客大盾构区间端头井加固技术比选
肖瑞传
（中铁一局集团城市轨道交通工程分公司）
摘要本文以广州轨道交通三号线客大盾构隧道为背景，针对土压平衡盾构进出洞，探讨和分析了几类不同的可适用土压平衡盾构施工的进出洞方案，并比较了几种不同方案的优缺点，提出了适用于客大盾构隧道的进出洞方案。
关键词土压盾构进出洞地基加固钻孔桩搅拌桩
一、前言
近十年来，随着地铁建设的迅猛发展和技术进步、认识地提高，特别是盾构法施工技术所显现的技术优势，盾构法越来越多地被地铁界接受。至今为止，中国地铁已建成地盾构隧道总长超过100km。虽然盾构有许多成功的工程实例，但是使用这种方法也有较大的风险。如盾构隧道只能前进不能后退，一旦盾构机自身出现致命的故障，可能就会产生灾难性的后果。而且使用盾构在对洞口进行加固处理的始发阶段出问题的概率很高，即使是很有经验的盾构施工单位也会发生类似的事故。盾构机在进出洞时，工作面将处于开放状态，这种开放状态将持续较长时间，如果处理不当，地下水、流砂、涌泥等会进入工作井，严重情况下会引起洞门塌方。因此端头加固工作在盾构施工中显得极为重要。本文结合中铁一局集团公司承建的广州轨道交通三号线客大盾构区间端头加固的情况，对盾构始发端头加固方法的选择谈谈笔者的一些体会。
二、工程概况
客大盾构区间为双线盾构法施工隧道。线间距11.4m--15.2m，中间设风井一座。中间风井前后30m范围内为矿山法施工隧道。盾构从大塘站右线进入始发，经中间风井到客村折返线后调头进入左线,经中间风井至大塘站解体吊出。
隧道外径φ6000mm，内径φ5400mm；采用德国海瑞克公司设计制造的φ6250mm土压平衡式盾构进行掘进施工。大塘站始发接收井预留洞口直径为6620mm，洞口中心标高-4.950m，地面标高+6.6m，顶部覆土厚度为8.4m。
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，其中盾构隧道穿越地层为：<5-1>、<5-2>、<6>等地层。盾构隧道覆土厚度约9.6m。大塘站端头地质横断面图见图1-1。
表1-1 地层主要物理参数表
效的封堵洞门围护结构侧的渗水③盾构易破除加固体。
四、盾构进出洞加固方案分析比较
常见的盾构端头井加固可以采用搅拌桩、旋喷桩、水平冰冻及垂直冰冻、SMW工法等方法进行洞口土体加固，但施工成本、施工速度及施工的安全性却各不相同。
1 旋喷桩方案
单纯采用旋喷桩方案，一般是不可取的。因为在旋喷时，大量的土体随旋喷液流走，取而代之的为水泥。在旋喷桩中水泥渗入量约为400kg/m3，初步计算水泥浪费很大，这使得施工成本大大提高，同时土层的性能对桩径影响很大，更重要的是不是每种地层
都能达到理想的旋喷效果，所以现场很少使用。
2 搅拌桩和旋喷桩联合施工方案
由于搅拌桩难以同车站围护结构钻孔桩完全胶结，故在搅拌桩和车站围护结构之间施工旋喷桩。具体做法是先采用搅拌桩对洞口土体进行满堂加固，然而在车站围护结构外进行旋喷桩加固，因该处的土体容易引起漏水、漏泥、地表沉降等现象。
3 “SMW”方案（H型钢待盾构顶住后要拔出）
在水泥土中插入型钢等劲性材料形成加筋水泥土墙，即为“SMW”工法。其中型钢的主要作用为承受水泥土主要作用为弯矩和剪力，水泥土主要作用为止水防渗，同时对型钢还有围箍作用。采用三轴型钻掘搅拌机, 搅拌桩直径800mm，桩心距60cm×68cm，梅花型布置在第1排搅拌桩插入500mm的H型钢。由于由于搅拌桩难以同车站围护结构钻孔桩完全胶结，故在搅拌桩和车站围护结构之间槽壁30cm范围内采用压密注浆。
4水平冻结方案
水平冻结方案是采用水平圆筒体冻结加固方式，即在盾构进出洞的工作井内，在洞口的周围布置一定数量的水平冻结孔，经冻结后，在洞内形成封闭的冻土帷幕，起到盾构破壁时抵御水土压力、防止土层塌落、地表沉降和泥水涌入工作井内的作用。洞口冻结孔一般布置成圆形，为了有利于施工，冻结孔也有布置成方形的。根据冻土帷幕所需厚度、强度及工期安排，可采用单排孔、双排孔或多排孔冻结，以形成所需要的冻土帷幕厚度和强度。一般设计水平冻结深度为5～10m，冻结孔布置圈位比洞口直径大1.6～2m，采用水平钻孔机施工。
5垂直冻结方案
垂直冻结方案是应用板状冻结加固理论设计的，即对盾构进洞口上部的土体布置一定数量的垂直冻结孔，经冻结后，在洞门处形成板状冻土帷幕来抵御盾构进洞破壁时的水土压力，防止土层塌落和泥水涌入工作井内。
垂直冻结可分为全深冻结和局部冻结，全深冻结是对所需要的冻结深度全部冻结，而局部冻结只对盾构穿越的土层范围进行冰冻加固。
6 钻孔桩方案
钻孔桩方案是钻孔桩设在大塘站北端头围护结构外侧，对车站围护结构以外4～6m 范围地层隧道顶部进行搅拌桩加固以提高端头的承载力。由于由于搅拌桩难以同车站围护结构钻孔桩完全胶结，故在钻孔桩和车站围护结构之间槽壁30cm范围内采用压密注浆。
五、结论
钻孔桩加固盾构端头尽管尚是第一次使用，但钻孔桩作为一种成熟的施工方法在其他的工程广泛使用，而且大塘站的围护结构为大直径的钻孔灌注桩，破除洞门的时间长，〈5-2〉、〈6〉地层对于搅拌和旋喷效果不是很好，综合考虑选用钻孔素桩与搅拌桩联合体进行端头加固。沿大塘站北端围护结构外侧盾构隧道左右线洞门处布臵一排（共20根桩），桩径φ800，桩心距800mm，桩身砼长16.5m，采用C15素砼灌注。搅拌桩桩径φ600mm，沿线路方向桩心间距为600mm。
目录 一、工程概况 (2) 1.1 设计概况 (2) 1.2 水文地质 (2) 二、端头加固 (3) 2.1设计情况 (3) 2.2目前加固施工情况说明 (4) 2.3降水情况说明 (6) 三、补救措施 (6) 3.1 降水井 (6) 3.2 洞门水平注浆 (7) 3.3 效果检测 (9) 四、盾构接收期间相关技术保措施 (9) 4.1 接收准备工作 (9) 4.2 接收技术措施 (9) 五、盾构接收期间应急措施 (11) 5.1 事故描述 (11) 5.2 事故应急处理的工作组织 (11) 5.3 事故应急处理方案 (11) 六、接收期间盾构掘进参数 (12) 6.1 接收端概况 (12) 6.2 加固区掘进 (12) 6.3 抵达连续墙，清仓封环 (13) 6.4 切削连续墙掘进 (14) 6.5 托架空推、洞门密封、管片拉紧 (14)
