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其强度。
冻结法：该技术在煤矿建井施工中已广泛应用，国内外隧道施工已有许多应用。包括水平冻结
法和垂直冻结法，借助液氮或液氨的流动挥发性，达到局部土体温度急剧降低从而使土体中的空隙
水、毛细水结冰，将松散土体冻结成具有一定强度的坚硬土块。由于冻结法的费用较高，只能用于
局部土体的临时加固。
高压旋喷桩：以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层并使之与土体混合，形成连续搭接的水泥加
固体；主要是在始发端头的主体结构完成并具有一定的强度后，进行高压旋喷桩作业，使洞门围护
的后壁形成隔水区。
三轴搅拌桩：一般用于地下连续墙工法，是软基处理的一种有效方法，利用搅拌桩机将水泥喷
入土体并充分搅拌使水泥和土发生一系列的物理化学反应，使软土硬化，从而提高地基强度，可起
到基坑围护止水的作用。
（2）洞口建筑空隙的密封技术 ［14］ 。盾构通过洞口及整条隧道施工过程中，洞壁与盾构之间、洞口
与隧道结构之间总是存在圆环空隙，如果不进行密封处理，洞口处的土体和水就会沿着空隙进入工
作井内，造成土体流失、地层沉降变形等后果，因而洞口建筑空隙的密封也是盾构进出洞施工中的
一项关键技术。
出洞时的间隙密封：较为理想的密封方式就是采用单向铰链板加“套袜”技术，依靠“套袜”的固
紧及单向铰链板的保护实现密封。对于泥水加压平衡盾构，若无法阻止泥水的渗漏，还可采取多道
气囊密封。
进洞时的间隙密封：采用可径向调节的“眉毛”板，用电焊固定在洞口环板与衬砌洞口环外弧面
的预埋钢板间。当洞口在渗漏条件下难以封堵时，还可采用气囊环及洞圈填料盒进行密封。
3.1.2 盾构脱困技术 ［15］ 当盾构穿越较差围岩或是断层破碎带、疏松带时，围岩变形大且快，容易
导致塌方使刀盘或盾壳被卡死，目前比较常用的脱困技术有：
（1）侧壁导坑法。在盾壳一侧或两侧开孔，人工进入护盾开挖岩体并做支护，减小岩体作用在盾
壳上的压力。该法适用于无水或少量渗水的小型断层破裂带。
（2）超前化学灌浆法。利用灌浆泵压力将化学灌浆材料灌注到岩体裂隙中使松散或破碎的围岩形
成整体，提高围岩整体性，有利于盾构顺利通过。此法适用范围较广。
（3）辅助坑道法。辅助坑道的纵断面可以是水平、倾斜甚至垂直的，分别称为横洞、平行导坑、
斜井及竖井。适用于规模较大的断层破碎带，但无法适用于高埋深、高地应力的软弱围岩。
3.1.3 孤石爆破施工技术 一般可采用软土声波探测和隧道三维地震波法超前探测盾构待施工隧道
前方的孤石等障碍物，其原理是通过不同地质形成的界面反差判断地质的变化，尔后，再采用地质
钻探，进一步探明孤石的位置，确定需要地面处理的范围。对已经探明的孤石可采用地面钻垂直
孔，装炸药爆破等措施处理隧道内的孤石，使孤石变成单边长度小于 30 cm 的碎块，确保盾构顺利出
碴并通过孤石区段。
3.1.4 盾构法与矿山法联合施工技术 当地铁隧道遇到复杂地层环境时，该技术方法得到了很好地
应用，如硬岩、孤石群和软岩等不均匀地层及建筑物桩基基础等障碍物地段 ［16］ 。其可有效缩短隧道
施工工期，降低工程施工成本，有很好的技术经济效益。
3.1.5 冷冻刀盘技术 将冷冻工法与盾构设备融为一体，在刀盘周围形成冻结刀盘，可充分隔绝地
下水，加强土体强度和稳定性，用于换刀作业可提高安全可靠性，也可有效解决下穿建筑物、铁
路、管线、江河湖海等特殊地段沉降控制的难题。

3.1.6 盾构永磁同步驱动技术 ［17］ 目前盾构刀盘驱动的主要形式是液压驱动或电机驱动。永磁同步
电机由于其转速低输出扭矩大、控制简单、功率因数高、效率高等特点，已被广泛应用于航天和军
事领域。与异步电机相比，可以简化减速机构，体积小，进而驱动系统占用空间小；与液压驱动相
比，尽管其结构复杂，但元器件较少，发热量小，维护更便捷。因而，永磁同步电机已成为盾构刀
盘驱动的新选项。

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