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3-2-25盾构端头地基加固施工技术

1前言

1.1概述

盾构始发或到达时需凿除洞门，这时会由于切除竖井挡土墙（桩）而使开挖面处于暴露状态且

会保持较长时间，这时稳定性较差的软土就很易发生塌方事故，严重影响盾构的安全施工，故在盾

构的始发和到达的端头必须根据具体地质情况采取切实可行的加固措施以确保安全。

通过盾构端头地基土质改良使地层具有一定的自稳性和抗渗性，从而确保进出洞施工的安全和

质量。地基加固方法有冻结法、注浆加固法、置换法等，目前国内广泛应用的是深层搅拌桩、高压

旋喷桩加固法，具有安全可靠，施工工艺简单且经济性等优点。两者相比较，深层搅拌桩比高压旋

喷桩更经济，前者适合于粘土地层、后者适合于砂层或含砂地层，旋喷桩比搅拌桩的实际加固效果

更有保证。

1.2特点

盾构端头地基加固与一般的地基加固处理相比，除要求加固土体具有要求的强度外，对加固均

匀性以及止水性均有较高的要求（加固土体无侧限抗压强度一般不小于0.5～0.8MPa，渗透系数不

-7

大于1×10cm/s），且加固深度一般较大，从十米到几十米不等。

1.3适用范围

适用于盾构进出洞端头的地基加固。

2盾构进出洞端头地基加固区域

常见的盾构进出洞端头地基加固区域如图2-1所示。盾构进洞（始发）端加固长度一般为6m，

盾构出洞（到达）端加固长度一般为3m，加固范围超出盾构外缘3m。对于加固区至地面部分一般采

用弱加固，除非地基承载力不能满足盾构吊装需要。桩位施工顺序一般为跳孔施工。

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图2-1常用的盾构进出洞端头地基加固区域图

3深层搅拌桩

3.1工艺特点

深层搅拌桩加固工法是利用水泥、生石灰粉为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基一定

深度与软粘土强行拌和，并利用固化剂与软土搅和过程中发生的一系列物理反应和化学反应，使该

加固区域的地基硬结成具有一定强度的复合地基。深层搅拌桩施工具有无噪声、无振动、无污染、

工效高、成本低等优点。加固土体无侧限抗压强度一般不小于0.5～0.8MPa，渗透系数不大于1×

-7

10cm/s。

3.2适用范围

深层搅拌法适用于饱和软粘土、淤泥质亚粘土、新吹填土、沼泽地带炭土、沉积粉土等土层的

地基加固。

3.3布桩形式

深层搅拌桩的布置主要分为A型和B型两种，具体如图3-1所示，若采用A型布桩虽能满足承

载和止水的要求，但桩距太密和水泥用量较大，较不经济；而采用B型布桩不能满足止水要求，可

根据地面荷载等选择布桩形式。根据地质的差异，成桩直径为0.6～1.2m。

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图3-1深层搅拌桩常见的两种布置形式

3.4设计

3.4.1一般要求

（1）深层搅拌法适于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120KPa

的粘性土等地基。

（2）工程地质勘察应查明填土层的厚度和组成，软土层的分布范围、含水量和有机质含量，地

下水的侵蚀性质等。

（3）设计前必须进行室内加固试验，针对现场地基土的性质，选择合适的固化剂及外掺剂，为

设计提供各种配比的强度参数。加固土强度标准值宜取90d龄期试块的无侧限抗压强度。

（4）施工前应标定深层搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和起

吊设备提升速度等施工参数，并根据设计要求通过成桩试验，确定搅拌桩的配比和施工工艺。

3.4.2设计计算

（1）深层搅拌法处理软土的固化剂可选用水泥，也可选用其它有效的固化材料。固化剂的掺入

量宜为被加固土重的7%～15%.外掺剂可根据工程需要选用具有早强、缓凝、减水、节约水泥等性能

的材料，但应避免污染环境。

（2）搅拌桩复合地基承载力标准值应通过现场复合地基荷载试验确定，也可按下式计算：

fsp，k=m·Rkd/Ap+β·（1-