盾构始发与到达端头加固理论与实践
西安地铁盾构始发与接收端头加固方案研究
西安地铁盾构始发与接收端头加固方案研究1. 引言1.1 研究背景目前，虽然国内外在盾构始发端头和接收端头的加固方案研究中取得了一定的进展，但由于地质条件和工程施工环境的不同，对于西安地铁盾构始发与接收端头的加固方案研究还存在许多问题和挑战。
有必要针对西安地铁盾构始发与接收端头的特点开展深入研究，以保障地铁建设的顺利进行。
本文将围绕西安地铁盾构始发与接收端头加固方案展开研究，希望通过对这一重要领域的探索，为地铁建设提供可靠的技术支撑和保障。
1.2 研究目的本研究的目的在于探究西安地铁盾构始发与接收端头加固方案，以提高地铁工程的安全性和可靠性。
通过研究盾构始发端头加固方案，可以有效减少由于地质条件不同或施工过程中的不可预测因素导致的风险，确保盾构始发段在施工和运营过程中的稳定性。
对盾构接收端头加固方案的研究可以有效减少地铁隧道在使用过程中可能出现的安全隐患，保障乘客和工人的安全。
通过深入研究盾构始发与接收端头的加固方案，可以为未来类似地铁工程的设计和施工提供一定的借鉴和指导，促进地铁建设领域的技术创新和发展。
通过本研究，希望能够为西安地铁及其他城市的地铁建设提供有益的经验和建议，为城市交通建设做出积极贡献。
1.3 研究意义的内容：通过对西安地铁盾构始发与接收端头加固方案的研究，不仅可以提高地铁盾构施工的安全性和稳定性，减少施工过程中的风险和事故率，也可以为盾构施工技术的发展和优化提供实践经验和技术支持。
对于西安地铁乃至其他城市的地铁建设来说，加固方案的研究不仅可以为工程施工提供参考和借鉴，也可以为地铁线路的使用和维护提供技术支持，保障地铁运行的安全和稳定性。
本研究具有一定的理论与实践意义，对推动地铁工程建设和发展具有重要意义。
2. 正文2.1 盾构始发端头加固方案研究盾构始发端头在地铁施工中扮演着非常重要的角色，它直接关系到整个盾构机的施工效率和安全性。
为了保证盾构始发端头的稳定性和可靠性，需要对其进行加固设计。
地铁盾构始发与到达端头加固施工技术
地铁盾构始发与到达端头加固施工技术研究丁修恒（中铁工程局城轨分公司，，200071）【摘要】本文简述了地铁区间盾构法施工中始发与到达端头加固需要实现的工程目的，列举了、、、、几种典型的工程地质，对几种地质条件下采用的端头加固方案进行了较为详细的阐述，结合工程实际案例和已经验证的效果，提出了端头加固常用的施工技术工艺和要点以及注意事项。
本文还就技术经济分析，方案优化及新工法的应用，相关工序的风险控制等方面发表了见解，具有较好的施工指导意义。
【关键词】地铁；盾构法隧道；端头加固；施工技术一、盾构始发与到达端头加固的目的盾构始发和到达洞门破除后，端头土体暴露，端头地层受力平衡状态被破坏，土体结构、作用荷载和应力发生了变化，端头土体有可能发生潜在滑移破坏。
对于自稳时间较短的土体，如松散砂土、粉土以及饱和的软粘土，端头加固非常必要。
实施端头地层加固，是为了防止拆除临时围护结构时的振动影响，在盾构刀盘顶到掌子面并建立土压之前，能使得围岩自稳及防止地下水流失，防止开挖面坍塌，出现地表沉降过大、坍方等。
端头加固实现的工程目的主要有以下几点：（1）加固土体满足整体稳定性的要求，其中整体稳定性包括：①加固土体在振动作用下的稳定，即洞门破除时振动对加固土体的扰动影响。
②加固土体的静态稳定，包括施工期稳定和长期稳定性。
（2）加固土体满足强度的要求。
（3）加固土体满足堵水和渗透性的要求，特别对于富水砂土地层。
（4）加固土体满足变形特征的要求。
端头土体加固是盾构始发、到达技术的核心部分，端头失稳、坍塌是盾构施工中常见事故。
在对端头地质进行详细勘察，管线状况进行彻底调查的前提下，端头加固方法的选取，加固围的确定，端头加固效果准确的判断和必要的检测是盾构始发与到达是否顺利和成功的关键。
二、端头加固围的确定对于无水地层，盾构始发与到达的端头加固只需考虑端头土体强度与稳定性要求，而对于有水地层，端头土体加固除了满足强度与稳定性以外，还要考虑盾构几何尺寸和渗透（止水）要求。
广州盾构始发和到达端头加固方法浅析
平衡或泥水平衡条件 差 ， 对开挖 面的稳定性 产生 了不 同程 度 的不 根据土质情况 和胶凝材料不 同、 工方法不 同而有所 区别 。一般 施
利影响 ； 同时始发与到达端 隧道覆 土浅 ， 特别是 始发 端 ， 构处 于 旋喷桩加 固土体强 度可以在 １ＭＰ 盾 ａ以上甚 至大于 １ Ｐ ， ０Ｍ ａ 通常情
砂卵石地层盾构始发与到达端头土体加固范围研究
Ｌ Ｅ Ｉ Ｊ ｉ ｎ ． ｓ ｈ ａ ｎ ，Ｙ Ｉ Ｎ Ｌ ｉ ． ｍｉ ｎ ｇ ， ＹＡ ＮＧ Ｘｉ ｕ — ｚ ｈ ｕ ， Ｓ Ｕ Ｎ Ｊ ｕ ｎ — ｚ ｈ ｅ ｎ
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第 ｌ ０卷
第 １期
铁道科学与工程学报
Ｊ Ｏ ＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｒ Ａｌ Ｌ Ｗ ＡＹ Ｓ ＣＩ Ｅ ＮＣＥ ＡＮＤ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
ＶＯ Ｉ ． １ ０ Ｎ０ ． １ Ｆ ｅ ｂ ．２ Ｏｌ ３
２ ０ １ ３年 ２月
砂 卵 石 地 层 盾 构 始 发 与 到 达 端 头 土 体 加 固 范 围研 究
ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｏ ｆ ｒ ｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｄ ｓ ｏ ｉ ｌ ． Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｗｈ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｉ ｃ ｋ ｎ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｒ ｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｉ ｌ ｉ ｓ １—１ ． ５ ｔ ｉ ｍｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｕｎ ・ ｎ ｅ ｌ ｄ ｉ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ，ｉ ｔ ｃ ａ ｎ ｍｅ ｅ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ ｄ ｅ ｍａ ｎ ｄ ｏ ｆ ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｒ ｉ ｖ ａ ｌ ｏ ｆ ＴＢＭ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ：ｂ ｅ ｇ ｉ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ ｏ ｒ ａ ｒ ｒ ｉ ｖ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ Ｔ ＢＭ ；ｓ ｏ ｉ ｌ ｒ ｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｎ ｔ ｈｅ ｅ ｎ ｄ ｏ ｆ ＴＢＭ ｂ ｅ ｇ ｉ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ ｏ ｒ ａ ｒ ｒ ｉ ｖ ｉ ｎ ｇ；ｎ ｕｍｅ ｒ ｉ — ｃ ａ ｌ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ；ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ；ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ
盾构始发与到达端头加固范围研究——强度与稳定性准则
基 于 稳 定 性 要 求 的纵 向加 固 范 围 。虽然 纵 向加
固是 盾 构 始 发与 到达 端 头 加 固的核 心 与 关 键 ， 但 是 盾 构 隧 道洞 门处 围护 结 构 的 破 除 ， 同样 扰 动 了端 头土 体 的 横 向围岩， 必须 对盾 构 隧 道 端头 横 向一 定 范 围 内的 土 体 也 进 行 加 固处 理 ， 文 本
母 叁
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荷 载 简化 为 均 布 荷载 后 求 解 的 结果 偏 于 危 险 。 鉴 于此 ，为 了反 映端 头 加 固土 体 的真 实 受 力情 况 和变 形 特 征 ，本文 通 过 对 传 统 力学 模 型 的分 析 与研 究 ，总 结 传统 研 究 方 法 的优 缺 点 ，在弹 性 允 许 的 范 围内 ，建 立 等 效 力 学模 型 ，将 梯形 荷 载等 效 为 均 布荷 载 和 三 角 形 反对 称 荷 载 的 叠
利 用土 体 扰 动 极 限 平 衡 理 论 和 松 动 圈的相 关 理
识 ，对 强 度 与 稳 定 性 等 力 学 特 征 也 做 了很 多 研 究 工 作 。Ｈ本 学 者 最 早 根 据 端 头 土 体 的 受 力 情 况 ， 其 强度 和 稳 定 性 进 行 了 研 究 ， 出 对 给
（ 国矿 业大 学 （ 中 北京 ））
［ 要 ］ 盾 构 始 发 与 到 达 端 头 加 固理 论 的 研 究 主 要 是 用 强 度 与 稳 定 性 准 则 研 究 加 固范 围 的合 理 性 问 摘 题 。建 立 端 头 加 固土 体 的 力学 模 型 ，利 用 弹 性 力 学 轴 对 称 问题 的求 解思 路和 叠 加 原 理 ，求 解 基 于 强 度 准 则 的 纵 向加 固范 围 。根 据 稳 定 性 准 则 的 基 本 要 求 ，分 析 土 体 滑 移 失稳 理论 对 纵 向加 固范 围的 要 求 。 同 时 ，不 能 忽 视 土 体 的 横 向扰 动 ，利 用土 体扰 动 极 限 平 衡 理 论 和 松 动 圈 的相 关知 识 分 析 稳 定 性 对 横 向 加固的要求。 ［ 键词］ 盾构隧道 关 始 发 与到 达 加 固 范 围 强 度 准 则 稳 定 性 准 则
浅议盾构始发-到达中端头加固及辅助措施的应用
浅议盾构始发\到达中端头加固及辅助措施的应用摘要：盾构法隧道施工中，盾构机始发、到达往往伴随很大的施工风险，而正确的采取一些辅助措施，可有效降低盾构机始发、到达中的风险。
本文结合实际施工案例，对辅助措施在盾构始发、到达中的应用和取得的效果进行简要介绍。
关键词盾构始发、到达软弱地层辅助措施引言随着盾构法施工技术的逐渐成熟，盾构法在城市地铁、公路、电力隧道等工程中得到广泛的应用。
如何有效的规避盾构施工中的风险，已成为盾构施工关注的重点。
通过对近年来盾构隧道施工事故的统计情况看，盾构施工事故一般在盾构始发、到达阶段发生频率比较高。
发生事故轻则地表出现塌陷，重则车站、隧道被淹。
在实际施工中一些辅助措施的合理应运有助于规避部分事故的发生。
1、盾构机始发、到达端头土体加固的辅助措施由于盾构始发、到达的中存在风险较大，特别是地下水丰富、渗透性好的地层很容易出现土体坍塌、洞门涌水涌沙等险情，为了降低施工风险就要对盾构始发、到达段端头处的土体采用一些加固处理措施，也就是通常所说的端头加固，其目的主要是提高端头土体的强度、封堵地下水，保证洞门破除的时候端头土体的稳定。
1.1端头土体加固常见种类端头土体加固质量的好坏直接决定着盾构始发、到达的成败，因此在设计阶段选择端头加固处理方案时，一定要的综合考虑工程的地质、水文条件以及周边环境等因素。
在当前盾构法施工中比较常见端头土体加固措施有：注浆法、搅拌桩+旋喷注浆、素混凝土地下连续墙、冷冻等，不同的加固措施其取得的经济效益和加固效果也不尽相同，具体可见表1。
表1：端头土体辅助加固措施分析标辅助加固措施适应地层优点缺点注浆法主要适用地层为砂层、卵石层或岩层、黄土层施工成本低加固体整体性较差；一般只在注浆扩散性较好且不具备深层搅拌条件的地层使用。
三轴搅拌+旋喷注浆加固区范围内地质为砂性土、粉土及粘土层加固整体性较好施工条件苛刻，施工场地需求大，成本较高;加固体与车站围护结构处的缝隙易渗漏。
盾构始发与到达端头加固理论与实践
盾构机始发基座
四、盾构始发技术
盾构始发准备—洞门密封设备安装
施工步序： ① 在车站结构的施工工程中，做好始发洞门预埋件的埋
设工作，在埋设过程中预埋件必须与车站结构钢筋连 接在一起； ② 在盾构正式始发之前，先清理完洞口的碴土，再完成 洞口密封的安装。 洞门密封形式： ✓ 压板式和折叶式，其中折叶式越来越被人们所认可。 ✓ 在泥水盾构的使用过程要采用密封水箱的方式进行洞 口密封加强。
合理进行地层 加固，提高地 层的强度、止 水性、均匀性、 整体稳定性
通过降水，提 高土体的强度
采用双层洞门 密封装置，减 少从盾壳外圈 漏浆
合理控制掘进 参数，减少对 土体的扰动
三、端头处理理论
端头处理的概念
盾构始发、到达以及盾构穿越已建风道、联 络通道等既有建（构）筑物时，由于地层土体自 稳能力较差而采取相应辅助工法对始发与到达端 头区域工作井周围一定范围的土体进行改良加固 处理的过程。
三、端头处理理论
冻结法—加固断面
在冻土圆板模型试验和解析中，若孔径f ≥D/5，则认 为满足周围固定条件，但在实际设计中，考虑到竖井墙背 面地层扰动，临时墙施工时对竖井墙体有加热影响等，所 以对冻土厚度T，取f>T/2，冻结长度取f≥2.5m。
三、端头处理理论
冻结法—冻结管直径及埋设间距
考虑到钻孔直径和施工性冻结管直径采用 8.9cm或10cm；埋设间距兼顾到施工性和成本因素 一般定为80cm。
管片定位
