采用盾構法施工時，首先要在隧道的始端和終端開挖基坑或建造豎井，用作盾構及其設備的拼裝井（室）和拆卸井（室），特別長的隧道，還應設置中間檢修工作井（室）。拼裝和拆卸用的工作井，其建筑尺寸應根據盾構裝拆的施工要求來確定。拼裝井的井壁上設有盾構出洞口，井內設有盾構基座和盾構推進的后座。井的寬度一般應比盾構直徑大1.6～2.0米，以滿足鉚、焊等操作的要求。當采用整體吊裝的小盾構時，則井寬可酌量減小。井的長度，除了滿足盾構內安裝設備的要求外，還要考慮盾構推進出洞時，拆除洞門封板和在盾構后面設置后座，以及垂直運輸所需的空間。中、小型盾構的拼裝井長度，還要照顧設備車架轉換的方便。盾構在拼裝井內拼裝就緒，經運轉調試后，就可拆除出洞口封板，盾構推出工作井后即開始隧道掘進施工（圖2)。盾構拆卸井設有盾構進口，井的大小要便于盾構的起吊和拆卸 。

其他施工主要有土層開挖、盾構推進操縱與糾偏、襯砌拼裝、襯砌背后壓注等。這些工序均應及時而迅速地進行，決不能長時間停頓，以免增加地層的擾動和對地面、地下構筑物的影響 。

盾構法土層開挖

在盾構開挖土層的過程中，為了安全并減少對地層的擾動，一般先將盾構前面的切口貫入土體，然后在切口內進行土層開挖，開挖方式有 ：

1、敞開式開挖。適用于地質條件較好、掘進時能保持開挖面穩定的地層。由頂部開始逐層向下開挖，可按每環襯砌的寬度分數次完成 。

2、機械切削式開挖。用裝有全斷面切削大刀盤的機械化盾構開挖土層。大刀盤可分為刀架間無封板的和有封板的兩種，分別在土質較好的和較差的條件下使用。在含水不穩定的地層中，可采用泥水加壓盾構和土壓平衡式盾構進行開挖 。

3、擠壓式開挖。使用擠壓式盾構的開挖方式，又有全擠壓和局部擠壓之分。前者由于掘進時不出土或部分出土，對地層有較大的擾動，使地表隆起變形，因此隧道位置應盡量避開地下管線和地面建筑物。此種盾構不適用于城市道路和街坊下的施工，僅能用于江河、湖底或郊外空曠地區。用局部擠壓方式施工時，要根據地表變形情況，嚴格控制出土量，務使地層的擾動和地表的變形減少到最低限度 。

4、網格式開挖。使用網格式盾構開挖時，要掌握網格的開孔面積。格子過大會喪失支撐作用，過小會產生對地層的擠壓擾動等不利影響。在飽和含水的軟塑土層中，這種掘進方式具有出土效率高、勞動強度低、安全性好等優點 。

盾構法推進糾偏

推進過程中，主要采取編組調整千斤頂的推力、調整開挖面壓力以及控制盾構推進的縱坡等方法，來操縱盾構位置和頂進方向。一般按照測量結果提供的偏離設計軸線的高程和平面位置值，確定下一次推進時須有若干千斤頂開動及推力的大小，用以糾正方向。此外，調整的方法也隨盾構開挖方式有所不同：如敞開式盾構，可用超挖或欠挖來調整；機械切削開挖，可用超挖刀進行局部超挖來糾正；擠壓式開挖，可用改變進土孔位置和開孔率來調整 。

盾構法襯砌拼裝

常用液壓傳動的拼裝機進行襯砌（管片或砌塊）拼裝。拼裝方法根據結構受力要求，可分為通縫拼裝和錯縫拼裝。通縫拼裝是使管片的縱縫環環對齊，拼裝較為方便，容易定位，襯砌圓環的施工應力較小，但其缺點是環面不平整的誤差容易積累。錯縫拼裝是使相鄰襯砌圓環的縱縫錯開管片長度的1/2～1/3。錯縫拼裝的襯砌整體性好，但當環面不平整時，容易引起較大的施工應力。襯砌拼裝方法按拼裝順序，又可分為先環后縱和先縱后環兩種。先環后縱法是先將管片（或砌塊）拼成圓環，然后用盾構千斤頂將襯砌圓環縱向頂緊。先縱后環法是將管片逐塊先與上一環管片拼接好，最后封頂成環。這種拼裝順序，可輪流縮回和伸出千斤頂活塞桿以防止盾構后退，減少開挖面土體的走動。而先環后縱的拼裝順序，在拼裝時須使千斤頂活塞桿全部縮回，極易產生盾構后退，故不宜采用 。

