要么讲究，要么将就。莫在该奋斗的时候选择安逸。 3.施工环境条件限制：在城镇内选择盾构法施工前提条件：1.必须掌握隧道穿过区域地上及地下建筑物的地下管线的详细资料，并制定防护方案；2.必须采取严密的技术措施，把地表隆沉限制在允许的限度内；3选择泥水式盾构必须设置封闭式泥水储存和处理设施。
二、盾构施工施工现场布置 (一）施工现场布置基本要求
1.施工现场布置应根据合同工期和施工进度的要求，在规定的施工区域内正确处理施工期间所需的各项设施之间的空间关系。
2.在施工用地范围内，对施工现场的道路交通、材料仓库、材料堆场、临时房屋、大型施工设备、集土（泥）坑、拌浆系统、临时水电管线、消防器材等做出合理的规划布置。
（二）施工现场平面布置与施工设施设置 1.施工现场平面布置：主要包括工作井、工作井雨棚及防淹墙、垂直运输设备、管片堆场、管片防水处理场、拌浆站、料具间及机修间、两回路的交配电间等设施以及进出通道等。
2.施工现场设置：
1）工作井施工需要采取降水措施时，应设相当规模的降水系统（水泵房）。 2）采用气压法盾构施工时，施工现场应设置空压机房，以供给足够的压缩空气。
3）采用泥水平衡盾构施工时，施工现场应设置泥浆处理系统（中央控制室）、混浆池； 4）采用土压平衡盾构施工时，应设置电机车电瓶充电间等设施。 第三节 盾构施工阶段划分及始发与接收施工技术 一、盾构施工阶段划分
盾构施工一般分为始发、正常掘进和接收三个阶段。
始发是指盾构自始发工作井内盾构基础上开始掘进，到达初始掘进（通常50~100米）亦可划分为：洞口土体加固段掘进、初始掘进两个阶段。
始发结束后要拆除临时管片、临时支撑和反力架，分体始发时还要井后续台车移入隧道内，以便后续正常掘进。
接收是指自掘进距接收工作井一定距离（通常50~100米）到盾构落到接收工作井内接收基座上为止，亦可划分为;到达掘进、接收两个阶段。
到达掘进时正常掘进的延续，始发与接收是盾构法施工两个重要阶段，为保证始发与接收施工安全，洞口土体加固施工必须满足设计要求。
二、洞口土体加固技术
（一）洞口土体加固的必要性
1.盾构从始发工作井进入地层前，首先要拆除盾构掘进开挖洞体范围内的工作井围护结构，以便将盾构推入土层开始掘进；盾构到达接收工作井之前，亦应拆除盾构掘进开挖洞体范围内的工作井围护结构，以便隧道贯通，盾构进入接收工作井。
2.由于拆除洞口围护结构会导致洞口土体失稳、地下水涌入、且盾构进入始发洞口开始掘进的一段距离内或到达接收洞口前的一段距离内难以建立起土压（土压平衡盾构）或泥水压（泥水平衡盾构）以平衡开挖面的土压和水压，因此拆除洞口围护结构前必须对洞口土体进行加固，通常在工作井施工过程中实施。
3.在特定地质条件下（如富水软土地层），洞口围护结构可采用混凝土或纤维混凝土施做。盾构始发或接收施工时，可直接利用盾构刀具切除。
（二）洞口加固的主要目的
1.拆除工作井洞口围护结构时，确保洞口土体稳定，防止地下水流入。 2.盾构掘进通过加固区域时，防止盾构周围的地下水及土砂流入工作井。 3.拆除洞口围护结构及盾构掘进通过加固区域时，地层变形对施工影响范围内的地面建筑及地下管线与构筑物等造成破坏。
37
要么讲究，要么将就。莫在该奋斗的时候选择安逸。 （二）确定加固方案的方法
洞口土体加固前，要根据地质条件、地下水位、盾构种类与外形尺寸、覆土深度及施工环境条件等，在明确加固目的后，按照下图程序确定加固方案。
确认前提条件
明确加固目
加固 止水 选定加固方法 选定止水方法
设定加固土体强度 设定加固土体渗透系数 设定止水范围 设定加固范围
