【摘要】本文主要针对地铁复杂地质条件下的盾构施工技术进行深入分析，并提出了相关建议。
【关键词】复杂地质条件；地铁盾构；施工技术；安全
1盾构施工技术的概述
盾构施工技术，也称盾构隧道掘进施工技术，是一种现阶段比较常见于地下铁路道路施工的全断面隧道挖掘施工方法，这种施工方法能够依靠着高速旋转并适时推进的大型刀盘，在破壁地下岩石的同时达到预期的地下铁路挖掘效果，是一种能够获得一次成型效果的铁路、隧道施工方法。截至目前，盾构施工技术已经愈来愈多地被应用在了实际的地铁项目施工环节，但是随着其应用的增多，其在施工中存在的问题也逐渐暴露了出来，尤其是在有关盾构施工技术方案的选择环节，方案选择的不正确，很容易造成地铁隧道施工出现相应的安全隐患。由此，合理地选择盾构施工技术方案就成了现阶段人们关注的重点问题之一。
2复杂地质条件地铁盾构施工技术分析
2.1浅埋暗挖
这一施工技术主要适用于土质较为松软的地质，可大幅降低松软土质对于施工过程的影响。而我国大多数的土质都是松软的，因此可见这一施工方法是符合我国的施工大环境的。浅埋暗挖法在施工过程中具有极大的优点。一方面，在施工过程中产生的污染较少，同时产生的噪声也极小，这就意味着其对于周边的环境产生的影响不大。同时可根据不同的施工环境，做出一些轻微的改变，进而使这一施工方法更适合于施工环境。这一施工方法还有极为重要的一点，就是可通过采取一些措施使施工过程中不需要开槽。且其本身还有受力的监控系统，大幅提高了施工过程中的安全水准，使施工人员的生命安全得到了保证。
2.2钻爆法
钻爆法比较适用于坚硬的地层。在这种地层中，不管是明挖法还是浅埋暗挖法，都存在极大的施工难度，不仅在施工过程中质量难以达标，而且工期也会极长。因此，这时就需要钻爆法这种施工方法，可在施工过程中采取钻爆开挖的方法，还可以进行喷锚支护的施工方法。进行喷锚支护时，需根据具体的施工环境进行分析，采取合适的支护方法，而在喷锚支护后则需采取爆破的方法。在施工过程中，要及时对施工环境和施工的数据进行测量和反馈，同时观察周围的安全措施是否到位，以免产生事故。
2.3盾构法
盾构法比较适用于具有复杂地质条件的施工环境，如水文地带。盾构法十分适合应用于复杂的地质环境，对于复杂的地质环境有极高的适应能力。在满足小断面的施工环境时，也适用于大断面的施工环境。而在一些地质条件中具有大量滞留水，以至于施工过程中不能控制地面沉降的高度时，盾构法就是不错的施工方法。同时在一些施工区域内，存在着大量的交通及地面建筑，施工难度会大幅增加，而盾构法就可以解决这一问题。同时，在地层的岩石的稳定性较差时，也可以运用盾构法这一方法。不过由于盾构法本身的特性，使其较其他的施工方法，需要更长的施工时间，同时也需要更多的施工资金。
在盾构施工法中，主要采取钢筒的结构，这使其可以更好地承受地面的压力。而这一独特的施工方法，使盾构法极其适用于那些具有坚硬岩层的土质环境，当然也可运用于一些具有松软土质或富含流砂土质的施工环境。
2.4混合法
不过在有些时候，地铁施工的环境并不是单一的，可能是由多种复杂的环境构成的。此时就需要采取混合的施工方法，可解决单种施工方法并不能解决的施工问题。通常来说，混合施工方法是由2种或2种以上的施工方法结合在一起的施工技术，相对于单种施工方法更加复杂。由于是由几种方法结合在一起的，这也就意味着其在具有单种施工方法的优点时，也具有单种施工方法的缺点。而现如今，这种混合法已经得到了广泛的运用。其中较为常用的是将浅埋暗挖法与其他施工方法相结合，而应用较为广泛的是将盾构法与浅埋暗挖法进行结合。其中浅埋暗挖法较适用于松软的土质，而盾构法则适用于坚硬的土质。将这2种方法结合在一起的混合法，则可以运用于那些既具有松软土质又具有坚硬土质的施工环境。
