有關復雜地質條件下地鐵施工技術的策略探析

徐少紅

摘 要： 為了提高地鐵施工技術的綜合效益，我們需要對地鐵施工技術進行一個結構體系的健全施工技術設計，以此來調整地鐵施工技術內部每一個環節的科學施工技術協調性，在協調發展的背景下以多個層面與角度來分析當前影響地鐵施工技術的眾多因素，并根據這些問題給予合理的解決方法，從而為我國未來的發展打下一定的基礎，從根本上解決問題，使得能夠真正做到質量與技術的雙重保證，本文就是圍繞著有關復雜地質條件下地鐵施工技術的策略探析進行討論研究的。

關鍵詞： 地鐵施工技術;復雜地質條件下;策略探析

1 引言

地鐵是現代交通發展與支撐人民生活出行不可缺少的重要部分，盡管我國的交通工具是非常多的，但論使用率和載客量最高的還屬地鐵，因為地鐵的存在能夠大大給人們的出行提供了方便。對地鐵的質量也是有著非常高的要求，施工技術的改善是刻不容緩的事情。特別是在復雜地質條件下，對地鐵的施工技術提出了更高的要求。在我國，地鐵一直以來都是載客量最高的“交通大戶”，隨著交通的不斷發展，地鐵數量也是越來越多。在這種形式嚴峻的情況下，地鐵怎樣提高施工技術已經成為了地鐵交通行業的亟待解決的問題。

2 我國阻礙地鐵施工的復雜地質條件

2.1 特殊的地質環境

形成特殊地質環境的原因是多方面的，主要有地下國道、城市地下地鐵、人工路堤、地下鐵路、地下公路和大量煤礦留下的采空區等。在這種特殊的地質環境下，地鐵的建設容易遭到破壞，地面結構發生變化造成的沉降原因和其他沉降后果。

2.2 復雜地質條件下地鐵施工的關鍵施工技術

復雜的地質有很多，主要包括云母頁巖、斷層、煤層氣、濕陷性黃土、泥石流、淤積層和巖溶和其他不利的地質條件。在這種情況下，地鐵建設會增加瓦斯爆炸，隧道坍塌和火災的可能性。這就要求施工人員必須采取有針對性的施工技術。當前地鐵施工主要采用鉆孔爆破法施工技術、千斤頂操技術、頂管法施工和盾構施工等地鐵施工技術。

2.2.1 鉆爆法與盾構法施工技術

在采用鉆爆施工技術施工中，在開挖前，應先計算鉆孔爆破施工參數，然后再計算鉆孔爆破施工參數。盾構隧道，但也在始發過程中，盡快完成土壓平衡。應注意的是，在挖掘過程中，還應制定和加強現場施工人員對相關數據的收集、統計、分析和控制。

2.2.2 頂管法施工技術

管道千斤頂施工技術適用于淡水富集地層或軟土地基復雜地質地鐵的施工，在這種復雜地質中，管道千斤頂施工技術的應用是十分必要的。傳統的施工技術很難建造得更好，通過鋪設管道，可以更好地完成這一復雜地質的施工。具體施工還是需要使用工程管道、起重設備和繼環器設備。

2.3 全斷面軟土或全斷面硬巖掘進

2.3.1 全斷面軟土掘進

全斷面軟土開挖一般根據不同地質條件，采取土壓平衡盾構機或者泥水平衡盾構機，一般淤泥質軟土由于透水性較差，多采用土壓盾構機，復合型地層根據透水性選擇盾構機，但一般砂層，如中粗砂、沙礫層自穩性較好地層選用土壓盾構，掘進效率較高，經濟性好，富水砂層、液化地層（特別粉砂、粉土含沙量較高的富水地層）應選擇泥水盾構機，沉降穩定，地層擾動小。過大江、大河等水量補給較好地層也應該有限考慮泥水盾構機，泥水盾構的穩壓要高于泥水盾構，可以平衡水壓，安全性高。軟土地層根據土層特性、埋深計算、推進形式（半倉、滿倉）計算土壓力進行挖掘，現在計算土壓力一般采用朗肯土壓力公式，但該公式計算的主動土壓力與被動土壓力相差較大，土壓力選擇范圍較大，為更好的選擇土壓力，應根據試驗段掘進確定，基礎壓力考慮計算的主動土壓力基礎上增加20%，后面土壓力根據滿倉掘進時停機的土壓力為主動土壓力，掘進壓力應高于此壓力，具體數據根據試驗段監測數據確定，以確保地面的穩定性。在淤泥、沙礫、砂卵石地層地層中掘進應采用快速掘進，停機保壓掘進的方式。當地層為全風化、強風化地層時，應盡可能保證加水量、采用較好的泡沫改良渣土，該地層一般含水量較差，粘性較好，加水過少、泡沫效果差的情況下會導致刀盤結泥餅。