根据管片的盾尾间隙在盾尾壳 体内安装管片支撑垫块，垫块 可以选用φ20的螺纹钢直接焊 在盾尾内弧面的两侧，为管片 在盾尾内的定位做好准备
四、盾构始发技术
西安地铁盾构始发与接收端头加固方案研究
西安地铁盾构始发与接收端头加固方案研究随着城市人口增加和交通压力不断加大，地铁建设成为解决城市交通问题的重要手段。
西安作为中国古都之一，也跟随着城市化进程逐步完善地铁交通系统。
地铁建设中，盾构是一种常见的施工方式，但在实际应用中，盾构始发与接收端头加固方案是至关重要的。
本文将对西安地铁盾构始发与接收端头加固方案进行研究探讨。
一、地铁盾构始发与接收端头介绍盾构法是一种在地下施工的工程方法，其特点是利用盾构机在地下直接掘进和铺设管道。
在具体的地铁盾构工程中，始发与接收端头是盾构机工作的起点和终点，也是影响隧道结构安全和稳定性的关键部位。
二、盾构始发与接收端头加固的重要性盾构始发与接收端头承受着地下水压力、土压力和地下岩石的影响，其承载能力和工程质量直接关系到隧道的安全稳定和使用寿命。
因此对盾构始发与接收端头进行合理的加固是至关重要的。
三、西安地铁盾构始发与接收端头加固方案研究3.1 盾构始发端头加固方案在盾构始发端头加固中，需要考虑地质情况、水压和土压的影响，常见的加固方案包括加强端头构造、提高端头抗水压和抗土压能力等措施。
还需要考虑环境保护和社会稳定因素，选择合适的工程材料和施工工艺。
3.2 盾构接收端头加固方案盾构接收端头是隧道的终点，其加固方案需要考虑与周边地质环境的接触、隧道结构的承载能力等因素。
常见的加固方案包括采用高强度材料、提高端头结构稳定性、加强隧道环境监测等手段。
3.3 盾构始发与接收端头加固实践案例以西安地铁建设为例，对盾构始发与接收端头加固实践进行案例分析。
通过对工程实际情况和地下地质条件的综合分析，选择合适的加固方案，并对加固效果进行评估和总结。
四、盾构始发与接收端头加固方案的优化在研究实践的基础上，对盾构始发与接收端头加固方案进行优化。
通过对新材料、新工艺的研究应用，提高加固方案的效果和成本效益，实现地铁盾构始发与接收端头的安全施工和维护。
五、结语盾构始发与接收端头加固方案的研究对于地铁建设具有重要意义。
西安地铁盾构始发与接收端头加固方案研究
西安地铁盾构始发与接收端头加固方案研究
随着城市地铁网络的不断扩展，地铁盾构始发与接收端头在地铁工程中起着至关重要的作用。
为了确保盾构施工的安全和效率，对始发与接收端头进行加固是必要的。
本文将对西安地铁盾构始发与接收端头加固方案进行研究。
对于盾构始发端头的加固方案，可以采取以下措施。
在挖掘盾构始发井前，可以进行预处理工作，如加固井口结构，以增加始发井的稳定性。
在挖掘始发井时，可以采用支撑结构，如预制梁和钢支撑杆等，保证始发井的稳定性。
然后，在进行盾构始发施工前，可以进行加固材料注浆工作，提高始发端头的承载能力。
在进行始发施工时，可以采取适当的水平控制和保护措施，以确保始发端头的安全施工。
西安地铁盾构始发与接收端头的加固方案可以通过预处理、支撑结构和加固材料注浆来实现。
这些加固方案可以提高始发与接收端头的稳定性和承载能力，确保盾构施工的安全和效率。
需要注意的是，在进行加固工作时，要根据具体情况制定合理的加固方案，并在施工过程中加强监测和控制，以确保加固效果的达到预期目标。
希望本研究可以为西安地铁盾构始发与接收端头的加固工作提供一定的参考价值。
土压平衡盾构始发与到达端头加固研究
城 市建 设逐 渐开 始开发 城市 地下 空间 。城 市地 铁作 为 模 型 虽然 在 一 段 时 间 内在 国 内端 头加 固领 域 得 到 了
一
种大 容量 的交通Ｔ 具 ， 逐渐受 到人 们 的青 睐 ． 大 城 较好 的应用 ， 二 者是 基 于小 直 径盾 构 和单 一 性 黏土 各 但
参考。
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随 着我 国城市 地铁 Ｔ 程 的快 速发 展 ， 张庆 贺 等 国
图 １ 强 度 理 论 计算 简 图
１ ，荭投木 ２１Ｎ．Ｍ ｒ Ｖ１ ８ ｛ ｝ ０２ ｏ （ａ） ｏ ０ ２ ． ． ３
器 特 约专稿
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足强 度 与稳 定性 的基本 要 求 ， 根据 土 压平 衡 盾构 的构 土体 真实力学效应 的纵 向加 固范 围计算公 式 的基础 ， 克 造 特征 ， 必须满 足堵 水 （ 透性 ） 还 渗 的要 求 。 服 了现有计算公式 的误差影 响及其 导致 的工程 危险性 。 当地层 有水或 地层 本身 无水 ， 存 在污水 、 但 上水 管 ２ 对 黏土 的 滑移 失稳 模 型进 行 改 进 ， 立 了砂 土 ） 建 等有 压 管 线 （ 构 施 Ｔ 时 可 能 会 出现 管线 破 裂 ， 进 地 层 端头 滑 动破 坏模 型 ． 砂层 端 头加 固的研 究 提 供 盾 水 为 入 地层 ） ． 虑 到 地 下 水 和 砂 可 能沿 着 盾 壳 与地 层 了参考 。 时 考 之 间 的缝 隙进 人盾 构Ｔ 作 井 （ 图 ６所 示 ） 造成 涌 水 如 ，
２ 为秀美 滨江 的新景 观 。该Ｔ程 改变 了常规客 运码 头厚 收稿Ｅ期：０ｌ１ ２～１ ｔ —１ ４ 杜 男 高 硕 国 国 重 、 笨 的造 型 ， 粗 不但 感 观上 通 透轻 灵 ． 而且 功 能上 安 作者简介： 引 光 ， ， 级工 程 师 ， 士 ， 家 一 级 注册 结 构 师 ， 家
盾构始发与到达端头加固技术讲解学习
纵向加固厚度：
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端头加固计算方法的新结果
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➢ 最 大 剪a 应力理论
当
时m ax q a4 tq ba3 q 1 b6 tq aa 2 q b2 4 q taa3 5
纵向加固厚度：
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3.端头加固基本的设计要求
端头土体纵向加固长度要求
➢ 盾构始发 ⑴无水 ⑵有水（特别是水+沙+压力）
tm axt1,t2,t3 1 6 1 k1t, 1 6 2 k2 t,3c k3
端头加固计算方法的新结果
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B1
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时， 取1 0
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管片
帘 布 橡 胶 板
挡土墙
加固土体长度
车 站 内 衬
同步注浆液
管片
帘 布 橡 胶 板
盾 构 长 度 +1.5-2
挡土墙
