盾构施工技术专题讲座.ppt
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,李小青博士后/教授/博士生导师Tel：
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7867086562010年6月10日,盾构隧道技术,全断面岩石隧道掘进机（FullFaceRockTunnelBoringMachine，TunnelingBoringMachine简称TBM）TBM是隧道掘进的专用工程机械，是随着现代交通运输、地下工程、矿山开采、水利工程、市政建设以及电气通讯设施的发展而发展起来的。
TBM集机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装衬砌、测量导向纠偏等功能。
随着地下空间的开发，掘进机技术已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电隧道及城市共同沟等工程领域。
TBM与盾构,TBM全断面掘进机,盾构（TunnelingShieldmachineorShieldMachine）是指用于隧道暗挖施工，具有金属外壳，壳内装有整机或辅助设备，在外壳掩护下进行土体开挖、土渣排运、整机推进、管片拼装等作业，而使隧道一次成形的机器。
在TBM/盾构的发展史上，曾经有一段时间将盾构定义为开挖土体的机械化设备，将TBM定义为岩石隧道掘进机。
近年来，国际上有一种趋势，统称盾构/TBM为TBM。
盾构机,盾构主要是用来开挖土体的隧道机械，由切口环、支承环及盾尾三部分组盾构成，也称为盾构机械。
盾构法用盾构一边防止土砂的坍塌，一边进行开挖、推进，并在盾尾进行衬砌盾构法作业从而修建隧道的方法。
盾构隧道用盾构法修建的隧道。
隧道曲率半径隧道中心线处的线路半径。
隧道覆土厚度从地表面到衬砌顶端的深度。
基本概念,竖井进行盾构隧道的施工，用来作为盾构运入、运出、转向、组装、解体，出渣，设备材料的运入及运出，施工人员的出入，供电、给排水、通风等的作业坑道。
根据其作用和目的可将竖井分为出发竖井、中间竖井、转向竖井及到达竖井。
壁后注浆是指在盾构隧道的管片和围岩之间的空隙（盾尾空隙）内注入填充材料的施工过程。
衬砌承受盾构隧道周围的土压力、水压力，以确保隧道净空的结构物叫衬砌。
衬砌分为一次衬砌和二次衬砌。
一次衬砌是将管片组装成环形而形成的结构物。
也有直接浇筑混凝土形成一次衬砌（压注混凝土施工法）。
二次衬砌是在一次衬砌内侧修筑，多采用现浇混凝土。
管片是指盾构法所使用的衬砌材料。
一般是由钢筋混凝土或钢材制成。
将分割管片为数个的管片组装成圆形、复圆形等环形结构就可形成衬砌。
1盾构工法概述2盾构施工3盾构进出洞施工技术4竖井（基坑）技术5盾构施工对周围环境的影响6地表建筑物及地下管线的保护,第一部分盾构工法概述,1盾构施工概况,1.1盾构工法盾构是一个能支承地层压力而又能在地层中推进的圆形或矩形或马蹄形等特殊形状的钢筒结构，在钢筒的前面设置各种类型的支撑和开挖土体的装置，在钢筒中段周圈内面安装顶进所需的千斤顶，钢筒尾部是具有一定空间的壳体，在盾尾内可以拼装一至二环预制的隧道衬砌环。
盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装一环衬砌，并及时向紧靠盾尾后面的开挖坑道周边与衬砌环外周之间的空隙中压注足够的浆体，以防止隧道及地面下沉。
