城市地铁盾构隧道施工时,盾构机进洞(始发)和出洞(到达)工序复杂且施工上具有一定的危险,和盾构隧道区间开挖相比,它的施工过程非常重要。由于盾构机在进出洞施工过程中各个步骤都是非常关键,所以稍有疏忽都有可能会造成洞门涌水冒砂、端头土体沉陷、上部建筑物与管线损坏、机头失控和盾构机失稳等一系列问题。盾构隧道端头土体加固方式、盾构进出洞的施工工艺选取以及加固效果的准确预判是保证盾构始发和到达可控、经济以及安全的关键技术点。本文所研究的盾构进出洞施工技术基于已授权发明专利《一种∏形地下连续墙盾构进出洞施工方法》,首先对盾构进出洞时隧道端头加固方式和盾构进出洞的工艺进行了归纳和总结,并介绍了本新型盾构进出洞施工技术的工作原理和具体施工过程;通过室内模型试验,定性分析∏形地连墙翼墙的不同偏转方向对加固效果的影响;同时对∏形地连墙盾构进出洞时的加固效果进行数值分析,通过应力场和位移场的研究,得出∏形地连墙翼墙的作用规律和效果,从而进一步完善该工法在力学行为上的理论分析,验证了该技术的实用价值和现实意义。本文主要做了以下几点工作:1)对盾构进出洞的常用方式进行了总结,并对目前所出现的新型创新加固方式进行阐述,同时也对比分析了常用盾构进出洞工艺各自的优异性,指出了 ∏形地连墙进行端头土体加固的独特优越性。2)对∏形地连墙盾构进出洞的工作原理进行了系统论述,详细介绍∏形地连墙盾构进出洞施工技术的施工材料、工艺原理、工艺流程。3)通过室内模型试验,分析了当洞口土体发生小位移和大位移两种不同条件下,不同翼墙偏转角度对盾构进出洞的支护效果影响,并对此规律做了归纳和总结。结果表明:在小位移下,翼墙偏转角度对盾构进出洞的支护效果影响不大;在大位移下,翼墙角度的偏转对盾构进出洞支护效果影响非常明显。4)利用数值分析软件MIDAS/GTS NX对危险工况下的盾构进出洞进行数值模拟,肯定了n形地连墙翼墙在盾构进出洞时起到的作用,并进一步比较不同翼墙长度对隧道端头土体的加固效果,得出盾构进出洞的合理翼墙长度范围,同时也对∏形地连墙在危险工况下不同翼墙长度时的受力规律进行了探讨,结果表明:进洞时翼墙合理长度约为6m;出洞时翼墙合理长度约为8m。5)对∏形地连墙盾构进出洞不同工况进行数值分析,得出:进洞时端头土体最大沉降仅为3mm,出洞时为5.4mm。同时也对n形地连墙在不同工况下的受力做出分析,从而有利于GFRP筋在受拉区的合理布置,为实际工程提供参考依据。