盾构法隧道软土地层盾构进出洞施工技术

盾构法隧道软土地层盾构进出洞施工技术

刘雷

中铁十一局集团第五工程有限公司重庆400030

摘要：随着社会经济水平的不断提高和科学技术的不断发展，我们国家对于软土盾构法隧道施工技术的研究也随之得到了一定程度的进步。盾构的进出洞工序是整个盾构法建造隧道过程中的一个关键步骤，如果该技术不能在工程建设的过程中得到很好地运用，将会对正面土体的稳定性、地面重要建筑物的安全性都产生较大的影响，这也对施工活动造成一定的阻碍。因此各大施工企业应当对盾构法隧道软土地层盾构进出洞施工技术进行更深入的研究，不断提高对该项技术的掌握程度。

关键词：盾构法；隧道软土地层盾构；进出洞施工技术

1、前言

采用盾构法建造隧道或其他多种地下管道及地下通道，通常情况下会预先修建好工作井，然后在工作井中安装好盾构，并对其进行试运转，观察其工作状态后进行一定的调试，使其建设走向能够准确地符合设计轴线。做好所有的施工准备工作后，就可以开始向地层内掘进施工，施工时要严格按照设计轴线进行挖掘；当盾构接近施工终点时，应准确地计算此时盾构的位置，并对其状态和姿势进行一定的调整和控制，保证盾构能够准确无误地安放进预先安置好的工作井内的基座上。盾构的进出洞工序在盾构法建造隧道的过程中占据非常重要的地位，该工序的完成程度将对建成后隧道或地下通道的使用寿命、进出洞口处环境的破坏情况及工事施工的最终质量产生非常直接且关键的影响，而施工团队对盾构法隧道软土地层盾构进出洞施工技术的掌握情况又对盾构的进出洞工序的施工起到了决定性的作用，因此在使用该技术时必须仔细考量工程施工处地层的土壤质量、土层结构、水文等自然条件和并严格遵循环境保护的要求[1]。如何科学运用各种不同的进出洞技术，使其符合不同工程的特殊要求，是值得各施工团队进行不断研究、探讨的问题。

2、构进出洞施工应注意的事项

2.1建立推进施工的良好后盾系统

后盾系统主要由后盾管片、支撑及后靠等多个零部件构成，工程施工要求其后盾系统不但要尽可能的牢靠且坚固，还必须有准确稳定的后座支撑，同时与动工工程相恰切的垂直与水平运输的转折通道口也是非常必要的。

2.2提高进出洞口处土体的自立性

在盾构末端靠上洞口处的土体前，应当尽量保证土体的稳定，用以保护临近洞口的地面建筑物和地下建筑物，防止当土体滑落时对建筑物造成破坏或导致建筑物不稳定。这样一来，不仅能够顺利将盾构切入土体，准确放入预先安置好的工作井内的基座之上，保证接下来的施工活动顺利开展，还能够对正面的土体起到支撑保护的作用，保证建筑物中的人员和财产安全[2]。

2.3提升洞口建筑空隙的密封技术

当施工技术不完善时，洞口建筑容易产生密封度不足而出现空隙的问题，这类密封问题如若不能得到及时妥善的解决，在异常天气时有可能会引起洞口处渗漏，这将会产生难以预料的后果，对整个工程都有非常不利的影响，也会对周边的建筑物造成潜在的安全隐患。但目前我国对进洞施工时的洞口密封技术的研究尚不够透彻，许多大型施工企业对这项技术的重视程度不高，因此在应用的时候都还不够熟练，日后应当不断完善该技术，并着力提升使用这项技术的能力。

3、盾构进出洞施工时常面临的问题

3.1洞门处的土体涌入工作井内

施工完成，拆除洞口的封门后，井外的土体无法保持自立，容易产生滑落的现象，而井内洞圈的密封装置如若设置不完善，就难以阻挡洞外的土体涌入井内，因此洞口外的土体就有可能大量滑入井内，一来造成地面塌陷，威胁工程场所附近地下通道和地面建筑物的安全，二来有可能会影响井下的施工活动正常开展，对于施工工作者的生命安全也是一种潜在的隐患[3]。

