陈佳俊
中铁十一局集团城市轨道工程有限公司
摘要：在科技水平不断提高的背景下，地铁工程开展也开始推进，为推动城市经济发展发挥重要作用。为了确保地铁工程施工有序进行，选择合理的施工技术十分有必要，同时还要对影响安全施工的因素予以有效处理。本文主要针对当前复杂地质条件下地铁盾构施工技术要点和安全影响因素进行重点探究，以期能够为施工单位制定施工安全措施提供相关资料进行参考，切实保障地铁盾构施工安全进行。
关键词：复杂地质；盾构施工；技术要点；安全影响因素
针对城市交通空间越发拥挤的情况，城市该规划开始逐渐改变，扩展地下空间。这就需要采用盾构施工技术，由于地下层地质条件比较复杂，容易在施工过程中发生地面变形和沉降等问题，必须要及时解决。由此可见，在复杂地质条件下选用合理的盾构施工技术十分有必要，需要施工单位结合现场施工情况选择相应的技术。
一、地铁复杂地质条件下的盾构施工技术要点
针对地铁复杂地质条件下的盾构施工技术，下文主要从土压式平衡盾构机、泥水加压式平衡盾构、盾构掘进和出洞阶段施工和粉细砂层地段施工进行重点分析。
（一）土压式平衡盾构机施工技术
针对地铁复杂地质条件下选用土压平衡盾构施工技术时，一般为三种模式，即敞开式、半敞开式和土压平衡。对完整横截面积岩层，选择开放式屏蔽保持模式，而对软土层，主要采用土压平衡模式，这样能够促使土层在时间推动下逐渐改善。在实际中，需要施工人员根据土壤水平进行，以此选择合适的盾构隧道模式。另外，还要注重驱动参数选择的科学性。其中，速度、推力和叶片转速会通过地层改变对驱动参数进行有效调整。同时，施工人员还要对螺旋杆机的压力与速度 进行合理控制。最后在开展复杂地质条件下的隧道施工中，要切实做好灌浆压力和速度的控制工作。
（二）泥水加压式平衡盾构施工技术
在施工过程中，首先要做好泥浆密度检测，若发现泥浆密度高于标准要求，则会给泥浆泵稳定运行带来阻碍。基于此施工人员在作业中需要结合土层结构和相关设备性能情况确定最为合适的泥浆密度。针对泥浆压力平衡整体结构，要按照要求保证切口压力稳定性达标，以此能够有效减少刀头的推力与速度，期间还要对导向筒长度与推进压力进行有效调节，从而完成泥浆密度稳定控制工作，发挥泥水加压式平衡盾构施工作用。
（三）盾构掘进和出洞阶段施工技术要点
开展盾构掘进施工前期，首先需要对盾构掘进设备进行试验运行，之所以这样做主要目的就是确保机械性能是否符合施工需求。若存在不符合要求的设备必须及时进行参数调整，切实保障掘进施工作业有序进行[3]。完成数据确定后，施工人员还需要进行最后的调整工作，之后可进行掘进施工作业。在具体施工过程中，施工人员要特别关注盾构机的整个工作状态，期间发生方向倾斜等问题，需及时予以调整。
随着我国科技水平的不断提升，盾构机进出洞施工技术也获得明显发展，这也给盾构机结构施工提出更高的要求，需要施工人员在应用施工技术上注意以下几个方面：一是，由于地铁盾构机工序比较复杂，所以在进行出洞口施工上必须要保证盾构设备的精度性，出洞前做好地质数据的勘测工作，结合具体情况对盾构运行路线进行规划[5]。二是，确定好施工路线后，还要对具体施工路线的地质情况进行重点分析，这样做可保证盾构机中参数的合理性。三是，根据盾构施工中的复杂地质情况，需要施工单位对施工方案进行及时调整和优化，确保出洞施工作业开展的有序性。
（四）粉细砂层地段施工要点
施工人员在进行地铁盾构施工中遇见最多的问题就是勘察的地层分部与实际差异比较大，这对盾构施工效率产生直接影响[4]。另外，在盾构掘进过程中因压力比较高，容易引发喷涌，进而导致地面塌陷问题发生。针对此，施工单位在制定方案中需要结合这方面进行。现阶段对粉细砂层问题的处理，主要采用刀盘面板上注浆孔向土舱内加泥的方式，对液塔流动性予以降低，从而减少粉砂层对工程施工带来的影响。
二、关于盾构施工安全影响因素分析
针对盾构施工安全影响因素，下文主要以计算模型拟盾构施工过程进行。
（一）土舱压力的对比分析
本文对隧道进行模拟过程中，将土舱压力设定为0.3兆帕、0.345兆帕、0.4兆帕和0.45兆帕。
1.不同土舱压力下地表位移变化
通过对地表在不同压力下的实验，能够充分体现出变形曲线数值变化情况，如图1所述。由此可看出，针对隧道3实施0.3兆帕的土舱压力，地表开始表现出小幅度的沉降移位，且开挖地表部分沉降的最大幅度达到-2.29毫米，而没有进行挖掘的地表沉降则位移到-1.99毫米。因而施工单位在进行地铁盾构施工中，要想确保土舱压力的合理性，则必须要结合地表沉降数据和实际情况进行。
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图1 不同土舱压力下地表沉降变化曲线
（二）隧道穿越不同土层的影响因素分析
由于地铁盾构在隧道施工中的穿越土层存在较大的差异性，特别是在对上硬下软土层进行穿过时，施工单位可借助模拟方式了解地表变化情况。当隧道在面对0.345兆帕土舱压力时，会经过全风化软土层，则上面呈现硬土层。
（三）注浆量影响因素对比分析
隧道工程作为地铁盾构施工主体，施工人员在进行地铁隧道开挖中要注重管片的设置，一般都是向前掘进1.2米就增加管片。在隧道土体与管片间存在的空隙，施工人员需要进行注浆填充。通过这种方式，能够对周围土体和地面土体沉降上起到有效改善的作用。在具体地铁盾构施工中进行注浆环节时，通过科学合理的注浆能够有效减少地表沉降，如果注浆数量过多，则会发生地表隆起，从而影响土体的稳定性。对此，施工人员在盾构施工过程中要注重注浆的合理性。
结语:
综上所述，现阶段地铁盾构施工中面临的最大问题就地质条件复杂 ，对施工技术有较高的要求。为此，在开展施工中，首先要结合地质条件情况，选择合适的施工技术，同时还要注重盾构掘进状态和参数的开展，做好安全施工工作。通过本文对地铁盾构安全影响因素深入分析后，能够为后续施工单位对安全 施工措施的制定提供相应建议以供参考，确保地铁施工安全开展。
参考文献
[1]席岩.复杂地质条件地铁盾构施工技术要点及安全影响因素分析[J].福建质量管理,2020,(15):181-182.
[2]王玉栋.地铁复杂地质条件的盾构施工技术分析[J].建筑与装饰,2020,(25):138.
[3]高广沂.地铁复杂地质条件的盾构施工技术[J].价值工程,2020,39(12):113-114.
[4]刘健.试论地铁复杂地质条件的盾构施工技术研究[J].科技与企业,2016,(3):131-131.
[5]赵春辉.地铁复杂地质条件的盾构施工技术研究[J].百科论坛电子杂志,2018,(9):100.
[6]徐向飞.天津地铁5号线复杂地质条件的盾构施工技术研究[J].建筑机械,2017,(6):176-178.