有關(guān)復(fù)雜地質(zhì)條件下地鐵施工技術(shù)的策略探析

徐少紅

摘 要： 為了提高地鐵施工技術(shù)的綜合效益，我們需要對(duì)地鐵施工技術(shù)進(jìn)行一個(gè)結(jié)構(gòu)體系的健全施工技術(shù)設(shè)計(jì)，以此來(lái)調(diào)整地鐵施工技術(shù)內(nèi)部每一個(gè)環(huán)節(jié)的科學(xué)施工技術(shù)協(xié)調(diào)性，在協(xié)調(diào)發(fā)展的背景下以多個(gè)層面與角度來(lái)分析當(dāng)前影響地鐵施工技術(shù)的眾多因素，并根據(jù)這些問(wèn)題給予合理的解決方法，從而為我國(guó)未來(lái)的發(fā)展打下一定的基礎(chǔ)，從根本上解決問(wèn)題，使得能夠真正做到質(zhì)量與技術(shù)的雙重保證，本文就是圍繞著有關(guān)復(fù)雜地質(zhì)條件下地鐵施工技術(shù)的策略探析進(jìn)行討論研究的。

關(guān)鍵詞： 地鐵施工技術(shù);復(fù)雜地質(zhì)條件下;策略探析

1 引言

地鐵是現(xiàn)代交通發(fā)展與支撐人民生活出行不可缺少的重要部分，盡管我國(guó)的交通工具是非常多的，但論使用率和載客量最高的還屬地鐵，因?yàn)榈罔F的存在能夠大大給人們的出行提供了方便。對(duì)地鐵的質(zhì)量也是有著非常高的要求，施工技術(shù)的改善是刻不容緩的事情。特別是在復(fù)雜地質(zhì)條件下，對(duì)地鐵的施工技術(shù)提出了更高的要求。在我國(guó)，地鐵一直以來(lái)都是載客量最高的“交通大戶”，隨著交通的不斷發(fā)展，地鐵數(shù)量也是越來(lái)越多。在這種形式嚴(yán)峻的情況下，地鐵怎樣提高施工技術(shù)已經(jīng)成為了地鐵交通行業(yè)的亟待解決的問(wèn)題。

2 我國(guó)阻礙地鐵施工的復(fù)雜地質(zhì)條件

2.1 特殊的地質(zhì)環(huán)境

形成特殊地質(zhì)環(huán)境的原因是多方面的，主要有地下國(guó)道、城市地下地鐵、人工路堤、地下鐵路、地下公路和大量煤礦留下的采空區(qū)等。在這種特殊的地質(zhì)環(huán)境下，地鐵的建設(shè)容易遭到破壞，地面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化造成的沉降原因和其他沉降后果。

2.2 復(fù)雜地質(zhì)條件下地鐵施工的關(guān)鍵施工技術(shù)

復(fù)雜的地質(zhì)有很多，主要包括云母頁(yè)巖、斷層、煤層氣、濕陷性黃土、泥石流、淤積層和巖溶和其他不利的地質(zhì)條件。在這種情況下，地鐵建設(shè)會(huì)增加瓦斯爆炸，隧道坍塌和火災(zāi)的可能性。這就要求施工人員必須采取有針對(duì)性的施工技術(shù)。當(dāng)前地鐵施工主要采用鉆孔爆破法施工技術(shù)、千斤頂操技術(shù)、頂管法施工和盾構(gòu)施工等地鐵施工技術(shù)。

2.2.1 鉆爆法與盾構(gòu)法施工技術(shù)

在采用鉆爆施工技術(shù)施工中，在開(kāi)挖前，應(yīng)先計(jì)算鉆孔爆破施工參數(shù)，然后再計(jì)算鉆孔爆破施工參數(shù)。盾構(gòu)隧道，但也在始發(fā)過(guò)程中，盡快完成土壓平衡。應(yīng)注意的是，在挖掘過(guò)程中，還應(yīng)制定和加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工人員對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的收集、統(tǒng)計(jì)、分析和控制。

2.2.2 頂管法施工技術(shù)

管道千斤頂施工技術(shù)適用于淡水富集地層或軟土地基復(fù)雜地質(zhì)地鐵的施工，在這種復(fù)雜地質(zhì)中，管道千斤頂施工技術(shù)的應(yīng)用是十分必要的。傳統(tǒng)的施工技術(shù)很難建造得更好，通過(guò)鋪設(shè)管道，可以更好地完成這一復(fù)雜地質(zhì)的施工。具體施工還是需要使用工程管道、起重設(shè)備和繼環(huán)器設(shè)備。

2.3 全斷面軟土或全斷面硬巖掘進(jìn)

2.3.1 全斷面軟土掘進(jìn)