施工性、经济性 施工性、经济性 决定加固方法与加固范围
（四）加固方法
常用的加固方法主要有：注浆法、高压喷射搅拌法和冻结法。
1.注浆法：按原理分为两种：不改变土颗粒排列，注入材料渗透到土颗粒间隙并固结的渗透注浆法；沿注浆层面形成脉状裂缝，利用注浆材料使土颗粒间隙减小、土体被挤密的挤密注浆法（劈裂注浆法）。前者适用于砂、卵石层，后者适用于粉砂等土层。
2.高压喷射搅拌法：高压喷射加固材料，使其与被搅动的土砂混合，或者置换被搅动的土砂，形成具有一定强度的改良地层。
3.冻结法：对于富含地下水的土层实施冻结，冻结的土体具有高强度和止水性，特别适用于软弱地层大断面盾构施工和地下水压高的场合。
三、盾构始发施工技术 （一）盾构始发特点
1.一般后续台车临时设置于地面。在地铁施工中，多利用车站作为始发工作井，后续台车可在车站内设置。
2.大部分来自后续台车上设备的油管、电缆、配管等，随着盾构掘进延伸，部分管线必须接长。
3.由于通常在始发工作井内拼装临时管片，故向隧道内运送材料的通道狭窄。 4.由于始发时处于试掘进状态，且施工运输组织与正常掘进不同，因此施工速度受到制约。 （二）始发段长度的确定：决定初始掘进长度的因素有两个：一是衬砌与周围地层的摩擦
38
要么讲究，要么将就。莫在该奋斗的时候选择安逸。 阻力；二是后续台车的长度。
始发结束后要拆除临时管片、临时支撑和反力架，将后续台车移入隧道内，以便后续正常掘进。由于此后盾构的掘进反力只能由衬砌与周围地层的摩擦阻力承担，因此初始掘进长度L必须由下列条件确定： L>F/2πrf
式中，L--从始发开始的衬砌长度（米）； F--盾构千斤顶推力（N） r;衬砌外半径（米）； f--注浆后的衬砌与地层的摩擦阻力系数（N/㎡）
若L大于后续台车长度，则取L为初始掘进长度；若L小于后续台车长度，则可综合权衡利弊后，确定L或后续台车查那个度作为初始掘进长度。
（三）洞口土体加固段掘进技术要点 1.盾构基座、反力架与管片上部轴向支撑的制作与安装要具备足够的刚度，保证负载后变形量能满足盾构掘进方向要求。
2.安装盾构基座和反力架时，要确保盾构掘进方向符合隧道设计轴线。
3.由于临时管片（负环管片）的椭圆度直接影响掘进时管片拼装精度，因此安装临时管片时，必须保证其椭圆度，并采取措施防止其受力后旋转、径向位移与开口部位（临时管片安装时通常不形成密闭环，在其上部预留运输通道）变形。
4.拆除洞口围护结构前要确认洞口土体加固效果，必要时进行补注浆加固，以确保拆除洞口围护结构时不发生土体坍塌、地层变形过大、地下水涌入、且要保证盾构始发过程中开挖面稳定。
5.由于拼装最后一环临时管片（负一环，封闭环）前，盾构上部千斤顶一般不能使用（最后一环临时管片拼装前安装的临时管片通常称为开口环），因此从盾构进入土层都通过土体加固段前，要满足掘进，以便减少千斤顶推力，使盾构方向容易控制；盾构达到洞口加固区间的中间部位时，逐渐提高土压仓（泥水仓）设定压力，出加固段达到预定的设定值。
6.通常盾构的盾尾进入洞口后，拼装整环临时管片（负一环），并在开口部安装轴向支撑，使随后盾构掘进时全部盾构千斤顶都可使用。
7.盾构盾尾进入洞口后，将洞口密封于整环管片贴紧，以防止泥水与注浆浆液从洞口泄露。 8.加强观测工作井周围地层变形、盾构基座、反力架、临时管片和轴向支撑的变形与位移，超过预定值时，必须在采取有效措施后，才可以继续掘进。
（四）初始掘进的主要任务：收集掘进数据（推力、刀盘扭矩等）及地层变形量测数据，判断土压（泥水压）、注浆量、注浆压力等设定值是否适当，并通过测量盾构与衬砌的位置，及早把我盾构掘进方向控制特性，为正常掘进控制提供依据。因此，初始掘进阶段是盾构法隧道施工的重要阶段。
