4 盾构隧道端头杯型冻结壁加固范围研究

当受地面环境限制无法进行搅拌桩和旋喷桩施工，或是在化学加固后探孔时发现严重的漏水漏砂现象，或者是端头地层为富含水承压层（特别是含水砂层）时，为了提高端头土体强度和充分止水，保证盾构进出洞安全，可采用在“工作井内钻孔，水平冻结”的加固方案，通常采用杯型水平冻结工法进行盾构隧道端头土体加固，如图4.1所示。

图4.1 杯型水平冻结工法的加固示意图

当采用杯型水平冻结工法作为端头地层加固方式时，确定冻结加固所需范围和加固工艺、掌握冻土帷幕温度场发展与分布规律、分析各影响因素对温度场的影响、比较不同土层温度场的发展与分布规律、控制冻胀融沉对周围环境的影响等是需要解决的关键问题。

本章结合南京地铁10号线过江隧道东端头盾构始发工程，运用ADINA有限元分析软件，在拆除封门这个最不利的工况下对不同冻结加固范围进行模拟分析。