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第一章盾构进、出洞地基加固方法概述一、盾构进、出洞地基加固土层描述盾构进、出洞地基加固是指天然地层土不能满足工程施工需要而必须采取工程措施加以改良的一种工程技术，其目的利用各种工艺方法对地基土进行加固，用以提高地基的抗剪切强度，降低地基的压缩性同，改善地基的透水特性，改善地基的动力特性和改善特殊土的不良地基特性以确保盾构过出洞的安全性，降低盾构隧道施工的风险。
上海地区与城市建设直接有关的是上部70m左右的土层，自上而下分为三个压缩层，其主要特点如下：表层人工填土下面，在不少地区有各种大、深度不同的暗浜，浜土大多是呈流塑状态的黑色淤泥，有臭味。
这种暗浜在市政地下工程与上部建筑施工前需认真勘测清楚并采用地基加固或其他方式来进行处理。
在大致20m深度范围内普通分布有层厚不同的淤泥质粘土层，这层土的塑性指数1p为20左右，液限W1＝40～50％，塑限W P=20~25%,r＝17～17.5KN/m3,孔隙比常大于1.3压缩系数a0.1～0.2在1MPa-1左右，不排水抗剪强度Su＝10～30KPa，灵敏度为3～5。
这层土的强度低、变形大，常造成工程的地基整体稳定性不够，产生过大的沉降或不均匀沉降上海地区的地基加固大都是针对这层土而进行的。
在大致35m深度范围内的淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土层中普遍夹有薄层粉砂或厚度不等的粉砂层，使上海地区土层的水平渗透系数比垂直向大二个数量级。
这个特点使其在暴露状态容易产生不同程度的流砂现象，也使得上海的粘性土层中进行井点降水成为可能。
其土层描述以及物理特征详见表1-01和表1-02。
上海地区土层描述二、地基加固方法选择的因素盾构进、出洞地基加固的核心是处理方法的正确选择与实施。
而对某一工程来讲，在选择处理方法时需要综合考虑各种影响因素，如地基土的类别、加固深度、周围环境条件、材料来源、施工工基、施工队伍技术素质与施工技术条件、设备状况和经济指标等。
对地基条件复杂、需要应用多种处理方法的重大项目还要详细调查施工区内地形及地质成因、地基成层状况、软弱土层厚度、不均匀性和分布范围、持力层位置及状况、地下水情况及地基土的物理和力学性质；施工中需考虑对场地及邻近建筑物可能产生的影响、占地大小、工期及用料等。
盾构隧道进出洞地基加固处理【摘要】通过对上海市某地铁盾构进洞中所遇到的问题和处理措施的研究,说明目前盾构进出洞中普遍存在的问题,并对相应的地基加固措施进行一定的比较和分析,指出了进洞土体为砂土时应注意的问题及相应的补救措施,并进一步提出了采用高压旋喷作为地基加固手段的缺陷。
【关键词】地基加固,槽壁,高压旋喷引言目前,地下工程的建设正在如火如荼的进行中,其中,又以地铁的建设尤为突出,正是因为它的高风险性,所以才给予了高度的重视。
盾构进出洞土体的加固方法有降水法、注浆法、深层搅拌桩法、SMW法、高压喷射搅拌桩法、冻结法[1],此外还有双重钢板法和开挖回填法等。
但是各种地基加固方法都有其优缺点,一般的进出洞都是采取其中的一两种方法对地基进行加固[2],而上海市某地铁车站盾构进洞时却先后采用了三种地基加固方法,情况比较罕见。
1、车站接收井处地质情况与周围环境情况1.1 车站接收井处地质情况盾构进洞时所处土层为②3-2层灰色砂质粉土和④层淤泥质黏土,总体来说土层含水量大、透水性高,②3-2层灰色砂质粉土层含水量、孔隙比相对较小,且强度较高、压缩性低、渗透性好,在受到施工扰动时,土体结构极易发生破坏;④层淤泥质黏土,含水量大、孔隙比大,呈流塑~软塑状态,且强度低、压缩性高、渗透性弱、灵敏度高。
