盾構穿越運營地鐵隧道施工技術探討

摘 要：地鐵的發展已有很多年，地鐵是城市的重要交通工具之一，交通效率極高，為人們節省一定的乘車時間，是人們日常上下班的首選。地鐵在發展建設的過程中，盾構穿越運營地鐵隧道施工是重要施工技術之一，也是保證地鐵隧道運營可靠性、安全性的主要施工技術，在施工中存在很多難點，也有很多需要注意的地方，對此，文章主要對盾構穿越運營地鐵隧道施工技術進行分析。

關鍵詞：盾構；地鐵隧道；施工技術

前言

近些年來，盾構穿越運營地鐵隧道施工的過程中，經常出現地層變形的現象，嚴重影響到地鐵隧道運營的安全性、可靠性，而且影響盾構穿越運營地鐵隧道施工質量的因素也是日常施工中經常被忽略的因素，例如，地層初始應力的改變、施工引起的地層損失、襯砌結構的變形、擾動土體蠕變、擾動土體固結等，特別是地層損失的影響更大，因此，必須對盾構穿越運營地鐵隧道施工技術進行改進和完善。

1 盾構挖進引起地層變形的主要因素分析

盾構穿越運營地鐵隧道施工的過程中，經常會出現地層變形的現象，而引起地層變形的因素有很多[1]。例如，地層初始應力的改變、施工引起的地層損失、襯砌結構的變形、擾動土體蠕變、擾動土體固結等。其中地層損失對地層變形的影響較大，引起地層損失的施工因素，主要由盾構穿越運營地鐵隧道施工過程中產生的正常地層損失、不正常地層損失組成，以及在施工中可能存在的災害性地層損失等，而要避免這類問題的發生，必須要從盾構穿越運營地鐵隧道施工技術入手，這樣才能有效的避免或降低地層損失帶來的危害。其中要注意的是施工區域土質從上至下的組成成分，例如，雜土層、粉質粘土層、淤泥質粉質粘土層、粘土層等，每一層土質都會對施工質量產生直接的影響。

2 盾構穿越運營地鐵隧道施工技術探討

地鐵隧道在施工的過程中，盾構穿越運營地鐵隧道施工是重要環節之一，同時也是保證地鐵隧道使用安全的重要因素，例如，以下是某市地鐵2號線車站與新建地鐵車站之間的盾構穿越運營地鐵隧道施工的平面示意圖（如圖1所示）。

圖1 盾構穿越運營地鐵隧道施工平面示意圖

2.1 嚴格控制盾構推進速度，避免大角度糾偏

從施工實踐中發現，盾構的推進速度對運營地鐵隧道變形有著直接的影響，因此，要結合實際的施工情況，嚴格控制盾構的推進速度[2]。盾構穿越運營地鐵隧道施工的過程中，盾構的推進速度主要考慮到千斤頂推力、土倉正面土的壓力以及施工區域的土體性質等幾方面因素，對盾構推進速度的控制主要從這幾方面進行。一般情況下，盾構的推進速度應控制在5mm/min至10mm/min之間，同時要保證在穿越區間隧道過程的線形為平曲線線形，這樣才能避免或降低對地層產生擾動的現象。另外，在盾構穿越的過程中，要采用鉸接裝置，并對穿越區間進行分段處理，每段應控制在20cm至30cm之間，同時要不斷地對盾構的穿越過程實施糾偏，這樣可以避免大角度糾偏對施工質量的影響，當然，糾偏數據要結合實際的施工情況進行分析，并對施工參數進行相應的調整，從而避免或降低對周圍土壤的擾動以及對地層造成的損失等，確保運營地鐵隧道施工的質量。