盾构接收端头加固情况说明及处理措施 一、工程概况 1.1 设计概况 区间左线设计起止里程为ZSK21+375.116～ZSK22+101.871，短链0.570m，长度约为726.185m；右线设计起止里程为YSK21+375.116～YSK22+101.871，长度约为726.755m。整个区间覆土厚度为10.489～15.216m。区间设置有一处联络通道兼废水泵房，其中心里程为YSK21+808.980（ZSK21+809.050），采用矿山法施工。 管片外径6m，内径5.4m，环宽1.5m，转弯环最大楔形量38mm，错缝拼装。接收出洞环为486环。 接收端采用三重管Φ800@600旋喷桩加固，加固区长9米，里程YSK22+92.071～ YSK22+101.071。 车站围护结构为地下连续墙，厚800mm，里程为YSK22+101.071～YSK22+101.871。地连墙迎土面钢筋为玻璃纤维筋，背土面为普通钢筋。盾构机刀盘抵达连续墙时，刀盘直接切削玻璃纤维筋通过，背土面的普通钢筋采用人工割除。 车站侧墙厚800mm，外侧里程YSK22+101.871。洞门里程YSK22+102.671，洞门直径6.5m。接收时盾构隧道线型为直线，坡度为2‰的下坡。 接收端盾构隧道埋深10.8m，穿越地层为上部粉质粘土②2-2层、中部粉土 ③1层、底部粉细砂④1-1层。 1.2 水文地质 **场地内有两层地下水：第一层地下水为上层滞水；第二层地下水为第四系松散岩类孔隙水，具承压性。 第一层地下水主要赋存于素填土①2中，属上层滞水，该层地下水水量贫乏，主要由大气降雨及生活废水补给，主要通过大气蒸发方式排泄，水位埋深与填土层的厚度有关，无统一水位。第二层地下水主要赋存于圆砾、卵石及砂土层中，属松散岩类孔隙水，水量丰富，在丰水期主要为邕江水向地下水补给，而在枯水期地下水向邕江排泄。 初见水位埋深为10.00～16.60m，标高为59.70～66.56m，稳定水位埋深为
天津地铁2号线工程2合同施工段 延安西路站～芥园西道站区间 芥园西道站 北端头井加固方案 编号： 版本号： 发放编号: 修改状态: 编制： 复核： 审核： 批准: 有效状态： 中铁四局集团有限公司 天津地铁二号线工程第二合同项目经理部 2010年5月18日
目录 1、编制依据 (4) 2、工程概况 (4) 2.1、工程概述 (4) 2。2、工程地质、水文 (4) 2.3、管线情况 (5) 3、设计施工部署 (5) 3.1、设计施工图 (6) 3。2、设计加固技术参数 (6) 4、施工方案 (9) 4。1、施工准备 (9) 4。2、搅拌桩加固方案 (9) 4.3、旋喷桩加固方案 (11) 5、安全保证措施 (13) 6、质量保证措施 (14) 6。1、搅拌桩施工质量保证措施 (14) 6。2、旋喷桩施工质量保证措施 (15) 7、施工验收 (16) 8、文明施工保证措施 (17) 8.1、环保措施 (17) 8。2、施工现场的环境卫生 (17) 8.3、噪音控制措施 (17) 9、人员、设备、材料及工期安排 (17) 9.1、人员安排 (17) 9。2、设备 (18) 9.3、材料 (18) 9。4、工期安排 (18)
1、编制依据 ⑴天津市地下铁道二期工程2号线施工图设计（延安西路站～芥园西道站区间）盾构隧道排版图及区间结构构造图; ⑵《延安西路站北端头井平、剖面图》； ⑶本工程地质勘察报告及地下管线分布图； ⑷现场实勘管线资料； ⑸津地铁纪［2009］28号会议纪要文件； ⑹施工规范、标准及其他参考文献： ①《地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002) ②《地基处理技术规范》DBJ08-40-94 ③《软土地基深层搅拌加固法技术规范》YBJ225-91 ④《地下防水工程质量验收规范》（GB50208－2002) ⑤中国建筑工业出版社出版的《岩土工程治理手册》 ⑥《盾构法隧道施工与验收规范》(GB50446—2008) ⑺本行业工法及先进成熟的施工技术; ⑻公司在上海地铁、杭州地铁、深圳地铁、天津地铁的施工经验。 2、工程概况 2.1、工程概述 天津地铁2号线工程2合同施工段，延安西路站～芥园西道站区间设计为双线单圆隧道,区间左线长842.288m、右线长831。629m。施工时采用两台单圆盾构从延安西路站东端头井先后始发掘进右线和左线，最终在芥园西道站北端头井接收,完成此区间的掘进工作. 目前左线盾构已掘进至202环，右线盾构已掘进至369环，须进行芥园西道站北端头井的加固施工,以满足盾构接收需要。 2.2、工程地质、水文 根据本区间纵断面图，芥园西道站北端头井由上至下土层分别为: ①1杂填土层，埋深为0m～1。6m； ③1粉质粘土层，埋深为1。6m~5.2m;
目录 一、编制依据 (1) 二、工程概况 (2) 三、工程地质与水文地质 (3) 四、总体施工方案 (3) 五、主要施工方法及工艺要求 (4) 5.1、地下素砼墙 (4) 5.2、高压旋喷桩 (8) 5.3、三轴搅拌桩 (10) 5.4、管井降水 (12) 六、安全文明施工措施 (17) 七、突发事件应急预案 (22) 八、附件：各端头地下连续墙槽段划分 (19)
