盾构进出洞地基加固方案

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。

3-2-25盾构端头地基加固施工技术1前言1.1概述盾构始发或到达时需凿除洞门，这时会由于切除竖井挡土墙（桩）而使开挖面处于暴露状态且会保持较长时间，这时稳定性较差的软土就很易发生塌方事故，严重影响盾构的安全施工，故在盾构的始发和到达的端头必须根据具体地质情况采取切实可行的加固措施以确保安全。

通过盾构端头地基土质改良使地层具有一定的自稳性和抗渗性，从而确保进出洞施工的安全和质量。

地基加固方法有冻结法、注浆加固法、置换法等，目前国内广泛应用的是深层搅拌桩、高压旋喷桩加固法，具有安全可靠，施工工艺简单且经济性等优点。

两者相比较，深层搅拌桩比高压旋喷桩更经济，前者适合于粘土地层、后者适合于砂层或含砂地层，旋喷桩比搅拌桩的实际加固效果更有保证。

1.2特点盾构端头地基加固与一般的地基加固处理相比，除要求加固土体具有要求的强度外，对加固均匀性以及止水性均有较高的要求（加固土体无侧限抗压强度一般不小于0.5～0.8MPa，渗透系数不大于1×10-7cm/s），且加固深度一般较大，从十米到几十米不等。

1.3适用范围适用于盾构进出洞端头的地基加固。

2盾构进出洞端头地基加固区域常见的盾构进出洞端头地基加固区域如图2-1所示。

盾构进洞（始发）端加固长度一般为6m，盾构出洞（到达）端加固长度一般为3m，加固范围超出盾构外缘3m。

对于加固区至地面部分一般采用弱加固，除非地基承载力不能满足盾构吊装需要。

桩位施工顺序一般为跳孔施工。

图2-1 常用的盾构进出洞端头地基加固区域图3深层搅拌桩3.1工艺特点深层搅拌桩加固工法是利用水泥、生石灰粉为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基一定深度与软粘土强行拌和，并利用固化剂与软土搅和过程中发生的一系列物理反应和化学反应，使该加固区域的地基硬结成具有一定强度的复合地基。

深层搅拌桩施工具有无噪声、无振动、无污染、工效高、成本低等优点。

加固土体无侧限抗压强度一般不小于0.5～0.8MPa，渗透系数不大于1×10-7cm/s。

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。

上海某地铁车站东端井盾构洞口地基加固施工方案第一章工程概况1.1工程概况上海市轨道交通7号线工程XX标段（某路站）土建施工工程位于浦东新区XXX路与某路交叉口，车站为一个地下两层岛式站台车站，车站主体分为东、西端头井标准段三各部分，车站附属工程包括4个出入口通道，2组风井。

车站的中心里程为SDK29＋456，全长154米。

基坑环保等级为二级。

车站东端井盾构洞口地基加固采用水泥土深层搅拌桩加固，搅拌桩与地下连续墙缝隙采用Φ1000高压旋喷桩加固。

其中洞口搅拌桩加固水泥掺量为13%，加固方量为2578.68m3；Φ1000高压旋喷桩加固水泥掺量为360kg/m3，加固方量为369.06m3。

1.2 工程内容：深层搅拌桩及高压旋喷桩加固加固1.3 工程地质条件本场地地貌类型属滨海平原地貌，处于某路与XXX路交叉口、沿线地势较为平坦，地面绝对标高为3.90m。

第①层：人工填土，表层以略面为主，以下为杂填土，底部多为粘性土为主的素填土，出入口处则以素填土为主，含植物根茎等，该层分为复杂，结构松散；第②层：黄色粉质粘土，夹薄层粉性土，土质不均，含氧化铁斑点，云母晶片；第②t 层；黄色粘质粉土，夹少量粘性土，含云母晶片，仅分布于ZK5等处；第③层：灰色淤泥质粉质粘土，夹少量粉土，含有机质等；第④层：灰色淤泥质粘土，夹少量粉砂，含碎蚌壳，局部为淤泥质粉质粘土；第⑤1层：灰色粘土，夹薄层粉砂，含有机质等；第⑤2层：灰色砂质粉土，土质不均，局部为粉砂，夹粘性土，含云母晶片等；第⑤3层：灰色粉质粘土，夹薄层粉砂，含腐植物、钙结核、有机质；第⑤4层：灰绿～黄色粉质粘土，夹薄层粉砂，含氧化铁斑点等；第⑦1层：黄色砂质粘土，含氧化铁斑点，局部夹粉砂；第⑦2层：黄～灰黄色粉细砂，夹粘性土、粉土、局部较多，含云母晶片，氧化铁斑点。

