于隧道施工。用撞击法形成泡沫时，合成器内压力对泡沫影响较大。在一定压力范围内，合成器内压力越大，则泡沫质量越好，但发泡倍率会降低。
⑷ 发泡剂
发泡剂用于产生泡沫，本项目使用的发泡剂属阴离子表面活性剂，由烷基磺酸盐发泡剂和羧甲基纤维素增粘剂以及其它助剂复配形成，在现场可用聚合物调整泡沫液的粘度。该发泡剂无毒，无刺激，其基本性能见表4-2。
发泡剂性能表 表4-2 比重（g/cm3） 1.008 PH值 7.6 水中溶解性 完全溶解 颜色 黄 粘度 650cp 临界当量浓度 5.2％ （5）发泡设备工作原理
发泡设备主要由空压机、水泵、起泡剂溶解搅拌桶、合成器以及必要的计量附件组成。将泡沫材料在地面进行混合，经由管路输送至盾构台车，由盾构台车上的泡沫发生装臵将泡沫材料吹制成泡沫，通过管路在刀盘处与泥浆进行混合，然后进入土仓中。泡沫生产加注的工艺流程如图4-1所示。因为泡沫是含有压缩气体的气泡之聚合体，且具有很好的稳定性，可以承受较大的地层压力。此外，泡沫的体积极小，混合了泡沫的泥浆的扩散性也增强了，它可以在刀盘的搅拌作用下迅速渗透到地层中，将砂层的砂砾颗粒包裹起来，降低了土体的密实度，改善了土体的塑流性。
地面泡沫剂溶剂槽空压机合成器取样口混合器盾构机内变流量泡沫剂输送泵密封仓泥浆台车 图4-1添加泡沫、泥浆系统概念图
（6）现场质量控制
现场应用时，据开挖面的地层水土压力，泡沫添加率和推进速度，确定泡沫流量、
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供气量和供液量，而后自取样口采取泡沫，测量其密度，现场可用烧杯和天平完成。若密度在拟定范围内，则认可泡沫的质量。泡沫的密度?f和起泡液的密度?l以及空气的密度?g之间的关系如下：
?f?(1??)?l???g （23.3）
由于气体密度?g极低，故
?f ?f也即发泡倍率
k?1?(1??)?l
而一般起泡液的密度?l基本上为1.0g/cm3，故有
?1??
?f （23.4）
4.7换刀技术
换刀步骤：
（1）在稳定地层，先拆后换，将刀盘缩回20cm后拆装刀具；在不稳定地层，拆一把换一把，不宜缩回刀盘，应在开挖面凿洞装刀，以便地层变化较大时可及时回复掘进。
（2）试转和复紧：在刀具更换完成并经工程师检查后，清理土仓，关闭仓门（稳定地层可先不关闭）。试转刀盘若干圈后，再安排人员进入土仓复紧刀具，确认上紧后退出土仓，关闭仓门。
（3）恢复掘进：开始阶段刀盘转速和千斤顶推力要由小到大逐渐增加，避免对刀具的损坏。
具体内容详见“换刀专项施工方案”。
4.8盾构机过中间风井
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第5章 邻近建、构筑物及地下管线的保护
以往的隧道施工实践证明，制定合理的施工技术参数及选取有效的注浆方法，对地面沉降控制能起到很好效果。但这并不能完全防止地面隆陷及地层水平位移的发生，由此可能会导致邻近建筑物倾斜、开裂或地下管线被破坏。因此，邻近现况建筑物或地下管线施工时，必须根据实际情况采取有效措施，保护地面建筑物及地下管线免遭破坏。隧道施工中，对地面建筑物及地下管线的保护原则是“预防为主，安全第一”。
5.1盾构机在浅埋段和建筑物近间距地段施工
该段是盾构机进洞开始始发的关键段，里程为K7+810至K8+108.711，进洞口旁边有税务局大楼、东山派出所办公楼等，隧道侧穿14层楼的苏果超市，地下有192根桩，桩径1000mm，有效桩长18m-27m，下部进入中风化层。隧道侧穿苏棉服装厂，车间为两座四层楼房，始建于1987年，结构为框架结构，基础为平板基础，埋深1-2米；仓库为一层砖混结构，基础为平板基础，埋深为1-2m区间穿越地层主要为粉质粘土层。该段增加了盾构施工的难度，盾构推进时可能影响周边建筑物的稳定。故该段建筑物属于重点保护段。
1、在盾构进洞处，进行地基加固提高土层Cu值。既保证了进洞洞门安全，又提高了土层无侧限抗剪强度，减小了地表沉降。
2、限制最大推力，以保证盾构正面土体不会由于推力较大而产生破坏，向上滑动，同时也兼顾了后盾支撑的安全。
3、设臵合适的土压力，使盾构正面压力小于被动土压力，且略大于静止土压力，从而保证正面土体的平衡。
4、对地表沉降加强监测，以便即使获得详细的数据，指导盾构施工。 5、进行优化设计，并预先制定风险预案与风险转移方案，将各种施工风险降到最低。
