地铁盾构区间施工沉降处理技术探讨

地铁盾构区间施工沉降处理技术探讨

王文杰

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摘要：随着我国社会经济的蓬勃发展，城市化进程发展不断加快。进入城市的人口越来越多，造成城市交通压力过大，为了缓解城市交通压力，并且充分发挥城市地下空间的发展潜力，地铁工程成为了应对这一对矛盾的最佳平衡点。当前形势下地铁工程的有效建设，为城市道路交通压力的缓解提供了重要支持。在进行地铁盾构区间施工作业时，为了实现对这方面沉降问题的科学处理，增加处理工作进行中的技术含量，则需要考虑相应的处理技术使用，进而保持地铁盾构区间良好的施工状况。

关键词：地铁；盾构施工；安全；风险管理

引言

随着我国城市化规模的不断扩展，地铁工程进入大规模建设阶段，预计到2020年底，我国地铁运营里程将超过6000km。为了满足城市日益增长地出行需求，发展地下空间，建设城市地铁轨道交通已经急不可待，成为了当下一大研究热点．目前在城市地铁建设中，重视地铁盾构区间施工坍塌处理技术应用，可降低相关施工作业进行中的安全事故发生率，以保证能够有效的控制地铁盾区间隧道施工的风险，确保地铁盾构区间施工的经济与社会效益状况良好。

1地铁隧道盾构结构的施工特点分析

伴随着科学的快速发展，地铁的盾构结构施工安全性也在逐渐提高，但由于盾构结构施工主要是在地下，其受到当地的气候环境变化影响较大，但盾构结构本身的施工快速性，使得其受各种因素的影响逐渐降低，大幅提升了地铁盾构结构的施工安全性。此外，在进行盾构结构的施工过程中，还能避免对地面交通的影响，最大程度上保证了地铁工程的施工效率。我国的地铁盾构结构施工研究时间较短，但由于我国对地铁的盾构结构施工投入力度较大，目前已经列入国际地铁盾构结构施工的前列，很多地铁盾构结构的施工技术不断提高，且各种施工设备和技术的出现，像隧道开挖和支护等，使得我国的地铁盾构施工效率大幅提高。

2引发地铁盾构区间施工坍塌问题的相关因素

2.1不利地质因素的影响

在地铁盾构区间施工作业开展期间，由于不利地质因素的影响，引发施工中的坍塌问题。具体表现为：盾构到达段断面内存在的地层分界面处的地下水较丰富，为喷涌的形成创造了有利条件，给地铁盾构区间施工带来了一定的困难，导致施工出现坍塌问题的几率加大。同时，不利地质因素影响下会给地铁盾构区间施工埋下安全隐患，加大施工难度。

2.2工作人员的管理水平不高

我国目前的地铁盾构施工的安全风险管理中整体的工作人员的管理能力不是特别的高，这主要表现在有关的专业技术人员，他们的专业职业素养并不是特别的高，可以说在目前这种时代之下，虽然信息发展十分的迅速，但是安全管理的主体依然是人如果说在发展的过程当中，不能够对施工工作人员的管理水平进行一个很好的提升的话，那么将会严重的影响施工的质量，这样的话，在目前我们发展的过程当中普遍存在着专业人员素质低的问题，只有在进行安全管理过程当中，需要提高专业的施工人员的思想道德修养，以此来更好的提高工作水平。

2.3施工方面的原因

地铁盾构区间施工实践中引发坍塌问题属于施工方面的原因，主要包括：（1）在盾构掘进过程中，不注重注浆质量，如果注浆压力不够，或浆液配合比不合适就很容易引起塌方；（2）如果施工方法不当，盾构施工区域的结构状况会发生变化。当掌子面失稳时，就会引起塌方；（3）施工过程中未能全面实施监控量测，或监控量测数据有误，就很有可能引起较大沉降；（4）施工前对地质的勘察不详实，或周边有地质情况发生变化，必然会引起地面沉降；（5）因为刀具磨损、注浆系统失效也会诱发地面沉降问题，所以，必须及时采取有效处理措施以消除后患。

