顶管施工过程中产生地面变形的根本原因是顶管施工对周围土体的扰动，地面变形由一下五个部分组成:

  (1)掘进机通过时的地面变形

  当掘进机通过时，掘进机外壳与土层间会形成剪切滑动面，剪切滑动面附近的土层内产生剪切应力，剪切应力引起地面变形。推进速度越快，剪切应力越大，周围土体位移也越大。

  (2)掘进机到达前的地面变形

  当掘进机离测点较远时，由于刀盘的切削搅拌、振动，会对土体产生扰动。土体颗粒之间存在孔隙(孔隙中含有水和空气)，在扰动作用下，孔隙中的水和气体被排出，土体颗粒相对移动，土体产生一定的压缩，地面会出现微小的沉降。

  顶管施工的过程中为什么会出现地面变形的情况

  (3)受扰动土体再固结引起的地面变形

  顶管管道周围土体受施工扰动后，将形成超静孔隙水压力区。在掘进机离开该区后，超孔隙水压力下降，孔隙水消散，土体发生固结作用，引起地面沉降。这部分为主固结沉降，随后，土体仍会产生蠕变，发生次固结沉降。

  (4)掘进机到达时的地面变形

  当掘进机距离很近时，位于掘进机正前方的土体，受到千斤顶推力的挤压、刀盘的切削剪切力以及振动荷载的作用，应力状态十分复杂。

  (6)掘进机通过后的地面变形

  为减小摩擦阻力，后续管节的直径比掘进机的直径要小2-5cm。所以，当掘进机尾部通过后，管道周围的土体要向管壁移动，以填补后续管节外围的间隙，这样就会引起土体移动。为保持土层稳定及减小摩阻力，施工过程中必须在管节外周注浆，并保持适当的注浆压力。因此，这部分土层位移与间隙的大小、注浆压力、注浆方法等因素有关。

  作为非开挖顶管施工中常见的止水帷幕工法，高压旋喷桩以其施工周期短、费用低等优势在众多顶管工程中大展拳脚。但面对不同的非开挖顶管施工，高压旋喷桩也并非“包医百病”。不同性质的土体与施工技术的差异，会大大影响高压旋喷桩的适用性和止水效果。

  非开挖顶管施工中，高压旋喷桩一般需要两个步骤进行，先下钻喷射，再提升搅拌，要想保证每米桩浆土比例和质量，需要顶管施工人员提前做好准备，按照施工步骤一步一个脚印的进行，以免因施工不当降低止水效果。

  与此同时，充分了解高压旋喷桩适用于哪些类型的顶管施工场地，也是极为重要的。非开挖顶管施工中高压旋喷桩的使用有以下注意事项。

  ①当遇到以下地质的顶管工程时，可以使用高压旋喷桩：淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等。

  ②当遇到以下地质的顶管工程时，需要通过注浆实验来确定高压旋喷桩的适用性和技术参数：土中含有较多的大粒径块石、坚硬黏性土、含大量植物根茎或有过多的有机质。

  ③当遇到以下地质的顶管工程时，需慎重使用高压旋喷桩：基岩和碎石土中的卵石、块石、漂石呈骨架结构的地层;地下水流速过大和已涌水的地基工程;地下水具有侵蚀性。