復(fù)雜條件下地鐵盾構(gòu)施工過程的影響因素分析

李孝譚

摘 要：在地鐵施工中，區(qū)間盾構(gòu)施工是重要的環(huán)節(jié)，將直接關(guān)系到工程建設(shè)質(zhì)量。但在此過程中，受到復(fù)雜施工環(huán)境的影響，往往具有較多的影響因素，并因此使施工面臨較大的風(fēng)險(xiǎn)。這即需要能夠充分做好影響因素把握，做好控制措施的應(yīng)用。在本文中，將就復(fù)雜條件下地鐵盾構(gòu)施工過程的影響因素進(jìn)行一定的研究。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜條件;地鐵盾構(gòu)施工;影響因素

1 引言

地鐵盾構(gòu)施工具有施工環(huán)境復(fù)雜、環(huán)節(jié)多以及流程復(fù)雜的特點(diǎn)，這部分情況的存在，則使得實(shí)際施工往往面臨到較多的影響因素。對此，即需要能夠充分做好影響因素的把握，以針對性控制措施的應(yīng)用保證施工安全。

2 盾構(gòu)施工概述

在地鐵工程施工中，盾構(gòu)施工是經(jīng)常應(yīng)用的方式，即通過盾構(gòu)機(jī)隧道挖掘的區(qū)間施工方式。在實(shí)際施工中，盾構(gòu)機(jī)能夠?qū)ν馏w壓力進(jìn)行有效的抵抗，通過活塞桿形成推力，使盾構(gòu)刀盤能夠在地層中連續(xù)切割前進(jìn)。目前，該方式廣泛應(yīng)用在我國多個(gè)城市的地鐵隧道工程當(dāng)中，同傳統(tǒng)施工方式相比，具有地面作業(yè)少、安全性高的特點(diǎn)。在該技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中，每掘進(jìn)一環(huán)即需要進(jìn)行襯砌，在施工中具有較大的阻力，需要通過尾部管片機(jī)定位安裝管片。在施工中，施工人員也可以通過水泥漿液對圍巖、管片間隙進(jìn)行填充，在使圍巖始終具有平衡壓力的情況下，避免變形情況的發(fā)生。同時(shí)，該技術(shù)對于周邊環(huán)境也具有一定的要求，如果周邊地質(zhì)存在沼氣、空洞等問題，則將直接影響到施工效果，可以說，較多影響因素的存在，對于該技術(shù)的應(yīng)用效果具有較大的威脅。對此，即需要能夠?qū)Φ罔F盾構(gòu)施工過程當(dāng)中存在的影響因素做好把握，結(jié)合實(shí)際做好針對性控制措施的使用，避免施工風(fēng)險(xiǎn)問題的發(fā)生。

3 施工影響因素

3.1 盾構(gòu)機(jī)選型

在地鐵盾構(gòu)施工中，盾構(gòu)方式的選擇是重要的基礎(chǔ)性內(nèi)容，即需要結(jié)合施工區(qū)域土壤實(shí)際做好盾構(gòu)方式的選擇，結(jié)合不同土層做好不同盾構(gòu)的選擇。一般來說，不同土層的盾構(gòu)施工要求也不同，如對于軟弱涂層，適合的盾構(gòu)類型包括有泥水加壓盾構(gòu)以及普通土壓平衡盾構(gòu)方式，濕陷性黃土適合以半機(jī)械或者人工開挖盾構(gòu)方式處理等。如果沒有充分了解施工區(qū)域的土壤、水文特征，則很可能在盾構(gòu)機(jī)選型方面存在不正確以及不科學(xué)的情況，進(jìn)而對施工效果產(chǎn)生較大的影響。

3.2盾構(gòu)操作

在地鐵盾構(gòu)施工中，操作人員如果在經(jīng)驗(yàn)、設(shè)備熟悉度方面存在不足，則可能在盾構(gòu)施工參數(shù)控制方面產(chǎn)生問題，進(jìn)而導(dǎo)致施工安全事故的發(fā)生。如果在操作方面存在不熟悉的情況，則很可能因地表出現(xiàn)塌陷而對周邊建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，如影響到地表層結(jié)構(gòu)導(dǎo)致塌陷事故等。

3.3監(jiān)督管理

在地鐵工程施工中，管理單位是重要的組成部分，其管理水平將直接對地鐵建設(shè)進(jìn)度產(chǎn)生影響。在施工過程中，監(jiān)理單位監(jiān)督力度不足、管理不到位情況的存在，則將對工程施工質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響。同時(shí)，作為地鐵建設(shè)當(dāng)中的重要環(huán)節(jié)，地鐵盾構(gòu)施工也具有流程、工藝復(fù)雜的特點(diǎn)，在施工中涉及到多樣的施工機(jī)械與材料，如果無法對施工的不同環(huán)節(jié)、重點(diǎn)進(jìn)行有效的管控，則可能因此導(dǎo)致施工風(fēng)險(xiǎn)問題的發(fā)生。

4 影響因素控制

4.1盾構(gòu)機(jī)選型

在地鐵施工當(dāng)中，盾構(gòu)機(jī)是重要的機(jī)械設(shè)備，其選型情況將直接關(guān)系到施工效果。在具體盾構(gòu)施工中，盾構(gòu)機(jī)刀盤是經(jīng)常發(fā)生故障的部分，在盾構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)施工控制中，需要能夠做好適合盾構(gòu)機(jī)刀盤的選擇，對施工的工期、安全、環(huán)境、設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行充分的考慮，保證所選擇的刀盤能夠滿足工程推進(jìn)長度要求、對周圍環(huán)境影響小，且同工程地質(zhì)具有匹配的特點(diǎn)。