在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。
盾构施工示意图,1.2盾构法的主要优点,
（1）除竖井施工外，施工作业均在地下进行，噪音、振动引起的公害小，既不影响地面交通，又可减少对附近居民的噪音和振动影响。
（2）盾构推进，出土，拼装衬砌等主要工序循环进行，施工易于管理，施工人员也较少，劳动强度低，生产效率高。
（3）土方量外运较少。
（4）穿越河道时不影响航运。
（5）施工不受风雨等气候条件影响。
（1）当隧道曲线半径过小时，施工较为困难。
（2）在陆地建造隧道时，如隧道覆土太浅，开挖面稳定甚为困难，甚至不能施工，而在水下时，如覆土太浅则盾构法施工不够安全，要确保一定厚度的覆土。
（3）竖井中长期有噪声和振动，要有解决的措施（4）盾构施工中采用全气压方法以疏干和稳定地层时，对劳动保护要求较高，施工条件差。
1.3盾构法存在的不足,（5）盾构法隧道上方一定范围内的地表沉陷尚难完全防止，特别在饱和含水松软的土层中，要采取严密的技术措施才能把沉陷限制在很小的限度内，目前还不能完全防止以盾构正上方为中心土层的地表沉降。
（6）在饱和含水地层中，盾构法施工所用的拼装衬砌，对达到整体结构防水性的技术要求较高。
（7）用气压施工时，在周围有发生缺氧和枯井的危险，必须采取相应的办法。
2.1国外盾构法隧道的发展历史盾构施工技术自1823年由布鲁诺尔首创于英国伦敦的泰晤土河的水底隧道工程以来，已有180余年的历史。
在这180余年的风风雨雨中，经过几代人的努力，盾构法已从一种只能在极少数欧美发达国家中才见应用的特殊技术，发展成为在发达国家中极为普通，在发展中国家中亦逐渐得到应用的隧道施工技术。
2盾构隧道的发展历史,1825年，布鲁诺尔用他自己的想法制成盾构，并第一次在泰晤士河施工了水底隧道。
由于隧道的断面（11.4m6.8m）相当大，由于施工中遇到了坍方和水淹，加上隧道的损坏，所以处于难于进展的状态。
由于初始未能掌握控制泥水涌入隧道的方法，隧道施工中两次被淹，后来在东伦敦地下铁道公司的合作下，经过对盾构施工的改进，用气压辅助施工，花了18年的时间才于1843年完成了全长458m的第一条盾构法隧道。
1865年巴尔劳首次采用圆形盾构，并用铸铁管片作为地下隧道衬砌。
1869年，他用圆形盾构在泰晤土河底下建成了外径为2.21m的隧道。
布鲁诺尔注册的专利盾构,在盾构穿越饱和含水地层时，施加压缩空气以防止涌水的气压法最先是在1830年由切兰斯爵士（LordCochrance）发明的。
1874年，在英国伦敦地下铁道南线的粘土和含水砂砾地层中建造内径为3.12m的隧道时，格雷塞德（HenryGreathead）（18441896）综合了以往所有盾构施工和气压法的技术特点，较完整地提出了气压盾构法的施工工艺，并且首创了在盾尾后面的衬砌外围环形空隙中压浆的施工方法，为盾构法发展起了重大的推动作用。
二十世纪初，盾构施工法已在美，英，德，苏，法等国开始推广。
3040年代在这些国家已成功地使用盾构建成内径自3.09.5m的多条地下铁道及过河公路隧道。
仅在美国纽约就采用气压法建成了19条重要的水底隧道，盾构施工的范围很广泛，有公路隧道，地下铁道，上下水道以及其他市政公用设施管道等。
苏联40年代初开始使用直径为6.09.5m的盾构先后在莫斯科、列宁格勒等市修建地下铁道的区间隧道及车站。
18801890年间，在美国和加拿大间的圣克莱河下用盾构法建成一条直径6.4m，长1800余米的水底铁路隧道。
