盾构施工安全质量相关试题(附答案)

盾构施工安全质量相关试题(附答案)一、单项选择题（每题2分，共40分）1.盾构始发前，洞门密封装置安装质量检查的核心指标不包括（）。A.密封刷与洞门钢环间隙≤5mmB.密封板与管片外弧面贴合率≥90%C.盾尾油脂注入压力≥3MPaD.二次注浆管孔道畅通性2.盾构掘进过程中，土压平衡模式下，土仓压力设定值应参考（）。A.隧道埋深×土体天然重度B.隧道埋深×土体浮重度C.隧道顶部至地面高度×土体天然重度+0.02~0.05MPaD.隧道底部至地面高度×土体浮重度-0.01~0.03MPa3.同步注浆材料的初凝时间宜控制在（），以保证注浆后及时形成早期强度。A.1~3hB.4~8hC.12~24hD.24~48h4.盾构机主轴承温度异常升高（＞65℃）的主要原因不包括（）。A.油脂注入量不足B.主轴承密封失效导致泥水侵入C.推进速度过快D.齿轮油粘度不符合要求5.盾构穿越建（构）筑物时，地表沉降控制标准中“预警值”通常为（）。A.设计允许值的60%B.设计允许值的80%C.设计允许值的90%D.设计允许值的100%6.管片拼装质量检查中，相邻环管片环面错台允许偏差为（）。A.≤2mmB.≤5mmC.≤8mmD.≤10mm7.盾构机液压系统油液污染度等级应不低于（）（ISO4406标准）。A.18/16/13B.20/18/15C.22/20/17D.24/22/198.盾构机刀具检查周期应根据地层条件确定，在硬岩地层中，每掘进（）需进行一次刀具磨损检测。A.50~100mB.100~200mC.200~300mD.300~500m9.盾构始发阶段，为防止“叩头”现象，初始推进时盾构机姿态应控制为（）。A.抬头10~20mm/mB.低头10~20mm/mC.水平偏差≤5mm/mD.垂直偏差≤3mm/m10.盾构施工中，泡沫剂的主要作用是（）。A.提高土体透水性B.降低土体黏聚力C.增加土体流动性D.提升土体抗压强度11.盾构机盾尾间隙测量应在每环掘进完成后进行，测量点应均匀分布于（）个方向。A.4B.6C.8D.1212.盾构机停机超过（）时，需对螺旋输送机进行反转清仓，防止土体固结堵塞。A.2hB.4hC.6hD.8h13.盾构穿越富水砂层时，同步注浆应优先采用（）材料。A.单液水泥浆（水灰比1:1）B.双液浆（水泥-水玻璃）C.惰性浆液（粉煤灰+膨润土）D.早强型水泥砂浆14.盾构机主驱动密封油脂注入应遵循“（）”原则，确保密封腔内形成连续油膜。A.高压、间歇B.低压、连续C.高压、连续D.低压、间歇15.管片螺栓复紧应在（）阶段完成，以消除管片环间变形。A.拼装完成后立即B.掘进10环后C.隧道贯通后D.同步注浆结束后16.盾构机刀盘扭矩突然增大的可能原因是（）。A.土仓压力低于设定值B.刀具磨损严重C.推进速度过慢D.泡沫注入量过多17.盾构施工中，联络通道开口处管片应采用（）加强，防止应力集中。A.普通钢筋混凝土管片B.钢纤维混凝土管片C.铸铁管片D.预埋钢环管片18.盾构机姿态测量应采用（）进行，确保数据精度≤±2mm。A.激光导向系统+人工复核B.全站仪单次测量C.陀螺仪定位D.自动导向系统19.盾构施工中，有害气体（如甲烷）监测报警值为（）。A.体积浓度0.5%B.体积浓度1.0%C.体积浓度1.5%D.体积浓度2.0%20.盾构接收阶段，当刀盘距离洞门密封环（）时，应降低推进速度至5mm/min以下，防止超挖。A.0.5~1.0mB.1.0~1.5mC.1.5~2.0mD.2.0~2.5m二、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.盾构始发前，洞门破除应一次性完成，避免分块破除导致土体失稳。（）2.盾构掘进时，出土量应严格控制为理论出土量的95%~105%，超挖易引发沉降。（）3.同步注浆压力应高于盾尾间隙水压力0.1~0.2MPa，防止浆液被水稀释。