3基于地铁盾构区间施工坍塌处理技术的分析

3.1深化设计

在地铁盾构施工中应用BIM技术，需要和地铁施工的相关规范和施工工艺相结合，对地铁施工中各管线、结构以及机电设备等进行碰撞检查，完成方案的优化设计，减少施工过程中的变更，提高施工中各个环节的准确性和合理性。

3.2建立完备的管理制度

首先就是要建立一套完整的管理方面的制度，这一制度一定是多方面的，他一定是科学的有效的。管理包括的内容是对于工程安全方面进行合理的指导与监督，他需要多方面的共同努力来实现。从国家的方面来说，一定要加强立法，使得地铁工程施工工程做到有法可依，进而达到有法必依。企业对于地铁工程施工工程的管理要不断的与时俱进，充分的进行改革，而这套机制一定要与改革相适应，这样才能做到实事求是，更好的为工程服务。社会舆论也要起到积极的引导作用，对于一些在安全管理的过程中出现的违反法律的规定，要及时的予以曝光，让人们对于工程安全的管理引起足够的重视。没有一套科学合理的管理制度进行支撑，工程项目的质量管理都会受到很大的损失。在这一过程中，存在着权利义务不匹配，以及不合理的相关问题，需要在接下来进行具体解决。

3.3优化盾构掘进方式

（1）合理设置土压力，防止超挖。在盾构推进的过程中，根据理论计算、前期掘进数据和监测数据合理设定土压力值，严格控制盾构掘进参数，科学合理地设置土压力及相宜的推进速度等参数；以减少对土体的扰动，主要体现在控制地层损失率以及盾构推进压力上。（2）做好渣土改良。渣土改良是保证盾构施工安全、顺利、快速的一项不可缺少的重要技术手段。通过渣土改良，使渣土具有流塑性和较低的透水性，形成较好的土压平衡效果，从而稳定开挖面，控制地表沉降；盾构掘进至泥岩地层时，能防止土仓及刀盘结泥饼。（3）控制出土量。出土量管理是盾构掘进的根本，是保证控制地层损失率最直接、最有效的手段。盾构掘进每环出土量采取体积和重量双重控制，以渣土体积控制为主，重量复核为辅。掘进速度和出土量一定要相适应，保证土仓内压力适宜，不能超量出土。发现出土量较理论量的偏差过大，应进行调查分析，同时，加大同步注浆量，并结合监控量测数据和地面巡视情况，必要时采取地面注浆加固等措施，防止地面出现较大沉降或塌陷。

3.4设置科学合理的盾构施工参数

在盾构区间施工的过程中，各项参数的设置是保证盾构区间正常施工的根本，只有在保证了盾构区间施工参数合理的基础上，才能结合土质的勘测信息选择最佳的盾构机土仓参数，同时根据勘测到的参数对其进行及时的调整，保证整个盾构施工工程的正常开展。掘进参数在出现异常状况时，需要根据系统反馈回的往往无信息进行线路的调整，同时根据隧道的地层情况对盾构的推进油缸模式来对掘进的方向进行科学的控制。而对于曲线掘进施工，其需要根据曲线的半径计算出最佳的铰链角度，设置合适的辅助掘进曲线。当前的油缸主要分2种，主推模式和低压跟随模式，在选择掘进方向时需要对另一侧的主推油缸数量进行设定，而对于下坡段的掘进施工，其需要对盾构机的上部分进行压力增加，对于左转弯时的掘进施工，期间需要对右侧的压力进行适当的增加。

结语

未来在改善地铁盾构区间施工状况、优化施工坍塌处理方式的过程中，需要考虑适用性良好的处理技术使用，有针对性地进行地铁盾构区间施工坍塌处理工作，避免影响这方面施工计划的推进效果。在此基础上，有利于提升地铁盾构区间方面的安全施工水平。

参考文献

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[2]何梦超.地铁盾构法隧道工程安全风险评估研究[D].福州：福建工程学院，2017.

[3]何乐.浅析地铁盾构施工的安全风险管理[J].城市建设理论研究，2017（27）：131-132.