20世纪60年代，盾构法在日本得到迅速发展，除了大量在东京、大阪、名古屋等城市的地下铁道建设中外，更多地是用在下水道等市政管道建设中。
70年代，日本及联邦德国等国针对在城市建设区的松软含水地层中由于盾构施工所引起的地表沉陷，预制高精度钢筋混凝土衬砌和接缝防水等技术问题，研制了各种新型的衬砌和防水技术及局部气压式、泥水加压式和土压平衡式等新型盾构及相应的工艺和配套设备。
值得一提的是日本的盾构发展情况。
日本是欧美国家以外第一个引进盾构施工技术的国家。
1939年的关门隧道是日本首次采用盾构施工技术的隧道工程。
由于战争的缘故，此项技术一直没有得到发展。
直到1957年东京地铁内线采用盾构施工技术修建了一段区间隧道。
1961年名古屋地铁采用此法修建了觉王山区间隧道取得圆满成果之后，盾构施工技术在日本有了飞速的发展。
在短短的20余年之内共制造了2000余台盾构，在世界上处于领先地位。
日本的机械式盾构是和手掘式盾构同时研究发展起来的。
近年来，日本把机械式盾构作了改进，研制出了用加压泥浆稳定开挖面的泥水加压盾构和利用开挖出的土体作平衡开挖面的土压平衡盾构。
英国伦敦泰晤士河隧道似乎并不特别起眼。
相对于其他隧道，泰晤士河隧道只有1300英尺（约合396m）长，75英尺（约合23m）深。
隧道于1843年建成，它是隧道工程史上一个具有重大意义的里程碑。
泰晤士河隧道是世界上第一条水底隧道，它也是第一条采用盾构技术挖掘的隧道。
盾构技术的创始人、法国著名工程师马克-伊萨姆巴德-布鲁内尔甚至曾经在尚未完工的泰晤士河隧道内举办音乐会和宴会。
当时英国维多利亚女王授予布鲁内尔爵士爵位，以表彰他对工程学的伟大贡献。
泰晤士河隧道,英吉利海峡隧道也被称为欧洲隧道，是连接英法两国的英吉利海峡隧道，建成于1994年，长约31英里（约合50公里），造价超过200亿美元。
海底段长37.5km，隧道最深处在海平面下100m。
英吉利海峡隧道成为了隧道工程史上最著名的典范。
英法英吉利海峡隧道,隧道全部采用盾构法施工，英国一侧共用6台盾构，3台施工岸边段，3台施工海底段，施工海底段的盾构要向海峡中单向推进21.2km，与从法国侧向英国方向推来的盾构对接。
法国一侧共用6台盾构，2台施工岸边段，3台施工海底段。
海峡隧道由2条外径8.6m的单线铁路隧道及1条外径为5.6m米的辅助隧道组成。
由于海底段最大深度达100m，因此无论盾构机械还是预制钢筋混凝土管片衬砌结构均要承受10个大气压的水压力，又由于单向推进21.2km，盾构推进速度必须达到月进1000m的速度才能在3年左右的时间内完成，因此盾构的构造及其后续设备均须采用高质量的耐磨耗及腐蚀的材料。
日本川畸的东京湾水隧道长约9英里（约合14.5公里），其中3英里（约合4.8公里）为海上桥梁，6英里（约合9.7公里）为海底盾构隧道。
该隧道开通于1997年。
隧道开通后，往来于川畸和木更津两地的人们每趟行程可以节省大约45分钟。
东京湾水隧道就是这样一个奇特的工程，隧道入口就建造于一个人工岛上。
这个人工岛名为“Umi-Hotaru”，翻译过来意思是“海上荧火虫”。
该人工岛最初是隧道中的一个大型休息区，上面有商店、旅馆和一个观景台。
日本东京湾水隧道,盾构的的形式可以从各个方面进行分类。
（1）按手工和机械划分为：
手掘式，半机械式，机械式三大类。
（2）以工作面挡土方式划分：
敞开式，密闭式。
（3）以气压和泥水加压方式划分：
气压式、泥水加压式、土压平衡式，加水式、高浓度泥水加压式、加泥式。
