頂管施工過程中產生地面變形的根本原因是頂管施工對周圍土體的擾動，地面變形由一下五個部分組成:

  (1)掘進機通過時的地面變形

  當掘進機通過時，掘進機外殼與土層間會形成剪切滑動面，剪切滑動面附近的土層內產生剪切應力，剪切應力引起地面變形。推進速度越快，剪切應力越大，周圍土體位移也越大。

  (2)掘進機到達前的地面變形

  當掘進機離測點較遠時，由于刀盤的切削攪拌、振動，會對土體產生擾動。土體顆粒之間存在孔隙(孔隙中含有水和空氣)，在擾動作用下，孔隙中的水和氣體被排出，土體顆粒相對移動，土體產生一定的壓縮，地面會出現微小的沉降。

  頂管施工的過程中為什么會出現地面變形的情況

  (3)受擾動土體再固結引起的地面變形

  頂管管道周圍土體受施工擾動后，將形成超靜孔隙水壓力區。在掘進機離開該區后，超孔隙水壓力下降，孔隙水消散，土體發生固結作用，引起地面沉降。這部分為主固結沉降，隨后，土體仍會產生蠕變，發生次固結沉降。

  (4)掘進機到達時的地面變形

  當掘進機距離很近時，位于掘進機正前方的土體，受到千斤頂推力的擠壓、刀盤的切削剪切力以及振動荷載的作用，應力狀態十分復雜。

  (6)掘進機通過后的地面變形

  為減小摩擦阻力，后續管節的直徑比掘進機的直徑要小2-5cm。所以，當掘進機尾部通過后，管道周圍的土體要向管壁移動，以填補后續管節外圍的間隙，這樣就會引起土體移動。為保持土層穩定及減小摩阻力，施工過程中必須在管節外周注漿，并保持適當的注漿壓力。因此，這部分土層位移與間隙的大小、注漿壓力、注漿方法等因素有關。

  作為非開挖頂管施工中常見的止水帷幕工法，高壓旋噴樁以其施工周期短、費用低等優勢在眾多頂管工程中大展拳腳。但面對不同的非開挖頂管施工，高壓旋噴樁也并非“包醫百病”。不同性質的土體與施工技術的差異，會大大影響高壓旋噴樁的適用性和止水效果。

  非開挖頂管施工中，高壓旋噴樁一般需要兩個步驟進行，先下鉆噴射，再提升攪拌，要想保證每米樁漿土比例和質量，需要頂管施工人員提前做好準備，按照施工步驟一步一個腳印的進行，以免因施工不當降低止水效果。

  與此同時，充分了解高壓旋噴樁適用于哪些類型的頂管施工場地，也是極為重要的。非開挖頂管施工中高壓旋噴樁的使用有以下注意事項。

  ①當遇到以下地質的頂管工程時，可以使用高壓旋噴樁：淤泥、淤泥質土、流塑、軟塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黃土、素填土和碎石土等。

  ②當遇到以下地質的頂管工程時，需要通過注漿實驗來確定高壓旋噴樁的適用性和技術參數：土中含有較多的大粒徑塊石、堅硬黏性土、含大量植物根莖或有過多的有機質。

  ③當遇到以下地質的頂管工程時，需慎重使用高壓旋噴樁：基巖和碎石土中的卵石、塊石、漂石呈骨架結構的地層;地下水流速過大和已涌水的地基工程;地下水具有侵蝕性。