盾构技能培训试题及答案

盾构技能培训试题及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.土压平衡盾构的核心控制参数是（）。A.刀盘转速B.推进速度C.土仓压力D.注浆量答案：C2.盾构机主驱动密封的主要作用是（）。A.防止泥土进入驱动箱B.降低刀盘旋转阻力C.提高推进力D.稳定土仓压力答案：A3.同步注浆材料中，水玻璃的主要作用是（）。A.增加流动性B.调节凝结时间C.提高强度D.降低成本答案：B4.盾构掘进时，若出土量持续大于理论值（松散系数1.2），可能的原因是（）。A.土仓压力过高B.刀具磨损严重C.注浆压力过大D.盾尾密封失效答案：B5.管片拼装时，正确的顺序是（）。A.底部→标准块→邻接块→封顶块B.封顶块→邻接块→标准块→底部C.标准块→底部→邻接块→封顶块D.底部→邻接块→标准块→封顶块答案：A6.盾构机始发时，洞门密封装置的主要作用是（）。A.固定反力架B.防止土体和浆液外漏C.提高始发推力D.监测地表沉降答案：B7.盾构机液压系统中，推进油缸的分组控制主要是为了（）。A.提高推进速度B.控制盾构姿态C.降低能耗D.延长油缸寿命答案：B8.盾构机刀盘上的先行刀（超前刀）的主要功能是（）。A.破碎大粒径岩石B.减少刀盘扭矩C.预先松动土体D.提高开挖面平整度答案：C9.盾构掘进过程中，若监测到地表沉降速率突然增大（＞3mm/d），优先采取的措施是（）。A.降低推进速度B.提高土仓压力C.增加注浆量D.更换刀具答案：B10.盾构机电气系统中，PLC的主要功能是（）。A.提供动力电源B.执行逻辑控制和数据采集C.调节电机转速D.保护电路过载答案：B11.盾构接收时，洞门破除的关键控制要点是（）。A.提前7天破除B.一次性全断面破除C.分块破除并及时封闭D.破除后立即停止掘进答案：C12.盾构机主轴承润滑系统采用的润滑方式是（）。A.脂润滑B.油润滑C.水润滑D.混合润滑答案：B13.盾构掘进时，若刀盘扭矩持续偏高（超过额定值80%），可能的原因是（）。A.土仓压力过低B.刀具安装角度过小C.土体黏度过高D.推进速度过低答案：C14.同步注浆的注浆压力一般控制在（）。A.0.1-0.2MPaB.0.3-0.5MPaC.0.6-0.8MPaD.0.9-1.0MPa答案：B15.盾构机管片安装机的定位精度要求是（）。A.±5mmB.±10mmC.±15mmD.±20mm答案：A16.盾构机螺旋输送机的转速与（）直接相关。A.刀盘转速B.推进速度C.土仓压力D.注浆压力答案：C17.盾构始发前，反力架的安装偏差应控制在（）。A.水平±10mm，垂直±5mmB.水平±20mm，垂直±10mmC.水平±5mm，垂直±3mmD.水平±30mm，垂直±15mm答案：A18.盾构机泡沫系统的主要作用是（）。A.降低土体渗透性B.增加土体流动性C.提高土体强度D.减少刀具磨损答案：B19.盾构掘进过程中，若盾尾漏浆严重，优先检查的部位是（）。A.同步注浆泵B.盾尾密封刷C.管片螺栓D.推进油缸答案：B20.盾构机刀具更换的安全操作中，必须确保（）。A.土仓压力＞0.1MPaB.刀盘完全制动C.螺旋机正转D.注浆泵运行答案：B二、判断题（每题1分，共20分）1.土压平衡盾构的土仓压力应略高于理论静止土压力，以控制地表沉降。（）答案：√2.盾构机推进油缸的行程差是控制盾构姿态的关键参数，一般应≤50mm。（）答案：√3.同步注浆应在管片脱离盾尾后立即进行，以填充地层间隙。（）答案：×（同步注浆是在掘进的同时进行，填充盾尾间隙）4.