1.2 车站出入洞口管线情况在基坑外由内向外依次布置有DN500中压煤气管(0.6)、DN300低压煤气管(0.5)、DN300自来水管(0.6)共6根地下管线,距基坑距离2.5 m~5.5 m,埋深均在1 m以内,所有管线全部位于旋喷加固区域范围内,对周围环境的保护要求较高。
2、洞口地基加固2.1 车站出入洞口最初地基加固车站北端头井进出洞区域土体采用三重高压旋喷桩进行加固,旋喷桩加固土体按设计桩径1 200 mm,桩中心间距1 000 mm布置,桩搭接200 mm;排间距900 mm,排间搭接300 mm,排间错位500 mm,呈梅花状布置。
盾构隧道水中进洞施工技术【摘要】本论文首先对盾构方法的介绍进行了说明，然后分析了盾构隧道水中进洞施工中存在的问题，最后论文详细阐述了盾构隧道水中进洞施工技术。
【关键词】盾构隧道，水中进洞，施工技术一、前言随着当今施工水平的不断提高，施工中对盾构隧道水中进洞施工技术的要求也日渐提高。
因此，如何积极采用科学的施工技术，不断完善施工技术管理就成为当前一项十分紧迫的任务。
二、盾构隧道的介绍采用盾构法建造隧道或各种地下管道，一般是在预先建造好的工作井内进行盾构的安装、调试和试运转，并将其准确地搁置在符合TRANBBS设计轴线的基座上，待所有施工准备工作就绪后，开始沿设计轴线向地层内掘进施工，当盾构将要到达终点时，应准确测定盾构的现状位置，并调整和控制其的姿态，使盾构正确无误地进入预先建造安装好的接收井内的基座上。
盾构的进出洞工序是盾构法建造隧道的关键工序，该工序施工技术的优劣将直接影响到建成后隧道或管道的轴线质量、进出洞口处环境保护的成效及工程施工的成败。
盾构的进出洞施工技术必须根据工程所处地层的土质、水文、环境条件和环境保护要求的等级而制定，如何科学、合理地运用各种不同的进出洞技术，使其符合各工程的特定工况条件要求。
三、盾构隧道水中进洞施工中存在的问题1、高水压问题在高水压条件下盾构施工，必须能够防止地层发生突涌水而引起地层坍塌；盾构机必须具有很好的密封性能，包括主轴承的密封、盾尾密封和铰接密封等；管片结构要有良好的密封防水性能；此外，在需要停机检查、更换刀具时具有足够的可靠、可行的安全措施。
2、软硬不均地层问题盾构一般适用于软土施工，当地层较硬时掘进比较困难，效率较低；地层软硬不均匀对刀盘、刀具也有不利影响，磨损加大甚至出现非正常损坏；并且对盾构行进姿态控制也会造成不利影响。
3、洞门处土体涌入井内洞口封门拆除后，井外土体不能自立，井内洞圈的密封装置还不能阻挡洞外的土体，所以洞口外土体随之进入井内，造成地面沉陷，影响附近地下管线和地面建筑物的安全使用，如情况严重，则造成井下无法施工。
盾构技术与穿黄隧洞施工摘要：简要介绍了盾构施工技术及其在国内外的发展应用，以及南水北调中线穿黄隧洞工程的施工方案，针对穿黄隧洞工程实施应注意的几个问题提出了建议。
关键词：盾构技术；穿黄隧洞；施工中图分类号：TU352文献标识码：A文章编号：1672－683(2004)06－0041－031盾构施工技术及其发展应用盾构技术是目前国内外较为广泛采用的软土地基中隧洞机械化开挖的施工技术。
由于盾构法在施工技术上的不断改进，机械化、自动化程度越来越高，对地层的适应性也越来越好，在建造城市地铁、穿越江河湖泊的公路和铁路隧道或水工隧道中，盾构法往往因其安全可靠、经济合理而得到广泛采用。
盾构法施工的概貌如图1所示。
它的主要方法是：先在隧道一端建造竖井或基坑，以供盾构机安装就位，然后从竖井或基坑的墙壁预留孔处出发，在地层中沿设计轴线向另一竖井或基坑的设计预留孔洞推进。
盾构推进中的地层阻力通过盾构千斤顶传至盾尾的预制衬砌，再传到竖井或基坑的后靠壁上。
盾构外壳是一个能支承地层压力，又能在地层中推进的钢简结构，其直径大于隧道衬砌直径。