满足条件： 强度+稳定性+变形特征（土压建立前）+渗透性（水+沙+压力）
盾构始发端头加固长度（有地下水）
无 水
满足条件：
到 达
加 固 土 体 长 度
车 站⑴地层条件较差：必须加固 内 衬端头土体，加固土体满足强
盾构始发与到达端头加固技术
1、为什么要进行端头加固？
➢ 端头加固的目的与意义
⑴满足土体强度的要求
⑵满足土体稳定性的要求 ①加固土体的静态稳定，包括施工期稳定性和长期稳定性。 ②加固土体的扰动影响，破洞门振动过大对土体的扰动等。
探讨盾构隧道施工技术的理论与实践
探讨盾构隧道施工技术的理论与实践摘要：随着我国大规模地铁建设逐步开展 ,城市地下工程施工技术的研究开发已成为一个重要的课题。
盾构隧道施工法以其具有绿色环保的特点已广泛受到了各方面的注目。
为了使广大的规划、管理、设计、施工人员对盾构隧道技术有较为全面的认识 , 本文意在普及盾构隧道技术并促进其应用和发展。
关键词：盾构隧道盾构机的选型盾构机始发盾构机掘进施工管理1.新建隧道与地下工程开挖方法预测分析盾构法将成为21世纪中国隧道施工的主要方法之一。
中国面对平均每年290公里需要开挖的各类隧道（岩石中、土层中、海底中等），隧道掘进机法（TBM、盾构法和顶管法）、钻爆法、沉管法和浅埋暗挖法等都会在实际工程中使用，但当工期对经济效益和生态环境有重大影响而掘进工作面又受限制的情况下，面对速度、环保、效益等这些问题，盾构将成为人们的首选。
2.盾构机在国内的应用前景领域（1）西部开发将修建大量铁路和公路隧道（2）开发利用城市地下空间将建设的地下隧道工程（3）水利、水电站地下隧道工程（4）长大跨海越江隧道工程（5）南水北调工程将要开挖大量输水隧道3.盾构施工与矿山法施工具有以下优点：1、地面作业少，隐蔽性好，因噪音、振动引起的环境影响小；2、自动化程度高、劳动强度低、施工速度快；3、因隧道衬砌属工厂预制，质量有保证；4、穿越地面建筑群和地下管线密集的区域时，周围可不受施工影响；5、穿越河底或海底时，隧道施工不影响航道，也完全不受气候影响；6、对于地质复杂、含水量大、围岩软弱的地层可确保施工安全；7、在费用和技术难度上不受覆土深度影响4.盾构法施工也存在一些缺点：1、一次性投入大，施工设备费用较高；2、覆土较浅时，地表沉降较难控制；3、用于施作小曲率半径（R＜20D）隧道时掘进较困难。
5.盾构机简介5.1盾构机介绍德国海瑞克公司生产的加泥型土压平衡式盾构机，盾构主体外径6.25~6.28米，长8.5米（含盾尾、中体、前体、刀盘四部分）。
盾构始发及接收端头地层加固施工方案(修改)
盾构始发及接收井端头地层加固施工方案1.工程概况唐山市曹妃甸工业区1号路综合管廊工程采用2根DN5500的盾构管道,建设2条廊道，长1046。
422m。
本工程中纳入综合管廊的管线包括：8回10KV电力电缆、2×DN1200热力管、DN600再生水管、DN500给水管、DN800油田废水管、4×DN1200原水管（其中2根原水管作为远期预留）.管廊概述：管廊采用盾构法施工，由两条平行的DN5500的单圆隧道构成。
隧道平面为直线,V形纵坡，最大坡度为4。
5％，施工最大覆土厚度为28.2米,单线长为1046.422米.工作井概述：工作井下部采用沉井施工.南岸工作井长31。
8米，宽24。
6米,深14.13米,为盾构提供始发场地；北岸工作井长14.2米，宽25 米，深20米，为盾构接收井.1.1.工程简介综合管廊工程盾构隧道南岸始发端头东、西线洞口及盾构接收井进洞端头东、西位于软弱地层,需要进行端头地层加固处理.为满足管廊盾构法施工，需分别对南、北岸盾构井端头加固区进行土层加固处理。
采用三轴搅拌桩(套打)，桩体搭接长度大于250mm、旋喷桩进行土层强加固及弱加固.1.2.工程地质及水文地质情况1.2.1.工程地质（1）南岸盾构始发工作井（2)北岸盾构接收工作井1.2.2.水文地质地表水为海水，水深2～3m。
本工程设计低水位0。
3m,百年一遇高潮位4。
47m,最高通航水位3。
05m，最高防潮水位7。
7m。
地下水属孔隙潜水，含水层主要为粉细砂层.补给来源主要由大气降水、海水渗透补给,途经短，水量丰富,排泄以蒸发为主，深度 70m以内基本是粘性土,水量较少。
地下水位埋深在2。
2~3。
5m之间,地下水位标高为—0。
4~1。
05m之间.2.施工准备1、现场准备：搅拌桩施工场地应事先平整，清除桩位处地上、地下一切障碍包括大块石、树根和生活垃圾等，场地低洼时应回填粘土，不得回填杂土，查清地下管线的位置及确定架空电线的位置高度，做好临时截、排水设施，作好施工准备，以及供水供电线路、机械设备施工线路、机械设备放置位置、运输通道等。
盾构始发和到达端头加固施工工艺工法(优秀工作范文)
盾构始发和到达端头加固施工工艺工法QB/ZTYJGYGF-DT-0405-2011城市轨道交通工程有限公司王联江1 前言1.1工艺工法概况盾构始发和到达时,工作面将处于开放状态且持续时间较长,工作面的稳定与否直接影响盾构始发和到达安全.对始发和到达端头地层加固,要使加固体的强度,均匀性和止水性满足长时间开放状况下洞门的稳定性要求,并满足设计和相关规范要求,防止出现工作面涌泥、涌砂,甚至坍塌等情况的发生,确保盾构施工安全顺利.盾构始发和接收端头加固常规采用的方法主要有：注浆法、深层搅拌桩、高压旋喷桩、冻结法、素砼地下连续墙（钻孔灌注桩）以及降低地下水位等工法.其主要目的是提高软弱地基的承载力,降低地下水位,保证地基的稳定,防止出现工作面涌泥、涌砂,甚至坍塌等情况的发生,确保盾构施工安全顺利.1.2工艺原理由于盾构始发和接收时的荷载较大,端头所处地层土质又较软弱,强度不足或压缩性大,不能在天然地基上直接施工时,可针对不同情况,采取各种人工加固处理的方法,以改善地基性质,增加土体的稳定性,减少地基变形和基础埋置深度.地基加固的原理是：将土质由松变实,将土的含水量由高变低,起到固结、稳定、止水的效果,即达到地基加固的目的.2 工艺工法特点2.1根据盾构隧道所处的地层情况,结合现场实际情况,确定技术可行,经济合理的加固方案.2.2常规采用深层搅拌桩,加固体均匀性好,强度、止水性和抗渗性满足设计要求.2.3组合采用加固+降水的方案,在满足施工的前提下,大大降低了施工风险.2.4采用监测信息化技术指导施工,使施工质量、安全始终处于受控状态.2.5提高土的抗剪强度,防止过大的剪切变形和剪切破坏,提高地基承载力；2.6降低土的压缩性,减小地基变形和不均匀沉降；2.7改善土的渗透性,减小渗流量,防止地基渗透破坏；2.8改善土的特性,减轻振动反应,防止土体液化.3 适用范围本工艺工法适用于盾构始发和到达施工.4主要引用标准4.1《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299）；4.2《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446）；4.3《地基与基础工程施工及验收规范》(GB50208)；4.4《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202）；4.5其他国家现行有关施工及验收规范、质量技术标准.5 施工方法盾构端头加固体的强度、均匀性及止水性是施工控制的三个重要方面.