3.2洞口周边涌入泥水

由于在出洞施工时需要将洞口的密封装置拆除，而如果盾构出洞后没有进行及时的洞口防渗水处理措施，则盾构未全部越出工作井洞圈或已经全部脱出洞圈时，由于隧道之间间隙的存在，井外堆积的泥水就有可能从这些缝隙处大量进入井内。若不及时处理这些泥水，将会造成地面沉陷，洞口处已建造好的隧道可能也会过量沉降，对于施工场所附近的建筑物和施工现场的安全性都会产生一定破坏作用；同时也不利于已建造好的工程建筑的保存，增加了施工的成本，也导致了资源的浪费。

3.3盾构运出洞口时上抬或下沉

将盾构移出工作井洞口后，原有基座就无法再支持盾构，如果在施工中对正面的压力设置不够均衡，则盾构的上抬或下沉现象就无法避免，这会导致隧道的建设偏离设计轴线，对正常施工工作的正常开展也会产生消极的影响[4]。而若进土的方向和位置以及进土量控制不合适，易导致盾构上抬，也就会使地面随之有所隆起，容易导致地表建筑物受其影响而坍塌或受损；而正面土体过量流失或超量出土，易使盾构下沉，既不利于隧道或地下通道的保存，也不利于地表建筑物的保存。

4、盾构进出洞施工时应当完成的工作

4.1施工技术调查工作

要保证洞口裸露后正面土体的自立性，首先必须对洞口状况进行详细而周全的调查，并以此为依据来采取有针对性的技术措施，防止洞口处的土体大量涌入洞中。进行调查时，首先要全面考虑工作井的构造，工作井的构造不同导致了洞口密封情况的不同，而由于洞口的封闭方法又与盾构进出洞口是否安全有着非常密切的联系，因此，应当尽可能利用井壁来建立防塌装置、止泥装置以及止水密封装置；其次，要考虑水文地质状况，只有充分了解工程施工周围的土壤质量、土层结构、水文状况以及地下水位等信息后，才能采取最为科学合理的技术措施，获得最大的经济收益；再者，对于工作井洞口附近的地面环境也要做好充分的了解和考察工作，这是因为进行洞口土体加固的工作是以地面环境要求的保护等级为依据的；最后，施工人员对于其所应用的施工设备也应该做到充分了解和熟练掌握，如若不然，很容易发生操作失误等情况，不利于整体工程的推进，也难以保证土体稳定装置的妥善安装[5]。

4.2洞门外土体加固工作

对土体进行稳定处理后，洞门外土体就能够在很长一段时间内保持稳定自立状态，可拆除封门使盾构顺利进出洞。但在实际施工之前必须对加固处理后的土体的性能进行详细的测评，确认其能够达到施工所要求的标准，才能够拆除洞口封门。降水、地基加固和冻结法等土体稳定技术在当前得到了最为广泛的运用。其中，降水法可将地下水疏出，降低土壤湿度，使土层更加紧密坚实，但该方法提高土体强度的幅度较小，在实际运用的过程中能发挥的作用是比较有限的；地基加固所针对的通常是洞口处的土体，使其固结起来以达到一定的强度，从而使得拆除洞口封门后暴露在洞口外的土体能够保持更长时间的自立状态。但地基加固后的土体强度不够均匀，稳定性较差，因此在实际操作中必须进行更进一步的测评；而冻结法通常是使土壤中的水分结冰以增加土体的强度来保持其自立性，在盾构顺利出洞后再进行解冻操作方可恢复原状，现已得到了广泛的运用[6]。

5、结束语

总而言之，盾构法隧道软土地层盾构进出洞施工技术在实际的操作运用时较为复杂，在进行具体使用之前需要经过非常详细且全面的测评，并且所操作的机型也应当根据施工环境的不同作出一定的筛选和搭配。在未来的发展中，施工企业应当加大对软土盾构法隧道施工技术的科研投资，对其进行不断的完善，使其作用得到更好的发挥，促进我国的隧道及管道建设事业的发展。

参考文献

[1]赵峻,戴海蛟.盾构法隧道软土地层盾构进出洞施工技术[J].岩石力学与工程学报,2015,23(z2).

[2]王文军.盾构法隧道施工穿越淤泥质软土地层控制沉降技术探讨[J].价值工程,2016,29(25):108-108.

[3]高宪民.软土地层既有盾构法隧道防渗漏保护技术[J].山西建筑,2016,38(15):167-168.

[4]王东.浅谈盾构进出洞施工技术[J].科学之友,2016(7):15-16.

[5]马忠政.基于风险分析的软土地区盾构进出洞施工管理[J].建筑施工,2014,36(5):565-566.

[6]周孝波.论软土盾构法隧道施工技术[J].广东科技,2015(16):114-115.