2.3.2 全斷面硬巖掘進

全斷面硬巖是指盾構隧道的整個斷面Ⅱ類或Ⅳ類圍巖。它的穩性比較好，可以采取開放挖掘，但同時要注意以下幾點：（1）貫入度也是影響盾構施工刀具磨損的重要原因。過高的貫入度會增大盾構機推力，會使盾構機產生劇烈的顛簸，刀具壓力增大，會加劇刀具磨損，甚至崩壞滾到刀圈，過低的貫入度會導致刀具偏磨，進尺速度慢，影響口部施工進度，且較快的刀盤轉速會加速刀具磨損，在堅硬巖石掘進中應根據刀具廠家確定的刀具最大受壓能力來進行選擇貫入度，在保證刀具受壓不崩壞的前提下，推力應控制在合理范圍（1200t左右），減小刀盤轉速，增大貫入度，減小磨損;（2）跟進二次注漿、保證注漿質量。盾尾3-5環的二次注漿采用雙液注漿，配合盾構掘進，每5環做一次止水環，將后進水從盾尾后止住（花崗巖地層中的裂隙水較大），當水量無法控制時，采用開孔防水的方式進行掘進，在盾尾管片處、盾構機土倉隔板開孔處、盾構機徑向孔進行開孔防水，減小土倉水壓。（3）全斷面硬巖掘進過程中，石頭較多，容易發生沉倉，渣土攜帶困難，掘進過程中一定要旋轉螺旋機出渣，防止石頭沉倉磨損刀盤，如果刀盤前方來水較大情況下，可以增加高分子添加劑，減小水的流動性，增加攜渣額能力。

3 復雜地質條件下地鐵施工技術中存在的問題

施工人員和地鐵項目設計者不了解地鐵施工的技術規范和管理要求，不能對地鐵施工進行合理的指導和有效的實施。設計者、施工人員和管理人員施工經驗不足，是導致施工現場技術不夠規范和不夠系統化主要原因。現如今，我國有一些地鐵項目承包商由于自身缺乏資金，就將項目分包給施工單位。施工技術的準確性和關鍵點仍然存在較大漏洞，直接導致地鐵建設質量的急劇下降。再則分包單位施工過程中存在著原材料管理不到位的問題。對地鐵施工質量造成巨大影響，會增加地鐵的施工時間，而且會給企業帶來財務損失。

4 地鐵施工技術的具體措施及整改意見

4.1 政府對地鐵施工技術上要足夠重視，制定有利的政策方針

國家和政府需要從根本上對這些地鐵新技術所需的先進儀器與設備實行相應的優惠政策，以促進地鐵技術的發展。提高這方面的綜合效益。通過一定的政策促進地鐵施工技術，建立健全地鐵施工技術法律法規和相關政策。例如，在技術與質量相結合的同時，要采取相應的配套措施和保護措施，促進地鐵施工技術的應用與開發。目前來說，許多地區對施工技術獨立提供補貼，這都是很好的地鐵施工技術推廣政策，并且許多地鐵行業都應該作出積極反應。除此之外我們亦須設立施工技術型產品認證，以鼓勵建造和應用施工技術地鐵的參與。

4.2 明確相關施工技術發展計劃，做好施工技術設計規劃

應明確地鐵施工技術理念，制定科學、準確、詳細的地鐵施工技術規劃安排，充分利用廢棄設備重新加以改造，進行施工技術設計實驗，以便“變廢為寶”。地鐵的施工技術最好選擇可塑性強的新地鐵配置，以提高施工技術效益，地鐵應保證施工技術環保和綠色生態。提高環境的可持續發展效率，在進行施工技術設計之前還必須給予規劃設計人員符合地鐵設計原則的條件。利用環境因素來對施工技術因地制宜，是最有效的設計方式。

5 結語

進入21世紀以來，對于地鐵施工技術要始終貫徹以人為本的可持續發展思想，目前我國城市化的建設進度逐步在提高，所以對地鐵的需求也是在逐步上升，漸漸地就出現了地鐵技術出現的質量問題越來越多，這一問題是有關部門亟待解決的首要任務。綜上所述，隨著近年來我國城鎮化進程的加快，由于地鐵工程中的復雜性，使得施工的難度越來越大。對于建筑技術的參與和管理，應結合多年的地鐵施工經驗，出臺相應度標準化施工管理流程規范，結合當地特色，建立相應的獎懲機制，鼓勵施工單位大膽創新，寬容失敗，增大技術創新和變革，在施工過程中總結技術，不斷進步發展。因此，單純依靠交易施工經驗來保證施工質量是非常困難的。施工技術措施和施工安全，使施工技術和管理措施的應用成為一個重要的組成部分。

參考文獻

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