2.2 嚴格控制盾構的正面土壓力

在進行盾構穿越運營地鐵隧道施工的過程中，盾構的正面土壓力也將對施工質量造成極大的影響，甚至產生土層變形的現象[3]。盾構穿越運營地鐵隧道施工的正面土壓力主要受到原始側向應力以及水平支護應力等方面的影響，一旦原始側向力小于水平支護應力的話，就會造成盾構前上方的土體出現隆起的現象，相反則會引起地層損失而造成盾構上方土體的沉降，因此，要做到對盾構的正面土壓力進行控制，必須要注重對原始側向應力以及水平支護應力之間的關系控制。一般情況下，在盾構穿越運營地鐵隧道施工的過程中，可以將壓力值設置為靜止土壓力的1倍至1.05倍，同時，要將穿越運營地鐵隧道前方的土壓力值設置為0.27MPa左右，具體要結合實際的情況進行設置，這樣才能有效的避免或降低盾構施工土層變相的問題。

2.3 結合實際情況合理調整注漿工藝

盾構穿越運營地鐵隧道施工的注漿工藝主要分為同步注漿、二次注漿等兩部分，主要分析如下：盾構穿越運營地鐵隧道施工的過程中，為了確保將半年內地面出現的累積沉降控制在5mm之內，大多都會選擇同步以及雙液注漿的同時進行[4-5]。根據多次的施工實踐來分析，漿液配比中的黃砂、陶土粉、粉煤灰、水等四種因素的比例選擇為0.32：0.11：0.30：0.27，在施工過程中還要注意建筑空隙的出現，要利用漿液及時來彌補建筑空隙的缺陷。

二次注漿的目的主要是為了解決隧道受側向分力以及惰性漿液早期強度低等方面的問題出現。二次注漿主要結合對施工數據的監測分析，根據實際的施工數據來對注漿參數以及注漿量進行調整，并對出現的建筑空隙實施二次注漿，從而保證盾構穿越運營地鐵隧道的施工質量。

3 盾構穿越運營地鐵隧道施工的難點分析

盾構穿越運營地鐵隧道施工的過程中，有一些因素是需要特別注意的，也是影響施工質量的關鍵[6]。例如，使用過程中要注意運營地鐵隧道的最小凈距；施工區域的地質因素，如果地質條件較差的話，經過擾動后沉降系數就會增大，在這種情況下，應在穿越施工前，對地基進行加固處理等。在進行盾構穿越運營隧道施工的過程中，還應注意各項參數的調整，如，水平位移、沉降量、相對變曲、隧道收斂值、曲率半徑等，這些參數都是施工中必須要注意的，要結合實際的施工情況對施工參數進行相應的調整，這樣才能確保盾構穿越運營地鐵隧道施工的質量。

4 結束語

綜上所述，地鐵是大多數城市的主要交通工具之一，為人們提供一個良好的乘車環境，地鐵的不斷拓建，尤其是在盾構穿越運營地鐵隧道施工的過程中，有很多施工難點對施工質量都會產生一定的影響，為了解決這些問題必須要從盾構穿越運營地鐵隧道施工技術入手切實的提升盾構穿越運營隧道施工質量。通過文章對盾構穿越運營地鐵隧道施工技術的分析，作者結合自身多年的工作經驗，以及自身對盾構穿越運營隧道施工技術的了解，主要從嚴格控制盾構推進速度避免大角度糾偏、嚴格控制盾構的正面土壓力、結合實際情況合理調整注漿工藝等幾方面進行分析，希望通過文章的分析，對提升盾構穿越運營地鐵隧道施工質量給予一定的啟發。

參考文獻

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[2]王志良，申林方，魏綱.盾構隧道施工引起周圍土體超孔隙水壓力的分析[J].現代隧道技術，2014（4）.

[3]曹伍富，李文聰，馬雪梅，等.盾構曲線段施工地表沉降監測與變形規律[J].都市快軌交通，2014（4）.

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[6]王芳，汪挺，賀少輝，等.PBA法擴挖大直徑盾構隧道修建地鐵車站時結構關鍵節點的受力分析[J].中國鐵道科學，2013（5）.