1.4水文地质1、场区地下水位标高为0.7～1.70m（地面下3.26～2.12m）属潜水类型，主要补给来源为大气降水、地表径流，常因气候、降水等影响而变化，设计时按上海市平均水位埋深0.5m采用。

隧道工程软土地层盾构进出洞加固本文利用了ＳＭＷ工法中水泥土搅拌桩的止水功能与Ｈ型钢的抗变形能力,在施工场地比较狭小和地下管线复杂的情况下,将其应用于加固某盾构隧道出洞时的周围软土地层,取得了良好的效果和经济效益,对类似工程有一定的指导意义。

1概述软土地层盾构进出洞加固通常采用深层搅拌桩,并在搅拌桩与连续墙之间进行旋喷或注浆,但是在施工场地窄小或地下有建筑管线时,这种方法有时将变得无法进行。

本文以上海地铁Ｍ8线ＶＢ标区间隧道为例,介绍软土地层中采取ＳＭＷ工法出洞施工技术。

盾构出洞是指盾构机安装调试完成后,对准设计中心点、按照中心线路,自始发井出发,穿过井壁,推过整个加固区的施工过程。

它涉及到盾构机的安装、布置、调试及其所需的配套设施的准备、井壁混凝土的处理、井外地基处理、洞门防流水涌砂处理、盾构机推进控制、管片拼装和环境保护等工作。

2出洞地面准备2.1盾构机的进场由于盾构机自身的体积和重量比较大,在城市繁忙的交通条件下,尽量选择夜深、人少、车少的时间进场,进场前拟定合理的行驶路线,征得交警部门的同意,并邀请交警协助运送。

2.2临时设施在盾构推进施工前,接常规进行施工用电、用水、通风、排水、照明等设施的安装工作;施工必需材料、设备、机具备齐,管片、连接件的储量需满足三天推进用量;井上、井下建立测量控制网并经复核、认可;车架安置到位,电缆、管路等接至井下;对隧道沿线的建筑物以及盾构将要穿越的需要保护的管线布置沉降监测点。

沿线盾构障碍物在盾构推进前开始拔除。

吊运盾构机的大型吊车到位,主吊车采用200ｔ,辅助吊车选择100ｔ,完成盾构机的吊运。

3井下准备3.1盾构承台设备(亦称发射架)作为盾构机在井内的支承台座,在焊接制作时,主要考虑其能够充分承受盾构机自重,可以进行安全的移动操作,并用钢轨、工字钢或其它材料设置一条可靠的盾构推进轨道,保证起步工作准确进行。

