土压平衡式盾构机掘进中的一些问题及防治
一、盾构正面阻力过大 1、现象
盾构推进过程中，由于正面阻力过大造成盾构推进困难和地面隆起变形。 2、原因分析
（1）盾构刀盘的进土开口率偏小，进土不畅通； （2）盾构正面地层土质发生变化；
（3）盾构正面遭遇较大块状的障碍物，如大块孤石； （4）推进千斤顶内泄漏，达不到其本身的最高额定油压； （5）正面平衡压力设定过大。 3、预防措施
（1）合理设计进土孔的尺寸，保证出土畅通；
（2）隧道轴线设计前，应对盾构穿越沿线作详细的地质勘查，摸清沿线影响盾构推进的障碍物的具体位置、深度，以使轴线设计考虑到这一状况；
（3）详细了解盾构推进断面内的土质状况，以便及时优化调整土压设定值、推进速度等施工参数；
（4）经常检修推进千斤顶，确保其运行良好。
（5）合理设定平衡压力，加强施工动态管理，及时调整控制平衡压力值。 4、治理方法
（1）采取辅助技术，尽量采取在工作面内进行障碍物清理，在条件许可的情况下，也可采取大开挖施工法清理正面障碍物；
（2）增添千斤顶，增加盾构总推力。 二、盾构正面平衡压力的过量波动 1、现象
在盾构推进及管片拼装的过程中，开挖面的平衡土压力发生异常的波动，与理论压力值或设定压力值发生较大的偏差。
2、原因分析
（1）推进速度与螺旋机的旋转速度不匹配；
（2）当盾构在砂土土层中施工时，螺旋机摩擦力大或形成土塞而被堵住，出土不畅，使开挖面平衡压力急剧上升；
（3）盾构后退，使开挖面平衡压力下降；
（4）土压平衡控制系统出现故障造成实际土压力与设定压力的偏差。 3、预防措施
（1）正确设定盾构推进的施工参数，使推进速度与螺旋机的出土能力相匹配；
（2）当土体强度高，螺旋机排土不畅时，在螺旋机或土仓中适量地加注水或泡沫等润滑剂，提高出土的效率。当土体很软，排土很快影响正面压力的建立时，适当关小螺旋机的闸门，保证平衡土压力的建立；
（3）管片拼装作业，要正确伸、缩千斤顶，严格控制油压和伸出千斤顶的数量，确保拼装时盾构不后退；
（4）正确设定平衡土压力值以及控制系统的控制参数；
（5）加强设备维修保养，保证设备完好率，确保千斤顶没有内泄漏现象。 4、治理方法
（1）向切削面注入泡沫、水、膨润土等物质，改善切削进入土仓内土体的性能，提高螺旋机的排土能力，稳定正面土压；
（2）维修好设备，减少液压系统的泄漏；
（3）控制系统的参数重新进行设定，满足使用要求。 三、盾构螺旋机出土不畅 1、现象
螺旋机螺杆形成“土棍”，螺旋机无法出土，或螺旋机内形成阻塞，负荷增大，电动机无法带动螺旋转动，不能出土。
2、原因分析
（1）盾构开挖面平衡压力过底，无法在螺旋机内形成足够压力，螺旋机不能正常进土，也就不能出土；
（2）螺旋机螺杆安装与壳体不同心，动转过程中壳体磨损，使叶片和壳体间隙增大，出土效率降低；
（3）盾构在砂性土及强度较高的黏性土中推进，土与螺旋机壳体间的摩擦力大，螺旋机的旋转阻力加大，驱动马达无法转动；
（4）大块的漂砾进入螺旋机，卡住螺杆； （5）螺旋机驱动马达及减速箱故障。 3、预防措施
（1）螺旋机打滑时，把盾构开挖面平衡压力的设定值提高，盾构的推进速度提高，使螺旋机正常进土；
（2）螺旋机安装时要注意精度，运转过程中加强对轴承的润滑；
（3）降低推进速度，使单位时间内螺旋机的进土量降低，螺旋机驱动马达的负荷降低； （4）在螺旋机中加注水、泥浆或泡沫等润滑剂，使土与螺旋机外壳的摩擦力降低，减少驱动马达的负荷。
5、治理方法
