淺析地鐵盾構施工技術存在問題及要點分析

摘要：隨著我國經濟的快速發展，交通出行需求也在不斷上漲，城市建設當中的地鐵成為有效解決人們出行的重要交通工具。但在地鐵的施工建設過程中，施工環境和地質條件往往非常復雜。本文對地鐵施工中常用的盾構施工法存在的常見問題及施工技術要點進行了分析和探討。

關鍵詞：地鐵施工;存在問題;技術;要點

1、引言

1.1盾構法的發展

盾構法施工技術經過了漫長的發展過程才逐漸形成了現在的技術，在最初的時候這種施工方法是被用作洞穴施工中的。而且在最初的時候，這種施工技術沒有被得到重視，這樣就使得盾構技術在發展過程中更加的漫長，在近幾十年，盾構機才在一些地鐵和隧道工程中得以充分發揮。盾構施工技術在不斷發展的過程中，得到了更多的應用，同時技術方面在不斷的改進，這樣就使得這種技術在發展過程中應用的更加廣泛，而且成為了地鐵和隧道施工的重要技術。盾構法在我國進行使用是新中國成立之后，經過不斷的研制，盾構法施工技術在我國的很多城市地鐵建設中都得到了應用。

1.2盾構法工作原理

盾構施工方法的工作原理是利用盾構機進行施工，在施工中，盾構機的盾構鋼殼可以進行支護，在這種情況下可以進行開挖施工，這樣不但可以保證施工的安全性，同時在開挖掘進的過程中，盾構機的尾部可以不斷的進行注漿施工，這樣可以保證圍巖的穩定性。盾構機是盾構施工中主要的工具，在施工中是非常關鍵的，主要由三個方面組成，主要有穩定開挖面、挖掘排土和補砌注漿。

2、地鐵施工中常用盾構施工法存在的問題

2.1地質環境

復雜地質條件包括：地鐵車站的地層中含有大量的水分。假如人流密集，周圍有較多高大建筑物，不但可能形成地層沉降，而且會給人們帶來安全風險。這種地質條件易改變，穩定性差，不能有效控制地表沉降，所以給地鐵施工帶來很大的難度和風險。因此在隧道的挖掘過程中，一定要提前做好準備工作，科學分析目前的地質條件，有利于選擇正確的施工方法，運用合理的技術手段解決土體干擾下的地鐵施工問題。在地鐵施工建設中，施工隊伍一定要提前做好規劃，選擇正確合理的施工技術，保證地鐵施工的順利進行。

2.2現存問題

盾構法施工技術，是一項綜合運用機械技術和施工技術的建設技術，要求必須嚴格做到設備的選型，盾構選型合理與否，會直接影響到施工項目的成敗，因此必須做到高度重視。盾構法施工的關鍵步驟就是盾構的選型，它會對盾構隧道的安全、質量、技術、成本造成直接影響，為了使盾構工程項目順利完成，所以一定要注重盾構的選型。在盾構施工中常見的問題有以下及當面。

第一是地面沉降問題。在盾構施工中極易出現地面沉降或損失。由于開挖地面造成的劇烈影響，使得地面容易出現沉降問題，對施工及周圍建筑物造成影響。

第二，在不穩定地層施工時由于地層的不穩定，極易出現事故，延緩施工進度。由于采取地鐵盾構施工方式，隧道的剛度較小、整體性能偏低，因此近距離基坑施工過程中，由于盾構隧道的上方涉及到大量的卸載問題，可能引起盾構隧道的上浮或者坑底隆起問題，對盾構管片的變形造成破壞力。由于受到盾構隧道施工的影響，可能造成圍護結構與基坑穩定性不相符，降低抗承壓水的性能，將發生流沙、管涌問題，對盾構隧道的使用產生影響。