2.5顶管法
地质环境多变，有些地质环境既具有松软的土层，又富含水，这就使得普通的施工方法并不能满足施工过程中的需求。此时就可以采用顶管施工的方法，可在一些富含水的松软土质中进行施工。不过施工过程中需用到多种施工设备，包括顶进设备，中继环，工程管等。
3盾构施工安全影响因素分析
3.1土舱压力的对比分析
为了分析不同的土舱压力下对地表的位移的影响程度，本文对隧道进行模拟，设定土舱压力分别取0.3兆帕、0.345兆帕、0.4兆帕、0.45兆帕。
4.1.1不同土舱压力下的地表位移变化
在地表在不同压力下进行试验，变形曲线通过数值模拟显现出来的相关图可见，对隧道实施0.3兆帕的土舱压力的情况下，地表表现小幅度的沉降位移，已开挖地表部分沉降的最大幅度为－2.29毫米，没有进行挖掘的地表沉降位移为－1.99毫米，都是显现很小的位移沉降。对隧道实施不同土舱压力，在逐渐增大的压力下，地表显现小幅度的整体沉降。在盾构的具体施工中，如果想调整土舱的压力，必须参照地表沉降监测数据以及场地实际情况进行。
4.1.2不同土舱压力下的应力分析
在盾构机不同土舱压力作用下隧道未开挖土体的应力表现。不难看出，应力影响比较大的是盾构开挖刀盘前方的土体，特别是表现极大的主应力，土体上方的应力稍弱，应力变化很明显的还有盾构机周围土体，而且随着逐渐增大的土舱压力，掌子面上的应力也明显在增大。
4.2注浆量影响因素对比分析
地铁盾构施工主体就是隧道工程，在地铁隧道开挖过程中，需要有管片的设置，每向前掘进1.2米就施加一级管片，基于隧道土体与管片之间的空隙，需要对缝隙实施注浆填充，以达到改善周围土体、减少地表土体沉降的作用。模拟的过程中，注浆的数量根据管片的厚度决定，原有管片厚度为300毫米，现在通过弹性模量改变对有效厚度模拟，等效厚度注浆为50毫米、100毫米、150毫米、250毫米。通过数值的模拟，可以显示出注浆量的差异性地表沉降的变化状况曲线，等效厚度与地表沉降成反比例，等效厚度增大的情况下，地表沉降变小。在地铁盾构施工的具体注浆施环节里，注浆的科学合理性会减小地表的沉降，但注浆数量过多就会让地表发生隆起，对土体的稳定性有一定的破坏，造成地表沉降加大，所以，在盾构的实际施工中，合理的注浆量要根据地表位移监测数据和实际情况来决定。
4.3隧道穿越不同土层的影响因素分析
情况来在极其复杂的地质条件下，地铁盾构在隧道开挖过程中，穿越土层的差异性是很大的，当对上硬下软土层进行穿过时，通过模拟可以得出地表的变化情况。隧道在应对0.345兆帕的土舱压力下，在经过全风化软土层时，上面呈现硬土层中风化土，而进行全面挖掘以后，地表位移发生变化，随着开挖的逐渐展开，就会逐渐减小地表的整体位移，而且最大位移和最小位移的差距不大，地表也没有明显的变化。隧道施工在上软下硬的土层进行的时候，没有明显的应力变化。而变化较大的是掌子面上的应力。在这样的地质土层中，基于土舱的压力变化，显现的应力应变值的影响区域远比硬土层要大，但对下部土体没有太大的影响，因为下部的土质为硬土层风化类型，比较有较好的土体稳定性。
结语
综上所述，伴随着我国城市交通压力的增大，地铁工程正在抓紧成为城市交通的重要组成结构，但由于地铁工程施工受到地质复杂环境的影响，在施工的过程中经常遇到各种各样的问题，对此，一方面需要选择合适的盾构机，同时还需要选择合适的施工技术，对于地质环境造成的各种影响也需要有效的避免。
参考文献
[1]林伯华. 复杂地质条件下地铁盾构施工要点探究[J]. 福建建材,2018(6):103-105.
[2]王勇. 盾构穿过非均质土层时地表沉降规律研究[D]. 武汉:武汉工程大学,2018.