盾构施工端头加固技术讲座
盾构施工端头易发事故与加固技术
盾构施⼯端头易发事故与加固技术2019-08-01摘要：盾构法隧道施⼯中，隧道端头是盾构机始发和到达事故频发地段。
端头加固是否成功，是否满⾜强度和稳定性要求，将直接关系着盾构机能否顺利完⼯，因此必须加强端头加固控制。
本⽂分析了盾构施⼯端头易发事故，介绍了已经加固技术，并探讨了加固技术在盾构端头施⼯中的应⽤。
关键词：盾构;端头;加固⼀、盾构施⼯端头易发事故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。
盾构机始发、到达⾯临的风险有：加固体失稳、洞门涌⽔涌砂、地⾯坍塌、建筑物及管线损坏等，在诸多风险中加固体失稳、洞门涌⽔涌砂是主要风险，往往发⽣这两中情况会引起地⾯坍塌、建筑物及管线损坏等次⽣风险。
因此盾构机始发、到达中加固体质量的好坏直接影响盾构机能否顺利始发、到达。
⼆、盾构施⼯端头加固技术（⼀）⾼压旋喷法⾼压旋喷法加固法适⽤砂层、淤泥、淤泥质⼟、流塑、软塑或可塑粘性⼟、粉⼟等地层，但在砂砾层和粘着⼒⼤的粘⼟中成桩效果较差。
对于地下⽔流速过⼤的地层，⽆填充物的岩溶地段永冻⼟和对⽔泥有严重腐蚀的⼟质加固效果差，另外施⼯深度⼤于25m时，因桩位垂直度⽆法保证造成加固效果较差。
（⼆）深层搅拌桩法深层搅拌桩是是利⽤钻搅设备将地基⼟与⽔泥、⽯灰等固化剂搅拌均匀，使地基⼟与固化剂之间产⽣⼀系列物理―化学反应，硬凝成具有整体性、⽔稳定性和⼀定强度的优质地基。
该加固⽅法主要适⽤适⽤于饱和软黏⼟、淤泥质亚黏⼟、新填⼟、沼泽地带炭⼟、沉积粉⼟等⼟层的地层加固，特别是淤泥类⼟，加固效果显著。
在砂层中加固效果差。
（三）素混凝⼟墙法素混凝⼟墙加固法是通过在围护结构和衬砌外侧浇注素混凝⼟墙，⽤来维持围护结构端头墙破除洞门后的⼟层平衡，保证端头地层上体的稳定。
素混凝⼟墙⾃⾝强度⾼，能承受来⾃振动产⽣的较⼤⽔⼟压⼒，有效解决了旋喷桩加固法在卵⽯层加固时遇到的问题。
盾构接收冻结加固及水中进洞接收课件
盾构接收需在保证安全的前提下，快 速、高效地完成接收作业，同时需采 取有效的土体加固措施，确保洞口土 体的稳定性。
盾构接收的重要性
保证隧道施工安全
盾构接收是隧道施工的关键环节 ，接收工作的顺利进行能够有效 避免隧道塌方等事故的发生，保 证施工安全。
提高施工效率
优质的盾构接收能够缩短工期， 降低施工成本，提高施工效率。
垂直冻结
在需加固地层的一侧或两 侧设置垂直冻结孔，使地 层垂直方向上冻结，适用 于深层土层的加固。
斜向冻结
在需加固地层的斜向设置 冻结孔，使地层斜向冻结 ，适用于特殊形状或结构 的加固。
冻结加固材料
低温盐水
作为冷冻剂，循环通过冻 结管，将地层中的热量带 走，形成冻结加固。
水泥浆
在冻结过程中或冻结后， 可向地层中注入水泥浆， 提高冻土层的整体性和强 度。
通过止水措施，如注浆、化学浆液等，将施工区域与周围水体 隔离，防止渗漏和涌水。
对地基进行注浆、搅拌桩等加固措施，提高地基承载力和稳定 性。
水中进洞接收方法
冻结加固施工
安装制冷设备、铺设制冷剂管 道、控制制冷剂流量等。
地基加固施工
进行注浆、搅拌桩等加固措施 。
施工准备
进行现场勘察、制定施工方案 、准备施工设备等。
冻结加固效果
冻结加固是盾构接收的重要环节，但有时会出现冻结效果不佳、加 固不均匀等问题，需要加强监测和调控，确保施工安全和质量。
进洞接收难度
盾构进洞时需要克服洞口土压力和水压力等作用力，保证隧道结构的 稳定性和安全性。
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成功完成盾构接收，保证了桥梁基础的稳 定性和安全性，有效防止了河水渗漏。
案例三：某隧道盾构接收工程
盾构始发端头化学加固范围及加固工艺研究
盾构始发端头化学加固范围及加固工艺研究盾构始发端头是盾构机在开始推进时的起点，也是盾构隧道施工中最容易受到地质条件限制的部位。
为了保证盾构机的安全推进和隧道的稳定施工，需要对始发端头进行化学加固。
本文将探讨盾构始发端头化学加固的范围及加固工艺。
盾构始发端头化学加固的范围主要包括盾构机前端刀盘区域、推进腔和尾部腔。