2.2盾构的分类及适用条件,手掘式盾构是盾构的基本形式。
按不同的地质条件，开挖面可全部敞开人工开挖；也可用全部或部分的正面支撑，根据开挖面土体自立性适当分层开挖，随挖土随支撑。
开挖出来的土从下半部用皮带运输机装入出土车，开挖士方量为全部隧道排土量。
这种盾构便于观察地层和清除障碍，易于纠偏，简易价廉，但劳动强度大，效率低，如遇正面坍方，危及人身及工程安全。
在含水地层中需辅以降水，气压或土壤加固。
采用这种盾构的基本条件是：
开挖面至少要在挖掘阶段无坍塌现象，因为挖掘地层时盾构前方是敞开的。
（1）手掘式盾构,敞开式盾构在地质条件很差的粉砂土质地层，粘土层中施工时，土就会从开挖面流入盾构，引起开挖面坍塌，因而不能继续开挖，这时应在盾构的前面设置胸板来密闭前方，同时在脚板上开出土用的小孔，这种形式的盾构就叫挤压式盾构。
盾构在挤压推进时，土体就会从出土孔如同膏状物从管口挤出那样，挤入盾构。
根据推进速度来确定开口率：
当开口率过大时，出土量增加，会引起周围地层的沉降；反之，就会增大盾构的切入阻力，使地面隆起。
（2）挤压式盾构,采用挤压盾构时，对一定的地质条件设置一定的开口率，控制出土量是非常重要的。
挤压盾构是将手掘式盾构胸板封闭，以挡住正面土体。
挤压盾构分为全挤压式或局部挤压式两种，它适用于软弱粘性土层。
盾构全挤压：
向前推进时，封闭全部胸板，不需出土，但要引起相当大的地表变形。
局部挤压式盾构：
要部分打开胸板，将需要排出的土体从开口处挤入盾构内，然后装车外运。
这种盾构施工，地表变形也较大。
挤压式盾构的适用范围取决于地层的物理力学性能。
在日本隧道的规范（盾构篇）及说明书（1977年版）中，它是按含砂率内聚力，液性指数内聚力的关系来确定其适用范围。
根据迄今为止的施工经验，当土体含砂率在20%以下，液性指数在60%以上，内聚力在0.5kg/cm2以下时，盾构的开口率一般为20.8%，在极软弱的地层中，开口率也有小到的0.3%。
在挤压式盾构的施工区间内如遇有为了建筑物或地层加固而进行过化学注浆的地基时，将会影响挤压盾构的推进，因此应预先考虑到把盾构胸板做成可拆卸的形式。
挤压式盾构适用地层,在上海软土层中常常被采用。
它具有的特点是，进土量接近或等于全部隧道其出土量，且往往带有局部挤压性质，盾构正面装钢板网格，在推进中可以切土，而在停止推进时可起稳定开挖面的作用。
切入的土体可用转盘，皮带运输机，矿车或水力机械运出。
这种盾构法如在土质较适当的地层中精心施工，地表沉降可控制到中等或较小的程度。
在含水地层中施工，需要辅以疏干地层的措施。
（3）网格式盾构,半机械式盾构是介于手掘式和机械式盾构之间的一种形式，它更接近于手掘式盾构。
它是在敞开式盾构的基础上安装机械挖土和出土装置，以代替人工劳动，因而省力、高效。
机械挖土装置前后，左右，上下均能活动。
它有铲斗式，切削头式和两者兼有等三种形式。
它的顶部与手掘式盾构相同，装有活动前檐，正面支撑千斤顶等。
（4）半机械式盾构,当地层能够自立，或采用辅助措施后能够自立时，在盾构的切口部分，安装与盾构直径相适应的大刀盘，以进行全断面开胸机械切削开挖。
它具有可连续不断地挖掘土层的功能，能一边出土，一边推进，连续不断地进行作业。
机械式盾构的优点除了能改善作业环境，省力外，还能显著提高推进速度，缩短工期。
问题是盾构的造价高，为了提高工作效率而带来的后续设备多，基地面积大等。
（5）开胸机械切削盾构,在机械盾构的支承环前边装上隔板，使切口与此隔板之间形成一个密封舱。
