中铁九局集团第四工程有限公司 辽宁省沈阳市 110000
摘要：近年来，随着社会的发展，我国的隧道工程呈现出不断增长的态势，而盾构法以其自身所具备的诸多优势，在隧道施工中得到广泛应用。盾构隧道施工中，由于受到一些因素的影响，使得地表常常会出现沉降现象。为确保隧道盾构开挖的安全、有序进行，应当采取科学合理、行之有效的措施，对盾构隧道施工引起的地表沉降进行控制。
关键词：盾构法隧道施工；信息化管理
引言
盾构法是我国隧道建设领域的主流方法，实际应用效果受地质条件、隧道埋深、截面特性等因素的影响，若缺乏科学可行的监控措施易导致隧道周边土层发生松动，随之引发地表沉陷等质量问题，造成严重的安全事故。对此，在盾构施工期间需加强对地表沉降的监测，通过可行的方法掌握实际情况，以便采取动态化调整措施。
1隧道盾构施工概述
结合以往的隧道施工实践经验，通常来讲盾构施工的具体施工流程有以下几点：盾构设备的安装调试作业；盾构的运作和掘进；水平作业盾构掘进；盾构使用方向的调整；掘进刀具的更换；盾构注浆；操作完成以后要进行盾构的拆卸。在整个施工阶段，必须让每个施工步骤之间互相协调，达到最好的施工效率。为保证地下隧道的安全施工，同时保证相应的施工质量，必须做好施工协调。以往的隧道施工主要是借助埋藏的方式，通常选择离地表近的位置。但是这种施工方式容易引起地表的沉降，会给周围的居住环境带来很大的破坏作用。因此必须对施工过程中的排水、防护等内容高标准、严要求，这就给施工带来了很大的难度。盾构法基于我国隧道施工的地形地貌特征，配合水文地质环境，在施工过程中利用多种辅助设备来对围岩进行加固，在开挖工作完成以后，适当地防护给围岩起到了不小的保护作用。
2盾构法隧道施工集中信息化管理模式探讨
2.1冷冻刀盘技术
盾构在砂层、淤泥层、断层等复杂地质环境中掘进，一旦挖掘到建筑物下面进行刀盘维护和掘进时，需要采取特殊的加固措施，否则很可能出现地面坍塌。当所处地层不满足常压换刀条件时，常规的技术手段很难确保换刀安全以及特殊地段的沉降控制。基于此，中铁华隧研制出世界首台具有冷冻刀盘的盾构机，将冷冻工法与盾构设备结合，换刀作业时在刀盘周围冷冻预加固，形成“冻结圆盘”，增加土体强度和稳定性，同时隔绝地下室，能有效控制盾构穿越特殊地段的地面沉降。运用冷冻刀盘技术的盾构机，掌子面刀盘划分12个隔仓，在刀盘钢结构上焊接异形冷冻管，通过在异形冷冻管中循环－28～－30℃低温盐水，使整个刀盘钢结构变成巨大的“冻结圆盘”（等温体）。通过盐水的低温循环对隔仓内土体及盾构机头前、后、上、下土体进行冻结，使周边形成冻土帷幕；然后在冻土帷幕的保护下进行换刀，以保障开挖面的稳定，解决了大埋深、高水压、大直径带来的盾构技术发展瓶颈。
2.2地下控制测量
一是地下平面。①自隧道掘进起始点开始依次布设地下平面控制点，根据各段的实际情况合理调整测点布设间距，直线段为200m、曲线段加密至100m，通过各测点实现平面控制测量；②加强对控制点的防护，应避开光源、雨水等区域；③平面控制测量时较为合适的是导线测量方法，测量所用仪器以Ⅱ级全站仪较为合适，左右角各观测两测回，在此基础上取左右角的平均值之和，该值与360°的误差应控制在4"以内；测角中误差为±2．5"，测距中误差为±3mm；④若因测量需求而要延伸控制导线时，需要全面检查已有的控制点，从中挑选出稳定的控制点，在此基础上组织延伸测量作业。二是地下高程。①以二等水准测量方法较为合适；②高程控制点可以选择地下导线点，单独埋设时应采取200m的间距标准；③合理选择水准测量的时间，应在隧道贯通前完成3次检测，且此项工作需要与传递高程测量同步推进，根据所得的测量结果合理调整施工方法，保证隧道掘进的安全性。