盾构区间端头加固施工方案 一、编制依据 1、以国家现行规范、行业标准及相关地方标准为基础，严格按照《福州市轨道交通1号线工程施工图设计第五篇区间工程第一分册盾构法区间隧道第一部分区间隧道平、纵断面布置图》进行方案编制。 2、现场踏勘所掌握的情况资料。 3、适用于本工程的标准、规范、规程： 《地铁设计规范》（GB50157-2003） 《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999） 《地下铁道设计规范》（GB50157-92） 《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001） 《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2002） 《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》（GB50308-1999） 《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002） 《混凝土质量控制标准》（GB50164-92） 《软土地基深层搅拌加固法技术规程》（YBJ-225-91）
二、工程概况 本合同段土建施工01标起点位于福州市晋安区，由新店车辆综合基地，沿秀峰路向南转至象峰站，经过象峰站、秀山中心前至蓝山四季住宅小区前。主要经过象峰村、溪里村、秀山中学、秀北小区、蓝山四季小区等。建构筑物较为密集。地形平坦，交通便捷，施工干扰相对较小。 本合同段施工范围包含“一站两区间”，“一站”为：象峰站，均采用明挖顺做法施工；“两区间”为：新店车辆段-象峰站区间，象峰站-秀山站区间，均为双线隧道，采用盾构掘进、矿山法施工。象峰站长度420m，两个区间总长度3154.201m。 本标段盾构区间端头加固区域共有四处：新店出入段线盾构井始发端、象峰站北端盾构到达端头、象峰站南端盾构始发端头、秀山站北端盾构到达端头。 1、新店出入段线盾构井始发端 新店出入段线盾构井始发端地层加固区域为10m×20.996m，加固采用4边素砼墙+内部管井2口，墙间接头待明挖主体稳定后再施作旋喷桩加固止水。连续墙纵向10m，宽度至结构线外1.8m，深度范围为地面至隧道底部3m。管井插入盾构结构下3m，降水到结构下部2m。 2、象峰站北端盾构到达端头 象峰站北端盾构到达端头地层加固在车站结构变形稳定，盾构到达前进行端头加固作业。端头加固采用1排三重管高压旋喷桩后接三轴搅拌桩，旋喷桩桩径800mm，咬合200mm，三轴搅拌桩桩径850mm，咬合250mm。加固长度4m，宽度为洞圈延伸3m，强加固区搅拌桩深度为洞圈向上4m，向下3m；弱加固区自洞圈上部4m至地面。 3、象峰站南端盾构始发端头
盾构端头加固施工方案 1 编制依据及范围 1.1编制依据 ⑴福州市轨道交通1号线《盾构法区间隧道区间隧道平、纵断面布置图》 ⑵《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002） ⑶《建筑地基处理技术规程》（JGJ79-2002） ⑷《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99） ⑸《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94） ⑹《工程测量规范》（GB50026-93） ⑺现有的技术水平、管理水平和机械设备装备能力及施工经验 1.2编制范围 本方案编制范围为黄山站～排下站区间，黄山站南头盾构进出洞三轴搅拌桩、高压旋喷桩加固施工组织设计。 2 工程概况 2.1端头井土体加固设计概况 黄山站～排下站区间处于福州市主干道下，周围环境复杂，黄山站盾构到达端地基加固长度均为为9m，加固宽度为盾构洞圈延伸3m，深度加固范围为盾构隧道洞圈向上3m，向下4m；搅拌桩采用Φ650@450三轴搅拌桩，水泥掺入量应在施工前根据地层类型进行掺入量的强度及其他参数的对比试验。搅拌桩加固体沿地面向下方向分强、弱加固区，强加固A区搅拌桩（实桩部分）水泥掺入量建议值取20%，弱加固B区搅拌桩（空桩部分）水泥掺入量建议值7％，采用42.5级水泥。旋喷桩采用Φ800@600三管旋喷桩，每米水泥用量取250Kg/m。施工前必须进行试桩，以便根据加固效果，确定施工工艺及各项施工参数。经加固的土体应有很好的均质性、自立性，其中强加固区无侧限抗压强度＞0.8MPa，渗透系数应小于1.0×10-7cm/sec。 （试桩桩位见平面布置图） 3工程地质及水文地质 根据地勘资料，本标段地层情况如下：①1杂填土→②粉质粘土→③1淤泥→④粉质粘土→④j中砂→⑤2中砂→⑤3淤泥质土。 区间隧道洞口土体加固地层呈二元结构，上部主要以④粉质粘土和④j中砂为主
杭州地铁 x 号线一期 SG2-4 标段区间工程（x xx 站～建设一路站～建设三路站） （x xx 站北端头 建设一路站南端头 建设一路站北端头 建设三路站南端头） 进出洞加固施工方案 编制 : 审核 : 批准 : xx工程有限公司 xx一期工程建设一路站 /xx 站/xx 项目经理部 二ＯＯ九年七月
第一章工程概况 1、工程概况及地质条件 1.1 工程概况 xxx 站～建设一路站区间采用单圆盾构推进，区间上行线长1278.722m，下行线长 1280.2m。 建设一路站～建设三路站区间采用单圆盾构推进，区间上行线长972.885m,下行线长 975.812 m 。 为确保盾构进、出洞时的安全，对两个区间四个端头井外盾构进出洞区域土体进行加固，加固区域沿盾构推进方向长度出洞区为9 m，进洞区为 6 m，加固断面洞圈轮廓外上、下、左、右各3 m（均为盾构推进方向），加固土体无侧限抗压强度 qu ≥1.2MPa，渗透系数≤ 1× 10-8cm/s （加固范围如有改变 , 以设计变更后加固范围为准），主要采用三重管高压旋喷桩加固施工工艺。 1.2 工程地质 盾构推进区域主要位于第③ 51 层砂质粉土、第③ 61 层砂质粉土夹粉砂、第 ⑥层淤泥质粘土中。土层分布情况见下图： 两条区间隧道进出洞加固土体主要位于③51 层砂质粉土、③61 层砂质粉土夹粉砂。
第二章施工总体部署 2.1施工安排 根据现场条件结合本工程特点，按照甲方对安全、质量和工期要求，本工程计划安排 1 台三重管高压旋喷桩机，根据区间隧道推进先后顺序在四个端头井外依次进行地基加固。 2.2施工场地布置 施工场地布置按照文明施工的要求安排，并根据场地的实际条件，合理安排水泥库、浆液搅拌站。