四、盾构接收施工技术要点
1.盾构进入到达阶段前，要暂停掘进，准确量测盾构坐标位置与姿态，确认与隧道设计中心线的偏差值。
2.根据测量结果制定到达掘进方案。
3.继续掘进时，及时量测盾构坐标位置与姿态，并依据到达掘进方案及时进行方向修正。 4.掘进至接收洞口加固段时，确认洞口土体加固效果，必要时进行补注浆加固。
5.进入接收洞口加固段后，逐渐降低土压（泥水压）设定值至0MPa，降低掘进速度，实时停止加泥、加泡沫（土压式盾构）、停止送泥与排泥（泥水式盾构）、停止注浆，并加强工作井周围地层变形观测，超过预定值时，必须采取有效措施后，才可继续掘进。
6.拆除洞口围护结构前要确认洞口土体加固效果，必要时进行注浆加固，以确保拆除洞口围护结构时不发生土体坍塌、地层变形过大或地下水涌入。
7.盾构接收基座的制作与安装要具备足够的强度，且安装时要对轴线和高程进行校核，保证盾构顺利、安全接收。
39
要么讲究，要么将就。莫在该奋斗的时候选择安逸。 8.拼装完最后一环管片，千斤顶不要立即回收，及时将洞口段数环管片纵向临时拉紧形成整体，拧紧所有管片连接螺栓，防止盾构与衬砌管片脱离时衬砌纵向应力释放。
9.盾构落到接收基座上后，及时封堵洞口处衬砌外围与盾构开挖洞体之间的空隙，同时进行填充注浆，控制洞口周围土体沉降。
第四节 盾构掘进技术
下面以密闭式盾构简要介绍掘进技术。 一、盾构法施工步骤与掘进控制内容 主要施工步骤：
1.在一段隧道的起始端和终止端各建一个工作井（城市地铁一般利用车站的端头）作为始发或接收工作井；
2.盾构在始发工作井内安装就位； 3.依靠盾构千斤顶推力（作用在工作井后壁或新拼装好的衬砌上）将盾构从始发工作井的洞口推入地层；
4.盾构在地层中沿着设计轴线推进，在推进的同时不断出土（泥）和安装衬砌管片； 5.及时向衬砌后的空隙注浆，防止地层变形过大并固定衬砌环位置；
6.盾构进入接收工作井并被吊移，如施工需要，也可穿越工作井继续掘进。
盾构掘进控制的目的是确保开挖面稳定的同时，构筑隧道结构、维持隧道线形、及早填充盾尾空隙，因此，开挖控制、一次衬砌、线性控制和注浆构成了盾构掘进的四要素。施工前必须根据地质条件、隧道条件、环境条件、设计要求等，在试验的基础上，确定具体控制内容预参数；施工中根据包括监控量测的各项数据调整控制参数，才能确保实现施工安全、施工质量、施工工期与施工成本预期目标。盾构掘进控制的具体内容见下表; 控制要素 内容 开挖 泥水式 开挖面稳定 泥水压、泥水性能 排土量 排土量 土压式 开挖面稳定 土压、塑流化改良 排土量 排土量 盾构参数 总推力、推进速度、刀盘扭矩、千斤顶压力等 线形 盾构姿态、位置 倾角、方向、旋转 铰接角度、超挖量、蛇形量 注浆 注浆状况 注浆压力、注浆量 注浆材料 稠度、泌水、凝胶时间、强度、配比 一次衬砌 管片拼装 错台量、椭圆度、螺栓紧固扭矩 防水 漏水、密封条压缩量、裂缝 隧道中心位置 偏差量、直角度 二、开挖控制 根本目的是保持开挖面稳定。
土压式盾构与泥水式盾构的开挖控制内容略有不同。 （一）土压（泥水压）控制 1.土压式盾构，以土压和塑流性改良控制为主，辅以排土量、盾构参数控制。泥水式盾构，以泥水压和泥浆性能控制为主，辅以排土量控制。
2.开挖面的土压（泥水压）控制值，按“地下水压（间隙水压）+土压+预备压”设定； 1）地下水压可从钻孔数据正确掌握，但要考虑季节性变动。靠近河流等场合，要考虑水面水位变动的影响。
2)土压有静止土压、主动土压和松弛土压，要根据地层条件区别使用。按静止土压设定控
40