盾構(gòu)法是利用盾構(gòu)進(jìn)行隧道開(kāi)挖，襯砌等作業(yè)的施工方法，是用盾構(gòu)在軟質(zhì)地基或破碎巖層中掘進(jìn)隧道的施工方法。盾構(gòu)是一種帶有護(hù)罩的專(zhuān)用設(shè)備，利用尾部已裝好的襯砌決作為支點(diǎn)向前推進(jìn)，用刀盤(pán)切割土體，同時(shí)排土和拼裝后面的預(yù)制混凝土襯砌塊。盾構(gòu)最初用的是氣壓盾構(gòu)，用于開(kāi)挖英國(guó)倫敦泰晤士河水底隧道。盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)的出碴方式有機(jī)威式和水力式，以水力式居多。水力盾構(gòu)在工作面處有一個(gè)注滿(mǎn)膨潤(rùn)土液的密封室。膨潤(rùn)土液既用于平衡土壓力和地下水壓力，又用作輸送排出土體的介質(zhì)。
       盾構(gòu)法施工具有施工速度快、洞體質(zhì)量比較穩(wěn)定、對(duì)周?chē)ㄖ镉绊戄^小等特點(diǎn)，適合在軟土地基段施工。
       盾構(gòu)既是一種施工機(jī)具，也是一種強(qiáng)有力的臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)。盾構(gòu)機(jī)外形是一個(gè)大的鋼管機(jī)，較隧道部分略大，是用來(lái)抵擋外向水壓和地層壓力的。它包括三部分：前部的切口環(huán)、中部的支撐環(huán)以及后部的盾尾。大多數(shù)盾構(gòu)的形狀為圓形，也有橢圓形、半圓形、馬蹄形及箱形等其他形式。
      盾構(gòu)法修建隧道已有150余年的歷史。最早進(jìn)行研究的是法國(guó)工程師M.I．布律內(nèi)爾，他由觀察船蛆在船的木頭中鉆洞，并從體內(nèi)排出一種黏液加固洞穴的現(xiàn)象得到啟發(fā)，在1818年開(kāi)始研究盾構(gòu)法施工，并于1825年在英國(guó)倫敦泰晤士河下，用一個(gè)矩形盾構(gòu)建造世界上第一條水底隧道（寬11. 4m、高6.8m）。在修建過(guò)程中遇到很大的困難，兩次被河水淹沒(méi)，直至1835年，使用了改良后的盾構(gòu)，才于1843年完工。
      施工工序
      用盾構(gòu)法施工時(shí)，首先要在隧道的始端和終端開(kāi)挖基坑或建造豎井，用作盾構(gòu)及其設(shè)備的拼裝井（室）和拆卸井（室），特別長(zhǎng)的隧道，還應(yīng)設(shè)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(yīng)根據(jù)盾構(gòu)裝拆的施工要求來(lái)確定。拼裝井的井壁上有盾構(gòu)出洞口，井內(nèi)設(shè)有盾構(gòu)基座和盾構(gòu)推進(jìn)的后座。井的寬度一般應(yīng)比盾構(gòu)直徑大1.6 -2. 0m，以滿(mǎn)足鉚、焊等操作的要求。當(dāng)采用整體吊裝的小盾構(gòu)時(shí)，則井寬可酌量減小。井的長(zhǎng)度，除了滿(mǎn)足盾構(gòu)內(nèi)安裝設(shè)備的要求外，還要考慮盾構(gòu)推進(jìn)出洞時(shí)，拆除洞門(mén)才板和在盾構(gòu)后面設(shè)置后座，以及垂直運(yùn)輸所需的空間。中、小型盾構(gòu)的拼裝井長(zhǎng)度，還考慮設(shè)備車(chē)架轉(zhuǎn)換的方便。盾構(gòu)在拼裝井內(nèi)拼裝就緒，經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)試后，就可拆除洞口封板，盾構(gòu)推出工作井后即開(kāi)始隧道掘進(jìn)施工。盾構(gòu)拆卸井設(shè)有盾構(gòu)進(jìn)口，井的大小只要便于盾構(gòu)的起吊和拆卸即可。
其他施工主要有土層開(kāi)挖、盾構(gòu)推進(jìn)操縱與糾偏、襯砌拼裝、襯砌壓注等。這些工序均應(yīng)及時(shí)而迅速進(jìn)行，決不能長(zhǎng)時(shí)間停頓，以免增加地層的擾動(dòng)和對(duì)地面、地下構(gòu)筑物的影響。