盾構法襯砌壓注

為了防止地表沉降，必須將盾尾和襯砌之間的空隙及時壓注充填。壓注后還可改善襯砌受力狀態，并增進襯砌的防水效果。壓注的方法有二次壓注和一次壓注。二次壓注是在盾構推進一環后，立即用風動壓注機通過襯砌上的預留孔，向襯砌背后的空隙內壓入豆粒砂，以防止地層坍塌；在繼續推進數環后，再用壓漿泵將水泥類漿體壓入砂間空隙，使之凝固。因壓注豆粒砂不易密實，壓漿也難充滿砂間空隙，不能防止地表沉降，已趨于淘汰 。一次壓注是隨著盾構推進，當盾尾和襯砌之間出現空隙時，立即通過預留孔壓注水泥類砂漿，并保持一定的壓力，使之充滿空隙。壓漿時要對稱進行，并盡量避免單點超壓注漿，以減少對襯砌的不均勻施工荷載；一旦壓漿出現故障，應立即暫停盾構的推進。盾構法施工時，還須配合進行垂直運輸和水平運輸，以及配備通風、供電、給水和排水等輔助設施，以保證工程質量和施工進度，同時還須準備安全設施與相應的設備 。

盾構法施工得到廣泛使用，因其具有明顯的優越性：①在盾構的掩護下進行開挖和襯砌作業，有足夠的施工安全性；②地下施工不影響地面交通,在河底下施工不影響河道通航;③施工操作不受氣候條件的影響;④產生的振動、噪聲等環境危害較小;⑤對地面建筑物及地下管線的影響較小 。

盾構法適用條件

在松軟含水地層，或地下線路等設施埋深達到10m或更深時，可以采用盾構法 。

1、線位上允許建造用于盾構進出洞和出碴進料的工作井 ；

2、隧道要有足夠的埋深，覆土深度宜不小于6m且不小于盾構直徑；

3、相對均質的地質條件 ；

4、如果是單洞則要有足夠的線間距，洞與洞及洞與其它建（構）筑物之間所夾土（巖）體加固處理的最小厚度為水平方向1.0m,豎直方向1.5m ；

5、從經濟角度講，連續的施工長度不小于300m 。

盾構法優點

1、安全開挖和襯砌，掘進速度快 ；

2、盾構的推進、出土、拼裝襯砌等全過程可實現自動化作業，施工勞動強度低 。

3、不影響地面交通與設施，同時不影響地下管線等設施 ；

4、穿越河道時不影響航運，施工中不受季節、風雨等氣候條件影響，施工中沒有噪音和擾動 ；

5、在松軟含水地層中修建埋深較大的長隧道往往具有技術和經濟方面的優越性 。

盾構法缺點

1、斷面尺寸多變的區段適應能力差 ；

2、新型盾構購置費昂貴，對施工區段短的工程不太經濟。

3、工人的工作環境較差 。

用盾構法修建隧道已有 150余年的歷史。最早進行研究的是法國工程師M.I.布律內爾，他由觀察船蛆在船的木頭中鉆洞，并從體內排出一種粘液加固洞穴的現象得到啟發，在1818年開始研究盾構法施工，并于1825年在英國倫敦泰晤士河下，用一個矩形盾構建造世界上第一條水底隧道（寬11.4米、高6.8米）。在修建過程中遇到很大的困難，兩次被河水淹沒，直至1835年，使用了改良后的盾構，才于1843年完工。其后P.W.巴洛于1865年在泰晤士河底，用一個直徑2.2米的圓形盾構建造隧道 。

1847年在英國倫敦地下鐵道城南線施工中，英國人J.H.格雷特黑德第一次在粘土層和含水砂層中采用氣壓盾構法施工，并第一次在襯砌背后壓漿來填補盾尾和襯砌之間的空隙，創造了比較完整的氣壓盾構法施工工藝，為現代化盾構法施工奠定了基礎，促進了盾構法施工的發展 。