（）4.盾构机主轴承润滑油脂只需在掘进时注入，停机时无需补充。（）5.管片拼装顺序应遵循“先底部，后两侧，最后封顶块”的原则，封顶块插入角度≤30°。（）6.盾构穿越河流时，应提高土仓压力20%~30%，并缩短同步注浆凝结时间。（）7.盾构机液压油温度应控制在30~60℃，超过70℃需停机冷却。（）8.盾构施工中，管片裂缝宽度≤0.2mm且不贯穿时，可采用环氧树脂修补。（）9.盾构机刀具更换时，需对土仓进行气压平衡，仓内压力应略低于掌子面水土压力。（）10.盾构隧道贯通后，应立即进行贯通测量，允许偏差为平面≤50mm，高程≤50mm。（）三、简答题（每题8分，共40分）1.简述盾构始发阶段的主要安全控制要点。2.盾构掘进过程中，土压平衡模式下如何通过参数调整控制地表沉降？3.列举盾构机关键部位日常检查内容（至少5项）。4.管片拼装质量缺陷主要有哪些？简述预防措施。5.盾构穿越既有地铁线路时，应采取哪些专项安全质量控制措施？四、案例分析题（每题15分，共30分）案例1：某盾构区间隧道穿越粉质黏土地层，埋深12m，设计要求地表沉降控制值为-30mm~+10mm。施工中监测发现，掘进后地表出现最大沉降-45mm，且沉降速率持续＞5mm/d。经检查，同步注浆量为理论值的90%，注浆压力0.2MPa（地层水压力0.15MPa），土仓压力设定值为0.12MPa（理论计算值0.15MPa）。问题：（1）分析地表沉降超限的可能原因。（2）提出针对性的整改措施。案例2：某盾构机在硬岩地层掘进时，刀盘扭矩突然从8000kN·m升至12000kN·m，推进速度由30mm/min降至5mm/min，螺旋输送机出土量减少且含大量岩屑。停机检查发现，滚刀刀圈出现严重偏磨，部分刀具脱落。问题：（1）分析刀盘扭矩异常增大的直接原因和间接原因。（2）说明硬岩地层盾构刀具管理的关键措施。答案一、单项选择题1.C2.C3.B4.C5.B6.B7.A8.A9.A10.C11.C12.B13.B14.B15.B16.B17.D18.A19.A20.B二、判断题1.×（应分块破除，保留最后一层土体与盾构机刀盘接触）2.√3.√4.×（停机时仍需定期注入油脂，防止密封失效）5.√6.√7.√8.√9.×（仓内压力应略高于掌子面水土压力，防止土体涌入）10.×（贯通允许偏差为平面≤50mm，高程≤50mm，但需立即调整后续掘进参数）三、简答题1.盾构始发阶段主要安全控制要点：（1）洞门密封装置安装质量：检查密封刷间距、密封板与管片贴合度、注浆孔道畅通性；（2）反力架及负环管片加固：确保反力架与车站结构连接牢固，负环管片拼装质量符合要求；（3）初始推进参数控制：土仓压力逐步提升至设计值，推进速度≤10mm/min，防止“叩头”或“抬头”；（4）洞门注浆：始发后立即进行洞门二次注浆，填充洞门与盾构机间隙，防止水土流失；（5）监测预警：重点监测洞门周围土体、车站结构变形，沉降速率＞3mm/d时停机排查。2.土压平衡模式下控制地表沉降的参数调整方法：（1）土仓压力：根据地层埋深、土体性质动态调整，一般为理论水土压力+0.02~0.05MPa，确保掌子面稳定；（2）出土量：严格控制为理论出土量的95%~105%，超挖时减少螺旋机转速，欠挖时增加转速；（3）推进速度：软土地层控制在20~40mm/min，硬岩地层控制在10~30mm/min，保持匀速掘进；（4）同步注浆：注浆量为理论间隙的150%~200%，注浆压力高于地层水压力0.1~0.2MPa，采用早强型浆液缩短凝结时间；（5）泡沫注入：根据土体改良效果调整注入量，降低土体摩阻力，避免土仓“结泥饼”导致排土不畅。3.