摘要：众所周知，盾构隧道施工过程复杂，并且在施工期间常常遇到各种施工问题。结合现阶段对复杂地质条件下盾构施工的研究成果以及施工中面对的多种复杂地质情况。为了进一步深入解决在复杂的施工环境和地质情况下盾构隧道施工常遇到的问题，本文结合隧道盾构施工基本原理和特点分析，对隧道盾构工程施工期中遇到的问题，给出了相应的应对措施，为类似工程实践提供参考。
关键词：隧道盾构施工；问题；处理措施
1导言
近年来，为了适应城市的现代化建设和满足城市居民不断增长的出行需求，全国各地的地铁建设不断发展，为人们的出行提供了巨大的保障。然而，在地铁隧道建设中关于引进盾构法所带来的问题不容忽视，如何加强盾构施工的安全性应是研究的重点。
2隧道盾构施工基本原理和特点
2.1盾构施工法的原理
使用盾构机，一方面控制开挖面以及周围土体，不发生失稳坍塌，另一方面进行隧道掘进、出渣，且在机内拼装管片形成衬砌、实施壁后注浆，进而实现，不扰动周围土体而修筑隧道的方法。所谓“盾”指的是控制开挖面稳定性的压力舱和刀盘、支护周围土体的盾构钢壳，所谓“构”则是指构成隧道衬砌的管片和壁后注浆体。盾构法施工作为当前地铁施工的主要方法之一，其原理即在尽可能，不扰动围岩的基础上完成地铁隧道的施工，以期最大限度地降低对地面建筑物以及地下埋设物的影响。为达到这一预期目标，除利用压力舱内泥土或泥水压力，来平衡开挖面上的相互作用以外，亦可以使用土压力及水压力刀盘和盾构钢壳，从而被动地实现支护作用.
2.2特点
首先，施工精度要求比较高。与普通土木工程不同，盾构施工中管片制作精度要求比较高，近似于机械制造的程度。因为隧道断面是固定的，所以隧道轴线的误差和管片装配的精度要求也相对比较高。
其次，盾构施工存在不可逆性。隧道盾构施工前期准备工作是非常重要的，一旦出现问题只能通过辅助施工措施解决。由于管片外径比盾构外径要小，要后退时需要拆除装配好的管片。另外，盾构起着保持开挖面稳定等等作用，一旦后退会使开挖面失稳，会引起一系列安全问题。
3隧道盾构施工几个问题
3.1管片渗水问题
管片自身存在的质量问题。在管片出厂生产时，密封垫沟槽部位的混凝土，如果不密实存在有气泡、水泡等质量缺陷时，在拼装完成管片后，水会绕过密封垫，从气泡水泡孔处渗漏进来从而导致管片渗水；管片止水条出现脱落。实践生产过程中，管片间如果发生了碰撞，导致止水条发生脱落或断裂，会导致密封垫无法形成闭合的防水圈，进而导致管片的渗水现象；管片与盾构的姿态不佳。管片与盾构的姿态不佳，直接会降低管片的拼装质量，导致管片间的错位，相邻的管片止水带未能正常压紧吻合，从而引发管片的漏水；管片衬背注浆不饱满。当管片衬背注浆不饱满时，如果管片密封条贴合并不是完全密实，管片顶部如果存有积水，便会在密封垫压实比较薄弱点出现渗漏现象。
3.2地面沉降问题
地面沉降主要是由于施工过程中开挖面的应力释放和附加应力等引起的地层变形。由于盾构施工是在岩石体内部进行的，所以无论开挖的深度大小，都会对岩体周围的土层产生扰动，从而影响地表形态。导致地面沉降的原因有内外因之分，主要包括以下几点：地质条件：据研究表明，盾构施工对地表沉降的影响应地层状况而各异；土体性质：不同性质的土体对地表沉降的程度也不同；覆土厚度h和盾构外径d：最大地面沉降随覆土厚度h和盾构外径d的比值即h/d的增大而减少；地下水位变化：施工过程中的地层中水位的变化也会导致地层变形，引起沉降现象发生；盾构施工姿态：盾构推过程中，土压仓压力过大或过小都引起地层沉降；若注浆不及时或注浆量不足都会引起地层变形。
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3.3联络通道处成型隧道问题