20世紀30～40年代，僅美國紐約就采用氣壓盾構法成功地建造了19條水底的道路隧道、地下鐵道隧道、煤氣管道和給水排水管道等。從1897～1980年，在世界范圍內用盾構法修建的水底道路隧道已有21條。德、日、法、蘇等國把盾構法廣泛使用于地下鐵道和各種大型地下管道的施工 。

1969年起，在英、日和西歐各國開始發展一種微型盾構施工法，盾構直徑最小的只有1米左右，適用于城市給水排水管道、煤氣管道、電力和通信電纜等管道的施工 。

中國于第一個五年計劃期間，首先在遼寧阜新煤礦，用直徑 2.6米的手掘式盾構進行了疏水巷道的施工。中國自行設計、制造的盾構，直徑最大為11.26米，最小為3.0米。正在修建的第二條黃浦江水底道路隧道，水下段和部分岸邊深埋段也采用盾構法施工，盾構的千斤頂總推力為108兆牛，采用水力機械開挖掘進。在上海地區用盾構法修建的隧道，除水底道路隧道外，還有地鐵區間隧道、通向河海的排水隧洞和取水管道、街坊的地下通道等 。

盾構施工方法由以下幾個步驟組成：

第一，在置放盾構機的地方打一個垂直井，再用混凝土墻進行加固 ；

第二，將盾構機安裝到井底，并裝配相應的千斤頂；

第三，用千斤頂之力驅動井底部的盾構機往水平方向前進，形成隧道；

第四，將開挖好的隧道邊墻用事先制作好的混凝土襯砌加固，地壓較高時可以采用澆鑄的鋼制襯砌加固來代替混凝土襯砌 。

盾構法施工中，其隧道一般采用以預制管片拼裝的圓形襯砌，也可采用擠壓混凝土圓形襯砌，必要時可再澆筑一層內襯砌，形成防水功能好的圓形雙層襯砌 。

采用盾構法施工時，首先要在隧道的始端和終端開挖基坑或建造豎井，用作盾構及其設備的拼裝井（室）和拆卸井（室），特別長的隧道，還應設置中間檢修工作井（室）。拼裝和拆卸用的工作井，其建筑尺寸應根據盾構裝拆的施工要求來確定。拼裝井的井壁上設有盾構出洞口，井內設有盾構基座和盾構推進的后座。井的寬度一般應比盾構直徑大1.6～2.0米，以滿足鉚、焊等操作的要求。當采用整體吊裝的小盾構時，則井寬可酌量減小 。井的長度，除了滿足盾構內安裝設備的要求外，還要考慮盾構推進出洞時，拆除洞門封板和在盾構后面設置后座，以及垂直運輸所需的空間。中、小型盾構的拼裝井長度，還要照顧設備車架轉換的方便。盾構在拼裝井內拼裝就緒，經運轉調試后，就可拆除出洞口封板，盾構推出工作井后即開始隧道掘進施工（圖2）。盾構拆卸井設有盾構進口，井的大小要便于盾構的起吊和拆卸 。

《超大特長盾構法:隧道工程設計》內容簡介：我國大型盾構法隧道工程建設起步稍晚，但隨著經濟建設發展、大深度地下空間開發和大斷面道路隧道需求的增長，盾構法隧道已得到了廣泛的運用，而超大、特長盾構法隧道工程設計已成為新的熱點和難點。

全書共分六章，依托目前世界上最大直徑、特長距離、深埋的上海長江隧道的工程設計，緊扣超大、特長隧道的特點，著重介紹大直徑襯砌結構受力性能、撓曲剛度分析；特長隧道導致的通風、排煙、降溫難題的解決；多功能隧道防災體系綜合考慮；高水壓下襯砌防水設計優化以及長大隧道結構動態響應全三維數值仿真分析等。還詳細介紹了1：l襯砌結構試驗；隧道內噴霧降溫試驗與研究；隧道全比例火災試驗；混凝土結構防火抗爆裂試驗以及試驗研究成果的及時轉化。

書中突出總體設計方案的沿革，優化過程；各子系統的比選、設計，新技術、新材料、新工藝、新設備的運用。同時還介紹了一些新的見解與工程實踐，并通過運營后的工程檢測，反映工程建設質量良好。

希望《超大特長盾構法:隧道工程設計》的出版能對工程設計人員、科研人員提供很好的借鑒并有所參考助益。

相信《盾構法的調查·設計·施工》的引進出版，能為我國從事盾構技術的專業人員提供一本十分有價值的參考用書。