探析軌道交通盾構穿越鐵路施工技術

王建輝

摘 要：現如今，我國已經加大了關于軌道交通的資金投入比例，各大城市也紛紛開始了新的城市規劃，面對現如今軌道交通盾構穿越鐵路線的現象的增多，對于該項施工技術的探析也越來越變得具有現實意義。結合實際情況，該文從四個方面，詳細探究了軌道交通盾構穿越鐵路施工技術要點。

關鍵詞：盾構 穿越 鐵路 施工技術

中圖分類號：TU921 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）03（a）-0084-02

軌道交通盾構施工對既有鐵路產生的影響，主要就是探討因施工出現的位移問題。在進行實際施工過程中，會影響既有鐵路的地基，因此利用何種方式能夠避免該問題的發生是具有現實意義的。在開展該項工作之前，相關技術人員必須要對其進行必要的風險分析。

1 風險分析

對于盾構穿越鐵路的相關風險分析，是一個十分必要的過程，依照以往的經驗來看，通過有限元模型，先對其進行模擬，這樣做的目的在于給以后的風險分析工作打下堅實的基礎，模型的具體規格，可以依照以前的施工經驗來進行全面斷定，然后對建設好的模型進行全面，優化處理，最后形成一個網格。對于土體挖掘之相關模擬過程，可以利用最先進的軟件來進行模擬工作，有相關文獻表明[1]，單元死掉的過程，正是剛度消失的過程，隨之時間的變化，剛度最終降為0。在進行該項模擬工作的時候，可以利用時間效應，來在根本上實現控制力的釋放。

2 鐵路地基的加固

在對鐵路進行盾構施工的過程中，會令地基出現一定程度的沉降現象，這種現象的出現是無法在根本上加以避免的。面對這一問題，現如今的鐵路施工人員已經找到了一定的解決措施，這些解決措施的應用在一定程度上解決了地基沉降的問題，進而在根本上保證了施工的可靠性。鐵路施工人員在進行實際工作的時候，除了要依照相關步驟來進行以外，還要利用有效方式對地基進行加固處理[2]：將地基沉降的程度控制在理想范圍內，在根本上將土體的損失降到最低。利用有效方式進行施工，能夠將地基的孔隙被完全填充，全面粘結顆粒土，進而令地基的強度增加。

在一般情況下，地基加固方式主要采用承壓板法，地基加層法或者止墻法來進行具體工作。上述方式的選取原則，要依照工程的具體情況來進行。從效果上來看，基礎換托法最為有效，但該方式的缺點是工程的規模龐大，耗費資金多[3]。在大型工程中，對地基加固的方式一般選用承壓板法來進行該項工作，但對于小型工程來講卻不適用。

3 關于掘進參數的相關優化

3.1 掘進速度的選取

掘進速度的選取原則是切削而非擠壓，如果壓強過大，會對倉內外環境造成過大反差，進而加強了對地表的擾動。對于沒有結構物的時候，可以正常推進，掘進速度要控制在每分鐘20～30mm之間，如果在進行實際工作中，盾構發生的糾偏的現象，應該適當減緩掘進速度。值得注意的是，對于不同地方的地質情況，其掘進速度的選取原則也不一樣。以為土壓的平衡度是和排土量相匹配的，因此，施工人員在進行實際工作的時候，要盡量控制推行速度。

3.2 前倉壓力

在進行實際施工的時候，相關工作人員可以參照日本的相關工作經驗來進行具體工作。其方法為：在進行盾構推進的過程中，在前端挖下來的土直接填充到刀腔中，通過調整排土壓力，令刀腔內的圖和其口前土達到一個平衡的狀態。在根本上將挖掘面的穩定性加以保持。由此可見，前倉壓力的確定是一個非常重要的步驟。值得一提的是，土層本身有一定的復雜性存在，可能在進行實際工作中會出現土壓力設定和計算結果有誤差的現象。因此，在進行實際掘進的過程中，要將關于土壓力的設定值加以全面調整，在進行實際施工的時候，要在根本上解決地面沉降的問題，一旦發生沉降的現象，要及時將壓力值加以全面調整，在根本上將土壓平衡維持在理想范圍內[4]。