在密封舱内充满压缩空气，达到稳定开挖面土体的作用。
这样隧道施工人员就不处在气压内工作。
在适当地质条件下，对比全气压盾构，无疑有较大优越性。
但这种盾构在密封舱，盾尾及管片接缝处易产生漏气问题。
（6）局部气压盾构,泥水加压盾构就是在机械式盾构刀盘后方设置一道隔板，隔板与刀盘之间作为泥水室，在开挖面和泥水室中充满加压的泥水，通过加压作用和压力保持机构，保证开挖面土体的稳定。
（7）泥水加压式盾构,泥水平衡盾构工作原理图,泥水加压式盾构是在盾构正面与支承环前面装置隔板的密封舱中，注入适当压力的泥浆来支撑开挖面，并以安装在正面的大刀盘切削土体，进土与泥水混合后，用排泥泵及管道输送至地面处理。
盾构推进时开挖下来的土就进入泥水室。
由搅拌装置进行搅拌，搅拌后的高浓度泥水用流体输送法送出地面，把送出的泥水进行水土分离，然后再把分离后的泥水送入泥水室，不断地循环泥水加压盾构在其内部不能直接观察到开挖面，因此要求盾构从推进，排泥到泥水处理全部按系统化作业。
通过泥水压力、泥水流量、泥水浓度等的测定，算出开挖土量，全部作业过程均由中央控制台综合管理。
泥水加压盾构是利用了泥水的特性对开挖面起稳定作用的，泥水同时具有下列三个作用：
（1）泥水的压力和开挖面水土压力的平衡。
（2）泥水作用到地层上后，形成一层不透水的泥膜，使泥水产生有效的压力。
（3）加压泥水可渗透到地层的某一区域，使得该区域内的开挖面稳定。
就泥水的特性而言，浓度和密度越高，开挖面的稳定性越好，而浓度和密度越低泥水输送时效率越高。
目前广泛采用的泥水标准的数值如下：
（1）容重：
1.051.25（g/cm3）粘土、膨润土等。
（2）粘度：
2040（s），漏斗粘度500/500ml。
（3）脱水量：
Q200ml（APL过滤试验3kg/cm2，30min）。
泥水加压盾构有日本体系及德国体系，两者区别是：
德国式的密封舱中设置了起缓冲作用的气压舱，以便于人工控制正面泥浆压力，构造较简单；日本式密封舱中全是泥水，要有一套自动控制泥水平衡的装置。
一般地说，泥水盾构对地层扰动最小，地面沉降也最小，但费用最高。
土压盾构又称削土密闭式或泥土加压式盾构。
它的前端有一个全断面切削刀盘，切削刀盘的后面有一个贮留切削土体的密封舱，在密封舱中心线下部装置长筒形螺旋输送机，输送机一头设有出入口。
所谓土压平衡就是密封舱中切削下来的土体和泥水充满密封舱，并可具有适当压力与开挖面土压平衡，以减少对土体的扰动，控制地表沉降。
这种盾构可节省泥水盾构中所必须的泥水平衡及泥水处理装置的大量费用，主要适用于粘性土或有一定粘性的粉砂土。
（8）土压平衡式盾构,土压平衡式盾构的基本原理：
由刀盘切削土层，切削后的泥土进入土腔（工作室），土腔内的泥土与开挖面压力取得平衡的同时由土腔内的螺旋输送机出土，装于排土口的排土装置在出土量与推进量取得平衡的状态下，进行连续出土。
土压平衡式盾构又分为以下4类：
（1）削土加压式
（2）土压平衡加水式（3）高浓度泥水加压式（4）加泥式,土压平衡盾构,盾构施工技术在解放前的旧中国还是一项缺门。
我国在第一个五年计划期间，东北阜新煤矿用直径2.6m的盾构及小型混凝土预制块修建疏水巷道。
1957年在北京下水道工程中采用直径为2.0m及2.6m的盾构。
1963年上海开始在第四纪软弱含水地层中进行4.2m盾构隧道工程试验，盾构为手掘式，有16个推进千斤顶，总推力为1.96104kN，并备有正面支撑千斤顶，隧道衬砌为单层防水钢筋混凝土肋型管片，接缝防水材料为沥青环氧树脂，试验中曾采用了降水法和气压法两种疏干地层的辅助施工措施。