刀盘区域是盾构机的前端部分，承受着巨大的推进力和地层压力，容易出现磨损和破损。
推进腔是盾构机内部的主要工作区域，也是始发端头的核心部位，需要进行加固以保证盾构机的稳定推进。
尾部腔是盾构机的后部分，也需要进行加固以确保整个始发端头的稳定性。
盾构始发端头的化学加固工艺主要包括注浆加固和地层处理两个方面。
注浆加固是通过注入特殊的化学材料来增强始发端头的强度和稳定性。
注浆材料通常包括水泥浆、聚合物浆等，可以根据地质条件和工程要求选择合适的注浆材料。
注浆加固的过程包括注浆孔的钻孔、注浆材料的注入和注浆孔的封堵等步骤。
地层处理是指对始发端头所经过的地层进行处理，以增强地层的稳定性和承载能力。
地层处理的方法包括锚杆支护、喷射混凝土衬砌等，可以根据不同的地质条件选择合适的地层处理方法。
在盾构始发端头化学加固的过程中，需要注意以下几个方面。
首先，要根据具体的地质条件和工程要求确定化学加固的范围和工艺。
不同地质条件和工程要求下的始发端头化学加固可能存在差异，需要进行合理的设计和施工。
其次，要选择合适的化学材料和设备进行加固工作。
化学材料的选择应考虑其强度、稳定性和环境友好性等因素，设备的选择应考虑施工的效率和安全性等因素。
再次，要严格控制施工质量，确保加固效果符合设计要求。
施工过程中要进行质量检查和监测，及时调整施工参数和工艺措施。
最后，要加强施工安全管理，确保施工人员的安全和施工现场的安全。
在施工过程中要严格遵守相关的安全规范和操作规程，加强施工人员的培训和防护。
盾构始发端头化学加固的范围包括盾构机前端刀盘区域、推进腔和尾部腔，加固工艺主要包括注浆加固和地层处理。
浅析盾构隧道端头加固
浅析盾构隧道端头加固洪俊杰摘要：第一节课，教师就说，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。
确实，进入21世纪以来，城市人口聚集与地面交通根底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开展立体式交通，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局部，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展必要的加固监测，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，如不对其进展加固处理，如此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，危与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展加固处理，即进展端头加固。
2、盾构端头加某某理盾构隧道端头地层加固的目的是防止拆除临时围护结构时的振动影响，在盾构刀盘顶到端头掌子面并建立土压之前，能使得围岩自稳以与防止地下水流失，以防止开挖面坍塌，出现地表沉降过大或坍方等，概括起来盾构端头加固的目的主要有以下几点。
盾构始发与到达端头加固技术PPT文档48页
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27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
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28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
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29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
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30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
END
盾构始发和到达端头加固施工工艺工法教学教材
