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城市地铁盾构施工技术分析

发表时间：2020/6/17 来源：《基层建设》2020年第6期作者：贾建雷

[导读] 摘要：由于社会经济的不断发展，使我国正处于快速向城市化过渡的过程中，人口汽车等交通工具的不断增加，为我国的城市交通施加了巨大的压力，由于城市交通是城市发展的必要条件，因此，我国加快了城市地铁建设，由于地铁建设基本上都在地下进行施工，因此当地土地质量和周围环境对施工的影响较大，在地铁工作进行过程中，需要根据工程实际所处地区的土质特点来选择相对比较合适的施工技术。

        石家庄铁源工程咨询有限公司河北石家庄 050000
        摘要：由于社会经济的不断发展，使我国正处于快速向城市化过渡的过程中，人口汽车等交通工具的不断增加，为我国的城市交通施加了巨大的压力，由于城市交通是城市发展的必要条件，因此，我国加快了城市地铁建设，由于地铁建设基本上都在地下进行施工，因此当地土地质量和周围环境对施工的影响较大，在地铁工作进行过程中，需要根据工程实际所处地区的土质特点来选择相对比较合适的施工技术。本文针对盾构法进行阐述，对较为复杂的地质条件下，怎样进行施工以及施工过程中所用到的施工技术进行分析，并且，进一步对浅埋暗挖，施工地表沉降控制等技术进行了详细的叙述。
        关键词：城市地铁发展，盾构法，施工技术，浅埋暗挖地表沉降技术
        由于我国经济建设的快速发展，给各个地区和城市带来了极大的交通压力，因此，为了缓解压力，大多数城市都加快了地铁工程建设，地铁工程建设和地面工程建设的施工差别性较大，土地质量和周围环境在地铁施工过程中占有比较大的比重，因此，在施工过程中需要针对地铁施工处所在的土地质量以及周围环境来进行施工技术的选择，对于一些土地质量和土地面貌条件各不同，相对来说较为复杂的地区，在进行施工时，需要选择更为科学合理的施工技术，例如盾构法，盾构法主要应用于地铁工程建设，施工技术主要为浅埋深挖，极大程度上推动了地铁工程施工的进度，提高了地铁施工的安全质量，因此得到了各个地区和城市广泛的应用。
        一、盾构法概述
        盾构施工技术的发源是由1823年根据英国伦敦修建的泰晤士河水底隧道工程让人们认识的，到今天为止已经有了190多年的历史，有刚开始只有极少数的发达国家才可以应用发展为现在发展中国家普遍施工的技术，其是一种暗挖施工技术并且实现了全机械化施工，由于该施工技术对于城市的环境以及整个城市正常运行影响较小，并且地铁施工的过程大部分在地下进行，因此对地铁区间周围的地面建筑物与周边环境的影响比较少，由盾构推进，往外出土，进行拼装和衬砌等主要工序循环进行的，在施工过程中所需要的工作人员较少，出土量少，受雨雪等气候条件的影响较少。安全性较高，机械化程度较高，可以更加准确的确定隧道的形状，降低了劳动强度，加快了施工进程。由于盾构施工技术是以机械化施工为主，在质量方面可持续性较强，质量好，对地下原来已存在的埋设物和隧道影响较少，并且可以根据地质环境进行随时的改变。因此盾构施工技术主要应用于对大型的不能直接进行挖掘或者埋深度较深的地层施工较多。但是盾构法施工技术，要求极高的施工精确度，因为在盾构法开挖掘进过程中，其外壳与管片的质量将会直接的对盾构法施工的安全与稳定性造成影响，因此施工前要注意检查管片是否精确？并且盾构法施工具有一定的风险性，因为其属于单向前进行，因此在施工过程中，需要对其零部件进行规范摆放，并且做明标记，可以随时随地的观察其质量，规避因原材料所产生的各种质量问题，另一方面要重点维护相关设备，保证设备的可以正常运行，另一方面可以加大资金的投入，引进更加先进优良的设备。
        二、复杂的地质条件下加强施工技术研究必要性
        由于各种交通方式的逐渐普及，导致我国空气质量逐渐下降，人民的生活得到一定的影响。在众多交通方式中，地铁更加安全快捷环保，因此，地铁在各种交通工具中显得更加重要，越来越多的人把地铁作为日常工作出行的第一选择。因此，在地铁施工过程中，我们需要一方面保证质量，另一方面加快施工进程，由于其主要工作在地下进行，因此，地质条件以及周围土壤环境会对施工进程造成严重影响，因此，如果没有选择合适的施工技术，不仅会降低施工质量，并且无法保证地铁施工建设的正常进行，所以在施工过程中，需要根据当地的地质条件来选择盾构法进行施工，为地铁工程质量及进程的推动起到保障作用。