      1．土層開(kāi)挖
      盾構(gòu)開(kāi)挖土層的過(guò)程中，為了安全并減少對(duì)地層的擾動(dòng)，一般先將盾構(gòu)前面的切口貫入土體，然后在切口內(nèi)進(jìn)行土層開(kāi)挖，開(kāi)挖方式有：①敞開(kāi)式開(kāi)挖。適用于地質(zhì)條件較好、掘進(jìn)時(shí)能保持開(kāi)挖面穩(wěn)定的地層。由頂部開(kāi)始逐層向下開(kāi)挖，可按每環(huán)襯砌的寬度分?jǐn)?shù)次完成。②機(jī)械切削式開(kāi)挖。用裝有全斷面切削大）9盤(pán)的機(jī)械化盾構(gòu)開(kāi)挖土層。大刀盤(pán)可分為）9架間無(wú)封板的和有封板的兩種，分別在土質(zhì)較好的和較差的條件下使用。在不穩(wěn)定的含水地層中，可采用泥水加壓盾構(gòu)和土壓平衡式盾構(gòu)進(jìn)行開(kāi)挖。③擠壓式開(kāi)挖。使用土，對(duì)地層有較大的擾動(dòng)，使地表隆起變形，因此隧道位置應(yīng)擠壓式盾構(gòu)的開(kāi)挖方式，又有全擠壓和局部擠壓之分。前者由于掘進(jìn)時(shí)不出土或部分出，對(duì)地層有較大的擾動(dòng)，使地表隆起變形，因此隧道位置應(yīng)盡量避開(kāi)地下管線和地面建筑物。此種盾構(gòu)不適用于城市道路及城區(qū)地下的施工，僅能用于江河、湖底或郊外空曠地區(qū)。在用局部擠壓方式施工時(shí)，要根據(jù)地表變形情況，嚴(yán)格控制出土量，務(wù)必使地層的擾和地表的變形減少到最低限度。④網(wǎng)格式開(kāi)挖。使用網(wǎng)格式盾構(gòu)開(kāi)挖時(shí)，要掌握網(wǎng)格的開(kāi)孔面積。格子過(guò)大會(huì)喪失支撐作用，過(guò)小會(huì)產(chǎn)生對(duì)地層的擠壓擾動(dòng)等不利影響。在飽和含水的軟塑土層中，這種掘進(jìn)方式具有出土效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、安全性好等優(yōu)點(diǎn)。
      2．推進(jìn)操縱與糾偏
      推進(jìn)過(guò)程中，主要采取編組調(diào)整千斤頂?shù)耐屏?、調(diào)整開(kāi)挖面壓力以及控制盾構(gòu)推進(jìn)的縱坡等方法，來(lái)操縱盾構(gòu)位置和頂進(jìn)方向。一般按照測(cè)量結(jié)果提供的偏離設(shè)計(jì)軸線的高程和平面位置，確定下一次推進(jìn)時(shí)需要多少千斤頂開(kāi)動(dòng)及推力的大小，用以糾正方向。此外，調(diào)整的方法也隨盾構(gòu)開(kāi)挖方式有所不同：如敞開(kāi)式開(kāi)挖，可用超挖或欠挖來(lái)調(diào)整；機(jī)械切削開(kāi)挖，可用超挖刀進(jìn)行局部超挖來(lái)糾正；擠壓式開(kāi)挖，可用改變進(jìn)土孔位置和開(kāi)孔率來(lái)調(diào)整。
      3．襯砌拼裝
      常用液壓傳動(dòng)的拼裝機(jī)進(jìn)行襯砌（管片或砌塊）拼裝。拼裝方法根據(jù)結(jié)構(gòu)受力要求，可分為通縫拼裝和錯(cuò)縫拼裝。通縫拼裝是使管片的縱縫環(huán)環(huán)對(duì)齊，拼裝較為方便，容易定位，襯砌圓環(huán)的施工應(yīng)力較小，但其缺點(diǎn)是環(huán)面不平整的誤差容易積累。錯(cuò)縫拼裝是使相鄰襯砌圓環(huán)的縱縫錯(cuò)開(kāi)管片長(zhǎng)度的1/2 -1/3 。錯(cuò)縫拼裝的襯砌整體性好，但當(dāng)環(huán)面不平整時(shí)，容易引起較大的施工應(yīng)力。襯砌拼裝方法按拼裝順序，又可分為先環(huán)后縱和先縱后環(huán)兩種。先環(huán)后縱法是先將管片（或砌塊）拼成圓環(huán)，然后用盾構(gòu)千斤頂將襯砌圓環(huán)縱向頂緊。先縱后環(huán)法是將管片逐塊先與上一環(huán)管片拼接好，最后封頂成環(huán)。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(gòu)后退，減少開(kāi)挖面土體的走動(dòng)。而先環(huán)后縱的拼裝順序，在拼裝時(shí)需使千斤頂活塞桿全部縮回，極易產(chǎn)生盾構(gòu)后退，故不宜采用。
