基于復雜地質條件下地鐵盾構施工技術探討

摘要：近幾年來，國家對地鐵的建設不斷發展完善。同時，人們對于建造地鐵的復雜程度也有著越發深入的了解。在地鐵建造過程中，最為重要的影響就是地質結構。因此，地質結構對于地鐵建造的影響也受到了人們的廣泛關注。但是城市地鐵施工的地質條件是比較復雜又容易出現問題的，這對地鐵建設埋下了很大的安全隱患，無法保障人們的生命安全。基于這一現狀，本文則基于復雜地質條件下對地鐵盾構施工技術進行探討研究。目的是為了能夠在一定程度上通過地質條件和施工技術進行分析得出該技術優劣程度。同時也探究這種施工技術能否應用于實際的地鐵建設過程中。以期在一定程度上對地鐵的建造起到幫助，也能夠更好的保障人們的利益。

關鍵詞：地鐵施工;復雜地質條件;盾構施工;措施

一、關于盾構施工的概述

盾構施工技術又稱盾構隧道掘進施工技術。這是一種比較常見的地下鐵路施工方法，它采用的是全斷面隧道挖掘施工，它是通過一種高速旋轉的大型刀盤然后進行適時的推進，這樣既能打破地下的巖石，也能一次性的獲得成形效果的鐵路或隧道。盾構施工技術已經廣泛的應用在了地鐵施工環節，但正是因為這種技術應用的頻繁，所以在施工過程中所存在的問題也逐漸的顯現出來。尤其是在對于盾構施工技術進行方案選擇的環節，如果方案選擇的不正確、選擇錯誤，地鐵隧道施工就存在著很大的安全隱患。因此，選擇正確的盾構施工技術方案就成為了現階段隧道施工項目重點關注。

二、盾構施工技術的核心及優劣

盾構施工技術的本質核心是一種隧道的挖掘技術。這種技術在地鐵建造過程中的應用是利用先進的盾構挖進機，當地鐵設計方案完成時就可以直接進行作業。采用高速旋轉并適時推進的大型刀盤能夠一次性的完成地鐵建造過程中最基礎的工作。盾構施工技術將傳統的設備和現代發展的自動化模式相結合，從而提高了工作效率，也在一定程度上優化了地鐵建造的質量。

三、在復雜地質條件下盾構技術的應用

在復雜地質條件下地鐵盾構施工技術也存在著隱患。首先是刀具，刀具存在的隱患主要是磨損隱患，這是施工過程中最為常見的一種隱患類型。特別是在復雜的地質條件下，會加深刀具磨損的程度，這在很大程度上也提高了維修的成本。加上開口率設計和配置的不合理，都會增加刀具的損傷程度。這就要求作業人員在保證刀具質量的前提下，還要定期的對刀具進行檢查，從而降低安全隱患或消除隱患。其次是盾構尾端密封，這是一種密封性隱患類型。對于這一類隱患，大部分致患原因都是由于盾構尾端處潤滑油油脂涂抹的不均勻造成的，或者是所涂抹的油脂不達標。除此之外，在尾端管片的選擇上如果不合理也會增加鋼板的負載量，影響尾端密封的性能。如果盾尾節構管片形狀選擇的也不夠合理，管片發生變形都會增加盾尾的負載量，都會造成密封性失效。這就要求作業人員在進行運行之前要對盾構尾端的密封性進行檢查。再就是特殊的掘進層面。軟硬不均的地質層面沒有辦法持續性的進行高強度鉆進操作，如果強行的鉆進，不僅會加劇刀具的損傷，還會增加鉆進的難度和危險性。除此之外，軟硬不均勻的地質層面還會產生大量的土渣、碎石，這種情況就會導致地面出現不規則的沉降，很難保證地鐵建造結構的穩定性，也是增加了建造難度。對于碎石狀態的地質層面，由于碎石較多，刀具面臨的地質質量較大，就會增加刀具的磨損。在碎石狀態地質層面下運行高速旋轉的刀盤，很容易造成刀盤運行超限，從而導致刀盤卡頓在掩體之間，這種情況就十分的危險。很多碎石在施工過程中也會比較光滑，這種情況在后續的注漿環節中管片就比較容易上浮，安裝效果不好。解決這一隱患主要在是施工地選擇時要進行系統的地質勘探，對于施工困難的區域選擇規避，如果沒有辦法避免，就具體問題具體分析，選擇個性化的方案，從而保障各種隱患都在控制的范圍內。