（1）打开螺旋机的盖板，清理螺旋机的被堵部位； （2）将磨损的螺旋机螺杆更换。 四、盾构掘进轴线偏差 1、现象
盾构掘进过程中，盾构推进轴线过量偏离隧道设计轴线，影响成环管片的轴线。 2、原因分析
（1）盾构超挖或欠挖，造成盾构在土体内的姿态不好，导致盾构轴线产生过量的偏移； （2）盾构测量误差，造成轴线的偏差； （3）盾构纠偏不及时，或纠编不到位；
（4）盾构外处于不均匀土层中，即处于两种不同土层相交的地带时，两种土的压缩性、抗压强度、抗剪强度等指标不同；
（5）盾构处于非常软弱的土层中时，如推进停止的间歇太长，当正面平衡压力损失时会导致盾构下沉；
（6）拼装管片时，拱底块部位盾壳内清理不干净，有杂质夹在相邻两环管片的接缝内，就使管片的下部超前，轴线产生向上的趋势，影响盾构推进轴线的控制；
（7）同步注浆量不够或浆液质量不好，泌水后引起隧道沉降，而影响推进轴线的控制； （8）浆液不固结使隧道在大的推力作用下引起变形。 3、预防措施
（1）正确设定平衡压力，使盾构的出土量与理论值接近，减少超挖与欠挖现象，控制
好盾构的姿态；
（2）盾构施工过程中经常校正，复测及复核测量基站；
（3）发现盾构姿态出现偏差时应及时纠偏，使盾构正确地沿着隧道设计轴线前进； （4）盾构处于不均匀土层中时，适池控制推进速度，多用刀盘切削土体，减少推进时的不均匀阻力。也可以采用向开挖面注入泡沫或膨润土的办法改善土体，使推进更顺利；
（5）当盾构在极其软弱的土层中施工时，应掌握推进速度与进土量的关系，控制正面土体的流失；
（6）拼装拱底块管片前应对盾壳底部的垃圾进行清理，防止杂质夹在管片间，影响隧道轴线；
（7）在施工中按质保量做好注浆工作，保证浆液的搅拌质量和注入的方量。 4、治理方法
（1）调整盾构机的千斤顶编组或调整各区域油压及时纠正盾构轴线（在软硬岩中加力相反）；
（2）对开挖面作局部超挖，使盾构沿被超挖的一侧前进；
（3）盾构的轴线受到管片位置的阻碍不能进行纠偏时，采用楔子环管片调整环面与隧道设计轴线的垂直度，改善盾构后座面。
五、盾构后退 1、现象
盾构停止推进，尤其是拼装管片的时候，产生后退的现象，使开挖面压力下降，地面产生下沉变形。
2、原因分析
（1）盾构千斤顶自锁能不好，千斤顶回缩； （2）千斤顶在腔的安全溢出流阀压力设定过低，使千斤顶无法顶住盾构正面的土压力； （3）盾构拼装管片时千斤顶缩回的个数过多，并且没有控制好最小应有的防后退顶力。 3、预防措施
（1）加强盾构千斤顶的维修保养工作，防止产生内泄漏； （2）安全溢出流阀的压力调定到规定值；
（3）拼装时不回缩千斤顶，管片拼装到位及时伸出千斤顶到规定压力。 4、治理方法 盾构发生后退，应及时采取预防措施防止后退的情况进一步加剧，如因盾构后退而无法拼装，可进行二次推进。
六、盾构密封装置泄漏 1、现象 地下水、泥及同步注浆浆液从盾尾的密封装置渗漏进入盾尾的盾壳和隧道内，严重影响工程进度和施工质量，甚至对工程安全带来灾难。
2、原因分析
（1）管片与盾尾不同心，使盾尾和管片间的空隙局部过大，超过密封装置的密封功能界限；
（2）密封装置受偏心的管片过度挤压后，产生塑性变形，失去弹性，密封性能下降； （3）盾尾密封油脂压注不充分，盾尾钢刷内侵入了注浆的浆液并固结，盾尾刷的弹性丧失，密封性能下降；
（4）盾构后退，造成直接经济损失成盾尾与管片间发生刷毛方向相反的运动，使刷毛反卷，盾尾刷变形而密封性能下降；
（5）盾尾密封油脂的质量不好，对盾尾钢丝刷起不到保护的作用，或因油脂中含有杂