一端头地层加固计算 1、强度验算 将加固土体视为厚度为t 的周边自由支承的弹性圆板，在外侧水土压力作用下，板中心处的最大弯曲应力，按弹性力学原理求得，并可写出强度验算公式： 2max 21t wr t K σσβ=±≤ 其中：3 3(3)(30.2) 1.288βμ=+=+= 10.5(18.90.318.4 3.864)38.38w KPa =??+?= 20.5(18.90.318.4 3.3818.64 2.87w =??+?+?9.2 4.234)+? 107.104+?151.20KPa = 1294.792 w w w KPa +== 94.79w KPa =， 3.312 D r m ==，6t m = u q 取值为：<4-1>为0.8MPa <3-1>、<3-2>为1.4MPa 0.11811810u t q MPa KPa σ= == 1 1.5K = 22max 22194.79 3.311181.234.6278.676 1.5 t wr KPa KPa t K σσβ?==?=≤== 周边自由支承的圆板，其支座处的最大剪力亦可按弹性力学原理求得，并写出其抗剪强度的验算公式： max 2 34c wr t K ττ=≤ max 23394.79 3.31196.739.22131.1446 1.5 c wr KPa KPa t K ττ??===≤==? 所以，加固土体强度验算满足 2、整体稳定验算 洞外加固土体在上部土体和地面堆载P 等作用下，可能沿某滑动面向洞内整体滑动，假定滑动面是以端墙开洞外顶点0为圆心，开洞直径D 为半径的滑弧面，此时，引起的下滑力矩为：
盾构进出洞安全技术规定 1 盾构出洞施工应编制专项施工方案及有效的土体加固方案，报企业的技术负责人批复。 2 盾构出洞施工必须报有关质量监督机构组织验收合格后，方可实施。 3 盾构出洞必须进行专项安全技术交底，所有作业人员必须在安全技术交底上签字，严格执行施工方案，听从统一指挥。 4 洞门施工前，必须对机械设备的安全装置、现场的安全防护设施、起重设备、通讯信号设施进行检查。 5 为凿除洞门搭设脚手架应严格按照规范搭设，脚手架的纵距、层高、跳板铺设、上下通道应符合安全要求。 6 在盾构出洞施工作业前，必须办理两级动火申请，并配备充足的灭火设施。对动火区域严格监控，及时清除动火点周边的易燃易爆物品。 7 通过力学计算及分析，合理配备吊运重物的钢丝绳索具，对混凝土块进行分割清除。 8 拔除超长钢板桩作业应采取保险措施，并疏散周边施工人员。 9 洞门凿除应连续施工，尽量缩短作业时间，以减少正面土体流失带来的安全隐患。开凿、作业过程中，由专职安全员进行全过程监督。 10割除混凝土钢筋时，必须由下至上，由中间向两边逐块割除外排钢筋，施工中设专人进行监护。
11用卷扬机进行拖拉混凝土块作业时，人员不得站在卷扬机钢丝绳收缩范围内。 12捆绑吊运大型混凝土块作业时，应对钢丝绳与混凝土刃角边缘的接触处采取有效的保护措施，防止钢丝绳受到损害。 13吊运大型混凝土块，应采用两级指挥，即井内及井上各设置一名专职起重指挥，信号传递必须准确。 14拖拉混凝土块作业，施工人员不得因保护洞门止水圈，而在洞圈正面铺设木条。 在吊运混凝土块的过程中，重物下不得站人，脚手架上部人员必须及时撤离。 15在洞圈下部混凝土块拖拉及吊运完毕后，应迅速割除洞圈下层脚手架，以满足洞圈上部混凝土钢筋割除的需要。 16混凝土块全部吊运完毕后，人员不得站立在洞门圈的正面，以防止土体坍塌对人员造成伤害。 17盾构机全部进入土层后，封洞门圈施工必须采取有效的防范措施，若在左右两侧及顶部的作业，可采用尼龙绳配合自锁式安全带的防护措施。 出洞防止土体大面积流失和地面建筑物沉降和管线受到损坏的技术措施。 18盾构出洞前，要在钢筋混凝土洞门上钻出9个孔，呈现出m字形状，覆盖到洞门的上下左右，左上、左下、右上、右下八个方位，
目录 第一章工程概况 (2) 1.1工程概况 (2) 1.1.1中间风井 (2) 1.1.2蛟桥站～长江路站区间 (2) 1.1.3长江路站～珠江路站区间 (3) 1.2区间工程地质情况 (3) 1.3区间水文地质情况 (4) 第二章端头加固 (5) 2.1编制依据 (5) 2.2场地管线和建筑物情况 (5) 2.3盾构进、出洞加固方法 (5) 2.4三重管旋喷桩施工工艺 (7) 2.4.1施工技术参数 (7) 2.4.2施工技术措施 (7) 2.4.3质量保证措施 (9) 2.5三轴搅拌桩加固 (9) 2.5.2设计工程量 (10) 2.5.3质量保证措施 (11) 2.6施工部署 (12) 2.7投入的施工机械设备及施工人员设备 (12) 2.8安全文明施工 (14)
第一章 工程概况 1.1工程概况 南昌市轨道交通1号线一期工程二标段包括1个车站、2个盾构区间， 具体为长江路站、蛟桥站～长江路站区间（此区间设一座中间风井）、长江路站～珠江路站区间。 1.1.1中间风井 中间风井位于蛟桥站与长江路站之间，周围地势较为平坦，周围有小水坑，风井东侧为瀛上湖，主体结构侧墙外侧距瀛上湖河堤最近距离为82m ，风井西侧为保利高尔夫球场，侧壁离球场最近的一段距离为35m 。风井共设2个活塞风井，1个新风井，1个排风井，以及1个出地面的安全出口。 1.1.2蛟桥站～长江路站区间 蛟桥站～中间风井区间起始里程为CK1+570.423～CK3+083.82，区间正线长度1513.397m ；中间风井～长江路站区间起始里程为CK3+113.820～ 1#联络通道 4#联络通道 5#联络通道及泵房 联络通道及泵站 长江路站（含） （CK4+662.307） 本标段终点－珠江路站（不含） 中心里程（CK5+356.682） 本标段起点蛟桥站（不含） 里程（CK1+570.423） 2#联络通道 中间风井兼3#联络通道 中心里程（CK3+098.820）