加固效果应满足洞门破除后加固体能有效抵挡洞门处水土压力,有一定的强度,整体性和自稳能力,且能有效封堵地下渗水.端头土体加固方案设计应在对地质条件、地面环境和地下管线详细调查了解的基础上,充分考虑场地条件施工工期等要求,经技术、经济比较后确定安全可靠的加固方案.在加固方案的选择上,不论采用哪种方案进行加固,一定要考虑在加固体和围护结构之间设孔注浆,以封堵加固体与围护之间的施工冷缝,封堵可能存在的来水通道.5.1 端头加固范围为保证洞门破除的安全和盾构机始发进入加固体（或到达时破开洞门）时端头土体的自稳性和水稳性,盾构始发和到达端头需进行加固处理,其加固范围一般为隧道上下左右各3米,加固长度始发端头为盾构机盾尾完全进入橡胶帘布时盾构机全部在加固体并且至少还有2米在加固体内,到达端头为盾构机破开土体露出刀盘时盾构机已经进入加固体2米.同时要求在加固体与围护结构之间设置一排注浆孔,在盾构始发前,需进行压密注浆,封堵可能产生的施工冷缝.5.2 端头加固方法目前常见的端头加固方法主要有：注浆法、深层搅拌桩、高压旋喷桩、冻结法、素砼地下连续墙（钻孔灌注桩）以及降低地下水位等工法,各工法见表1.表1 端头加固工法汇总表5.3加固方案设计举例根据地质条件和以往设计、施工经验,端头加固方案往往是几种工法的单独使用或组合使用,根据工程具体情况而定.举例如下：【例1】苏州地铁1号线会展中心站端头隧道范围内地层为粉砂层,为良好的赋水、透水底层,隧道埋深为9.27米,经采用ф600米米＠300米米单重高压旋喷桩配合ф850米米＠600米米三轴深层搅拌桩进行端头加固施工,其中单重高压旋喷桩在车站顶板完成后施工.在加固体外侧和中部设置共3个降水井备用（围护桩背后漏水检测中若发现有漏水、漏砂现象,进行降水作业）.降水作业在盾构始发时进行.见图图1 苏州会展中心盾构始发端头加固平面示意图【例2】武汉地铁4号线工业四路站端头隧道范围内地层为粉质粘土与粉土、粉砂互层、粉细砂,承压水水头在地面以下2.99～1.22米,相当于绝对标高18.29～19.18米,承压水头标高年变化幅度在3.0～4.0米之间.经采用ф800米米＠600米米三重高压旋喷桩配合水平注浆,辅助以降水进行加固.见图2.图2 武汉工业四路站盾构始发端头加固平面示意图【例3】广州地铁3号线客～大区间大塘站北端头地层由上而下依次为：<1>杂填土、<2-1>淤泥及淤泥质土层、<4-1>冲洪积土层、<5-1>可塑或稍密状残积土层、<5-2>硬塑或中密状残积土层、<6>全风化泥岩、<7>强风化粉砂岩等地层.【例4】南京地铁2号线集庆门大街站端头隧道范围内地层为淤泥质粉质粘土（②-2b4）,地下水具有承压性.盾构图3 南京集庆门大街站站盾构接收端头加固平面示意图6 工艺流程及操作要点端头土体加固方案设计应在对地质条件、地面环境和地下管线详细调查了解的基础上,充分考虑场地条件施工工期等要求,经技术、经济比较后确定安全可靠的加固方案.6.1 施工工艺流程6.1.1 地基土加固1 搅拌桩图4 搅拌桩施工工艺流程图2 旋喷桩图5 旋喷桩施工工艺流程图3 注浆图6 注浆加固工艺流程图6.1.2 降水施工图7 轻型井点降水工艺流程图6.1.3 冷冻法加固图8 冻结加固工艺流程图6.2 操作要点目前常见的端头加固方法主要有：注浆法、深层搅拌桩、高压旋喷桩、冻结法、素砼地下连续墙（钻孔灌注桩）以及降低地下水位等工法.根据施工原理和施工方法一般分为3类：一是旋喷、搅拌、素墙等地基土加固类型；二是降水固结类型；三是冷冻法加固.6.2.1 搅拌桩施工要点开机前必须探明和清除一切地下障碍物,须回填的部位要分批回填夯实,以确保桩的质量.桩机行驶路轨和轨枕不得下沉,桩机垂直偏差不大于1%.水泥宜采用P42.5级普通硅酸盐水泥,参入比8%～16%,可根据情况参入不同类型外加剂.桩与桩搭接时间不应大于24h,若超过,应在第二根桩施工时增加20%注浆量,同时减慢提升速度；若相关时间太长,第二根无法搭接,应在设计认可下采取局部补桩或注浆措施.6.2.2 旋喷桩施工要点设备安装平稳对正,开孔前须严格检查桩位和开孔角度.确保引孔深度达到设计要求.保持引孔泥浆性能,孔壁完整,不坍孔,确保高喷管顺利下至孔底.高喷管下至距孔底0.5米时,应先启支浆泵送浆,同时旋转下放,下到孔底（开喷深度）后,再启动高压泵和空压机,各项参数正常后方可提升.高喷作业中,必须注意观察气、浆压力和流量达到设计要求,发现异常,要立即停止提升,查明原因,及时处理.分节拆卸高喷管时,动作要快,尽量缩短停机时间.因故停机（卸管或处理故障）时,需将近高喷管下放至超过原高喷深度0.3～0.5米处,重新开机作业,以避免固结体出现新层.6.2.3 注浆法施工要点注意测量钻孔中的涌水量,并做好记录.注浆时必须观测井壁变化,发现有漏浆时,根据现场情况采取切实可靠措施.当达到规定注浆压力时,持续10分钟即停止注浆.注浆间歇或注浆结束必须冲洗注浆管路.注浆加固实施前,应进行工艺性试验,调整水灰比和注浆压力,要求扩散半径0.4～0.6米.6.2.4 降水法施工要点成孔用泥浆护壁,孔口设置护筒,以防孔口塌方,并在一侧设排泥沟、泥浆坑.安装水泵前,用压缩空气洗井法清洗滤井,冲除尘渣,直到井管内排出的水由浑变清,达到正常出水量为止.水泵安装后,对水泵本身和控制系统作一次全面细致的检查,合格后进行试抽水,满足要求后转入正常工作.观测井中地下水位变化,作好详细记录.6.2.5 冻结法施工要点开孔间距误差控制在±20米米内.在打钻设备就位前,用仪器精确确定开孔孔位,以提高定位精度.按要求钻进、用灯光测斜,偏斜过大则进行纠偏.钻进3米时,测斜一次,如果偏斜不符合设计要求,立即采取调整钻孔角度及钻进参数等措施进行纠偏,如果钻孔仍然超出设计规定,则进行补孔.冻结管（含测温管）采用丝扣联接加焊接.管子端部采用底盖板和底锥密封.冻结管安装完,进行水压试漏,初压力0.8MPa,经30分钟观察,降压≤0．05MPa,再延长15分钟压力不降为合格,否就近重新钻孔下管.为确保冻结施工顺利进行,冷冻站安装足够的备用制冷机组.冷冻站运转期间,要有两套的配件,备用设备完好,确保冷冻机运转正常,提高制冷效率.冷冻机组的蒸发器及低温管路用棉絮保温,盐水箱和盐水干管用50米米厚的聚苯乙烯泡沫塑料板保温.设备安装完毕后进行调试和试运转.在试运转时,要随时调节压力、温度等各状态参数,使机组在有关工艺规程和设备要求的技术参数条件下运行.7 劳动力组织一般根据加固工程量及现场场地情况,进行人员安排.表2 单工作面作业劳动组织表注：冷冻法施工时,需要配合人员较多,一般为48人.8 主要机具设备8.1 搅拌桩施工机具表3 搅拌桩主要施工机具8.2 旋喷桩施工机具表4 旋喷桩主要施工机具8.3 冷冻法施工机具表5 冷冻法主要施工机具9质量控制9.1高压旋喷加固9.1.1 易出现的质量问题1先进行试桩施工,确定使用的施工配合比.2桩的垂直度控制不够导致桩底分叉、侵限等.3喷浆量不足导致搅拌不均匀.4水泥浆拌制时间过长,导致浆液不能使用.5旋喷过程中,注意对注浆压力的控制.9.1.2 保证措施1水泥浆宜在旋喷前一小时内搅拌,喷浆过程中冒浆应控制在10～25％.