進(jìn)速度不匹配（高轉(zhuǎn)速低推力導(dǎo)致滑動(dòng)磨損）；④泡沫/膨潤土注入不足（土體改良差，摩擦增大）；⑤刀具材質(zhì)或熱處理工藝缺陷。預(yù)防措施：①施工前地質(zhì)勘察，針對(duì)性配置刀具（硬巖用滾刀，軟土用刮刀）；②優(yōu)化刀盤開口率與刀具間距（硬巖地層開口率≤30%）；③調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)（硬巖地層降低刀盤轉(zhuǎn)速、提高推力）；④加強(qiáng)土體改良（注入泡沫降低摩擦系數(shù)）；⑤定期檢查刀具（每掘進(jìn)100-200環(huán)檢查磨損量，磨損超過10mm時(shí)更換）。四、計(jì)算題1.理論出土量（原狀土體積）：盾構(gòu)開挖直徑D=6.2m，環(huán)寬L=1.5m理論出土量V?=π×(D/2)2×L=3.14×(6.2/2)2×1.5≈3.14×9.61×1.5≈45.22m3實(shí)際出土量（松散后體積）=V?×松散系數(shù)=45.22×1.2≈54.26m32.單環(huán)同步注漿量計(jì)算：建筑空隙體積V=π×[(D?/2)2-(D?/2)2]×L其中，盾構(gòu)外徑D?=6.4m，管片外徑D?=6.0m，環(huán)寬L=1.5mV=3.14×[(6.4/2)2-(6.0/2)2]×1.5=3.14×[(3.22-3.02)]×1.5=3.14×(10.24-9.00)×1.5=3.14×1.24×1.5≈5.84m3注漿量=V×填充率=5.84×120%≈7.01m3五、案例分析題1.沉降超限原因分析：①同步注漿量不足（僅為理論值85%），導(dǎo)致建筑空隙未完全填充，地層損失過大；②土倉壓力偏低（0.15MPa＜理論值0.2MPa），掌子面土體失穩(wěn)，前方地層發(fā)生坍塌；③推進(jìn)速度過快（80mm/min＞正常60mm/min），對(duì)地層擾動(dòng)加劇，土體來不及固結(jié)；④可能存在漿液性能不達(dá)標(biāo)（如初凝時(shí)間過長，漿液流失導(dǎo)致后期沉降）；⑤粉質(zhì)黏土透水性較差，沉降滯后性明顯，前期監(jiān)測(cè)未及時(shí)預(yù)警。2.處理措施：①調(diào)整土倉壓力：將設(shè)定值提高至0.22-0.25MPa（略高于理論值），并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土倉壓力波動(dòng)（控制偏差±0.02MPa）；②增加同步注漿量：將填充率提升至130%-150%，同時(shí)調(diào)整漿液配比（縮短初凝時(shí)間至2h，提高早期強(qiáng)度）；③降低推進(jìn)速度：