2 盾构隧道端头加固方式选择研究

2.1 常用加固方式

盾构隧道端头常用的加固方式有深层搅拌法、高压旋喷法、SMW工法、人工冻结法、注浆法、素混凝土灌注桩法和降水法等。土体加固可以采用一种工法或多种工法相结合的加固手段。加固方式可以分为以下两大类。

（1）化学加固方式（高压旋喷法、深层搅拌法、注浆法、素混凝土灌注桩法等）。

（2）物理加固方式（冻结法、降水法等）。

对于软土地区，常用的加固方式有水泥土深层；搅拌桩+高压旋喷桩；素SMW工法桩（三轴搅拌桩）+高压旋喷桩；高压旋喷桩等。采用最多的是水泥土深层搅拌桩+高压旋喷桩（或注浆）的加固方式。常规软土地层加固方式如图2.1所示。当受地面环境限制时，可采用冻结法进行加固。

图2.1 软土地层常规加固方式（单位：mm）

在砂层中进行加固，主要采用地层加固+降水的加固方式。可采用素SMW工法桩（三轴搅拌桩）+高压旋喷桩+深井降水；高压旋喷桩+深井降水等加固方式。砂性土层中常规加固方式如图2.2所示。当不能通过降水井进行抽水，且在开探孔时发现漏水、漏砂现象时，可采用地层加固+冻结的加固方式。

图2.2 砂性土层中常规加固方式（单位：mm）

在遇到全断面岩石地层时，其强度远远大于搅拌桩或旋喷桩0.8～1.2MPa的加固强度，无需进行加固。但岩石地层多有裂隙发育。为了封堵裂隙水，可采用分层注浆的加固方式，如图2.3所示。分层注浆孔在紧靠围护结构位置布置一排，一般间距控制在0.5m左右，通过控制注浆压力，来保证注浆封闭岩层裂隙的效果。

图2.3 岩石层采用分层注浆加固方式（单位：mm）

对于特殊地层（如强风化岩层、中风化岩层等软岩层、硬塑黏土层或密实度较高的砂质土层），在盾构进出洞时需采取较为特殊的加固方式。以南京地铁一号线南京岔路口站—河定桥站区间为例。岔路口站为始发车站，洞门处地层为硬塑③-3-1b1-2粉质黏土层，无论采用搅拌桩还是旋喷桩，加固效果都不理想。最终采用素钻孔灌注桩挡土+桩间旋喷止水的加固方式，如图2.4所示。根据现场实际盾构出洞效果，无较大渗漏水现象，周边环境监测也在控制范围内，说明该加固方式在该类地层中有较强的适用性。通过实例证明，在特殊地层可采用素钻孔灌注桩挡土+桩间旋喷止水、素人工挖孔桩挡土+桩间旋喷止水的加固方式。

图2.4 特殊地层加固方式（单位：mm）