3.2盾构机下井安装由于盾构机进场和吊运时被分为几个部分,并在下井时焊接安装了吊钩等连接件。

盾构进出洞加固施工方案盾构机是一种用于地下隧道施工的特殊工程设备，其功能是在地下挖掘出一条洞穴并加固，以便供人员、车辆或管道等通行。

在进出洞口进行加固施工时，需要考虑以下方面的因素：洞口的稳定性、施工的安全性和效率。

1.洞口的稳定性：（1）在进洞口施工之前，需要对洞口进行勘探和分析，以便了解地质情况。

根据洞口的地质情况，确定合适的进洞口施工方案。

（2）根据地质勘探结果，确定洞口的支护方式。

常用的支护方式包括钢板支护、初期衬砌和二次支护等。

（3）根据地质勘探结果，确定进出洞口的施工深度和土方开挖方式。

根据地质情况，可能需要采用爆破方式进行土方开挖。

2.施工的安全性：（1）在进出洞口施工之前，需要制定详细的安全施工方案。

安全施工方案应包括洞口的警示标志、安全防护设施和安全操作规程等。

（2）施工过程中，需要严格遵守相关安全规定和操作规程。

施工人员应接受专业培训，并佩戴必要的安全装备。

（3）在施工过程中，应定期检查洞口的支护工程和施工设备，确保其安全可靠。

如有问题，及时采取措施进行修复或更换。

3.施工的效率：（1）在进出洞口施工之前，需要制定详细的施工方案，包括进出洞口的施工步骤、施工时间和进度计划等。

（2）洞口施工需要使用合适的设备和工具，以提高施工效率。

常用的设备包括挖掘机、抛丸机和喷射机等。

（3）在施工过程中，需要注意施工现场的管理和协调。

施工人员应按照施工方案和进度计划进行施工，确保施工进度的顺利进行。

总之，盾构进出洞加固施工方案需要综合考虑洞口的稳定性、施工的安全性和效率。

只有综合考虑这些因素，才能确保盾构进出洞加固施工的顺利进行。

盾构进出洞加固施工方案一、施工背景和目的：盾构机进出洞施工是指盾构机从洞口进入地下开挖，并最终从另一洞口运出的施工过程。

在盾构机进出洞的过程中，洞口周围地层会受到较大的影响，可能导致洞口附近地层的变形和不稳定。

因此，必须采取适当的加固措施，确保施工的安全和地下环境的稳定。

二、施工方法：1.地质勘探：在施工前，必须对盾构进出洞的地质条件进行详细的勘探和分析。

通过地质勘探，可以了解到地层的厚度、性质、稳定性等信息，为施工提供重要的依据。

2.加固设计：根据地质勘探结果，进行加固设计。

加固设计主要包括洞口锚杆加固、地下水排泄、地层加固等内容。

洞口锚杆加固可以增加洞口的稳定性，地下水排泄可以控制洞口附近地下水位，地层加固可以增加洞口周围地层的稳定性。

3.施工步骤：(1)洞口锚杆加固：首先，在洞口附近的地表上钻孔，并注入水泥浆体，形成锚固体。

然后，将锚杆插入钻孔中，并与锚固体连接。

通过这种方式，可以将洞口的力分散到周围的地层中，增加了洞口的稳定性。

(2)地下水排泄：为控制洞口附近地下水位，需要在洞口附近钻孔，并通过管道将地下水引导到其他地方。

这样可以降低洞口附近地下水位，减少地层的变形和不稳定。

(3)地层加固：地层加固是通过注入固化剂或者灌浆来增加地层的稳定性。

根据地质条件的不同，可以采用不同的地层加固方法。

常见的地层加固方法包括注浆加固、冻结法加固等。

三、安全措施：1.施工前进行施工方案论证，确保施工的安全和可行性。

2.施工过程中进行地下水位的实时监测，及时调整排水和加固的措施。

3.定期对施工现场进行安全检查，排除施工过程中可能存在的安全隐患。

4.严格执行施工操作规程，保证施工人员的安全。

四、项目实施进度：根据盾构进出洞加固施工的复杂性和地质条件的不同，施工周期可能会有所差异。

在制定施工计划时，应充分考虑施工时间，并合理安排各个施工步骤的顺序和时间。

同时，应在施工前制定详细的工程进度表，确保施工的按时完成。

盾构出入井加固方案一、工程概述：在南北端头盾构出入井范围内，尚预留有部分φ1200上水管未拆除（具体尺寸见后附图），由于既有φ1200上水管与新铺设的φ1200上水管采用弯头连接，因此，未拆除部分主要对连接头起到顶推限制作用，避免由于水压而造成的接头失稳。

鉴于此种情况，为了既要确保盾构土体加固的效果，同时考虑φ1200上水管的安全，拟采取以下措施进行处理。

二、加固方案加固原则：以不扰动管线为准则，加固方案分三部进行1、利用一道砼梁来连接未拆除φ1200上水管与地下连续墙，利用连续墙的反作用力与水管的摩阻力来共同限制水管的水平位移。

2、为了减小搅拌桩施工带来的土体隆起对管线的影响，在盾构出洞加固区采用SMW工法桩，同时将加固范围由6米缩短为3.5米。

3、未拆除管线底部的土体利用高压旋喷桩进行土体加固。

三、施工方法：一）砼梁施工1、施工概况：首先利用一块厚2cm的钢板（1200cm*1300cm）对未拆除φ1200上水管管口进行封堵，然后在钢板与连续墙之间浇注一条长600-800cm，高1300cm，宽1200cm的砼梁，将作用力传递到连续墙上。

2、施工顺序①土体清除：利用人工对管口与连续墙之间的土体进行清除，在清除过程中应尽量避免对土体造成大的扰动，不得用挖机进行开挖。

开挖时要随时对管线进行监测，发现问题，应停止开挖，及时回填。

②管口封闭：利用一块厚2cm的钢板（1200cm*1300cm）对未拆除φ1200上水管管口进行封堵，以防止在砼浇注过程中涌入管中。

③关立模板：基槽开挖及管口封闭完成后，由测量组对砼梁的尺寸进行现场放样，然后进行人工关模，模板采用钢模板，外侧采用方木配合钢管进行支设，内部采用钢筋对撑。

④砼浇注：砼梁浇注采用C20砼，人工浇捣。

二）SMW工法桩施工1、施工概况：为了减小搅拌桩施工带来的土体隆起对管线的影响，在盾构出洞加固区采用SMW工法桩，SMW工法桩以日本进口设备Φ650三轴搅拌机(型号为PAS-120V AR)施工。

