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【摘要】地鐵工程建設(shè)是現(xiàn)代城市地下軌道交通體系建設(shè)的重要內(nèi)容，在當(dāng)前我國的地鐵工程建設(shè)中，土壓平衡式盾構(gòu)施工技術(shù)是一種較為常用而有效的技術(shù)手段，由于其施工對于地面影響較小，能夠保證施工的較高效率，因此，也受到了許多地鐵工程建設(shè)企業(yè)的青睞。為保證土壓平衡式盾構(gòu)施工技術(shù)在地鐵工程建設(shè)的有效運(yùn)用，本文將針對土壓平衡式盾構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)展開分析。

【關(guān)鍵詞】地鐵工程；土壓平衡式；盾構(gòu)施工；技術(shù)要點(diǎn)

在地鐵工程的建設(shè)中，盾構(gòu)技術(shù)發(fā)揮著越來越重要的作用，以土壓平衡式盾構(gòu)施工技術(shù)為例，其在應(yīng)對一系列不良及復(fù)雜地質(zhì)條件時(shí)，往往能夠取得較好的效果，而要保證這一盾構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用的有效性，還需要對其在實(shí)際施工中的要點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)把握，結(jié)合不同的工程施工條件，合理調(diào)整施工技術(shù)應(yīng)用的策略，促進(jìn)地鐵工程施工水平的整體提升。

1土壓平衡式盾構(gòu)施工技術(shù)的適用范圍分析

土壓平衡式盾構(gòu)施工技術(shù)是盾構(gòu)技術(shù)中一個(gè)重要類型，其在地鐵工程中的應(yīng)用能夠發(fā)揮出十分良好的效果，基于土壓平衡式盾構(gòu)施工技術(shù)的實(shí)際特點(diǎn)，其最為適宜在以軟弱沖擊土層為主的地質(zhì)條件中應(yīng)用，同時(shí)，也可以通過對地層土質(zhì)的有效改良，使地層條件滿足盾構(gòu)施工技術(shù)運(yùn)用的條件，這也就能夠使土壓平衡式盾構(gòu)施工技術(shù)在礫石層及砂土層地質(zhì)條件下發(fā)揮作用，而對于一系列不同風(fēng)化程度及軟硬不均的混合地層中的施工中，也可以通過不同刀具的更換運(yùn)用以及對技術(shù)參數(shù)的合理調(diào)整，達(dá)到良好的掘進(jìn)效果。

2地鐵工程中土壓平衡式盾構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

2．1盾構(gòu)機(jī)械設(shè)備的合理選型

在地鐵工程中土壓平衡式盾構(gòu)施工技術(shù)的有效應(yīng)用，要建立在合理選型的基礎(chǔ)上，這樣才能夠保證所使用的盾構(gòu)機(jī)械設(shè)備滿足地鐵工程施工的實(shí)際需求，在實(shí)際的選型過程中要注意一下幾方面的要求:首先，盾構(gòu)機(jī)開挖尺寸應(yīng)滿足盾構(gòu)區(qū)間設(shè)計(jì)斷面尺寸要求。其次，盾構(gòu)機(jī)開挖功能必須滿足區(qū)間隧道的地質(zhì)條件，要能夠最大限度地減少地表沉陷，并且要確保施工作業(yè)的安全性、可靠性。再次，盾構(gòu)機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)應(yīng)滿足計(jì)算要求，所以盾構(gòu)設(shè)備在制造之前必須根據(jù)盾構(gòu)區(qū)間地質(zhì)條件作詳細(xì)分析計(jì)算。最后，盾構(gòu)機(jī)要具有合理的使用壽命，掘進(jìn)里程、主軸承的使用壽命都應(yīng)能滿足施工需求，在預(yù)算允許的情況下，優(yōu)先選擇使用壽命和掘進(jìn)里程更長的設(shè)備。

2．2端頭加固處理技術(shù)的運(yùn)用

當(dāng)盾構(gòu)始發(fā)及到達(dá)端頭周圍地層為自穩(wěn)能力差，透水性強(qiáng)的松散砂土和含水粘土?xí)r，如不對其進(jìn)行加固處理，則在鑿除洞門圍護(hù)結(jié)構(gòu)后，必將有大量土體和地下水向工作井內(nèi)塌陷，導(dǎo)致洞周大面積地表下沉危及地下管線和附近建筑物安全。目前，常用的加固方法:有注漿、旋噴、深層攪拌、井點(diǎn)降水、凍結(jié)法等，可根據(jù)土體種類、滲透系數(shù)和標(biāo)貫值、加固深度和加固的主要目的、工程規(guī)模和工期、環(huán)境要求等條件進(jìn)行選擇。加固后土體應(yīng)有一定的自立性、防水性和強(qiáng)度。為了確保盾構(gòu)始發(fā)和到達(dá)的安全性，必須對始發(fā)和到達(dá)端頭的加固土體的范圍、強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算，并嚴(yán)格檢驗(yàn)。