盾构隧道进出洞施工风险、对策、教训和方法 （共同学习之一） 编写人：章履远 盾构隧道掘进施工中处于正常掘进状态时，往往工作顺利，不会产生多大的问题。而在进出洞施工时，由于施工环节多，复杂而且要求高，包括洞口地基加固、洞圈密封装置、盾构基座、后盾支撑等，只要某一环节控制不当，带来的危害无法估量。从而形成盾构隧道掘进施工中的一道关键工序。现求有关盾构施工中出现的进出洞事故是如何发生的、造成后果、处理措施，应有怎样的教训，以及盾构进出洞施工各工序应注意的事项逐一列下，供各位施工人员作为工作参考。以求达到共同探讨，共同提高的目的。 一、进出洞事故举例： 1、某一工程，在区间隧道中间设立一风井，风井地下部分为24.2m ×15.6m矩形基坑，深约31.7m。风井围护为厚1.2m、深49.7m地下连续墙。隧道外径6.2m、内径5.5m，管片厚0.35m、宽1.2m。风井盾构进出洞地基处理采用高压旋喷桩加强，要求加强后土体无侧限抗压强度Q u≥0.5Mpa～0.8Mpa。加强范围地面下一直到坑底下3.0m。实际施工检验Q u值达到1.0Mpa以上，满足设计要求。 2006年5月某日，在盾构安全进出风井一个月后，拆除上行线洞口防水装置时出现了进洞处的下方局部渗水。施工人员当即进行抢险作业，进行堵漏、注双液浆、注聚氨酯等。并在隧道内加支撑、压砂袋，并加强隧道和地面沉降观察。抢险后总算险情得到控制，也未对周围环境、交通造成影响，也无人员伤亡。为消除事故隐患，事后立即采取地面注浆，补打降水井等措施。 几天后，风井上行线出洞口又发生漏水、涌砂现象，出现第二次险情。抢险人再次抢险，用水泥封堵出洞口漏水点，并在隧道内进行聚
浅析盾构隧道端头加固 洪俊杰 摘要：第一节课，老师就说，21世纪是属于地下工程的一个世纪，而盾构隧道将是以后的主流。的确，进入21世纪以来，城市人口聚集与地面交通基础设施落后的矛盾日益突出，为了缓解这一矛盾，现代化城市建设逐步开始发展立体式交通，这使得城市地下空间的开发和利用越来越多的关注和重视。盾构法开挖隧道因其具有机械化程度高、掘进速度快、对周围环境影响小、施工安全性较高等优点，在城市地铁、市政、电力等地下隧道修建过程中得到广泛的应用。盾构法隧道施工中，端头土体加固是盾构机始发与到达技术的一个重要组成部分，也是盾构机始发与到达事故多发地带，端头土体加固的成功与否直接关系到盾构机能否安全始发与到达。因此，研究盾构隧道端头加固，合理选择端头加固方法和进行必要的加固监测，是保证盾构法隧道顺利施工的非常重要的环节。 关键词：盾构；始发与到达；端头加固 1、前言 我们都知道，盾构法作为城市地铁区间隧道施工的工法之一，因为具有机械化程度高、掘进速度快、对周围环境影响小、施工安全性较高等众多优点，已成为世界城市线形地下空间开发利用的主流施工技术。盾构始发和到达是整个盾构施工中关键的两个环节，也是盾构施工中最容易发生风险事故的两道工序，近些年以来，我国盾构始发和到达施工过程中时有事故发生。 盾构自工作井始发进入隧道地层或自隧道末端推出进入工作井，首先要解决洞门区域地层封闭加固问题。当盾构工作井周围地层为自稳能力差、透水性强的松散砂土或饱和含水粘土时，如不对其进行加固处理，则在工作井围护结构后必将会有大量的土体和地下水向工作井内塌陷导致洞周大面积地表下沉，危及地下管线和附近建筑物。因此在盾构机进出洞前必须对洞门处地层进行加固处理，即进行端头加固。
南京地铁三号线土建工程D3-TA02标 盾构进出洞端头加固施工方案 编制： 审核： 审定： 中铁十一局集团有限公司 南京地铁三号线土建工程D3-TA02标项目经理部 二〇一一年五月
南京地铁三号线土建工程D3-TA02标 端头加固施工方案 1 编制依据 〔1〕《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002； 〔2〕《南京地区建筑地基基础设计规范》DGJ32/ J 12-2005； 〔3〕《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002； 〔4〕南京地铁三号线D3-TA02标土建工程地质勘察报告； 〔5〕南京地铁三号线D3-TA02标盾构端头加固施工图纸及相关资料； 〔6〕《基础处理技术规范》（DBJ08-40-94）； 〔7〕南京轨道交通工程建设安全、质量管理办法汇编（一）、（二）； 2 工程概况 2.1总体概况 本标段为南京地铁三号线土建工程D3-TA02标包括两站三区间即：林场站～星火路站区间(矿山法)、星火路站、星火路站～高新路站区间（盾构法）、高新路站、高新路站～泰冯路站区间（盾构法）：本工程平面位置图见图 星火路站 高新路站 泰冯路站 图2-1 工程平面位置图 2.2本标段加固情况 本区间盾构累计始发、到达8次，加固端头共4个，2个始发端头（星火路站东端
头、高新路站东端头）；2个到达加固（高新路站西端头，泰冯路站西端头）。 3 加固端头情况描述 3.1星火路站东端头地质水文情况 ⑴端头地质：星火路站所处场地地层自上而下依次为：①-1填土及①-2填土层、②-1b2-3 粉质粘土、③-1b2 粉质粘土、④-1b1-2粉质粘土、⑤e 残积土、k2p-2强风化粉砂岩，k2p-3中风化粉砂岩。 ⑵端头水文：岗地范围粘性土层地下水贫乏，潜水主要赋存于场地东侧坳沟范围填土层及②-1b2-3层粉质粘土，该层夹粉土薄层，富水性差。
