对复杂地质条件下地铁盾构施工的探讨

对复杂地质条件下地铁盾构施工的探讨

邹时兴

中铁七局集团武汉工程有限公司

摘 要：随着我国经济的持续发展，各项基础设施建设也不断加快。其中地铁盾构施工项目格外引人注目。但是，我国幅员辽阔，在地铁项目施工中会遇到各种复杂的地质条件，那么在这种情况下如何做好地铁盾构施工？本人作者结合多年工作经验，对此进行了简单探讨，希望对相关从业人员有所帮助。

关键词：地铁；盾构施工；复杂地质；要点

前言

近年来，随着地铁施工建设发展和施工技术的进步，盾构法施工技术已经成为地铁隧道施工技术中的一种极为重要的施工方法，但其受当地的地质、环境、水文条件等的影响较大。为更好的满足当地地铁项目的施工需求,需要对复杂地质条件进行全面分析，全面掌握复杂地质条件下地铁盾构施工要点。下面，本人对此浅谈几点个人体会，不足之处希望同行指正。

1 地铁盾构法施工的优势

1.1安全性较高

盾构法施工技术与传统地铁隧道施工方法相比在安全性方面存在着较明显的优势：盾构法施工在地下进行，施工过程受 地面和自然条件影响很小，可以随时进行施工，工作效率高，施工周期短，采用土压或泥水维持掌子面动态平衡，对土体扰动小、地面沉降量小、机械自动化程度高、施工在盾壳的保护下进行，安全性较高。

1.2工作效率较高

盾构法施工技术是一项高自动化、高安全性、低劳动强度的现代机械化施工作业方式，其先进的机械设备可以将地层掘进、支撑保护、土方运输、拼装衬砌、盾尾间隙填充等项工序全部完成，因此极大地提高了施工效率，保证了施工进度。

1.3产生影响较小

地铁隧道采用盾构法进行施工，整个施工过程都是在地下进行的。因此，对地面的建筑和交通影响极小。即使在施工时需要穿越一些河道，由于施工在地下的河道进行，对河流基本不会造成影响。所以，盾构法施工技术产生的影响非常小。

1.4经济性更佳

我国各个城市因所在地域不同，城市地质状况也各不相同。但盾构法施工技术适用性很强，能适应多种地质条件的地下隧道施工。盾构法施工技术相对于其他施工技术性价比较高，经济性更佳，特别是在300米以上盾构区间施工时，因此能在城市地铁隧道施工中被广泛应用。

2 复杂地质条件下地铁盾构施工要点

2.1加强地质勘查

地质勘查在地铁工程建设施工中具有较大的作用。在实际开展工程建设施工之前，施工人员需要对地铁工程建设施工场地的的地质进行勘察。复杂地质在一定程度上会给工程建设带来影响，一旦遇到断层或者土层薄弱的情况，会对盾构施工的正常掘进带来较大影响。在施工之前，施工人员、设计勘察人员与管理人员需要对地质进行勘察，明确复杂地质的特点，提前做好盾构机的选型论证。在对地质进行勘察之后，工作人员还需要做好盾构机的保养维护工作，减少施工过程中的阻碍。施工人员在勘察地质的过程中，尽量做到全面性勘测。在盾构施工到达一定位置之后，施工人员就需要根据地质勘探和地质的变化情况，提前采取措施，保证盾构施工的安全性。

2.2准确设置盾构参数

合理设置盾构参数可以有效提高盾构施工质量和效率，保证盾构施工安全。在实际施工过程中，技术人员需要对盾构参数进行准确的设置，管理人员要根据地面监测情况，对其进行校对与检查，并在施工过程中保持动态更新，使得盾构参数的设置更加科学、合理。施工人员要以盾构施工中的地质水文条件、埋深作为基础依据，对盾构机的土仓压力进行分析与计算，提出盾构掘进速度、注浆量和注浆压力要求。

2.3控制地面沉降

地铁盾构施工虽然比较容易控制工程建设施工质量，但是工作人员还是需要高度重视地面沉降问题。过程中，技术人员需要对盾构机掘进参数进行合理的选择。地面监测人员应密切关注地面沉降变化，并将测量结果及时反馈至盾构机操作室中。技术人员根据观测结果及时调整土仓压力。合理控制掘进速度，并适当选取管片点位。在同步注浆施工的过程中，施工人员需要对其速度、时间及注浆比例进行合理控制，使得注浆操作更加精准。

2.4控制施工渗漏

地铁工程建设施工渗漏难以避免，施工人员不能对其完全规避，但是还是需要及时对其进行控制。在盾构施工中一旦纵向及环向施工间隙过大，就会产生渗漏，进而影响盾构施工技术的应用效果，导致地铁工程建设实际效用不佳。施工人员就需要对其进行严格检查，防止产生错台、管片破损，进而发生施工渗漏问题。保护管片从进场到拼装后的完整，根据油缸行程差、盾尾间隙、盾构机姿态合理选择管片拼装点位，同时对渗漏部位及时进行二次注浆处理。

2.5科学应对施工中遇到的问题

尽管使用盾构法进行隧道施工是目前最先进的施工方法，但是，对于某些特定的地质条件，在使用盾构法进行隧道施工时，怎样才能正常的进行掘进，仍是技术上的难点。通过对施工中碴土的改良，以及使用合理结构形式的刀盘，可以在遇到这些问题时，很好的解决。

（1）刀具的使用。我们可以根据不同施工区间的地质条件，选择相应的刀具。例如面对较硬的岩石层时，刀具应该选择重型滚刀，因为重型滚刀是以破岩能力为主的。在面对较软的岩石层时，刀盘应选择轻型滚刀。并在从硬岩到软岩，以及从软岩到硬岩的掘进过程中及时更换合适的切削类刀具。通过选择合适的刀具，可以更好的解决使用盾构法进行隧道施工时面对不同岩石层的问题。

（2）对碴土进行改良。盾构机切割下来的小型颗粒和细小的碎屑通过重新聚合而形成的块状物被称作泥饼，某些地层的残积层以及风化层，十分容易产生泥饼。为了防止泥饼的产生，可以在隧道施工过程中对碴土进行一定的改良。比如在更换刀盘的时候，可以在刀盘中加入相关的碴土改良材料，从而使碴土具有一定的流动性，易排出土仓外。这样既能提高施工的效率，又能减少刀具的相关磨损。但是在加入碴土改良用品的过程中，一定要注意添加的用量，要根据事先做的地质和过程中渣土的实际改良效果、渣温、盾构机扭矩、推力的变化等来决定添加的比例

3结束语

综上所述，在复杂地质条件下进行地铁盾构施工中，需要我们在加强地质条件的分析基础上，全面掌握施工要点，并结合实际情况选择合理的施工方案和掘进参数，只有这样更好的保障地铁工程的顺利完成。

参考文献

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[2]王骁鹏.复杂地质条件下地铁盾构施工要点探究[J].建材与装饰,2018(46):256-257.

[3]侯晗.复杂地质条件下地铁盾构施工要点探究[J].工程技术研究,2018(11):84-85.