因为联络通道位于隧道内部的最低点，实践中尤其是那些采用“V”型纵坡设计的隧道区间，一般情况下，联络通道处于隧道纵坡拐点处附近。如若隧道区间平面曲线也位于该曲线上时，隧道便位于线型控制最不利的位置点，一旦盾尾间隙、转弯环管片点位选择、推进油缸行程差不能够精准的匹配地铁区间后期线性时，将导致盾尾内的管片脱出盾尾后的管片，进而导致错台、错缝、挤裂等现象的发生。
4隧道盾构施工问题的处理措施
4.1设置正确的盾构参数，以确保始发掘进系统的稳定性
盾构机的正常运作需要平稳的环境，因此需要实时对相关作用力进行测算，确保作用力大小维持在合理的范围内，确保不超出参考系数。实践中具体的参数应由地质测量而来，唯有保持参数的稳定，才能确保盾构施工的进程与质量。应当以土质、埋深为主要依据，然后依据水土合算方法，计算出理论的土仓压力，与此同时制订出恰当的土仓压力，以设置土仓内平衡的压值。保证盾构机掘进过程的平稳，确保标准参数设计，防止意外发生，确保质量达标。
4.2对管片的破裂损坏风险进行有效规避
首先，为了保证管片材料的质量，需要在施工材料采购过程中就必须对采购环节进行监督管理，确保施工材料的合格性。然后就是进行管片拼装，在进行管片拼装操作时，需要针对第一换的拼装进行有效检查平整度，在鞋面的拼装环节期间，都要进行前一环的拼装平整度检查，保证其每一环都拼装合格。最后，需要针对管片环脱离盾尾这项施工操作进行二次加固，在加固工作中，需要将管片与螺栓及你想那个有效链接，确保椭圆度及环、纵缝施工符合相关的工程标准。最后将施工过程中对管片的破裂损坏风险进行有效规避。
4.3盾构法施工中控制地面沉降的措施
盾构法施工不可避免的会影响地面的沉降，为确保地面沉降不会导致工程事故，必须要控制好注浆时间、剂量、压力等参数，尤其是要对浆液的配合比要严密参照相关标准执行，以确保注浆的效果。实践中可采取多次压浆的方法，该方法是避免施工中地表发生剧烈沉降的最优方法；其次，正面支撑并辅助以合理气的压值，也可以有效地避免土体发生坍塌；此外，还需把握好开挖面的出土量，不得多挖或少挖，及时控制好局部可能出现的超挖情况。确保地面沉降在可控范围内。
4.4加强隧道盾构环保技术
施工过程中注意周围环境，如围岩的影响和开挖引起的地表沉陷。为了有效地控制地面沉降，以最低限度产生对周围环境的影响。在施工全过程中，根据粉尘、污水、噪声和固体废弃物等环境因素的客观存在，实施污染防治全过程，尽可能减少或防止对环境的不利影响。预防为主，宣传引导，全面规划，合理布局，提高技术，节约资源，为企业争取最好的经济效益和环境效益。严格遵守国家和地方政府关于环境管理的法律、法规。
5结论
总之，随着城市地铁工程项目的不断兴建，人们的交通出行越来越方便快捷，盾构法施工因其多方面的优势，已经成为地铁实践施工中最常采用的施工方法之一。盾构法施工过程，工序时间较短、持续工作时间较长，能够实现现场的流水施工作业，因此实践中对施工相关人员素质也提出了较高的要求，相关从业人员因不断参加继续教育，不断加强理论学习于施工实践，相关人员因不断加强施工质量的控制，并制定出切实有效的质量控制措施，唯有这样才能确保隧道施工质量、以及盾构法施工的安全。
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论文作者:马宝龙
论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期
论文发表时间:2018/1/20
标签：盾构论文; 管片论文; 隧道论文; 地面论文; 地表论文; 地层论文; 过程中论文; 《基层建设》2017年第32期论文;