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 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。 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 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。 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。 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。 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。 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； 降低土的压缩性，减小地基变形和不均匀沉降； 改善土的渗透性，减小渗流量，防止地基渗透破坏； 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 《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299）； 《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446）； 《地基与基础工程施工及验收规范》(GB50208)；
成都地铁十号线一期工程土建四标华金区间风井-金花站盾构区间 端头加固施工方案 编制 审核 审批 中铁二十局集团有限公司 成都地铁十号线工程土建四标项目经理部
二〇一五年六月三十日
目录
第1章编制说明 编制依据和编制范围 1）成都地铁10号线工程初步设计及修订初步设计图纸 2）《成都地铁10号线工程岩土初勘报告》 3）《成都地铁10号线工程沿线建构筑物及管线调查报告》 4）《地下铁道工程施工及验收规范》（2003版）（GB50299-1999） 5）《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》（GB50308-2008） 6）《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001） 7）《盾构法隧道施工与验收规范》（GB 50446-2008） 8）《盾构隧道工程施工质量验收标准》（QGD-008-2005） 9）根据我单位现有施工水平、技术、设备、施工经验、科技进步、施工能力和资源配置等施工要素。 本方案编制范围为成都地铁10号线土建工程4标段盾构区间端头加固施工。 编制原则 1、严格执行施工过程中涉及的相关标准、规范和规程，遵循建筑施工工艺及其技术规程、坚持合理的施工程序和规定。 2、遵守、执行合同文件各条款的具体要求，确保实现安全、工期、质量、造价、环境保护、文明施工和职工健康等各方面的工程目标。 3、在认真、全面理解设计文件的基础上，结合工程情况，采用可靠、经济合理的方案进行施工。 4、充分研究现场施工环境，妥善处理施工组织与周边接口问题，周密安排交通疏解和管线保护，使施工对周边环境的影响最小。 5、加强施工管理，确保施工质量，保证现场施工安全、文明施工，保护环境，保证职工身体健康。 6、充分保证盾构始发、到达安全顺利施工。
管理制度编号：YTO-FS-PD688 盾构进出洞安全技术规定通用版 In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
盾构进出洞安全技术规定通用版 使用提示：本管理制度文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理，通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态，从而达到安全生产和减少隐患的效果。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 1 盾构出洞施工应编制专项施工方案及有效的土体加固方案，报企业的技术负责人批复。 2 盾构出洞施工必须报有关质量监督机构组织验收合格后，方可实施。 3 盾构出洞必须进行专项安全技术交底，所有作业人员必须在安全技术交底上签字，严格执行施工方案，听从统一指挥。 4 洞门施工前，必须对机械设备的安全装置、现场的安全防护设施、起重设备、通讯信号设施进行检查。 5 为凿除洞门搭设脚手架应严格按照规范搭设，脚手架的纵距、层高、跳板铺设、上下通道应符合安全要求。 6 在盾构出洞施工作业前，必须办理两级动火申请，并配备充足的灭火设施。对动火区域严格监控，及时清除动火点周边的易燃易爆物品。 7 通过力学计算及分析，合理配备吊运重物的钢丝绳索具，对混凝土块进行分割清除。 8 拔除超长钢板桩作业应采取保险措施，并疏散周边
盾构端头加固安全技术交底 (通用版) Establish a safety production responsibility system. Implement specific work safety divisions, clearly distinguish rewards and punishments, and assign responsibilities to individuals. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0651
盾构端头加固安全技术交底(通用版) 一、基本安全规程 1、建筑施工行业危险性大，必须年满18岁，不足60岁，身体健康。符合《安全生产法》规定。 2、作业人员必须佩戴好安全帽，穿戴好冬季工作服。严禁酒后上岗。 3、遵守安全生产规章制度和安全技术操作规程，制止违章行为。 4、做好对从业(包括实习、代培、临时用工)进行岗位安全教育。 5、电工、焊工等特殊工种必须挂证上岗，无证人员不得作业。 6、坚持班前讲安全，班中检查安全，班后总结安全。 7、不准高空掷物，临边洞口的物件要及时清理干净，不得遗留在基坑边。高空作业必须使用安全带。 8、泥浆池四周要有1．2米高的围护栏，警示清楚。