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        三、复杂地质条件施工技术分析
        1.盾构施工技术
        盾构施工技术主要是通过有效支撑地面土层压力，并且利用钢筒结构在地层中快速推进，安全系数和环保系数都可以达到保障，并且对于除硬岩外相对均质的土质都比较适用，盾构掘进进程可以划分为四个阶段，第一个阶段是负环段掘进，第二个阶段是初段掘进，第三个阶段是正常段掘进，第四个阶段是进洞段掘进。盾构法施工地铁区间隧道的控制要点包括对，管片生产质量的控制，在控制管片生产过程中，要包括对管片的生产方案，原材料配比，等各方面进行严控，确保符合施工需求，如果在检查过程中发现质量不达标的情况，要求立即停产，检查问题将不合格的管片摒弃。另一方面还有盾构技术与管片拼装的质量问题，需要我们在进行生产和检验过程中进行严格把控，对相关数据认真分析，包括其推力扭矩以及地铁隧道的相关地质环境和条件，都会对盾构施工技术进行影响。因此需要做好充分的准备另外还应注意施工地点的定位，其定位的精准度对盾构始发质量有重要的意义，对于盾构掘进施工与管片拼装，需要着重注意，因为其是地铁区间隧道盾构法施工安全的重要保障。
        2.浅埋暗挖施工技术
        在地铁施工工作进行时，可能会遇到地质相对复杂，不均质地层，由于地质环境的不稳定造成隧道直径和深埋质量不合格使地铁修建工程工期延误，这时我们就可以采取浅埋暗挖的施工技术。该技术是利用了土层在一段时间内具有自稳的能力，同时搭建支护措施，保证工程顺利安全进行。
        3.混合施工技术
        由于地铁线路较长，所以可能会导致在施工过程中所遇到的地质环境不同，选择的施工技术也不同，因此我们要在最初设计时建立多种施工技术进行综合保障，地铁工程建设可以顺利实施，确保施工技术拥有良好的灵活性，提升施工质量。
        四、浅埋暗挖施工地表沉降控制技术
        1.地层预加固控制技术
        此项技术在提高地铁工程建设时的稳定性，改善隧道成洞等问题方面起到重要作用。其使用过程主要是通过固结浅埋层的土地来加固遂洞周围的岩层。在地质条件比较差的情况下，更好地进行地铁施工建设。主要是通过将施工区域和周围的区域合为一体，根据岩石特点以及数量改善土层的环境，从而提高地铁隧道工程建设的安全稳定性。
        2.超前小导管注浆技术
        超前小导管注浆技术，主要是通过注入浆液，使浆液和周围的岩石胶结，从而更好的改善掌子面前方围岩力学性能，胶化变硬之后的浆液会对前方围岩的流水通道进行堵塞，降低由于地下水流动给地铁工程施工所带来的消极影响，从而保障地铁工程的顺利进行。
        3.注浆控制技术
        注浆控制技术在使用过程中要着重注意的是其灵活性，由于地铁线路中土地质量和环境条件不同，所以采取的注浆方式也不尽相同，因此需要根据当地的情况来选择合适的注浆方式，最佳方式有填充或裂缝注浆，压密注浆，渗透注浆，劈裂注浆几种情况，其作用主要是用于加固地层，防止水泄漏的作用。
        五、结语
        目前来说，在各个城市地铁建设的过程中，大多数是应用了盾构施工技术，该技术减少了，在地铁施工过程中对周围环境及各大城市正常工作运行的影响，同时也避免对正常的交通运行以及管线正常使用产生阻碍，更加不会对城市环境所造成污染，减少了对土体的干扰，并且很好的达到控制沉降的目的。另外，由于其采取其他方面技术，例如注浆技术等，可以保证地铁施工建设的安全性和牢固性，根据混合施工技术，可以保证各地根据不同的情况进行不同的方案，减少由于地质问题所带来的影响工期的情况。通过同步注浆，可以对控制沉降起到十分重要作用更好地为城市地铁施工奠定了雄厚的基础。
        参考文献
        [1]刘斌俊，城市地铁盾构空推过暗挖隧道技术分析—以长沙地铁盾构施工为例，[J]中外建筑，2019
        [2]胡凯，城市地铁盾构施工法与路基沉降的防治技术分析，[J]，中小企业管理与科技，2019
        [3]张君，城市地铁盾构施工技术分析，[J]商品与质量，2016