2.3我国盾构法隧道的发展历史,1964年，采用同一盾构和同样的衬砌及防水材料，在覆土约12m的饱和含水淤泥粘土层中进行盾构推进试验。
这次试验根据软粘土中适宜用钢板网格切土和支撑的特点，盾构胸板改装为开孔面积可由活动挡板调节的网格，这便是以后常在上海采用的网格式盾构。
中国第一台双圆盾构机,中国第一条双圆区间隧道,黄浦路隧道建设的成功，一下子使我国在盾构施工技术方面赶上了国际水平。
特别是在饱和含水地层中来用单层预制钢筋混凝土管片，国际上亦是在60年代才发展起来的。
1987年建成的延安东路隧道，外径为11m，是我国盾构施工技术的最新成就。
迄今为止，仅由上海市隧道工程设计院设计，上海市隧道工程公司用盾构法施工的各类隧道就达几十公里以上，使我国成为发展中国家中唯一能挤身于世界盾构施工技术之林的国家。
1970年以来，上海又用盾构法在长江边及海边建成六条外径4.3m的排水及引水隧道，以及市区街道下的隧道。
北京，江苏，浙江，福建等省市也用不同类型盾构修建了各种不同用途的隧道。
1984年上海又制成了外径为11.32m的大型盾构，用于建造第二条黄浦江水底公路隧道。
1985年，又在上海的芙蓉江路用盾构建造了内径为3.6m的下水道总管，开始把盾构法推广到市政公用设施工程中。
盾构法建造地铁隧道具有其独到之处，特别是在人口密集，交通繁忙的大城市中，盾构法是一种必不可少的施工方法。
盾构法施工的费用一般不受深度因素和覆土深浅的影响，该法适宜于建造覆土较深的隧道；在同等深层的条件下，盾构法与明挖法施工相比，更为经济合理。
（1）大直径盾构的适用范围直径10m左右的大型盾构多用于修建水底公路隧道和铁路隧道。
大型盾构还可以用于建造暗埋地铁车站。
（2）中直径盾构的运用范围直往为6m左右的中型盾构，适用于修建地下铁道的区间隧道。
（3）小直径盾构的适用范围3m直径左右的小型盾构，较多地用于引水、排水、电缆、通讯及其它市政公用设施综合管道的建设。
3盾构法的适用范围,盾构机选型依据按其重要性排列如下：
（1）土质条件、岩性（抗压、抗拉、粒径、成层等参数）；
（2）开挖面稳定（自立性能）；（3）隧道埋深、地下水位；（4）设计隧道的断面；（5）环境条件、沿线场地（附近管线和建构筑物及其结构特性）；（6）衬砌类型；（7）工期；（8）造价；（9）宜用的辅助工法；（10）设计路线、线形、坡度；（11）电气等其它设备条件。
4盾构的选型,盾构机选型流程图,盾构选型比较表,砂土类自立性较差的地层，应尽量使用密闭型的盾构施工。
若为地下水较丰富且透水性较好的砂质土，则应优先考虑使用泥水平衡盾构；对粘性土，则可首先考虑土压平衡盾构。
砂砾和软岩等强度较高的地层自立性能较好，应考虑半机械式或敞口机械式盾构施工。
因在相同条件下，盾构复杂，操作困难，造价高，反之，盾构简单，制造使用方便，造价低。
根据地质条件选择盾构机类型,针对地下水条件，若其压力值较高（大于0.1MPa），就应优先考虑使用密封型的盾构，以保证工程的安全，条件许可也可采用降水或气压等辅助方法。
对于砾径较小的地层，可以考虑各种盾构的使用。
若砾径较大，除自立性能较好的地层可考虑采用手掘式或半机械式盾构外，一般应使用土压平衡盾构，若需采用泥水平衡盾构的话，须增加一个鳄式碎石机，在输出泥浆前，先将大石块粉碎。
盾构机选型的其它条件除了地质条件以外的盾构机选型的制约条件还很多，如工期、造价、环境因素、基地条件等。