盾构机刀盘反转时，主驱动密封的磨损会加剧，应尽量避免频繁反转。（）答案：√5.管片拼装时，封顶块应在邻接块完全固定后再插入，插入角度宜为30°-45°。（）答案：√6.盾构机螺旋输送机出土时，若发现渣土中含大量清水，说明土仓压力过高。（）答案：×（可能是地层富水或密封失效）7.盾构始发时，初始掘进的前50环需重点监测盾构姿态和地表沉降，及时调整参数。（）答案：√8.盾构机液压油的油温应控制在30-60℃，过高会导致油液氧化，过低会增加泵的负荷。（）答案：√9.盾构接收时，当刀盘距洞门500mm时应停止掘进，直接破除洞门混凝土。（）答案：×（需逐步降低土仓压力，确保洞门破除时土体稳定）10.盾构机主轴承的油位监测需在停机30分钟后进行，避免油液未回流导致误判。（）答案：√11.盾构掘进中，若遇到硬岩地层，应降低刀盘转速、提高推进速度，以减少刀具磨损。（）答案：×（硬岩地层应提高刀盘转速、降低推进速度）12.盾尾密封油脂的注入压力应略高于注浆压力，确保密封效果。（）答案：√13.盾构机电气系统的接地电阻应≤4Ω，以保证设备和人员安全。（）答案：√14.管片错台量的允许偏差为环向≤10mm，纵向≤15mm。（）答案：×（环向和纵向均≤10mm）15.盾构机泡沫系统的发泡倍率一般控制在5-15倍，过高会导致土体过于松散。（）答案：√16.盾构机维修时，需在操作面板上悬挂“禁止启动”警示牌，并由专人监护。（）答案：√17.盾构掘进时，若监测到盾体姿态偏离设计轴线＞50mm，应立即停机调整油缸推力。（）答案：√18.盾构机螺旋输送机的闸门关闭顺序应为：先关闭前闸门，再关闭后闸门。（）答案：×（先关闭后闸门，再关闭前闸门，防止土仓压力突变）19.盾构机刀具检查时，若齿刀磨损量＞10mm，需立即更换，否则会影响掘进效率。（）答案：√20.盾构机应急停机时，应先停止推进，再关闭螺旋输送机，最后停止刀盘旋转。（）答案：×（应先停止刀盘，再停止螺旋机，最后停止推进，防止土仓压力突变）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述土压平衡盾构掘进时土仓压力的设定原则及调整方法。答案：设定原则：土仓压力应略高于开挖面的静止土压力（P0=γ·H·K0，γ为土体容重，H为埋深，K0为静止土压力系数），并根据地表沉降监测数据动态调整。调整方法：①通过推进速度与螺旋输送机转速的匹配控制土仓压力（推进速度增加时，需同步提高螺旋机转速；反之降低）；②若土体流动性差，可注入泡沫或膨润土改善流塑性，间接稳定土仓压力；③当监测到地表沉降偏大时，适当提高土仓压力；隆起偏小时，降低土仓压力。2.盾构机同步注浆的作用有哪些？注浆参数包括哪些关键指标？答案：作用：①填充盾尾间隙，防止地层沉降；②支撑管片，限制管片变形；③形成初期防水屏障；④传递盾构推力至地层，稳定隧道结构。关键参数：①注浆压力（0.3-0.5MPa，略高于静止土压力）；②注浆量（理论间隙体积×1.2-1.5倍，一般每环3-5m³）；③浆液凝结时间（初凝2-4小时，终凝6-8小时）；④浆液坍落度（180-220mm，保证流动性）。3.盾构机掘进过程中，刀盘扭矩突然增大的可能原因及处理措施。答案：可能原因：①土体黏度过高（如黏土、淤泥），导致刀盘与土体摩擦力增大；②刀具磨损严重，切削阻力增加；③土仓内结泥饼，刀盘旋转受阻；④推进速度过快，单位时间切削土体过多。