盾构始发和到达端头加固施工工艺工法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。
盾构始发到达施工技术演讲
始发基座的安装
始发基座采用钢结构形式，主要承受盾构 机的重力和推进时的摩擦力。由于盾构机 重达400多吨，所以始发基座必须具备足 够的刚度、强度。
安装始发基座前先进行定位测量，在车 站底板设立控制护桩，根据护桩精确定 位始发台的高程和左右位置。然后将始 发台安设在预定的位置上，并由测量组 进行复核，在完成定位之后，将始发台 固定。此外利用型钢给始发基座加横向 的支撑，提高始发基座的稳定性。在盾 构机主机组装时，在始发台的轨道上涂 硬质润滑油以减小盾构机在始发台上向 前推进时的阻力。由于始发台与加固体 之间存在较长距离间隙，为使盾构机顺 利进入加固体，并防止盾构机栽头，一 般在前方安装一段连接导轨。
盾构始发注意事项
（1）盾构始发前，需检查核实各电缆、电线及管路的连接是否留有足够的供盾构 机前进需要的拉长量；人员组织机具配备是否到位等。检查基座、反力架、洞门密 封及端头加固是否满足设计要求。
（2）盾构推进前，为 减小盾构机的推进阻 力，在盾构机的基座 上涂抹黄油，为避免 刀盘上的刀具在进洞 时损坏洞门密封装置， 在刀盘和刀具上涂抹 油脂。 （3）盾构机在导轨上逐 环推进并尽快推进掌子面， 然后盾构开始掘进。
由 下 而 上
图为洞门土体发生局部坍塌 图为洞门第二次破除
洞门破除注意事项
2、在打开洞门过程中，若遇发 生流清水现象，必须用双快水 泥和水玻璃进行堵漏，并适当 加快对钢筋的切割速度。
3、割除钢筋时若发生流泥、流 砂现象，必须立即停止对钢筋 的切割，在流泥、流砂处进行 双液注浆处理，堵住后方可再 次切割。
始发基座的安装
始发基座安装时考虑为防止盾构进 洞后盾头所处的土层软而造成盾 头下沉，使盾构偏离轴线，出现 盾构机低头现象，因此可根据端 头地质情况适当抬高 10~20mm来安装始发基座， 当盾构机完全进入土体后，盾构 姿态进行调整，逐渐进入设计平 竖曲线内。始发基座水平轴线的 垂直方向与反力架的夹角＜ ±2‰，与设计轴线竖直趋势偏 差＜±2‰，水平趋势偏差＜ ±3‰。
浅谈WSS注浆盾构端头注浆加固施工工艺(标准做法)
1、盾构端头接收与始发WSS双重管注浆加固技术及施工方法1.1端头工作面处理方法在出水量较大处埋设Ф150排水管引排,然后挂网片、打锚杆并喷射砼封闭掌子面,以形成止浆墙。
在隧道内采用三台7.5KW水泵抽排隧道内涌水,同时在隧道内储备好抢险物资砂袋、钢筋网片、锚杆、脚手架等。
1.2 WSS二重管无收缩注浆方法根据现场实际情况和施工的重要性,为了保证周边建筑物、隧道稳定安全,采用二重管无收缩WSS工法对隧道进行注浆加固。
加固范围为隧道外廓2-3米范围；采用隧道内深孔辐射注浆工艺,成孔为小型机械钻孔。
每循环施工长度为12-18米。
施工采用AC、AB液注浆以保证隧道稳定。
1)WSS注浆功法特点(1)采用特殊的端点监控器和二重管注入方式,使注入系统设备简单,具有很高的可靠性、经济性。
(2)可以进行一次、二次注入切换,回路变换装置容易实行,所以能实行复合注入。
瞬结性一次注浆液和浸透性二次注浆液的复合比率,在土层改良时可以自由的设定,从粘性土、砂质土到地下水非常多的砂砾层,以及更加复杂的复合地层都可以适用。
(3)二次注入材料是低粘性且凝胶时间长的浸透性注浆液,可以用压力喷射到均匀的土质颗粒之间,由于这样的操作方法,减少对周围建筑物的影响。
(4)由于一次注入是限制注浆,二次注入是渗透注浆,注浆液不会向注入范围外溢出,从而有利保护地下环境而不被污染。
2)WSS注浆功法注浆加固及止水原理注浆时在不改变地层组织的情况下,将土层颗粒间存在的水强迫挤出,使颗粒间的空隙充满浆液并使其固结,达到改良土层性状的目的。
其注浆特性是使该土层粘结力(c)\内摩擦角(①)值增大,从而使地层粘结强度及密实度增加,起到加固作用；颗粒间隙中充满了不流动而且固结的浆液后,使土层透水性降低,而形成相对隔水层。
注浆加固后强度:卵石层达到25~30kg/c㎡、细中砂层达到15~2021/c㎡、粘土层达到10~12kg/c㎡；止水系数可达到:k=10-7cm/s~10-8 cm/s。