四、盾構施工技術的優化

（一）保證刀具的設計和組合都是合理的

對于刀具的選擇，施工設計人員應先對施工地進行勘察，才能選擇貼合施工區域的刀具，并按照相應的施工標準來焊接，磨合。根據以往的技術經驗，在實際刀盤開口環節，開口率在30%到40%之間最佳。與此同時，要保證開口均勻，最大程度上優化刀盤破壁推進的效果，也優化了作業效果。

（二）重視盾構密閉

再進行隧道挖掘時，會有地下水流入隧道。為了防止在掘進過程中地下水和注漿漿液從盾尾穿入隧道。要在盾尾鋼絲刷的位置。進行涂抹油脂。只有確保在施工的過程中，盾尾和刀片之間的間隙內充滿了盾尾油脂才能達到盾構的。蜜蜂功能。避免出現。盾尾密閉性隱患。對于這一環節的優化可以。選擇適當寬度的管片。來改善盾尾的運行情況，避免擠壓損傷。在隧道施工過程中，不可避免的要跨越地下河流。在這種復雜的地質條件下，就更能體現出鄧偉密閉性的重要性。注漿是。保障后續施工項目開展的重要環節。要在防止砂漿灌入的同時，及時的對受損結構進行更換。不能出現紕漏。

（三）在巖石地質上盾構施工技術的應用。

在硬質巖層進行施工的過程中，應根據不同的巖層狀態采取不同的施工方案。對于距離較長的硬質巖層來說，可以選擇快速且具有沖擊力的鉆爆法進行掘進。與此同時，也可以用單刃的滾刀對巖石進行破壁。但是需要注意的是，如果采用單刃滾刀進行巖石的破裂的方法，需要對刀具進行定期的檢查。當刀具磨損超過十毫米時，就需要更換，避免出現安全隱患。對于軟硬不均勻的巖層來說，這是施工風險非常大的區域。在此類巖層上施工，這種巖層容易使刀盤出現異常的響動、卡頓等，刀盤掘進的速度也會降低。如果在前期進行的地質勘探石勘探到是這種巖層，應避免在此巖層作業。

五、結論

綜上所述，如果想要在復雜的地質條件下進行盾構施工技術來開展地鐵建設，要遵循以下三點。第一，要根據施工區域的特質選擇合適的施工方案。因為盾構施工技術在方案出來后就可即刻動工。方案錯誤，地鐵建造的過程中就會存在著極大的安全隱患。選擇合適的方案，保證后續施工開展的穩定。第二，要強化盾構后端的密閉性，防止地下水通過盾構后端進入到隧道中，影響后續施工。第三，在注漿環節中，要控制注漿的時間和數量，合理的安排注漿的時間和數量能夠降低盾構施工的安全隱患，有利于后續工作的開展。盾構施工技術是現階段進行地鐵建造最常用的方法，這種方法能夠提升隧道挖掘的效率，也在很大程度上優化了實際的工程質量情況。只要把握好操作的核心，成形效果立竿見影，是值得推廣使用的。

參考文獻：

[1] 王圓.地鐵區間隧道盾構施工風險管理研究[J].居舍，2019（18）：152.

[2] 侯晗.復雜地質條件下地鐵盾構施工要點探究[J]. 工程技術研究，2018（11）：84-85.

[3] 李煒明，任虹，李正明，等. 巖溶段復雜地層盾構施工襯砌變形機理研究[J]. 鐵道工程學報，2018，35（9）：67-74.

[4] 常勇. 地鐵盾構施工中地面沉降原因分析及應對[J]. 工程技術（文摘版），2018（2）：85.

[5] 林伯華. 復雜地質條件下地鐵盾構施工要點探究[J]. 福建建材，2018（6）：103-105.

作者簡介：

郝效祖（1982.08--）;性別：男，籍貫：甘肅蘭州人，學歷：本科，畢業于蘭州大學及武漢理工大學;現有職稱：高級工程師;國家注冊監理工程師、注冊一級建造師、鐵路總監理工程師

研究方向：工程管理。