復雜地質條件下地鐵盾構施工關鍵技術研究

陳文海

【摘要】隨著經濟深入發展，我國城市化進程不斷加快。在城市建設中，交通運輸至關重要。而城市軌道交通在緩解交通壓力、節約城市土地資源上發揮著重要作用。但是，由于地下空間的復雜性，給城市地鐵工程建設帶來較大的困難。對此，本文著重論述在復雜地質條件下地鐵盾構施工關鍵技術，以期為相關人員提供參考。

【關鍵詞】復雜地質條件;地鐵;盾構施工

地鐵建設中常用的施工方法為盾構法，其暗挖施工方式有效避免了對地表環境的破壞和對人們日常出行生活的影響，且大大提升了施工效率，節約了施工成本。而在地鐵盾構施工中，要根據具體施工環境，合理設計施工方案，做好質量控制和安全控制，保證施工的有效性。同時，應遵循靈活、科學、合理的原則，考量各種復雜地質條件，制定有效的應對措施，從而妥善處理復雜地質條件帶來的風險和問題。

一、盾構法的概述

（一）施工原理

在地鐵建設中，盾構法是一種常見施工技術。其主要原理為利用盾構機械進行地鐵施工。通過用暗挖的方式在地層中打通出隧道或者管道來完成施工任務[1]。盾構法是各種機械組合起來開展自動化作業的隧道挖掘方法，這個建設過程專業性強、技術要求高、建設速度快且施工質量高。不僅可以節約成本，而且暗挖方式避免了地鐵建設給人們出行帶來的不便。

（二）特點

盾構法的特點有很多，概括起來為三點：第一，環境影響小。地鐵盾構法在地下施工，對地表植被、土壤、空氣等環境因素影響小。且施工過程中產生的噪聲和振動相對較少，不會造成噪音污染。第二，精確度高。地鐵盾構法大多數使用的是機械作業，避免人為干擾，相比于傳統施工，精確度高。同時，地鐵盾構使用的主要機械是盾構機，盾構機是一種集控制工程、機械工程、測量工程等多學科為一體的綜合性智能機械，具有超高的精度[2]。第三，成本低。在地鐵建設中使用盾構法，可以有效節約生產成本。如果技術人員具有豐富的操作經驗，那么所需要的人員數量將大大減少，進而降低人力成本。而將盾構法貫穿于施工始終，長期使用也能有效降低盾構機的成本。

二、盾構法施工工藝流程

（一）前期準備

使用盾構法時，地鐵建設人員要做好前期的施工準備，保證后續施工的有序性。一般來說，前期準備工作包括監測環境、規劃方案、管控施工現場、檢查機械設備、安排人員等。首先，利用檢測儀器對施工環境進行檢測，全面掌握地質結構、土壤結構、地下水位線等。在此基礎上設計和規劃方案，保證施工方案符合實際要求。同時，應編制組織及人員分工表，明確人員責任，做好三通一平的管控，機械設備等的調試等，確保盾構的順利始發。

（二）試推

試推工作是盾構施工技術正式運用的前提，起到緩解作用[3]。主要在于測試施工環境是否和盾構施工相符合，從而進行盾構法的可行性研究。通常情況下，試推工作的對象在一百米左右。在試推時，要全面掌握建設對象的數據和內容，進而合理設置盾構參數，保證技術交底和施工成效，實現良好的施工效果。

（三）掘進

通過盾構機油缸頂進盾構機前行，同時刀盤旋轉切削土體并根據土倉壓力的大小調整螺旋輸送機出土量，待盾構機油缸達到行程時，開始拼裝管片，拼裝完成后進行下一環的施工。如此循環施工直至接收端。同時，在施工過程中要做好同步注漿及二次注漿，并且要根據現場施工情況，靈活優化和調整參數，對復雜地質情況進行全面監控，一旦出現不良操作后果，則第一時間作出反應，采取應對措施。調整盾構機參數，合理開展盾構作業。

（四）出洞

地鐵盾構出洞危險系數很高，因此需要加強出洞順序的嚴格把控。對于出洞而言，施工人員應確保出洞位置的準確性、接收端洞門密封的良好性，從而保證洞口的安全、科學。

三、復雜地質條件下地鐵盾構施工管控措施

（一）做好施工前控制

在復雜地質條件下，地鐵盾構施工需要考慮到各種各樣的影響因素，否則很容易出現施工問題。首先，在施工前做好管控工作。對前期工作進行整體控制，首先，全面勘探建設線路中的地質情況，掌握地質中土壤結構、水位結構、地層結構等方面數據，進而根據不同地質情況設計不同的應對措施，保證盾構施工的順利開展。同時，對于復雜地形中進行加固或支撐等部分，還應多加注意和深入勘察。掌握各項數據，在此基礎上開展施工。這樣才能有效避免施工問題和風險的產生。此外，堅持靈活處理和科學決策原則。當碰到與預想情況不同的復雜地質施工狀況時，要靈活調整施工方案，采取科學的施工技術，這樣才能盡可能減少復雜地質對地鐵盾構施工的影響。做好技術交底工作，包括隧道加固和穿越鐵路建設等方案設計內容，綜合考量施工風險和問題，從而保證施工效果。

（二）充分了解盾構機械

在盾構地鐵施工中，盾構機至關重要，是整個盾構施工的核心和關鍵。因此，施工人員要合理應用盾構機，保證施工質量。要想充分發揮盾構機的作用，技術人員必須充分了解盾構機，擁有豐富的操作經驗和專業的操作能力，并對盾構機的性能有全面且充分的了解，這樣才能達到施工要求，高質量完成施工任務，有效節約施工成本，提升施工效率。

（三）合理設計施工方案

根據相關地鐵盾構工程資料來看，在復雜地質條件下開展地鐵盾構使用建設難度較大，對技術要求較高。同時，伴隨著較大的風險和諸多技術難度。在這種情況下，施工決策的不合理將會導致整個建設工程的失敗。因此，為了保證地鐵工程建設的質量，管理人員要嚴格規劃和設計盾構施工方案，使之與整體施工方案相適應。并能夠應對各種地質狀況，避免不良風向和問題。同時，將技術人員和管理人員集中起來，共同討論方案內容，將不同的地質條件充分考慮起來，制定科學有效的應對方案。這樣，才能第一時間作出反應，合理應對復雜地質問題，保證施工的有序性和合理性。此外，根據相關施工標準和盾構法應用原則，科學管控施工過程，保證施工品質。

四、結束語

綜上所述，在地鐵盾構建設中，由于復雜地質的影響，會產生諸多施工風險和問題。因此，在施工前期要做好充足的準備，考量各種復雜地質帶來的后果，制定相應的應對措施。并加強各方面的管控，避免施工過程中產生的不必要問題。同時，選擇科學施工方案，做好施工決策，保證地鐵盾構施工的有效性。這樣才能提升地鐵施工質量和品質，促進工程建設的順利完成。

參考文獻：

[1]吳道沅. 復雜地質條件下地鐵盾構施工關鍵技術[J]. 工程技術研究， 2020（14）：2.

[2]朱建輝. 復雜地質條件下地鐵隧道盾構施工技術方案研究[J]. 市政技術， 2021， 39（5）：4.

[3]江楓. 復雜地質條件下地鐵盾構隧道施工要點探究[J]. 經濟技術協作信息， 2020（2）：1.