论土压平衡盾构始发和到达端头加固的合理范围

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。

XX市轨道交通14号线土建施工03合同段盾构掘进始发及接收端头土体注浆加固编制:审核:审批:山东菏建建筑集团有限公司二零壹零年十一月二十八日盾构掘进始发及接收端头土体注浆加固第一章编制依据及编制原则1、编制依据1)根据甲方提供的地质勘探资料。

2)我单位设备物资资源,经济技术实力及类似工程施工经验。

3)国家、XX市和建设部等相关行业颁发的施工规范、规程和标准。

4)依据实地调查情况和相关部门提供的信息、资料等。

2、编制原则1)在充分理解招标文件的基础上,细致学习图纸,在充分进行实地考察和交通调查的基础上,合理的编制施工方案,使其科学适用且着重考虑施工的经济性等因素,其方案做到科学、经济、实用、安全。

2)施工总体部署合理,施工计划可行、高效,确保总体工期要求。

3)采用先进的设备和科学的管理方式确保工程质量及施工安全。

响应业主的要求,发挥自身优势,争创精品工程。

4)在施工全过程中采用周密的环境保护措施及文明施工措施。

5)国家、XX市现行有关规范、规程及标准a)建筑地基处理技术规范(JGJ79-2020)b)地基与基础工程施工及验收规范(GB5020202020)c)施工现场临时用电安全技术规程(JGJ46-88)d)建筑机械使用安全技术规程(JGJ33-86)e)XX市建筑施工现场管理基本标准(91)京建施字第124号第二章工程概况一、工程简介本工程标段为北京地铁14号线土建施工03合同段,位于14号线西端。

起点里程K6+041.2(起于大瓦窑站东端),终点里程K8+534.25[止于郭庄子站至大井站区间竖井(不含)],全长2493.05米。

包括一站二区间,即郭庄子站、大瓦窑站～郭庄子站区间、郭庄子站～大井站区间竖井。

其中郭庄子站～大井站竖井区间以区间风井作为盾构始发井,采用一台土压平衡盾构机进行郭庄子站～区间风井段(769.063m)的施工。

盾构机由区间风井始发,向郭庄子车站掘进,到达郭庄子车站后,在郭庄子车站东端解体吊出,再从区间风井二次始发,向西掘进至郭庄子站结束。

盾构机始发与到达端头土体加固技术研究作者：马世兵来源：《农家科技下旬刊》2014年第02期摘要：盾构进出工作井施工技术，是困扰盾构施工的一个困难的重要环节。

本文详细地阐述了盾构始发与到达端头土体加固的目的与意义，给出了端头土体加固的范围，介绍了端头土体加固的施工方法及其适应性，以供同行参考关键词：地铁；盾构法；端头加固；事故随着城市化进程的不断加快，加上近年来快速增长的交通需求，使得城市轨道交通的建设成为城市发展的必然。

在城市地铁隧道的建设中，盾构法以其成形质量高、安全可靠、施工进度快、造价合理等优点，成为城市地铁隧道施工的首选。

盾构法隧道施工中，端头土体加固是盾构机始发、到达技术的一个重要组成部分，也是盾构机始发、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、到达[1，2]。

在隧道挖掘过程中，盾构始发与接收是盾构施工中风险最大的环节，特别是在盾构进出洞施工过程中，最容易发生工程事故，并且多是较为严重的事故。

当盾构进出洞时，需要破除洞口的井壁，如果不对洞口土体进行加固处理，井外的土体和地下水将向工作井内坍陷，导致地表下沉并危及地下管线和附近的建筑物，泥水盾构还会出现地面跑浆等问题[3]。

因此，必须选择合理端头土体的加固方式对盾构始发与到达端头土体一定范围的土体进行加固，使其强度提高，保证盾构隧道顺利施工。

一、端头土体加固目的1.1控制地表沉降，防止端头坍塌盾构始发、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柱有的达到800mm或更厚，其凿除时间长，为避免凿除过程中发生坍塌，以及避免因开挖面暴露时间过长而坍塌或造成过大地表沉降。

1.2防止土压建立困难引起过大的地面沉降或坍塌。

盾构始发进入洞门后，在一定的掘进距离内土舱压力较小，不足以维持开挖面压力的平衡，地层加固必须确保盾构在土压建立起来以前开挖面不会因为平衡压力不足而引起地面过大沉降或坍塌。

盾构始发端土体加固范围影响参数分析刘文黎;吴贤国;林净怡;张立茂【摘要】在盾构施工过程中,盾构隧道始发段是事故多发阶段.以武汉市轨道交通二号线江-积区间盾构始发段施工为工程背景,根据三种不同的强度与稳定性理论,计算工程中的端头加固范围;并确定对加固范围影响较大的参数为:隧道直径、隧道埋深、土体的抗拉强度与抗剪强度.利用FLAC3D软件建立盾构始发段施工的数值模型,模拟不同加固长度下土体应力分布.发现随着土体加固范围的增加,始发井周围土体受到扰动而产生的位移、应力等呈现明显的规律性变化.结论为盾构施工的端头加固范围的确定提供了借鉴作用.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2016(016)022【总页数】8页(P105-111,136)【关键词】盾构施工;始发段;数值模拟;土体加固【作者】刘文黎;吴贤国;林净怡;张立茂【作者单位】华中科技大学土木工程与力学学院,武汉430074;华中科技大学土木工程与力学学院,武汉430074;华中科技大学土木工程与力学学院,武汉430074;华中科技大学土木工程与力学学院,武汉430074【正文语种】中文【中图分类】U231.3盾构整体始发是盾构隧道施工过程中关键的风险点，这一阶段的掘进是施工过程中最容易出现安全事故的时段之一[1, 2]。

盾构始发凿除洞门井壁的混凝土后，开挖面暴露并处于开放状态，打破了端头地层原有平衡，土体应力重新分布，此时对于自稳性较差的土体，如不进行端头加固，可能发生滑移破坏，并出现工作井内渗漏水、涌沙等现象，进一步引发地表沉陷、洞门塌方等严重事故。

因此，应在盾构始发掘进前制定合理的端头加固方案。

国内外对盾构隧道周围土体加固范围以及其力学参数的研究较多，如辛振省[3]对不同的加固范围的始发掘进进行模拟分析。

Manuel[4]利用有限差分软件FLAC3D 建立数值模型模拟盾构开挖过程。

胡俊[5]归纳了盾构隧道端头土体加固的常用方式，并以苏州地铁一号线车站始发段施工为例，模拟不同加固范围时掘进中土体的沉降与位移，据此确定土体加固范围。

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。