盾构机前部设置各种类型的支撑和开挖装置，尾部是具有一定空间的壳体，周边装有掘进所需的千斤顶。
盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装一环衬砌，并及时向衬砌环外周的空隙中注浆，防止隧道及地面下沉。
在推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。
盾构施工适用于软土地区埋深大的隧道工程，可穿越江河、湖泊、海底、地面建筑物和地下管线密集区的下部。
盾构隧道掘进机器人得以应用并不断地发展，除不断完善软土隧道掘进机(即盾构)及应用技术，又开发出能够适应岩石地层施工的岩石隧道掘进机及应用技术。
到目前为止，隧道掘进机已经发展到比较高的水平，并且在工程应用中获得了满意效果。
随着地下空间的开发，盾构技术已广泛地应用于软土层的地铁、隧道、市政管道等工程领域。
为适应不同工程的需要，盾构机的形式也越来越多，目前常用的有半机械式、机械式、土压平衡式、泥水加压式、加泥式等，并已生产了断面为圆形、矩形、双圆、三圆、球型盾构、子母盾构等，尺寸也从直径0.2m～18m。
盾构进出洞洞门加固方案盾构进出洞加固设计采用管棚注浆，可采用跟踪注浆技术，便于在施工过程中跟踪注浆，并每次注浆后及时冲洗袖阀管，以便下次注浆使用。
管棚注浆指标：管棚注浆浆液为水泥浆液，初拟参数：水泥浆液水灰比0.8:1~1:1，注浆压力：采用0.2~0.4mPa，施工中应根据地质情况，并通过试验确定相关施工参数。
加固后地层的无侧限抗压强度应不小于1Mpa,若达不到要求，则需要进行补注浆液。
盾构洞门加固段采用Φ108大管棚作为加固的主要形式，利用车站或区间工作井明挖基坑作管棚工作室。
管棚工作室可根据施工机具设施及施工工艺要求调整设计。
盾构施工给前搭设管棚，管棚布置如图所示，管棚上边缘紧贴洞门钢环内侧，钢管环向中心间距400mm根据地质适当调整，以保证盾构机顺利出洞，外插角约1°。
钢管采用Φ108mm，壁厚6mm的无缝钢管，管棚分节为5m*3=15m。
两节之间用丝扣连接，丝扣螺纹长度段大于150mm。
相邻两根钢花管的接头要错接，其错接长度不小于1m。
钢管上钻注浆孔，孔径Φ10mm,孔间距200mm，呈梅花型布置。
钢管尾部（孔口段）2.0m，不钻花孔作为注浆段。
从管棚导向管按设计钻孔，钻孔时将钢管随钻头一起钻入地层中，当达到设计深度后停机，钻头用长约150mm的Φ121的钢管，并在钢管一端管口焊接合金制成。
钻头与钢管、钢管与钢管之间用丝扣连接。
向管棚钢管内注浆，注浆顺序先下后上，全孔可采用后退分段注浆方式。
1大管棚加固施工1.1大管棚加固施工设计要求1、管棚布置如图1-1所示范围。
管棚孔口位置沿隧道拱部开挖轮廓线外200mm布置，钢管环向中心间距400mm，外插角约1-2°。
设计要求需要进行19根大管棚钻孔、注浆施工，钻机平台位置可根据机具及工艺情况确定。
图1.1-1 管棚打设布置图2、钢管采用Φ108mm，壁厚6mm的无缝钢管，单个管棚长为15m，分节按照，管棚分节为：3×5=15m。
穿黄河隧洞泥水盾构施工技术研究提要：南水北调中线工程穿黄河输水隧洞具有断面大、地层条件差、一次推进距离长等特点。
经多方案比选论证，举荐采纳泥水加压式盾构施工。
开挖面稳固通过采纳自动操纵系统动态调整泥浆性能和输送等各项指标、并加强施工监测来实现；壁后注浆采纳双液同步注浆技术；进出洞段加固采纳高喷和化学注浆技术。