5.2 盾构穿越建筑物及管线
5.2.1盾构穿越居民区段
本段隧道里程为K7+810至K7+450，侧穿金陵皮鞋厂房，始建于1986年，基础为平板基础，埋深为1-2m，上部为框架结构，地下埋有军用光缆，埋深为1-2米。
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隧道侧穿圩塘村居民区民房，均为二层砖混结构，砖混基础，埋深有2米左右，还有基础埋深为6-7米，部分民房结构局部有裂缝，年代据调查为八九十年代所建。管线有地下主水管两条，埋深1-2米左右。区间穿越地层上部为粉质粘土，下部为泥质粉砂岩，属于典型上软下硬地层，故该段建筑物同为重点保护段。 5.2.2盾构穿越厂房区段
本段隧道里程为K7+450 至K6+018.919，隧道侧穿宁南工业园区，该区均为厂房及仓库，据调查，上部均为框架结构，条形基础，基础埋深为1.5m-3.0m。该段隧道穿越地层均为泥质粉砂岩，稳定性好，此段建筑物属于一般保护段。
1、在盾构施工中，严格控制盾构机切口平衡压力及相关参数，如推进速度、总推力、出土量等，尽量减小土压力的波动。同时采用信息化施工，根据实测数据来优化盾构施工参数，必要时对盾构推进、拼装、停止等状态实行分阶段监测，掌握规律，减少地表沉降。
2、盾构施工时，应尽量保证匀速施工，以减小盾构施工对周围环境的影响。 3、在区间沿线埋设沉降观测点，进行跟踪测量，将变形监测信息及时反馈到盾构工作面和有关部门。根据信息合理修改施工参数，调整盾构工作姿态，减少盾构的超挖及欠挖，以改善盾构前方土体的塌落和挤密现象，加强注浆，控制地表沉降，
4、在紧急情况下，当盾构施工产生较大地表沉降，而采用上述方法难以控制沉降速率时，利用预设的跟踪注浆管，再进行跟踪注浆。减少扰动土体后期固结沉降影响。
5、对于穿越重要管线及建筑物时，应通过加密测点、提高监测频率、信息及时传递等措施加强监测，确保建筑物安全。在必要的情况下，盾构施工前须对原沉降过大的区域进行土体加固，在盾构施工时如遇紧急情况须对周边建筑物采取紧急避险措施。
6、盾构推进时应严格控制地面隆沉量，一般为+10~-30mm，下穿地面建筑时，根据地面建筑的重要性及盾构对地面建筑影响程度，对地面隆沉量进行控制。
7、针对特殊情况，如施工对临近将建筑物或地下管线设施存在严重影响，则应进行针对性的施工保护设计。
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5.3施工控制
5.3.1建筑物沉降的控制值
根据建筑物的工前沉降（或差异沉降），验算建筑物结构的承载能力以及剩余承载能力，最后确定建筑物的剩余变形能力（沉降或差异沉降）。对于特殊性质的建筑物，如独立柱基的木结构建筑物，除了要确定每个柱基的沉降控制值外，还应确定其相邻柱基之间的水平位移（或相对水平位移）的控制值。 5.3.2地铁施工地表沉降（水平位移）预测
根据地质勘察资料，在施工降水时，应考虑到当前最不利的水位降深位臵；同时应考虑采用哪种降水方案会产生较小的地面沉降；估计因降水导致地层有效应力增加而带来的最不利的地层沉降值。如果地铁结构邻近有风险很大的建筑物，并且降水可能会对建筑物产生较大的影响时，应进行专项降水方案的设计。 5.3.3制定地表沉降控制标准
对于地表沉降的控制标准，即在浅埋暗挖地铁施工过程中，地表沉降值控制在 30 mm 以内。不过对于地表沉降控制标准的问题，应根据地铁施工范围内的环境进行分析。
隧道开挖完全要求建筑物不出现沉降、变形和裂缝等几乎是不可能的，只是其大小而已。由于地基不均匀等因素产生的变形，对于砌体承重结构应有局部倾斜控制，砌体承重结构沿纵墙 6～10 m 内基础两点的沉降差与其距离的比值：对中、低压缩性土为0.002，对高压缩性土为 0.003；对于框架结构和单层排架结构应有相邻柱基的沉降差控制，单层排架结构（柱距为 6 m）柱基的沉降量为 200 mm，框架结构对中、低压缩性土的沉降差为 0.002 L，对高压缩性土的沉降差为 0.003 L（L 为相邻柱基的中心距离）；对于多层或高层建筑或高耸结构应有倾斜值控制，见表 1 和表 2；必要时还应控制平均沉降量，对于体型简单的高层建筑基础的平均沉降量的限制为 200 mm。
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