3復(fù)雜地質(zhì)條件下的施工技術(shù)要點(diǎn)

3．1砂質(zhì)、淤泥地質(zhì)條件下的施工技術(shù)要點(diǎn)

在地鐵施工中難免會(huì)遇到以沖積砂層或淤泥質(zhì)地層為主的地質(zhì)條件，此類地質(zhì)條件一般整體穩(wěn)固性、承載強(qiáng)度較差，對于此類地質(zhì)條件下的盾構(gòu)施工應(yīng)注意以下幾個(gè)要點(diǎn):首先，在運(yùn)用土壓平衡式盾構(gòu)施工技術(shù)時(shí)，要加強(qiáng)對出土量的嚴(yán)格控制，維持土倉的有效壓力，避免工作面失穩(wěn)，并防止地表發(fā)生大幅度沉降。其次，隨著工作面的推進(jìn)，可通過添加材料的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)對渣土性能的有效改良，以此來防止涌水流沙及噴涌等問題的發(fā)生。再次，要把握好盾構(gòu)推進(jìn)路線方向的準(zhǔn)確性，避免盾構(gòu)出現(xiàn)抬升。最后，應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)改良，縮短漿液膠凝時(shí)間，來提高同步注漿的施工質(zhì)量，保證盾構(gòu)施工的整體質(zhì)量。

3．2球狀風(fēng)化地層條件下的施工技術(shù)要點(diǎn)

球狀風(fēng)化地層條件由于巖土強(qiáng)度分布的特點(diǎn)，常常會(huì)對盾構(gòu)施工造成不利影響，更會(huì)增加設(shè)備的損壞率，對于此類地質(zhì)條件下的施工要注意以下幾方面要點(diǎn):首先是要做好施工前的地質(zhì)勘探工作，準(zhǔn)確掌握風(fēng)化巖的分布情況，合理制定施工方案，必要時(shí)可采取深孔爆破措施進(jìn)行處理。其次是要加強(qiáng)對盾構(gòu)施工中的異常情況的檢測，一旦發(fā)現(xiàn)可能由風(fēng)化巖導(dǎo)致的參數(shù)異常，應(yīng)立即停機(jī)檢查，并針對實(shí)際情況采取調(diào)整和處理措施，如可回縮刀盤，更換專業(yè)刀具。再次，要做好對球狀風(fēng)化巖體周圍軟土層的加固，避免因風(fēng)化巖體隨刀盤滾動(dòng)，影響正常掘進(jìn)施工。最后，對于其他措施無法有效應(yīng)對的情況，可通過人工處理措施來有效解決。

3．3不均勻地質(zhì)條件下的施工技術(shù)要點(diǎn)

地鐵工程施工還會(huì)遇到一系列軟硬不均的復(fù)雜地層條件，此類地層中對盾構(gòu)機(jī)械設(shè)備的掘進(jìn)控制要求相對較高，在實(shí)際施工要注意以下幾方面要點(diǎn):首先，要在施工前通過對工程勘察資料的分析以及超前鉆探措施，準(zhǔn)確掌握軟、硬地層的實(shí)際分布情況及規(guī)律，并分析其整體的受力特點(diǎn)。其次，在以土壓平衡模式掘進(jìn)過程中，應(yīng)注意通過添加材料來改良渣土性能。最后，要結(jié)合地層軟硬土質(zhì)分布的規(guī)律以及受力特點(diǎn)，通過對超挖刀的合理運(yùn)用，以及千斤頂運(yùn)行參數(shù)的動(dòng)態(tài)調(diào)整，保證不均勻地層條件下對盾構(gòu)軸線和姿態(tài)的有效控制。

3．4斷裂帶地層條件下的施工技術(shù)要點(diǎn)

斷裂帶地層條件下的盾構(gòu)施工容易出現(xiàn)涌水問題，且大體積巖塊較多，容易造成螺旋輸送機(jī)的堵塞，且以蝕變花崗巖和硅化巖為主的下伏基巖強(qiáng)度較高，這也對盾構(gòu)機(jī)械設(shè)備的破巖能力提出了較高的要求，在此種地質(zhì)條件下的盾構(gòu)施工中應(yīng)注意以下要點(diǎn):首先，應(yīng)使用破巖能力更強(qiáng)的單刃滾刀進(jìn)行施工。其次，要注意做好對土倉壓力的及時(shí)調(diào)整，保持土壓平衡，并要通過參數(shù)的科學(xué)設(shè)置，強(qiáng)化對掘進(jìn)方向和切削效果的控制。再次，可通過將泥水、泡沫等材料注入土倉來控制輸送機(jī)堵塞和涌水問題。最后，要做好對地表沉降的監(jiān)控，可通過注漿時(shí)間和質(zhì)量的控制，保證地層整體穩(wěn)定性。

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作者:于萬春 單位：中鐵一局城市軌道交通工程有限公司