相邻两桩施工时间间隔不超过48小时,间距不小于2米.2成桩过程中钻杆的旋转和提升必须连续不中断,拆卸钻杆续喷时,注浆管搭接长度不得小于100米米.3在高压喷射注浆过程中出现异常情况时,应及时会同监理工程师查明原因并采取措施补救,排除故障后复喷高度不得小于500米米.4施工过程中应对附近防汛墙、地面、地下管线的标高进行监测,当标高的变化值大于±10米米时,应暂停施工,根据实际情况调整压力参数后,再行施工. 9.2 搅拌桩施工9.2.1 易出现的质量问题1关于施工用配合比,应先进行试桩施工,确定使用的施工配合比.2桩的垂直度控制不够导致桩底分叉、侵限等.3喷浆量不足导致搅拌不均匀.4水泥参量不足,达不到设计要求的承载力.9.2.2 保证措施施工中除了加强施工参数的控制外,还需从以下几个方面进行质量控制.1垂直度：根据要求,基坑围护结构允许垂直度偏差必须控制在3/1000以内,对桩位放样、桩机垂直度校正都必须严格控制,按照规范要求进行施工.2水泥用量：水泥掺入量暂按35%考虑,水泥掺入量的大小直接影响到端头加固的强度是否满足设计要求,在施工中要求均匀、连续的注入拌制好的水泥浆液,钻杆提升完毕时,设计水泥浆液全部注完.3搅拌水泥土的均匀性：为了达到搅拌水泥土的均匀混合,开动灰浆泵待水泥浆液到达搅拌头时,边注浆、边搅拌、边提升（下沉）,使得水泥浆和原地基土充分拌和,提升到桩顶设计标高后再关闭灰浆泵.4施工深度：施工中必须严格控制,利用桩机钻杆长度以及型钢顶标高来控制.5搅拌桩的咬合施工：三轴搅拌桩搭接施工以是依靠搅拌桩套钻一孔来实现的,为保证端头加固的作用,采用单侧挤压式施工.9.3冷冻法加固施工9.3.1 易出现的质量问题1在管路连接时,对管路的密封性的检查.2加入盐水后,及时对盐水的比重进行复查.3运行过程中,注意对盐水液面的观察并做好记录.4运行过程中,注意对盐水温度的检查.5开挖前,应先施工探孔,结合测温的情况综合分析加固质量.6打孔时,如果孔位偏差过大,应在旁比补打加强孔.7过程中注意对测温孔、泄压孔的保护.9.3.2 保证措施1认真分析该工程地质资料,精心编制施工技术设计和施工组织设计.2控制冷冻孔和冻结器施工质量,确保冻结质量符合要求.3严控冷冻站安装质量,提高制冷效率,确保盐水降温符合要求.4测温孔布置在相邻冻结孔终孔间距较大的界面上.具体位置由现场技术负责人和项目经理共同商定.测温管的下放及焊接严格按冻结孔的质量要求施工,并及时绘制偏斜平面图.5钻进时,应按深度及地层情况的需要,及时增减钻铤,要求作到均匀、匀速钻进,严禁忽快忽慢,压力忽大忽小.6冻结管应进行地面配组,丈量全长,做好记录,下管时应清除管内异物,保持清洁,试压封口后,应及时将冻结管周围的空隙用土填实,防止泥浆串孔.7偏斜.冻结孔平均偏斜率不得大于0.5%,冻结孔终孔间距不大于设计值,否则应予以补孔,冻结深度应满足设计要求,下管长度应不小于设计冻结深度.8测斜.冻结孔施工过程中使用灯光经纬仪进行终孔和成孔测斜并及时绘制冻结孔偏斜平面图.10．安全措施在整个土体加固的过程中,针对各项工艺,有不同的安全注意事项和相应的保证措施,具体如下：10.1 旋喷桩10.1.1 主要安全风险分析旋喷桩施工的安全风险主要有以下几个方面1压力阀的失效,空压机的安全性检查.2设备所在施工区的地基承载力满足要求.3在装、拆钻杆过程中的掉落伤人等.10.1.2 保证措施1对加固范围内的管线、障碍物仔细调查,防止出现意外管线损坏.2桩机通过场区前,对软弱地段进行适当处理,防止桩机陷入.3桩机移动过程中,一定要平稳；钻进过程中要尽量打开斜撑.严防设备倾倒.4施工前,对施工区域做好标识,防止无关人员进入造成意外伤害.5浆液拌制过程中,各个环节需严密配合.10.2 搅拌桩10.2.1 主要安全风险分析一般采用的三轴或双轴搅拌桩机由于设备大,高度高,对施工场地的要求相对较高,主要安全风险有以下几点：1三轴或双轴设备的倾覆,特别是在有台风的地区施工,应有有效的设备加固措施.2三轴配套使用的水泥罐,由于高度高,自重大,应在加强基础的同时,做好拉结（防风）.3三轴高压输送的浆液,应有专人负责对管路进行维修、保养,防止过程中浆管的破损伤人.10.2.2 保证措施1对加固范围内的管线、障碍物仔细调查,防止出现意外管线损坏.2桩机通过场区前,对软弱地段进行适当处理,防止桩机陷入.3桩机移动过程中,一定要平稳；钻进过程中要尽量打开斜撑.严防设备倾倒.4施工前,对施工区域做好标识,防止无关人员进入造成意外伤害.5浆液拌制过程中,各个环节需严密配合.10.3 冷冻法10.3.1 主要安全风险分析冷冻法加固一般的安全风险主要有以下几个方面：1冻结孔施工时孔位偏差较大,导致不能达到冻结交圈的要求.2冻结过程中的盐水损失严重,盐水渗入土体中,导致土体不能被加固.3冻结过程中,盐水进出的温度变化不稳定,导致冻结效果不能达到设计要求.4探孔中的涌水涌砂,应立即加强冷冻,必要时可采用液氮加强冻结.10.3.2 保证措施1冷冻孔开钻前应提前查明地下管线及地下建（构）筑物,对有影响的应及时提出改移和保护措施,切记没有查明不得进行施工.2机械移位,必须切断电源,必须有专人照管电缆.3在危险地段设立安全标志.4联络通道在开挖前制定相关应急预案,确保万无一失.5钻孔过程中出现涌水、涌砂时,及时进行二次补偿注浆.6钻进过程中,遇到不明气体时,先探测其成分和浓度,安全后方可继续施工.11 环保措施端头加工过程中,容易出现扬尘、地下水污染、市政管井堵塞、道路污染等情况.为将因端头加固带来的环境污染降到最低,特从以下几个方面着手：11.1粉尘治理、噪音治理和水浆污染治理三同时.特别是噪音控制,计划分时段施工.尽量在夜间做辅助工作,大型机械设备不起动,以减少扰民.11.2需采用发电机的加固部位,需增设隔音棚,将噪声尽量降到最低.11.3泥浆及置换土及时清理,归并泥浆池,尽量缩短污染时间.11.4保持现场平面整洁,各种材料、机具、操作台按平面图位置堆摆整齐.11.5定时对现场进行撒水,以防起风扬尘.11.6加固设计方案采用的浆液必须经过检测,对地下水等无污染.11.7定期对加固端头周边的管井进行检查,防止加固过程中出现串浆等现象堵塞管井.12 应用实例12.1工程简介由中国中铁一局城轨分公司承建的南京地铁二号线集庆门大街站～茶亭站～莫愁湖站～汉中门站盾构区间隧道.盾构始发和接收共计12次,端头加固6次.其中由于集庆门端头地质情况复杂,地下水和长江及秦淮河水系有一定联系,最终采用了冷冻法加固施工.12.2施工情况项目部在加固过程中,严格按照设计和规范要求,实施过程中,项目组织精兵强将,合理组织施工,对端头加固的各个环节进行全程跟踪,根据各项施工记录数据和盾构穿越过程中的记录,预设的各项指标均达到要求,满足设计和规范要求,为盾构安全施工提供了保证.12.3工程结果评价南京地铁二号线TA07标区间盾构端头加固取得了成功,保证了施工工期和质量,同时降低了施工风险,保障了施工安全,得到了业主、监理、设计单位以及上海、南京地铁方面专家的一致肯定和表扬,同时也取得了很好的经济效益和社会效益.2008年被南京地铁公司评为安全文明施工工地,优质优价单位.2010年别集团公司评为优质工程奖,形成的科研论文或股份公司二等奖,集团公司一等奖.12.4建设效果及施工图片图9 端头加固三轴设备图10 三轴搅拌加固图11 三轴搅拌加固图12 三轴注浆泵图13 三轴搅拌加固图14 高压旋喷桩引孔图15 水平冷冻孔图16 垂直冷冻孔图17 冷却塔。