全斷面軟土開(kāi)挖一般根據(jù)不同地質(zhì)條件，采取土壓平衡盾構(gòu)機(jī)或者泥水平衡盾構(gòu)機(jī)，一般淤泥質(zhì)軟土由于透水性較差，多采用土壓盾構(gòu)機(jī)，復(fù)合型地層根據(jù)透水性選擇盾構(gòu)機(jī)，但一般砂層，如中粗砂、沙礫層自穩(wěn)性較好地層選用土壓盾構(gòu)，掘進(jìn)效率較高，經(jīng)濟(jì)性好，富水砂層、液化地層（特別粉砂、粉土含沙量較高的富水地層）應(yīng)選擇泥水盾構(gòu)機(jī)，沉降穩(wěn)定，地層擾動(dòng)小。過(guò)大江、大河等水量補(bǔ)給較好地層也應(yīng)該有限考慮泥水盾構(gòu)機(jī)，泥水盾構(gòu)的穩(wěn)壓要高于泥水盾構(gòu)，可以平衡水壓，安全性高。軟土地層根據(jù)土層特性、埋深計(jì)算、推進(jìn)形式（半倉(cāng)、滿倉(cāng)）計(jì)算土壓力進(jìn)行挖掘，現(xiàn)在計(jì)算土壓力一般采用朗肯土壓力公式，但該公式計(jì)算的主動(dòng)土壓力與被動(dòng)土壓力相差較大，土壓力選擇范圍較大，為更好的選擇土壓力，應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)段掘進(jìn)確定，基礎(chǔ)壓力考慮計(jì)算的主動(dòng)土壓力基礎(chǔ)上增加20%，后面土壓力根據(jù)滿倉(cāng)掘進(jìn)時(shí)停機(jī)的土壓力為主動(dòng)土壓力，掘進(jìn)壓力應(yīng)高于此壓力，具體數(shù)據(jù)根據(jù)試驗(yàn)段監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)確定，以確保地面的穩(wěn)定性。在淤泥、沙礫、砂卵石地層地層中掘進(jìn)應(yīng)采用快速掘進(jìn)，停機(jī)保壓掘進(jìn)的方式。當(dāng)?shù)貙訛槿L(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化地層時(shí)，應(yīng)盡可能保證加水量、采用較好的泡沫改良渣土，該地層一般含水量較差，粘性較好，加水過(guò)少、泡沫效果差的情況下會(huì)導(dǎo)致刀盤結(jié)泥餅。

2.3.2 全斷面硬巖掘進(jìn)

全斷面硬巖是指盾構(gòu)隧道的整個(gè)斷面Ⅱ類或Ⅳ類圍巖。它的穩(wěn)性比較好，可以采取開(kāi)放挖掘，但同時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：（1）貫入度也是影響盾構(gòu)施工刀具磨損的重要原因。過(guò)高的貫入度會(huì)增大盾構(gòu)機(jī)推力，會(huì)使盾構(gòu)機(jī)產(chǎn)生劇烈的顛簸，刀具壓力增大，會(huì)加劇刀具磨損，甚至崩壞滾到刀圈，過(guò)低的貫入度會(huì)導(dǎo)致刀具偏磨，進(jìn)尺速度慢，影響口部施工進(jìn)度，且較快的刀盤轉(zhuǎn)速會(huì)加速刀具磨損，在堅(jiān)硬巖石掘進(jìn)中應(yīng)根據(jù)刀具廠家確定的刀具最大受壓能力來(lái)進(jìn)行選擇貫入度，在保證刀具受壓不崩壞的前提下，推力應(yīng)控制在合理范圍（1200t左右），減小刀盤轉(zhuǎn)速，增大貫入度，減小磨損;（2）跟進(jìn)二次注漿、保證注漿質(zhì)量。盾尾3-5環(huán)的二次注漿采用雙液注漿，配合盾構(gòu)掘進(jìn)，每5環(huán)做一次止水環(huán)，將后進(jìn)水從盾尾后止住（花崗巖地層中的裂隙水較大），當(dāng)水量無(wú)法控制時(shí)，采用開(kāi)孔防水的方式進(jìn)行掘進(jìn)，在盾尾管片處、盾構(gòu)機(jī)土倉(cāng)隔板開(kāi)孔處、盾構(gòu)機(jī)徑向孔進(jìn)行開(kāi)孔防水，減小土倉(cāng)水壓。（3）全斷面硬巖掘進(jìn)過(guò)程中，石頭較多，容易發(fā)生沉倉(cāng)，渣土攜帶困難，掘進(jìn)過(guò)程中一定要旋轉(zhuǎn)螺旋機(jī)出渣，防止石頭沉倉(cāng)磨損刀盤，如果刀盤前方來(lái)水較大情況下，可以增加高分子添加劑，減小水的流動(dòng)性，增加攜渣額能力。