      4.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(shí)壓注充填。壓注后還可改善襯砌受力狀態(tài)，并增強(qiáng)襯砌的防水效果。壓注方法有二次壓注和一次壓注。二次壓注是在盾構(gòu)推進(jìn)一環(huán)后，立即用風(fēng)動(dòng)壓注機(jī)通過(guò)襯砌上的預(yù)留孑L，向襯砌背后的空隙內(nèi)壓入豆粒砂，以防止地層坍塌；在繼續(xù)推進(jìn)數(shù)環(huán)后，再用壓漿泵將水泥類(lèi)漿體壓入砂之間的空隙，使之凝固。因壓注豆粒砂不易密實(shí)，壓漿也難充滿(mǎn)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(gòu)推進(jìn)，當(dāng)盾尾和襯砌之間出現(xiàn)空隙時(shí)，立即通過(guò)預(yù)留孔壓注水類(lèi)砂漿，并保持一定的壓力，使之充滿(mǎn)空隙。壓漿時(shí)要對(duì)稱(chēng)進(jìn)行，并盡量避免單點(diǎn)超壓注漿，以減少對(duì)襯砌的不均勻施工荷載；一旦壓漿出現(xiàn)故障，應(yīng)立即暫停盾構(gòu)的推進(jìn)。盾構(gòu)法施工時(shí)，還須配合進(jìn)行垂直運(yùn)輸和水平運(yùn)輸，以及配備通風(fēng)、供電、給水和排水等輔功設(shè)施，以保證工程質(zhì)量和施工進(jìn)度，同時(shí)還須準(zhǔn)備安全設(shè)施與相應(yīng)的設(shè)備。
      適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)
      1．適用條件
      在松軟含水地層，或地下線路等設(shè)施埋深達(dá)到10m或更深時(shí)，可以采用盾構(gòu)法：
      (1)線位上允許建造用于盾構(gòu)進(jìn)出洞和出碴進(jìn)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(gòu)直徑；
      (3)相對(duì)均質(zhì)的地質(zhì)條件；
      (4)如果是單洞則要有足夠的線間距，洞與洞及洞與其他建（構(gòu)）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(jīng)濟(jì)角度講，連續(xù)的施工長(zhǎng)度不小于300m。
      2．優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)
      (1)盾構(gòu)法施工的優(yōu)點(diǎn)：①安全開(kāi)挖和襯砌，掘進(jìn)速度快；②盾構(gòu)的推進(jìn)、出土、拼裝襯砌等全過(guò)程可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)，施工勞動(dòng)強(qiáng)度低；③不影響地面交通與設(shè)施，同時(shí)不影響地下管線等設(shè)施；④穿越河道時(shí)不影響航運(yùn)，施工中不受季節(jié)、風(fēng)雨等氣候條件影響，施工中沒(méi)有噪音和擾動(dòng)；⑤在松軟含水地層中修建埋深較大的長(zhǎng)隧道往往具有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)越性。
      (2)盾構(gòu)法施工的缺點(diǎn)：①斷面尺寸多變的區(qū)段適應(yīng)能力差；②新型盾構(gòu)購(gòu)置費(fèi)昂貴，對(duì)施工區(qū)段短的工程不太經(jīng)濟(jì)；③工人的工作環(huán)境差，工作危險(xiǎn)性高。