4.2沉降控制

在地鐵施工中，施工環(huán)境是必須引起重視的部分，需要能夠做好細(xì)致娿考察，對施工當(dāng)中對地下管線、地下障礙物、周圍建筑與地下設(shè)施等設(shè)備產(chǎn)生的影響進(jìn)行預(yù)測。在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)施工活動(dòng)進(jìn)行前，需要能夠做好對建筑的保護(hù)，避免在施工中對地層、建筑造成破壞。作為施工單位，也需要做好 隧道沉降測量控制網(wǎng)的建立，對建筑、地層的實(shí)際情況進(jìn)行監(jiān)控，結(jié)合測量數(shù)據(jù)，對施工對于周圍環(huán)境、建筑所產(chǎn)生的影響進(jìn)行明確。通常來說，當(dāng)盾構(gòu)前方監(jiān)測點(diǎn)地面變形量在±5mm以內(nèi)，那么盾構(gòu)地面變形量即需要保證在-30-10mm之間，在施工中需要能夠加強(qiáng)監(jiān)測，如果傳宣超出范圍的情況，即需要能夠采取適當(dāng)?shù)拇胧┳龊猛亮靠刂疲苊獬两登闆r的發(fā)生。之后，再結(jié)合實(shí)際在盾構(gòu)機(jī)進(jìn)展中，對地面做好管棚拱頂加固以及注漿加固處理，做好對進(jìn)站洞口的穩(wěn)定處理，以此保證洞口地基土結(jié)構(gòu)具有安全、穩(wěn)定的特點(diǎn)，在對盾構(gòu)施工對環(huán)境產(chǎn)生影響的情況下，避免地面沉降的發(fā)生。

4.3 施工風(fēng)險(xiǎn)控制

在盾構(gòu)機(jī)施工中，涉及到的項(xiàng)目有很多，包括有穿越道路、進(jìn)出洞土體以及穿越地下管線等內(nèi)容，在這部分環(huán)節(jié)中，都具有較大的安全風(fēng)險(xiǎn)，對盾構(gòu)施工活動(dòng)的正常進(jìn)行產(chǎn)生影響。對于盾構(gòu)機(jī)施工土體風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)出洞位置的土體穩(wěn)定性是最大的影響因素，如果洞口土體在施工中存在不穩(wěn)定情況，或者直接垮塌，則將使盾構(gòu)機(jī)在施工中出現(xiàn)被埋以及卡洞的情況，并因此對施工安全性與進(jìn)度產(chǎn)生影響，對于該情況，可以通過高壓旋噴注漿的方式實(shí)現(xiàn)對土體的加固，以此保證土體具有穩(wěn)定的特點(diǎn)。同時(shí)，在使用盾構(gòu)機(jī)開展地鐵作業(yè)時(shí)，也將影響到道路，在盾構(gòu)掘進(jìn)作業(yè)當(dāng)中，將使路面出現(xiàn)不均勻沉降、冒漿以及塌陷等情況，對于這部分情況，就需要在施工中做好盾構(gòu)機(jī)工作壓力的控制，保證不會在施工中出現(xiàn)過大的擾動(dòng)，對合理的逐漸參數(shù)、位置進(jìn)行設(shè)置，以此保證注漿過程具有科學(xué)的特點(diǎn)。在此過程中，也需要能夠做好對于盾構(gòu)施工的監(jiān)控，結(jié)合實(shí)際適當(dāng)提升監(jiān)測頻率，保證始終嚴(yán)格按照相關(guān)流程、標(biāo)準(zhǔn)開展施工活動(dòng)。

在盾構(gòu)穿越地下管線時(shí)，可能會出現(xiàn)破壞管線、使管線出現(xiàn)沉降的情況。為了最大程度降低盾構(gòu)施工對于管線產(chǎn)生的影響，即需要在施工當(dāng)中做好機(jī)械正面壓力平衡的調(diào)整，以此實(shí)現(xiàn)對周圍土層的控制，同時(shí)，也需要做好盾構(gòu)掘進(jìn)速度的控制，聯(lián)系實(shí)際做好盾構(gòu)掘進(jìn)過程的調(diào)整，避免因速度過快而出現(xiàn)偏差情況。同時(shí)，在盾構(gòu)施工過程中，在遇到河流時(shí)，也將使施工面臨較大的風(fēng)險(xiǎn)因素，在以盾構(gòu)法穿越河流時(shí)，需要能夠做好適合注漿壓力、出土量、注漿量與推進(jìn)速度等參數(shù)的設(shè)置，加強(qiáng)施工控制，監(jiān)測好防汛墻，同時(shí)對于盾構(gòu)機(jī)尾部做好潤滑處理，以此保證機(jī)械具有良好的作業(yè)狀態(tài)。而如果河流水量很大、可能會對施工過程產(chǎn)生影響，則需要在河流的上游位置進(jìn)行截?cái)嗵幚?，以此保證盾構(gòu)施工活動(dòng)的穩(wěn)定高質(zhì)量完成。

5 結(jié)語

地鐵盾構(gòu)隧道施工是一項(xiàng)影響因素多、施工內(nèi)容復(fù)雜的工作，很可能因一項(xiàng)因素存在問題，而對整個(gè)工程施工質(zhì)量產(chǎn)生影響。對此，即需要能夠在施工當(dāng)中引起重視，做好施工地質(zhì)環(huán)境的勘查把握，加強(qiáng)監(jiān)督管理，結(jié)合實(shí)際情況做好影響因素的控制工作，保證工程的高質(zhì)量建設(shè)。

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