关键词：穿黄河隧洞泥水盾构注浆技术南水北调中线Abstract：In the middle route of S-to-N Water Transfer Project，the cross-Yellow-River tunnel took on the characteristics of great transect，poor stratum condition and long tunnelling distance.Slurry shield machine was recommended from some schemes.In order to keep the stabilization of working face，auto-control system was used to adjust the performance of slurry，and corresponding monitoring was necessary during constructing. The technology of grouting synchronously with two kinds of liquid was applied in backfill grouting. The technologies of jet grouting and chemical material grouting were applied in reinforcing the inlet and exit of the tunnel.Keyword s： the cross-Yellow-River tunnel, slurry shield machine, technology of grouting, the middle route of S-to-N Water Transfer Project.1 穿黄隧洞概况南水北调中线穿黄工程包括穿黄隧洞、邙山隧洞及其进出口建筑物、退水建筑物、衔接渠道等，全长19.3km，为大(1)型工程，前期设计加大流量320m3/s，地震设计差不多烈度为7度。
地铁隧道盾构进出洞冻结加固的研究1.冻结效果好盾构进出口洞冻结加固是利用冻结原理和技术手段加强地基和围岩的承载力，提高地下结构工程的稳定性。
冻结原理是利用液态物质变冷固化而形成的强度较高的冻体。
隧道进出口洞设计的时候，需要考虑其周围的地质条件和水文地质条件，如果发现隧道地面下有大量的地下水，那么就需要进行冻结技术的加固处理。
通过冻结处理，可以将周围的钢筋、螺栓和地下结构等部分保护起来，有效降低隧道施工时的风险和工程成本。
2.加固效果可靠盾构机的使用，大大提高了隧道施工的效率，但是盾构机的施工仅限于固体岩层，如果遇到大量的地下水、泥浆或松软的土层，就必须要采取冻结加固技术。
经过冻结加固处理的隧道具有耐水、耐震、耐久性和可靠性等优点，能够确保隧道的施工质量和安全性。
3.施工工艺决策重要冻结加固隧道的施工工艺决策非常重要，隧道施工人员必须要根据地质条件和建筑要求进行合理的冻结方案设计。
合理的冻结方案不仅可以提高隧道进出口洞的施工质量和效率，还可以降低施工成本，达到优化工程的目的。
1.冻结环境的要求盾构进出口洞的冻结环境非常重要。
露天施工中的冻结加固方案需要根据当地环境水温、雨量、气温等进行合理设计。
地下施工中的冻结加固方案需要根据隧道进出口洞的附近生活区域人口密度、地形地貌、地下水位等进行合理设计。
2.冻结加固材料的要求冻结加固材料的要求包括以下几个方面。
首先，冻结加固材料必须具有较高的强度和集中压缩强度。
其次，冻结加固材料需要耐水、耐沙、稳定性高，与围岩之间的粘结力较强。
最后，需要对围岩进行充分的分析和测试，确定冻结加固的材料质量和配比。
冻结加固方案需要考虑以下几个方面。
首先，需要根据地质情况、地下水等情况进行现场测试。
其次，确定冻结加固的液体使用情况和冻结液体循环的时间。
最后，需要对隧道进出口洞应力场进行分析和测试，确保冻结加固后继续施工的安全性和稳定性。
综上所述，盾构进出口洞冻结加固技术是地铁隧道施工中重要的一环。
