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隧道内排管冻结法于盾构二次接收中的应用

摘要：本文以天津地铁3号线某区间工程盾构于重要保护性建筑下方接收为

例，介绍了富水粉砂地层端头土层水平加固以及盾构首次接收失败后的一种处理

措施—隧道内排管冻结，并系统阐述了二次接收过程。为类似工程提供了借鉴。

关键词：土层水平加固；盾构接收；冻结法；排管冻结；中铁一号

AbstractThisarticlemakesanexamplethatshieldarrivalunderakeybuildingin

anengineeringofTianjinMetroLine3，introducedendsoilhorizontalreinforcement

usedinwaterrichsandstratumandatreatmentmeasuresusedforfirstfailedshield

arrival—PipesFreezingMethodintunnel.AndthenSystematicallyexpoundedthe

secondaryreceivingprocess.Provideareferenceforsimilarprojects.

Keywordssoilhorizontalreinforcement；shieldarrival；Freezingmethod；Pipes

FreezingMethod；CREC001

我国城市地铁的建设发展迅猛，而起步较晚，随着地铁建设盾构法的广

泛应用，盾构机下穿并于高风险建（构）筑物下方或临近高风险建（构）筑物进

行接收的现象日趋频繁。在地面不具备加固条件的情况下，往往只有通过洞内水

平方向进行端头地层加固。天津地铁为典型的软土地层，并且区间内保护性建筑

物众多，地面不具备加固条件时采用洞内水平加固措施存在较高施工风险，往往

需进行盾构二次接收。

一、工程概况

1、设计概况

天津地铁3号线某区间左线全长478.015m，共398环管片（管片环宽1.2m），

区间隧道接收段平面为R=800m圆曲线，隧道纵坡为2‰下坡，覆土厚度21.6m。

采用“中铁一号”φ6390复合式土压平衡盾构机施工。接收段位于重要保护建筑物

下方，接收段平面布置如图1所示。

图1盾构接收段平面布置图

2、地质情况

接收段地层自上而下分别为①1杂填土、②1粉质粘土、②5淤泥质粉质粘

土、④2粉土、⑤1粉质粘土、⑥1粉质粘土、⑥2粉土、⑥4粉砂、⑦1粉质粘

土、⑦4粉砂、⑦9粉砂。地层含水量丰富，土体自稳性差。接收段隧道轮廓地

质情况如图2所示。

图2接收段隧道轮廓地质剖面图

3、地面环境

盾构接收端头位于城市道路下方，地面有一6层混凝土框架结构建筑，筏板

基础，半地下室，地下室地坪距离地面2米，为天津市重点保护风貌建筑，现为

办公使用，建于1934年，附楼为地面1层砖混结构，现为商铺。

二、端头加固

1、加固方法

接收端头受地面条件限制，采用洞内水平注浆和水平冻结相结合的加固方

案。

2、水平注浆加固

加固长度按照盾构机长度加2.4m计算，水平注浆加固长度为11.5m，注浆

加固范围为盾构隧道范围及周边3m。注浆孔共布置A、B、C、D四圈，底部设

置2排斜向补强孔，共计83孔。

3、水平冻结加固

冻结孔按水平角度布置，按直径8m、5.4m、2.8m共布置3圈，中心孔1个，

共计54孔，冻结管长度内圈为3m，外圈为11m（地连墙外侧）。

4、明洞制作

为保证盾构接收地面建筑物的安全，采用明洞法进行盾构接收。明洞依托接

收车站侧墙及结构中板施工，尺寸（净空）为：长10.4m，宽9.75～10.46m，高

9.15m，侧墙厚600mm。

三、首次盾构接收失败概述

由于工期原因限制，接收明洞作为应急回填措施，在洞门探孔无地下水流后

决定采用盾构常规接收方式。盾尾进入冻结杯口后向管片壁后大量压注水泥水玻

璃注双液浆，填充冻结壁与管片之间的缝隙，以形成止水环箍，封闭盾尾后方地

下水。注浆完成后检查注浆效果，发现有地