处理措施：①注入泡沫或膨润土改善土体流塑性，降低黏着力；②停机检查刀具磨损情况，更换或修复磨损刀具；③反转刀盘并通过土仓人孔清理泥饼；④降低推进速度，调整刀盘转速（提高转速可减少扭矩峰值）；⑤若地层突变（如进入硬岩），需更换适应地层的刀具（如滚刀）。4.简述盾构机管片拼装的质量控制要点。答案：控制要点：①管片选型：根据盾构姿态和盾尾间隙选择合适的管片类型（标准环、左转环、右转环），盾尾间隙需≥30mm；②拼装顺序：先底部→标准块→邻接块→封顶块，封顶块插入角度30°-45°，缓慢顶推；③错台控制：相邻管片环向错台≤10mm，纵向错台≤10mm，拼装时用千斤顶微调位置；④螺栓紧固：初紧扭矩300-500N·m（环向）、400-600N·m（纵向），脱出盾尾后复紧至设计值；⑤止水条检查：管片接缝处止水条无破损、偏移，确保防水效果；⑥盾尾间隙监测：拼装后测量盾尾与管片的间隙，避免管片挤压盾尾密封刷。5.盾构机始发前需完成哪些关键准备工作？答案：准备工作：①洞门加固验收：检查洞门地层加固效果（钻芯法检测强度≥0.8MPa，渗透系数≤1×10⁻⁷cm/s）；②反力架安装：反力架与车站结构连接牢固，水平偏差≤±10mm，垂直偏差≤±5mm；③盾构机调试：检查主驱动、推进系统、注浆系统、泡沫系统等功能是否正常，液压油位、油温符合要求；④洞门密封安装：安装橡胶帘布、扇形板等密封装置，确保与盾构机外壳密贴；⑤测量定位：复核盾构机初始姿态（轴线偏差≤±20mm，俯仰角≤±0.5°）；⑥应急预案：准备洞门漏浆封堵材料（如双液浆、棉絮）、备用设备（如注浆泵）；⑦技术交底：明确始发参数（初始土仓压力、推进速度、刀盘转速）和各岗位职责。四、案例分析题（每题10分，共10分）背景：某地铁盾构区间采用土压平衡盾构施工，隧道埋深12m，地层为粉质黏土（γ=19kN/m³，K0=0.5）。掘进至第80环时，监测数据显示：地表沉降速率3.5mm/d（控制标准≤3mm/d），土仓压力0.15MPa，推进速度45mm/min，螺旋机转速8rpm，出土量每环65m³（理论松散体积=π×(6.2m/2)²×1.5m×1.2=54.7m³）。同时，操作手反馈刀盘扭矩从1800kN·m升至2500kN·m（额定扭矩3000kN·m）。问题：分析地表沉降超标的原因，并提出整改措施。答案：原因分析：（1）土仓压力偏低：理论静止土压力P0=γ·H·K0=19×12×0.5=114kPa=0.114MPa，实际土仓压力0.15MPa略高于理论值，但粉质黏土透水性差，可能因土体流塑性不足导致土仓压力未有效传递至开挖面，无法平衡地层应力，引发地层损失。（2）出土量过大：实际出土量65m³＞理论松散体积54.7m³（超挖约19%），说明存在超挖现象，可能原因为刀具磨损后切削直径增大（标准开挖直径6.2m，磨损后可能达6.3-6.4m），或螺旋机转速与推进速度不匹配（推进速度45mm/min过快，螺旋机转速8rpm未同步提高，导致出土量失控）。（3）刀盘扭矩增大：粉质黏土黏聚力高，若泡沫注入量不足，土体易黏附刀盘形成泥饼，增加旋转阻力；同时超挖导致刀盘与地层接触面积增大，扭矩上升。整改措施：（1）调整土仓压力：根据沉降数据，将土仓压力提高至0.18-0.20MPa（略高于理论值20%-30%），通过降低推进速度（至30mm/min）、减小螺旋机转速（至6rpm）实现压力稳定。（2）控制出土量：停机检查刀具磨损情况（重点检查边缘刮刀，若磨损量＞10mm需更换）；调整螺旋机转速与推进速度的匹配关系（推进速度V与螺旋机转速n满足V×A×1.2=n×Q，A为开挖面积，Q为螺旋机每转出土量），确保出土量≤理论值的110