9、施工现场作业面夹小而长，立体交叉作业多要及时做到工完场清。 10、做好混泥土砂浆等冬期施工保温措施。 11、及时清扫地面上淤泥，保证现场文明施工工作。 12、做好人员防冻保暖工作。工作前活动身躯肢体，使肢体灵活。天寒地冻，防止地滑受伤。 13、注意高压浆液与压缩空气冲击伤害自己、防止伤害他人。 二、作业安全： 1、施工作业要听从指挥，严格遵守安全规定。 2、旋喷桩机、搅拌桶、空压机等设备操纵，必须经过专业培训，且正确操纵。否则容易发生机械伤害。 3、施工用电、照明电敷设安装必须由电工作业，带绝缘手套；必须停电作业，一人作业，一人监护。否则容易导致触电伤害。 4、上下班横过马路，要遵守交通规则，红灯停绿灯行。 5、水泥工必须佩带防尘口罩，防止长时间接触水泥粉粉尘，导致健康危害。
盾构端头加固施工方案（排下南头） 1 编制依据及范围 1.1编制依据 ⑴福州市轨道交通1号线《盾构法区间隧道区间隧道平、纵断面布置图》 ⑵《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002） ⑶《建筑地基处理技术规程》（JGJ79-2002） ⑷《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99） ⑸《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94） ⑹《工程测量规范》（GB50026-93） ⑺《建筑工程质量检验评定标准》（GBJ301-88） ⑻《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999） ⑼现有的技术水平、管理水平和机械设备装备能力及施工经验 1.2编制范围 本方案编制范围为排下站～城门站区间，排下站南头盾构进出洞三轴搅拌桩、高压旋喷桩加固施工组织设计。 2 工程概况 2.1端头井土体加固设计概况 排下站～城门站区间处于福州市主干道下，周围环境复杂，排下站盾构到达端地基加固长度均为为9m，加固宽度为盾构洞圈延伸3m，深度加固范围为盾构隧道洞圈向上3m，向下3m；搅拌桩采用Φ850@600三轴搅拌桩，水泥掺入量应在施工前根据地层类型进行掺入量的强度及其他参数的对比试验。搅拌桩加固体沿地面向下方向分强、弱加固区，强加固A区搅拌桩（实桩部分）水泥掺入量建议值取20%，弱加固B区搅拌桩（空桩部分）水泥掺入量建议值7％，采用42.5级水泥。旋喷桩采用Φ800@600三管旋喷桩，每米水泥用量取250Kg/m。施工前必须进行试桩，以便根据加固效果，确定施工工艺及各项施工参数。经加固的土体应有很好的均质性、自立性，其中强区无侧限抗压强度＞0.8MPa，渗透系数应小于1.0×10-7cm/sec。 （试桩桩位见平面布置图） 3工程地质及水文地质 根据地勘资料，本标段地层情况如下：
端头加固及始发方案 从传统工艺在地层加固上的方法来看，盾构始发端头存在的问题主要有：①始发端头存在较多较大地下管线且管迁改施工工期长、难度大、费用高,对端头路面进行破除后影响文明施工；②始发端头加固场地移交滞后，端头加固体龄期长无法确保节点工期；③处于市政主干道交通流量大及周边商住楼林立，加固的区域深度比较深，且由于地层的透水性较强，严重影响加固质量。而对于北京地铁8号线三期06标盾构始发端上述几个问题全部存在，而且市政地下管线距离端头井仅5m，对规范要求始发加固12m的要求相差较远。 一、全方位高压喷射工法（简称MJS工法） MJS工法加固土体分为两个阶段： 第一阶段为削孔阶段：削孔时将1.5m的钻杆和前端装置连接，顶出多孔管，直到计划施工深度。若地基较硬，需要长距离施工时，可用多层双孔管施工，成孔过程也可采用G2-A工程钻机或阿特拉斯钻至设计深度，预先成孔，成孔直径为200mm 左右。 第二阶段为摇摆喷射阶段，通过安装在钻头底部侧面的特殊喷嘴，置入土体深度后，用高压泵等高压发生装置，以40Mpa 左右的压力将硬化材料及空气从喷嘴喷射出去，并一边将多孔管抽回。由于高压喷射流具有强大的切削能力，因此，喷射的浆液一边切削四边土体，土体在喷射流的冲击力、离心力和重力等作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例及质量大小有规律地重新排列，浆液凝固后，便在土中形成各种形状的加固体。
MJS工法摇摆喷射是采用步进喷射，即一步一步向上喷，一步作为一个步距，通常每一个步距为25mm，每一个步距来回喷射一个单位时间，单位时间根据摇摆角度确定。当是360°喷射时，单位时间为60s。 该工法通过射流作用强制性破坏原地层结构，只要是高压射流能破坏的土层皆可施工。尤其是对于隧道顶部和底部的加固，它能够在较小的空间里对土体进行加固，对施工场地要求不高。 二、冷冻法加固+钢套筒接收 冷冻法适用于涌水、流沙淤泥等松散含水复杂地层条件施工，其工艺就是利用冷冻机对冷冻液进行降温，并通过循环管理输送到需要冷冻的区域，并保持温度，使温度向外扩散产生冻结效果。其冷冻原理和电冰箱差不多，先用氟利昂降低盐水温度，冷盐水通过一根根打入土层的管道进入土层，不断循环，把土层中的热量带出来，土层慢慢降温，最后冻结。由于垂直冻结法在盾构机进洞前需全部吧冷冻管拔至盾构机标高上部，在盾构整个进洞过程中冰冻土体无法继续冻结，加之盾构壳体产生的热量，可能会导致盾构机体外侧冰冻土体在盾构进洞前已经融化，产生漏水涌砂的通道，故盾构进洞一般不考虑垂直冰冻方案。水平冻结法在盾构进洞前拔出冻圈内部冷冻管，外围维持冰冻，可确保子盾构进洞过程中盾构机壳体外侧土体维持冰冻，防止漏水涌砂通道的产生。但是06标项目盾构区间主要在砂卵石地层，水平向打入冷冻管的过程中也会出现引孔困难，钻机卡钻等问题，而且从冻结到施工需要时间较长，造价较高，故此方案不适合06标盾构接收端头加固方案。 三、玻璃纤维筋连续墙+钢套筒接收 车站围护结构连续墙施工过程，将盾构隧道范围内的连续墙钢筋变更为玻璃纤维筋，钢套筒直接安装到预埋洞门钢环至上，盾构直接切削玻璃纤维筋的地下连续墙，最终推进至钢护筒内完成接收施工。方案总体较其他两种方案更为安全，质量较容易控制，投资较少，同时具有广阔的应用空间。而且可以节省迁移市政管线等措施的工期，减少常规施工过程中盾构端头加固、