3.3 嚴格控制出土量

排土情況在一定程度上影響了盾構施工的開挖面和正面土的壓力，因此，為了在根本上防治地表變形的情況出現，相關工作人員在進行具體施工的時候，要控制好螺旋輸送機的運轉速度，該設備餓運轉速度是依靠盾構千斤頂的推進速度來進行協調控制的。有國外文獻指出，在主動與被動的開挖面穩定區域中，其壓力差與排土量呈現出了正比關系，從理論上來講，工程的出土量應控制在95%以內，這樣做的根本目的是為了減少后期沉降。

3.4 灌漿過程

在利用盾構施工的過程中，進行灌漿是一個非常重要的步驟，同時該步驟也是與其他工序相互銜接的重要銜接。灌漿方式主要是利用制漿設備，把漿液送到漿液箱中，后進行灌注泵入。在進行施工的過程中相關工作人員要依照當地地質和運輸的距離，適當調整漿液的凝結時間與配比情況，為了能夠將漿液完全灌注在縫隙之中，在進行漿液輸送的時候要保證足夠的壓力。在一般情況下，其壓力的大小一般為0.1～0.2兆帕的和[5]。在進行壓漿工作的時候，力道不能過大，進而避免斷裂的情況出現，在進行掘進的過程中，應該依照土容重，h為隧道上覆土厚度。確定注漿壓力。關于壁后的灌漿時刻選取，要在盾構推進過程時進行灌注，在進行實際工作的過程中，要本著完全填充尾隙的原則來進行。

3.5 二次灌漿過程

利用管片中部的注漿孔進行二次灌漿，以填充首次灌漿未被填滿部分，在根本上將進行完盾構機后的土體后期沉降現象，對灌漿材料，圍巖以及管片間隙部位產生的剝離空隙進行全面填充，能夠將該結構的防水效果增強。值得注意的是，灌漿孔位置的選取對灌漿的實際效果有著十分密切的聯系，因此在進行實際工作的時候，不僅要考慮工程本身的施工問題，還要將灌注方面的問題進行全面考慮。

3.6 糾偏工作

在進行施工過程中，令地表出現沉陷的根本原因在于開挖面引起的土體損失與地層的再固結，地層之所以出現損失，其原因在于糾偏的發生，盾構的圖標層在推進的過程中，會出現一定的制作誤差，最終令盾構發生變化，對于該項工作的進行，通常利用上下兩組千斤頂來進行詳細工作，在實際工作中要注意的是，兩個糾偏量不能過大，要將工作做到位，只有這樣才能達到施工的相關要求。

4 土體的改良

要想在根本上將土壓管理工作做好，就必須保證螺旋輸送機的順暢性。對于這項工作，首先要將已經被切削下來的土加水和泥，或者各種化學試劑來強化土體本身的塑性以及流動性。在根本上將螺旋輸送機的排土性調整到最佳。在進行該項工作的過程中，可以使用加泥盾構施工法進行， 將具有一定濃度的泥漿混合在掘削下來的土沙之中，這種方式不但能夠將泥土的流動性變高，同時還能夠將砂土對器件的磨損降到最低。依照當地施工地質條件，與盾構的機性進行全面結合。因此在進行實際工作的時候，且土材料為粘土或者跟粉質土的時候，可以在其中加入一定比例的泥漿，在根本上將螺旋輸送機的粘性加以全面改善。泥漿的主要是由水和一定比例的膨潤土構成，在一般情況下，泥漿的濃度應該保持在5%～30%之間，且泥漿鏡過一段時間的浸泡之后才能夠使用。

5 結語

綜上所述，本文對軌道交通盾構穿越鐵路施工技術進行了詳細分析，通過對上文提到的幾個方面進行深入性探討，在一定程度上彌補了我國在該領域的空白，希望能夠進一步的對軌道交通盾構穿越鐵路施工技術提供理論上的支持。

參考文獻

[1] 郭紅遠，顧振偉.大型盾構機地下穿越滬杭鐵路施工技術[J].建筑施工，2006（10）：14-15.

[2] 劉英城.盾構機穿越高速鐵路的施工[J].隧道建設，2006，26（增2）：47-48.

[3] 楊俊龍，孫連元，沈成明.盾構機穿越地鐵隧道施工技術研究簡介[J].現代隧術，2004（z2）：22-24.

[4] 葉耀東，琚娟，王如路，等.盾構穿越運營地鐵隧道施工技術探討[J].施工技術，2005（12）：18-20.

[5] 彭波，陽征源.盾構隧道穿越鐵路群的施工應用[J].茂名學院學報，2007（4）：17-19.