临空园区站两个预留盾构进洞口土体加固方案编制：审核：批准：中铁十六局集团上海地铁2号线西延伸线工程项目部二OO五年七月十二日目录1.工程概况 (2)2.施工总体方案 (2)3.施工工艺及步骤 (4)3.1 双轴水泥土搅拌桩施工工艺 (4)3.2 高压旋喷桩施工工艺 (4)4.施工部署及人员安排 (5)5.主要施工设备 (5)6.工期安排及计划 (6)7.质量保证措施 (6)7.1 双轴水泥土搅拌桩施工质量保证措施 (6)7.2 高压旋喷桩施工质量保证措施 (6)8.安全保障措施 (7)1.工程概况虹桥临空园区站～虹桥机场区间隧道盾构上行线于临空园区站西端头井进洞，下行线于临空园区站北端头井进洞，两个进洞口需在临空园区站进行预留。

根据中国铁道建筑总公司管理分公司ZTJS-RZ-GC-SG-155号工作联系单要求，对洞口区域土体进行加固。

地质勘察资料显示，洞口部位土质为淤泥质粉质粘土。

淤泥质粉质粘土属滨海～浅海相沉积，流塑欠均匀，局部夹较多薄层粉砂，层理紊乱、高压缩性土。

物探资料显示，北端头井加固范围内有原废弃雨、污水管各一根横穿通过，其中雨水管管径Ф1200，埋深3.5m；污水管管径Ф600，埋深3.5m，施工前需进行障碍物清理工作。

2.施工总体方案⑴加固方式靠近地下连续墙及新旧加固区域接头处采用高压旋喷桩加固一排，其余部位采用双轴水泥土搅拌桩加固。

高压旋喷采用二重管旋喷法，先施工水泥搅拌桩，然后进行旋喷桩施工。

⑵加固范围结合设计要求，本次洞口加固范围为：盾构隧道四周加固至隧道外3m，加固厚度为3.5m。

另考虑到北端头井西北角有一使用中的Φ1200雨水管横穿通过，为减小盾构掘进过程中土体沉降对其产生的不利影响，该部位的加固范围适当外扩。

具体详见附图-01～03。

⑶浆液配比①水泥土搅拌桩水泥掺量为土体重量的13％，在隧道顶以上3米至地表范围内为保持原状土强度，加固土体水泥掺量为7％。

搅拌桩采用水泥浆液配比：水：水泥= 1：1.8，水泥采用P.O32.5水泥。

……站-……站区间隧道盾构进、出洞冻结法地基加固工程施工方案……集团股份有限公司xx年xx月目录1 工程概况 (1)1.1 施工内容 (1)1.2 地面环境与地层条件 (1)1.3 编制依据和执行标准 (3)2 盾构进出洞地基冻结加固设计 (4)2.1 工程特点与施工方法选择 (4)2.2 施工风险分析与施工关键技术 (4)2.3 冻结壁厚度计算复核 (7)2.4 冻结孔布置与冻结壁形成预计 (9)2.5 测温孔布置及其它冻结施工参数 (10)2.6 冻结设计施工参数汇总 (11)3 冻结施工 (14)3.1 施工流程 (14)3.2 冻结孔施工 (14)3.3 冻结制冷系统安装 (17)3.4 积极冻结与凿洞门 (20)3.5 停冻与拔冻结管 (21)4 临时用电设计 (23)4.1 供电方案 (23)4.2 供电系统施工及电气技术要求 (23)4.3 现场安全用电管理 (24)5 管线保护 (26)5.1 冻结施工对地下管线的影响分析 (26)5.2 冻结施工技术措施 (26)5.3 施工监测 (28)5.4 其它管线保护措施 (28)6 施工进度及资源配套计划 (30)6.1 施工进度计划 (30)6.2 水、电供应计划 (30)6.3 劳动力配备 (30)6.4 设备材料供应计划 (30)7 冻结站平面布置 (35)8.1 工期保证措施 (36)8.2 安全质量技术保证措施 (36)8.3 冬、雨季施工技术措施 (37)8.4 安全与质量保证体系 (39)8.5 文明施工 (39)9 应急预案 (43)9.1 危险源及应急处理措施 (43)9.2 组织机构与响应机制 (44)附图1 ......站南端头井出洞门位置图. (48)附图2 ......站北端头井进洞门位置图. (49)附表过程控制表 (50)1 工程概况1.1 施工内容……地铁xx线xx……站～……站区间隧道为地下双线单圆盾构隧道，区间全长758.84m，隧道外径6.2m。