盾构施工端头加固技术
冻土断面：
若f>D/5，则认为满
足周围固定条件，但
f'
在实际设计中，考虑
f
到竖井墙背面地基扰
动，临时墙施工时对
D
竖井墙体有加热影响
等，所以对冻土厚度
T，取f>T/2，冻结附
f'
着长度取f’>2.5m。
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冻结管直径及埋设间距：冻结管直径根据钻 孔直径和施工特性采用，多为3寸或4寸管， 埋设间距根据施工特性和经济性一般定位 60cm～100cm。
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5、洞口处的地下障碍物 如桥台、木桩、钢筋混凝土桩、回填的大石
块、废钢材等。这些障碍物埋深大小不等， 如果在盾构通过的位置上，则必须人工进入 盾构开挖面将其排除。遇到形状大、重量重、 长度长的障碍物，地面挖孔人工处理困难的， 还需在开挖后人工进仓处理。
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加固体设计还要考虑的因素
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1、控制地表沉降，端头不坍塌。
始发、到达前往往需要凿除洞口井壁的 混凝土，割断钢筋，以满足盾构顺利进 出洞，而洞口的井壁混凝土有时要达到 800mm或更厚，凿除时间长，要避免凿 除过程发生坍塌，更要避免因开挖面暴 露时间过长而坍塌或造成过大地表沉降。
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2、控制水土流失。
盾构始发进入加固体，或盾构到达穿过加固 体时，在含水量较高、水平渗透系数大的含 砂层、卵石层等地层，盾构进出洞容易造成 水土流失。
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（1）渗透注浆：浆液在压力作用下，渗入土 的孔隙和岩石裂隙中，将孔隙中自由水和空 气排挤出去，但不改变土体结构和原状。浆 液凝固后将土颗粒粘结在一起，使土层的抗 压强度和抗渗性提高，只适用于中砂以上的 砂性土和有裂隙的岩石。固结状态是球形。
盾构进出洞端头加固施工方案已阅
盾构进出洞端头加固施工方案一、背景随着城市化进程的加快，地下空间的开发和利用越来越广泛。
在这个过程中，盾构技术因其具有高效、安全、环保等优点被广泛应用。
盾构机进入地下后，往往需要通过洞端头与地面相连，而这个地下施工安全难度较大。
为了确保施工质量和安全，必须对进出洞端头进行加固和稳定，本文就盾构进出洞端头加固施工方案进行了探讨。
二、加固原理在盾构机进入地下之前，需要在地面上开挖一定深度的明挖段，以便安装组装盾构机。
同时，为了将盾构机与地面相连，需要在盾构机进入隧道之后，加固洞口。
加固的目的是为了提高地下空间的承重能力，避免因为地下水位升高或者地面震动等因素，导致隧道和洞口倒塌，从而危及盾构机的施工安全，严重的话还会危及施工人员的生命安全。
在盾构进出洞端头加固施工方案中，一般通过加强洞口的封闭性和提高洞口的宽度来保证施工的安全性和稳定性。
三、方案设计1.加固设施的设计根据实际工程情况，选择适合的加固设施。
一般情况下，有钢筋混凝土、钢材和人工挖掘加固等几种方案可供选择。
选择何种方案需要考虑到实际施工条件和工程成本。
2.洞口加固方案针对不同工程洞口的形状和尺寸，设计不同的加固网架和支撑体系。
一般的方案是，根据施工需要，在洞口上设置混凝土加固环，并根据洞口尺寸进行板钉的设置。
然后在洞门周边混凝土周边钢筋加固，以增强其承载力。
最后根据洞口形状和密度设置加固杆，保障施工的安全性和稳定性。
3.加固施工细节在加固施工过程中，需要严格遵循安全规程，保障施工人员的生命安全和设施的稳定性。
加固前，需要将洞口内的杂物清理干净，以减轻加固物料的重量和防止施工过程中的破坏；同时，需要将加固物料按照施工顺序进行排列，以确保加固过程的正常进行。
在钢筋混凝土加固时，需要按照钢筋混凝土的优先顺序进行加固，由浅到深转化，并表示钢筋架构，以确保施工稳定和强度。
四、加固施工管理1.施工能力的评估施工前需要评估加固施工的能力，以确保施工员能胜任加固施工工作，消除施工过程中的隐患。
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中铁隧道集团有限公司技术中心 李建华
主要内容
一、前言 二、主要问题及对策 三、端头处理理论 四、盾构始发技术 五、盾构到达技术 六、工程实例 七、认识与体会
一、前言
随着盾构施工技术的日益成熟，盾构法在城市 地铁及公路、水下隧道等市政工程和城际轻轨、铁 路等工程中得到广泛的应用，如何规避盾构施工的 风险，特别是规避重大事故，是施工中重点关注的 问题。
一、前言
南京地铁某区间盾构始发事故 大股涌水涌砂，右线隧道外侧地面塌陷，左 线隧道发生沉降和水平位移，严重开裂渗水。
一、前言
广州地铁珠江新城盾构始发事故 硐门密封下部出现较大涌水涌砂渗漏，30分 钟涌水量达300多方，夹带涌砂量160余方。
二、主要问题及对策
1
盾构隧道一般埋 深较大，盾构始 发及到达竖井在 局部拆除挡土构 筑物后，端头土 体临空面主动土 压力失去支挡平 衡，极易产生坍 塌
8.9cm或10cm；埋设间距兼顾到施工性和成本因素
一般定为80cm。
三、端头处理理论
冻结法—施工及注意事项
用冻结法进行始发保护，多采用从地面竖直冻结的方式。 到达处多采用从竖井水平冻结的方式，加固强度大且稳定。 存在流动地下水时，因推进速度不可能达到 1 ～ 2m/ 日， 因此要注意地下水状况和竖井内的漏水情况。 形成冻土需要的时间，因条件而异，一般需40～60日。 冻土会产生冻胀和解冻沉降，特别是在粘性土层场合下， 对此应采取必要的措施也很重要。 冻结法是一种不得已的办法，需充分考虑盾构设备本身 的要求。
三、端头处理理论
冻结法—加固断面
在冻土圆板模型试验和解析中，若孔径f ≥D/5，则认 为满足周围固定条件，但在实际设计中，考虑到竖井墙背
面地层扰动，临时墙施工时对竖井墙体有加热影响等，所
以对冻土厚度T，取f>T/2，冻结长度取f≥2.5m。
三、端头处理理论
冻结法—冻结管直径及埋设间距 考虑到钻孔直径和施工性冻结管直径采用
水分离的荷载，在透水性差的粘土看作是土水一
体的荷载进行评价。