2.3明确沉降控制思路
在盾构隧道施工中，由于受到各方面因素的影响，常常会引起地表沉降。为了对地表沉降进行有效地控制，精确预测出盾构施工过程对地层产生的种种干扰，据此对整个施工进行把握，保证隧道盾构安全、有序进行。需注意的是，如果仅仅是简单预测出盾构施工对地表沉降可能造成的危害显然是不够的，而是应将预测结果转换为实际控制，减少并避免地表沉降变形。以地表沉降预测结果为依据，对施工方案进行合理编制，以此来达到控制沉降的目的。隧道盾构施工中，地表沉降的控制有两类较为有效的措施，一类是主动控制，另一类是被动控制。前者是指在采用盾构法进行隧道施工前，制定相应的保护措施，避免地表沉降问题的发生，其中比较有效且实用的措施是调整施工参数，该措施需要以地表沉降监测数据为基础；后者则是在盾构施工中，地表发生较大的沉降变形后，采取加固等技术措施进行补救。
2.4盾构掘进
盾构掘进工作不能直接深入，要根据施工环境的地形特征进行具体分析，通常要将盾构掘进的45m位置充当试挖掘阶段。继续推进以后就可以进行拆除工作，将周围管道内的管片拆除，然后在试挖掘过程中挖成以下任务：采用短时间完成盾构设备的调试，做好工程建设的实地考察工作，通过地质环境的平衡盾构法来把控施工进度。利用收集的施工数据进行分层优化。了解管片拼装的具体操作。在试挖掘完成以后，需要按照对接的工作调整相应的挖掘参数，给今后的盾构掘进提供相应的准备。一般来讲需要完成以下几点内容：首先按照地质环境的条件和试挖掘状态进行监控，给今后的挖掘工作提供必要的参数。结合有效地施工监测，不断强化施工工艺，减少后续施工中的不足。在盾构挖掘不断推进的过程中，应该及时把控具体的进度，不断进行施工测算，让施工数据能够和对应的坐标参数进行对接，做好有效地调整。
2.5联络通道机械化施工技术
在盾构掘进过程中，联络通道作为联系地下空间、地下空间与地上空间的枢纽，发挥着至关重要的作用。常规条件下联络通道往往在主空间施工完成后进行，其施工易对隧道结构及施工环境造成影响。现有联络通道施工主要为经地层加固后实行矿山法开挖的方式，该施工技术相对成熟，应用极为广泛，但存在较大的安全风险，并且施工周期长、费用高、运维病害突出。基于此率先提出了以微加固、可切削、严密封、强支护为基本特点的联络通道微加固机械法T接施工技术理念，其关键在于在狭小封闭状态下的隧道空间内进行盾构顶管机的始发、接收，同时止水注浆以及支护结构的变形，实现微加固状态下的T接隧道施工，该技术在宁波轨道交通3号线联络通道工程中成功应用。该技术能较好地满足城市地下空间开发要求，减小联络通道施工影响，降低施工成本，缩短施工工期，使联络通道实现机械化。当前，在我国联络通道机械化技术已较为成熟，国内首次采用盾构法施工，工程实施效果良好。
2.6合理开挖增强支护
按照盾构开挖土体的特性，对实际的开挖尺寸进行合理确定，确保开挖作业面的稳定性，从而达到控制地表沉降的目的。可将盾构开挖进尺限制在定值范围以内，这样可以防止进尺过大的情况发生。同时，应当对隧道盾构的初期支护强度进行增加，可以采取的措施有以下几种：减小导管的布置间距、增大注浆导管及主筋的直径、缩小格栅的间距等。
结语
采用盾构法对隧道进行施工的过程中，容易引起地表沉降问题，为确保隧道开挖能够安全、有序进行，应当采取合理可行的方法和技术措施，对地表沉降进行控制，从而确保隧道工程能够按质、按量、按时完成。
参考文献：
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