3、地鐵施工中盾構施工技術及其要點分析

3.1盾構法施工技術優勢

假如地鐵施工環境具有多種復雜的工程地質條件和水文地質條件，可以考慮使用盾構法。目前使用的盾構法可以適應很多種地質條件。不但可以修建斷面較小的區間隧道，也可以修建大斷面的車站隧道。并且這種方法施工速度快，對地面沉降也能做到有效控制。盾構法施工要求施工時間較長，運用這種方法的投資也很大。投資主要體現在盾構和輔助設備的制造與設計當中。在使用盾構法進行施工時，首先應認真勘察沿線的工程和水文地質條件，做到詳細無誤。這種方法比其他施工技術具有很多優勢。假如地面交通擁擠，地面建筑物較多且高大，地下管線分布密集等，就要在施工中首先解決地面沉降問題，由于施工環境復雜，不宜運用明挖法。并且因為地下水分布的影響，四周巖層的穩定性差，遇到工期緊張的情況，運用礦山法顯然不合適，使用盾構法應該是最好的選擇，可以體現盾構法的經濟合理性。

3.2盾構法施工技術特點

盾構法施工和其他的地鐵隧道施工技術不同，盾構法施工技術具有下面幾個特點。

（1）不影響城市地面建筑物和施工周圍環境。只在盾構豎井處要求具有一塊場地，在地鐵施工隧道沿線都不要求準備施工場地，施工沒有噪音、振動，不干擾地面交通車輛。特別適合在地層較深、不適合運用明挖法施工的比較松散地層施工。

（2）施工建設精度高。制作的管片精度與機械制造精度相當，只存在"0.5mm"的誤差范圍;在盾構施工過程中嚴格把握隧道軸線的誤差。

（3）盾構施工要求單行前進，強調不可后退，有著非常大的風險。盾構施工開始操作后就不能后退，如果盾構自身出現嚴重故障，就可能產生災難性后果;因此，一定要做好盾構施工前的準備工作。

（4）盾構機器是在特定區域工作的專用設施，假如需要，則可根據隧道斷面尺寸、深度、地質條件等進行設計制造。

4、地鐵盾構施工需注意的問題

通過以下方法注意、避免管片上浮問題。

其一，了解施工所處地段的實際地質狀況，包括土層的分布、強度、深度及含水量等參數，根據不同地段的性質，有針對性地采取應對措施。在掘進施工過程中，應注意控制掘進的推力、速度及模式等。

其二，加強控制盾構機的作業姿態，尤其在上坡地段或者下坡地段，應注意發揮千斤頂的作用，以免對管片施工產生嚴重影響，優化調整千斤頂的行程差，避免出現蛇行或者超挖問題，盡量保持各組推進油缸的恰當推力。

其三，注意控制測量數據的精度與頻率，應構建并完善嚴格的自動測量與人工測量系統，提高測量精度，合理布置洞內的控制點及導線。結合工程地質的實際情況，加強對測量數據與復合頻率的控制。結合測量的實際結果，優化調整盾構機的參數、管片拼裝等，最終提高按照質量。為進一步控制地面沉降或者損失問題，在進行盾構掘進過程中，當襯砌背面已經脫離盾構，則在建筑的空隙位置填充漿液。結合工程地質的實際情況，合理確定注漿的壓力、劑量、時間以及漿液配比等，以此確保同步注漿的效果，發揮預期作用。采取多次壓漿方法，主要為了彌補同步注漿可能留下的缺陷，是避免地表沉降的有效途徑。這樣，即使盾構需要穿越地下管線或者既有建構物，也可避免出現嚴重的地面沉降問題。另外，可避免開挖面地層出現劇烈擾動作用。在施工過程中，可采用靈活的正面支撐方法以及合理的氣壓值，避免出現土體坍塌問題。在掘進時，應注意開挖面的出土量控制，以免產生超挖現象;在盾構推進的優化過程中，應注意糾偏量問題，減少盾構對土層的擾動作用或者在地層中大幅度擺動，控制局部超挖。

5、結語

總之，在地鐵隧道的施工過程中，要科學規劃工程項目。要依據施工范圍的地質條件，制定科學的施工方案，進行合理施工技術的選擇，針對具體施工中出現的實際問題，要制定妥善的處理辦法，根據工程實際情況，制定的措施要保證在較長時期內均可使用，從而有效避免以后施工中的問題出現。只有選取正確的施工技術，科學分析施工范圍內的地質條件，才能順利完成地鐵隧道的施工任務。

參考文獻：

[1]陳永鐘.淺談盾構出洞施工技術[J].河南建材，2010（05）.

[2]傅常慶.淺析地鐵泥水盾構施工[J].科技資訊，2010（18）.

[3]樓順峰，劉嘉斌.地鐵施工用盾構機選型及施工組織[J].價值工程，2010（15）