盾构机关键部位日常检查内容：（1）主驱动系统：检查主轴承温度（≤60℃）、油脂压力（0.3~0.5MPa）、齿轮油液位及污染度；（2）推进油缸：检查油缸行程同步性（偏差≤20mm）、密封件是否漏油、缸体有无划痕；（3）螺旋输送机：检查叶片磨损量（≤10mm）、出土口闸门密封性能、驱动电机温度（≤70℃）；（4）盾尾密封：检查盾尾油脂注入压力（0.3~0.5MPa）、漏浆情况、盾尾间隙（≥70mm）；（5）液压系统：检查油液温度（30~60℃）、过滤器压差（≤0.3MPa）、各阀组动作是否灵敏；（6）电气系统：检查PLC控制程序运行状态、传感器信号稳定性（如土压、倾角传感器）、电缆接头是否松动。4.管片拼装质量缺陷及预防措施：（1）缺陷类型：环面错台（相邻环管片高差＞5mm）、纵缝张开（宽度＞2mm）、管片碎裂（边角破损）、螺栓未拧紧（扭矩＜300N·m）。（2）预防措施：①控制盾构机姿态：掘进时保持盾构机轴线与设计轴线偏差≤50mm，避免因姿态偏差导致管片受力不均；②优化拼装顺序：严格按“底部→两侧→封顶块”顺序拼装，封顶块插入角度≤30°，缓慢顶推；③加强螺栓复紧：拼装后立即进行初紧（扭矩200N·m），掘进10环后复紧至300N·m，隧道贯通后二次复紧；④调整盾尾间隙：每环测量8个方向盾尾间隙，间隙＜70mm时通过油缸分区压力调整盾构机姿态；⑤控制同步注浆压力：避免注浆压力过高导致管片受挤压变形。5.盾构穿越既有地铁线路专项控制措施：（1）预加固：对既有线路下方土体采用袖阀管注浆加固，提高土体承载力（加固后土体无侧限抗压强度≥0.5MPa）；（2）参数优化：降低推进速度至10~20mm/min，提高土仓压力10%~20%（取理论值上限），同步注浆采用双液浆（初凝时间≤30min）；（3）监测加密：在既有线路轨道、结构顶部布置监测点，监测频率由每日1次提升至每2h1次，预警值为设计允许值的60%（沉降-15mm），报警值为80%（沉降-24mm）；（4）应急准备：提前在既有线路两侧准备注浆材料（水泥、水玻璃）、回填砂，设置应急注浆孔；（5）姿态控制：盾构机轴线偏差≤30mm，避免纠偏过猛导致土体扰动；（6）同步注浆量：提高至理论间隙的200%~250%，确保填充密实，必要时进行二次补注浆（注浆压力≤0.3MPa）。四、案例分析题案例1答案（1）沉降超限原因：①土仓压力偏低：设定值0.12MPa低于理论值0.15MPa，导致掌子面土体失稳，前方土体松弛；②同步注浆量不足：注浆量仅为理论值的90%，无法完全填充盾尾间隙，地层损失未补偿；③注浆压力偏低：0.2MPa仅略高于地层水压力0.15MPa，浆液扩散范围小，早期强度不足；④粉质黏土透水性差，沉降滞后效应明显，未及时采取补注浆措施。（2）整改措施：①调整土仓压力：提升至0.16~0.18MPa（理论值+0.01~0.03MPa），并根据监测数据动态微调；②增加注浆量：同步注浆量提高至理论间隙的180%~200%（每环约6.5~7.2m³），采用早强型双液浆（初凝时间4~6h）；③提高注浆压力：调整至0.3~0.4MPa（高于地层水压力0.15~0.25MPa），确保浆液填充密实；④实施二次补注浆：对沉降超限区域通过管片注浆孔注入水泥-水玻璃双液浆（水灰比0.8:1，水玻璃浓度35Be’，体积比1:1），注浆压力≤0.5MPa；⑤加密监测：将监测频率由每日1次改为每4h1次，实时反馈沉降数据指导施工；⑥降低推进速度：由30mm/min降至20mm/min，保持匀速掘进，减少土体扰动。案例2答案（1）扭矩增大原因：直接原因：滚刀刀圈严重偏磨、部分刀具脱落，导致刀盘与岩体接触面积增大，摩擦阻力上升；间接原因：①刀具选型不当（未选用适合硬岩的高耐磨滚刀）；②刀具检查周期过长（硬岩地层应每50~100m检查一次）；③掘进参数不合理（推进速度过快，导致刀具负荷过大）；④地质勘察不详细（未准确判断岩石强度及节理发育情况）。（2）硬岩地层刀具管理关键措施：①刀具选型：选用双刃或三刃滚刀（刀圈硬度HRC58~62），刀间距80~100mm（根据岩石单轴抗压强度调整）；②检查周期：每掘进50