3 復(fù)雜地質(zhì)條件下地鐵施工技術(shù)中存在的問(wèn)題

施工人員和地鐵項(xiàng)目設(shè)計(jì)者不了解地鐵施工的技術(shù)規(guī)范和管理要求，不能對(duì)地鐵施工進(jìn)行合理的指導(dǎo)和有效的實(shí)施。設(shè)計(jì)者、施工人員和管理人員施工經(jīng)驗(yàn)不足，是導(dǎo)致施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)不夠規(guī)范和不夠系統(tǒng)化主要原因。現(xiàn)如今，我國(guó)有一些地鐵項(xiàng)目承包商由于自身缺乏資金，就將項(xiàng)目分包給施工單位。施工技術(shù)的準(zhǔn)確性和關(guān)鍵點(diǎn)仍然存在較大漏洞，直接導(dǎo)致地鐵建設(shè)質(zhì)量的急劇下降。再則分包單位施工過(guò)程中存在著原材料管理不到位的問(wèn)題。對(duì)地鐵施工質(zhì)量造成巨大影響，會(huì)增加地鐵的施工時(shí)間，而且會(huì)給企業(yè)帶來(lái)財(cái)務(wù)損失。

4 地鐵施工技術(shù)的具體措施及整改意見(jiàn)

4.1 政府對(duì)地鐵施工技術(shù)上要足夠重視，制定有利的政策方針

國(guó)家和政府需要從根本上對(duì)這些地鐵新技術(shù)所需的先進(jìn)儀器與設(shè)備實(shí)行相應(yīng)的優(yōu)惠政策，以促進(jìn)地鐵技術(shù)的發(fā)展。提高這方面的綜合效益。通過(guò)一定的政策促進(jìn)地鐵施工技術(shù)，建立健全地鐵施工技術(shù)法律法規(guī)和相關(guān)政策。例如，在技術(shù)與質(zhì)量相結(jié)合的同時(shí)，要采取相應(yīng)的配套措施和保護(hù)措施，促進(jìn)地鐵施工技術(shù)的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)。目前來(lái)說(shuō)，許多地區(qū)對(duì)施工技術(shù)獨(dú)立提供補(bǔ)貼，這都是很好的地鐵施工技術(shù)推廣政策，并且許多地鐵行業(yè)都應(yīng)該作出積極反應(yīng)。除此之外我們亦須設(shè)立施工技術(shù)型產(chǎn)品認(rèn)證，以鼓勵(lì)建造和應(yīng)用施工技術(shù)地鐵的參與。

4.2 明確相關(guān)施工技術(shù)發(fā)展計(jì)劃，做好施工技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)劃

應(yīng)明確地鐵施工技術(shù)理念，制定科學(xué)、準(zhǔn)確、詳細(xì)的地鐵施工技術(shù)規(guī)劃安排，充分利用廢棄設(shè)備重新加以改造，進(jìn)行施工技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，以便“變廢為寶”。地鐵的施工技術(shù)最好選擇可塑性強(qiáng)的新地鐵配置，以提高施工技術(shù)效益，地鐵應(yīng)保證施工技術(shù)環(huán)保和綠色生態(tài)。提高環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展效率，在進(jìn)行施工技術(shù)設(shè)計(jì)之前還必須給予規(guī)劃設(shè)計(jì)人員符合地鐵設(shè)計(jì)原則的條件。利用環(huán)境因素來(lái)對(duì)施工技術(shù)因地制宜，是最有效的設(shè)計(jì)方式。

5 結(jié)語(yǔ)

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，對(duì)于地鐵施工技術(shù)要始終貫徹以人為本的可持續(xù)發(fā)展思想，目前我國(guó)城市化的建設(shè)進(jìn)度逐步在提高，所以對(duì)地鐵的需求也是在逐步上升，漸漸地就出現(xiàn)了地鐵技術(shù)出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題越來(lái)越多，這一問(wèn)題是有關(guān)部門亟待解決的首要任務(wù)。綜上所述，隨著近年來(lái)我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，由于地鐵工程中的復(fù)雜性，使得施工的難度越來(lái)越大。對(duì)于建筑技術(shù)的參與和管理，應(yīng)結(jié)合多年的地鐵施工經(jīng)驗(yàn)，出臺(tái)相應(yīng)度標(biāo)準(zhǔn)化施工管理流程規(guī)范，結(jié)合當(dāng)?shù)靥厣⑾鄳?yīng)的獎(jiǎng)懲機(jī)制，鼓勵(lì)施工單位大膽創(chuàng)新，寬容失敗，增大技術(shù)創(chuàng)新和變革，在施工過(guò)程中總結(jié)技術(shù)，不斷進(jìn)步發(fā)展。因此，單純依靠交易施工經(jīng)驗(yàn)來(lái)保證施工質(zhì)量是非常困難的。施工技術(shù)措施和施工安全，使施工技術(shù)和管理措施的應(yīng)用成為一個(gè)重要的組成部分。

參考文獻(xiàn)

[1]楊永魁.復(fù)雜地質(zhì)下穿地鐵既有線施工關(guān)鍵技術(shù)[J].磚瓦世界，2020，（10）：19-20.

[2]劉承宏，陳宇博.復(fù)雜地質(zhì)條件下穿老舊建筑物盾構(gòu)法地鐵施工技術(shù)研究[J].中國(guó)設(shè)備工程，2019，（18）：109-111.

[3]何杰.復(fù)雜地質(zhì)條件下的地鐵工程鉆孔灌注樁施工技術(shù)[J].建筑機(jī)械，2019，（2）：20-24.