工期制约条件因为手掘式与半机械式盾构机使用人工较多，机械化程度低，所以施工进度慢。
其余各类型盾构机因为都是机械化掘进和运输，平均掘进速度比前者快。
浦东南路站至兰村路站的区间段隧道,造价制约因素一般敞口式盾构机的造价比密闭式盾构机低，主要原因是敞口式盾构机不像密闭式盾构机那样有复杂的后配套系统，在地质条件允许的情况下，从降低造价考虑，宜优先选用敞口式盾构机。
环境因素的制约敞口型的盾构机引起的地表沉降大于网格式盾构，更大于密闭式的掘进机。
基地条件的制约泥水平衡式的掘进机必须配套大型的泥浆处理和循环系统，若需使用泥水平衡盾构开挖隧道，就必须具备较大的地面空间。
设计线路、平面竖向曲线形状的制约若隧道转弯曲率半径太小，就需考虑使用中间铰接的盾构。
例如直径为6m的盾构，其长度也有67m，如将其分为前后铰接的两段，显然增加了施工中转弯的灵活性。
5.1隧道断面的型式盾构法隧道为位于二端竖井结构间的暗埋隧道段，盾构由一端的拼装竖井开始推进，再从另一端的拆卸竖井推出，形成有一定坡度的隧道。
根据隧道的使用要求，施工技术的可能，外围土层的特性，隧道受力等因素，其横断面一般有：
圆形，矩形，半圆型，马蹄形等多种型式。
最常用的横断面型式为圆型与矩型。
5隧道的衬砌结构与构造,
（1）圆形隧道断面的优点可以等同地承受各方向外部压力，尤其是在饱和含水软土地层中修建地下隧道，由于顶压、侧压较为接近，更可显示出圆形隧道断面的优越性。
施工中易于盾构推进。
便于管片的制作，拼装。
盾构即使发生转动，对断面的利用也毫无妨碍。
近年来，由于防水材料质量的提高，可以考虑省略二次衬砌，采用单层的一次衬砌，既承重又防水。
上海地区的隧道穿越松软含水地层，为防水，防蚀，增加衬砌的强度和刚度，修正施工误差，可采用双层衬砌。
譬如电力，通讯等隧道对防渗漏要求严格，而且排水隧道要求减小内壁粗糙系数，且它一经运营后就无法检修，若外层衬砌有漏点，衬砌外侧土体随水渗入流失，时间一长，可能会危及结构本身。
此时较多采用双层衬砌，至少也得在圆环底部适当范围内浇筑内衬。
（2）单双、层衬砌的选用,双层衬砌施工周期长，造价贵，且它的止水效果在很大程度上还是取决于外层衬砌的施工质量，渗漏情况，所以只有当隧道功能上有如上述那些特殊要求，才选用双层衬砌。
通常在满足工程使用要求的前提下，优先选用单层装配式钢筋混凝土衬砌。
它施工工艺单一，工程施工周期短，投资省。
随着高效能盾构机械的应用，衬砌防水技术的提高，施工工艺的日臻完善，越来越多的工程都选用了单层衬砌。
即使大直径的过江公路隧道（如上海延安东路，打浦路越江隧道等）或承受地铁机车振动荷载的地下铁道，也是如此。
（1）衬砌组成装配式衬砌圆环一般由标准块，邻接块和封顶块的多块预制管片在盾尾内拼装而成。
根据工程需要，组成衬砌的预制构件有铸铁、钢、混凝土、钢筋混凝土管片或砌块之分。
我国目前用得最多的是钢筋混凝土管片或砌块。
盾构法隧道的衬砌由预制管片或砌块组成，与整体式现浇衬砌相比，其优点是：
安装后能立刻承受荷载；施工易于机械化。
由于在工厂预制，质量有保证，但其接缝处的防水处理需要来取特别有效的措施。
5.2装配式衬砌分类与选型,预制的钢筋混凝土管片,衬砌管片宽度B越宽，在同等里程内的隧道衬砌环接缝就越少，因而漏水环节，螺栓亦越少，施工进度加快。
衬砌环的制作费，施工费用减少，经济效益明显提高，因此，具有无可争辩的优越性。
但它受运输及盾构机械设备能
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