地铁工程土压平衡式盾构施工技术要点探讨

前言：本站为你精心整理了地铁工程土压平衡式盾构施工技术要点探讨范文，希望能为你的创作提供参考价值，我们的客服老师可以帮助你提供个性化的参考范文，欢迎咨询。

【摘要】地铁工程建设是现代城市地下轨道交通体系建设的重要内容，在当前我国的地铁工程建设中，土压平衡式盾构施工技术是一种较为常用而有效的技术手段，由于其施工对于地面影响较小，能够保证施工的较高效率，因此，也受到了许多地铁工程建设企业的青睐。为保证土压平衡式盾构施工技术在地铁工程建设的有效运用，本文将针对土压平衡式盾构施工技术的应用要点展开分析。

【关键词】地铁工程；土压平衡式；盾构施工；技术要点

在地铁工程的建设中，盾构技术发挥着越来越重要的作用，以土压平衡式盾构施工技术为例，其在应对一系列不良及复杂地质条件时，往往能够取得较好的效果，而要保证这一盾构施工技术应用的有效性，还需要对其在实际施工中的要点进行重点把握，结合不同的工程施工条件，合理调整施工技术应用的策略，促进地铁工程施工水平的整体提升。

1土压平衡式盾构施工技术的适用范围分析

土压平衡式盾构施工技术是盾构技术中一个重要类型，其在地铁工程中的应用能够发挥出十分良好的效果，基于土压平衡式盾构施工技术的实际特点，其最为适宜在以软弱冲击土层为主的地质条件中应用，同时，也可以通过对地层土质的有效改良，使地层条件满足盾构施工技术运用的条件，这也就能够使土压平衡式盾构施工技术在砾石层及砂土层地质条件下发挥作用，而对于一系列不同风化程度及软硬不均的混合地层中的施工中，也可以通过不同刀具的更换运用以及对技术参数的合理调整，达到良好的掘进效果。

2地铁工程中土压平衡式盾构施工技术的应用要点

2．1盾构机械设备的合理选型

在地铁工程中土压平衡式盾构施工技术的有效应用，要建立在合理选型的基础上，这样才能够保证所使用的盾构机械设备满足地铁工程施工的实际需求，在实际的选型过程中要注意一下几方面的要求:首先，盾构机开挖尺寸应满足盾构区间设计断面尺寸要求。其次，盾构机开挖功能必须满足区间隧道的地质条件，要能够最大限度地减少地表沉陷，并且要确保施工作业的安全性、可靠性。再次，盾构机的各项参数应满足计算要求，所以盾构设备在制造之前必须根据盾构区间地质条件作详细分析计算。最后，盾构机要具有合理的使用寿命，掘进里程、主轴承的使用寿命都应能满足施工需求，在预算允许的情况下，优先选择使用寿命和掘进里程更长的设备。

2．2端头加固处理技术的运用

当盾构始发及到达端头周围地层为自稳能力差，透水性强的松散砂土和含水粘土时，如不对其进行加固处理，则在凿除洞门围护结构后，必将有大量土体和地下水向工作井内塌陷，导致洞周大面积地表下沉危及地下管线和附近建筑物安全。目前，常用的加固方法:有注浆、旋喷、深层搅拌、井点降水、冻结法等，可根据土体种类、渗透系数和标贯值、加固深度和加固的主要目的、工程规模和工期、环境要求等条件进行选择。加固后土体应有一定的自立性、防水性和强度。为了确保盾构始发和到达的安全性，必须对始发和到达端头的加固土体的范围、强度进行验算，并严格检验。

3复杂地质条件下的施工技术要点

3．1砂质、淤泥地质条件下的施工技术要点

在地铁施工中难免会遇到以冲积砂层或淤泥质地层为主的地质条件，此类地质条件一般整体稳固性、承载强度较差，对于此类地质条件下的盾构施工应注意以下几个要点:首先，在运用土压平衡式盾构施工技术时，要加强对出土量的严格控制，维持土仓的有效压力，避免工作面失稳，并防止地表发生大幅度沉降。其次，随着工作面的推进，可通过添加材料的运用，实现对渣土性能的有效改良，以此来防止涌水流沙及喷涌等问题的发生。再次，要把握好盾构推进路线方向的准确性，避免盾构出现抬升。最后，应加强技术改良，缩短浆液胶凝时间，来提高同步注浆的施工质量，保证盾构施工的整体质量。

3．2球状风化地层条件下的施工技术要点

球状风化地层条件由于岩土强度分布的特点，常常会对盾构施工造成不利影响，更会增加设备的损坏率，对于此类地质条件下的施工要注意以下几方面要点:首先是要做好施工前的地质勘探工作，准确掌握风化岩的分布情况，合理制定施工方案，必要时可采取深孔爆破措施进行处理。其次是要加强对盾构施工中的异常情况的检测，一旦发现可能由风化岩导致的参数异常，应立即停机检查，并针对实际情况采取调整和处理措施，如可回缩刀盘，更换专业刀具。再次，要做好对球状风化岩体周围软土层的加固，避免因风化岩体随刀盘滚动，影响正常掘进施工。最后，对于其他措施无法有效应对的情况，可通过人工处理措施来有效解决。

3．3不均匀地质条件下的施工技术要点

地铁工程施工还会遇到一系列软硬不均的复杂地层条件，此类地层中对盾构机械设备的掘进控制要求相对较高，在实际施工要注意以下几方面要点:首先，要在施工前通过对工程勘察资料的分析以及超前钻探措施，准确掌握软、硬地层的实际分布情况及规律，并分析其整体的受力特点。其次，在以土压平衡模式掘进过程中，应注意通过添加材料来改良渣土性能。最后，要结合地层软硬土质分布的规律以及受力特点，通过对超挖刀的合理运用，以及千斤顶运行参数的动态调整，保证不均匀地层条件下对盾构轴线和姿态的有效控制。

3．4断裂带地层条件下的施工技术要点

断裂带地层条件下的盾构施工容易出现涌水问题，且大体积岩块较多，容易造成螺旋输送机的堵塞，且以蚀变花岗岩和硅化岩为主的下伏基岩强度较高，这也对盾构机械设备的破岩能力提出了较高的要求，在此种地质条件下的盾构施工中应注意以下要点:首先，应使用破岩能力更强的单刃滚刀进行施工。其次，要注意做好对土仓压力的及时调整，保持土压平衡，并要通过参数的科学设置，强化对掘进方向和切削效果的控制。再次，可通过将泥水、泡沫等材料注入土仓来控制输送机堵塞和涌水问题。最后，要做好对地表沉降的监控，可通过注浆时间和质量的控制，保证地层整体稳定性。

参考文献:

［1］韩锋．含砾砂土地层中土压平衡盾构施工喷涌发生的主要原因分析及防治措施［J］．福建建材，2016(05)．

［2］赖金星，邱军领，潘云鹏，曹小军，刘炽，樊浩博．盾构隧道管片裂缝病害的综合监测与分析［J］．现代隧道技术，2015(02)．

［3］史景阳．盾构施工诱发的地表与楼房基础变形及控制技术研究［D］．西安:西安科技大学，2014．

作者:于万春 单位：中铁一局城市轨道交通工程有限公司