地铁四号线一期工程土建施工（D4-TA14标） 青龙站～桦墅站～盾构井区间 盾构始发和到达加固案
中铁十九局集团有限公司地铁四号线TA14标项目经理部二○一三年一月十九日
目录 第一章编制说明 (1) 一、编制依据.........................................................................................................- 1 - 二、编制原则.........................................................................................................- 1 - 第二章工程概况. (2) 一、区间概况.........................................................................................................- 2 - 二、工程地质及水文地质.......................................................................................- 2 - 第三章拟采取的加固案 (16) 一、加固案简介 ................................................................................................... - 16 - 二、主要工程量 ................................................................................................... - 22 - 三、施工进度计划................................................................................................ - 22 - 四、投入机械设备和施工人员情况....................................................................... - 23 - 五、物资保证....................................................................................................... - 24 - 第四章施工部署.. (25) 第五章三轴搅拌桩、双重管旋喷桩和袖阀管注浆施工 (27) 一、三轴搅拌桩施工 ............................................................................................ - 27 - 二、双重管旋喷桩施工 ........................................................................................ - 29 - 三、袖阀管注浆施工 ............................................................................................ - 30 - 第六章质量保证措施. (33) 一、三轴搅拌桩质量保证措施.............................................................................. - 33 - 二、双重管旋喷桩质量保证措施 .......................................................................... - 33 -
盾构进出洞地基加固方案 一、 编制依据 （1）《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002； （2）《地基基础设计规范》DGJ08-11-1999； （3）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002； （4）《型钢水泥土搅拌墙技术规程》GDGJ08-116-2005； （5）苏州轨道交通1号线I-TS-01标土建工程地质勘察报告； （6）苏州轨道交通1号线I-TS-01标土建工程水文、工程地质资料； （7）苏州轨道交通1号线I-TS-01标土建工程设计施工图纸及相关资料； （8）施工平面布置图和施工场地及邻近区域内地下地上管线、地下障碍物、地面原有建（构）筑物等调查资料。 二、 工程概况 本标段工程为苏州市轨道交通1号线上的站点和区间，位于苏州市吴中区木渎镇，工程包括出入段线明挖段、出入段线－木渎站盾构隧道区间、木渎站、木渎站－金枫路站盾构区间。共有2个盾构工作井，8个洞门，1个联络通道兼泵房。 木渎站~金枫路盾构区间隧道从木渎站出发，向东沿竹园路到达金枫路站。沿途在右线里程CK0+472.600～CK1+362.000处穿越白塔河，右线里程CK0+472.600～CK1+362.000处穿越一自然河道，穿越的道路主要为木渎镇金山路及吴中区金枫路。 出入段～木渎站盾构区间隧道从出入段始发井向东沿竹园路到达木渎站，盾构区间单线长418m 。根据我标段施工情况，盾构施工总体筹划如下： 按设计需提前对相应位置端头盾构进出洞处进行地基加固处理，二区间共4个端头井加固区，分别处于出入段线东端头、木渎站西端头、木渎站东端头、金枫路站西端头。 三、 工程地质、水文及周边环境 1、工程地质 左CK0+218左CL K0+200左CK1+362 左CK0+472.62号盾构机