三、端头处理理论
高压旋喷注浆—计算方法
计算模型(高压喷射注 浆法)
砂质地层
将加固层看作是用竖井挡 土墙支承的圆板来进行结 构计算，确定加固宽度 粘土地层
假定为拆除临时挡土墙时 形成的圆弧滑动面来确定 加固范围
三、端头处理理论
高压旋喷注浆—设计强度和安全系数
四、盾构始发技术
盾构始发的定义
在预先建造好的盾构工作井 内，将盾构机准确地搁臵基座上，
待盾构组装调试完毕后，向地层
内沿设计轴线掘进。
四、盾构始发技术
始 发 作 业 流 程
四、盾构始发技术
盾构始发准备—盾构基座安装
基座必须具有足够的刚度、强度。 安装前测量放样，准确定位始发基座，轨道上涂抹硬 质润滑油，减少推进阻力 基座坡度（盾构机中心坡度）略大于隧道设计轨道坡度
三、端头处理理论
端头处理的意义
在盾构始发与到达 掘进时，随着竖井 挡土墙的拆除，端 头土体的结构、作 用荷载和应力将发 生变化，必须进行 端头处理
盾构法隧道施工中， 端头处理是始发、 到达技术的一个重 要组成部分，端头 处理的成功与否直 接关系到盾构能否 安全始发、到达
合理选择端头处 理施工工法和必 要的监测手段， 是保证盾构法隧 道顺利施工的非 常重要的环节
盾构始发准备—洞门密封设备安装
d、成都地铁泥水盾构洞口密封
筋板 环板2 环板1 圈板
环板3
四、盾构始发技术
盾构始发准备—洞门密封设备安装
d、成都地铁泥水盾构洞口密封
四、盾构始发技术
盾构始发准备—安装反力架
反力架、负环管片位臵的确定依据 反力架的位臵确定主要依据是洞口第一环管片的起始位臵、 盾构的长度以及盾构刀盘在始发前所能到达的最远位臵。 最少负环管片环数N的确定 N=（Dls-Df+LTBM）/Ws D1s：设计第一环管片起始里程，m；
四、盾构始发技术
盾构始发准备—洞门密封设备安装
a、扇形压板式洞口密封
四、盾构始发技术
盾构始发准备—洞门密封设备安装
b、折页式洞口密封
四、盾构始发技术
盾构始发准备—洞门密封设备安装
c、武汉过江隧洞泥水盾构洞口密封
注浆管 油脂加注孔
洞门钢环 翻版 第一道帘布橡胶
止水箱 翻版
第二道帘布橡胶
四、盾构始发技术
2
在深层高水头动 水压作用下，会 产生严重的水土 流失
3
如果端头土体 （尤其是软土地 层及砂土层）未 经加固及止水处 理，这些作用综 合将使地面产生 地面沉陷、隧道 坍塌
二、主要问题及对策
盾构始发与到达的土工问题
1
端头井加固效果 不好，造成开洞 门时失稳，引起 土体坍塌和水土 流失
2
端头加固长度不 足，盾构始发与 到达时易造成盾 尾或刀盘处水土 流失，严重时引 起地面塌陷
三、端头处理理论
消除构筑竖井时造成的周围土体松动
端 头 处 理 的 目 的
防止拆除临时挡土墙时振动的影响
使地层自稳及防止地下水流入
防止因压力不足引起的掘削面坍塌 防止地表沉陷或对埋设物的影响
三、端头处理理论—设计基本要求
土体纵向加固范围（无水：粘土层）
始发端头加固长度不小于6m；
到达端头在地质条件较差时加固长度不小于3m。
在盾尾内弧面的两侧，为管片
在盾尾内的定位做好准备
四、盾构始发技术
注意事项—管片定位
四、盾构始发技术
注意事项—负环加固
盾构始发时负环管片周围没有约束，必须在管片四周尽可 能地加上各种支撑，保证盾构机向前推进时负环管片不会失稳。
四、盾构始发技术
注意事项—管片拉紧
由于洞口的几环管片在负环和反力架没拆除之前管片之间有
盾构
三、端头处理理论—设计基本要求
土体纵向加固范围（有水：砂砾、粉砂层） L=盾构长度+（2~3）B
其中，B为管片宽度
盾构
三、端头处理理论
端头土体加固主要方法
注浆法
深层搅拌
注浆 高压旋喷 注浆 冷冻法
三、端头处理理论
注浆加固
惯用的计算方法，是以加固后地层的抗剪阻力对抗拆 除临时墙有可能进入竖井的土块的计算模型进行研究的。
四、盾构始发技术
切除始发洞口维护结构 施工步骤 凿除砼保护层，将外层钢筋焊割掉； 盾构推进至洞门时，将剩余钢筋焊割掉，凿除剩余 维护结构，凿除完毕后快速拼装负环管片 注意事项 凿除最后一层混凝土后，及时检查始发洞口净空尺 寸； 确保无钢筋、混凝土侵入设计轮廓范围之内。
四、盾构始发技术
LTBM：盾构长度，m；
Df：洞口维护结构在完成第一次凿除后的里程，m； Ws：管片环宽，m；
盾构机始发反力支撑系统
四、盾构始发技术
盾构始发准备—安装反力架
反力架、负环钢管片位臵的确定 在确定完始发最少负环管片环数后，即可直接定出反力架及 负环管片的位臵。 反力架端部里程Dr＝D1s－N×Ws 反力架、始发台的定位与安装 在盾构主机与后配套连接之前，安装反力架。 安装时反力架与车站结构连接部位的间隙要垫实，保证反力 架脚板有足够的抗压强度。 偏差控制：反力架左右偏差±10mm之内，高程偏差±5mm之内， 上下偏差±10mm之内。始发台水平轴线的垂直方向与反力架 的夹角＜±2‰，盾构姿态与设计轴线竖直趋势偏差＜2‰， 水平趋势偏差＜±3‰。
盾构机始发基座
四、盾构始发技术
盾构始发准备—洞门密封设备安装
施工步序： ① 在车站结构的施工工程中，做好始发洞门预埋件的埋 设工作，在埋设过程中预埋件必须与车站结构钢筋连 接在一起； ② 在盾构正式始发之前，先清理完洞口的碴土，再完成 洞口密封的安装。 洞门密封形式： 压板式和折叶式，其中折叶式越来越被人们所认可。 在泥水盾构的使用过程要采用密封水箱的方式进行洞 口密封加强。
三、端头处理理论
高压旋喷注浆—效果图（效果好）
三、端头处理理论
高压旋喷注浆—效果图（搭接一般）
三、端头处理理论
高压旋喷注浆—效果图（无搭接）
三、端头处理理论
高压旋喷注浆
三、端头处理理论
冻结法 冻结法是将自然
状态下不均匀的地
层通过冻结变成具
有均匀力学性质的
冻土
三、端头处理理论
冻结法—计算方法 竖井前造成的冻土，是止水性好、强度高 的加固层。作用于冻土的垂直荷载按总土、水 压力考虑，水平荷载按静态土压和水压考虑。
3
盾构下半部土体 受到扰动，承载 力降低，造成盾 构始发时头部下 倾
二、主要问题及对策
主要技术措施
合理进行地层 加固，提高地 层的强度、止 水性、均匀性、 整体稳定性
通过降水，提 高土体的强度
采用双层洞门 密封装置，减 少从盾壳外圈 漏浆
合理控制掘进 参数，减少对 土体的扰动
三、端头处理理论
端头处理的概念 盾构始发、到达以及盾构穿越已建风道、联 络通道等既有建（构）筑物时，由于地层土体自 稳能力较差而采取相应辅助工法对始发与到达端 头区域工作井周围一定范围的土体进行改良加固 处理的过程。
塑性范围 (R) 可按隧道上部松动的方法推求，即挖 掘地层的情况下，地中土应力失去平衡，在掘削断面的 周围将产生附加应力。
三、端头处理理论
高压旋喷注浆—有效直径的设定和配臵
高压喷射注浆法所形成的直径，随施工地层的性质和
施工深度而变化，一般根据地层的N值进行设定。 砂砾地层和粘聚力大的粘土层，有时不能形成满意的 加固桩。另外，在施工深度超过40m时，应谨慎设定。
技术
注意事项
整体始发
如果有条件尽量采取盾构机与
拖车整体始发的方式，整体始 发的好处是工序衔接紧凑，快