摘要：随着我国经济水平的快速发展，城市化建设的效果也十分显著，使地下铁路得到了高效发展，为我国交通运输奠定了良好的基础。目前，我国盾构隧道工程建设具有距离长、直径大的优势，已经成为了世界强国，但在建设地下轨道时，需要面对多种因素的影响，其中包括地铁换乘、既有线路以及线路交叉等，需要合理解决现有问题，保障盾构隧道下穿工程的顺利施工。本文主要对盾构隧道下穿既有线施工控制技术进行分析探究。
关键词：盾构隧道；既有线；施工技术；施工控制
盾构法作为机械化的施工方式，在地铁施工中得到了广泛的应用，盾构施工具有劳动强度低、不影响周围环境、掘进速度快等优势，也在应用过程中也存在着一定的弊端，掘进过程土压值过低或土方超排会影响到结构物，并且造成一定程度的地面沉降，需要在施工中重点关注，并在盾构隧道下穿既有线施工时控制好参数，制定完善的方案进行解决，进一步保障施工安全。
1盾构隧道下穿既有线施工对公路与铁路所产生的影响
1.1 对既有公路所产生的影响
铁路隧道在施工中对公路路面与路基所造成的破坏是影响既有公路的主要表现。公路路面与路基是相辅相成的，铁路隧道在施工中，由于路基受到一定的影响，以致于路基上方土层出现变形，这一现象的出现，必然会影响到路面，最为典型的例子是公路路面出现破碎与变形。
1.2 对既有铁路所产生的影响
盾构隧道下穿既有线施工对既有铁路所产生的影响主要表现在铁路路基、铁路路线以及列车运行等几方面，其中表现最为显著的是对路基所造成的影响。若在隧道施工中没有选择科学的施工方案，很可能会出现路基下沉的现象，以致于铁路排水系统遭到破坏。在开挖铁路隧道时，造成地面下沉的可能性较大，并且地表覆盖层的密度下降，铁路路基沉降过程中也应并不均匀【1】。
2 盾构隧道下穿既有线施工控制措施
2.1 做好施工前的准备工作
在盾构隧道下穿既有线施工中，提起做好准备工作，可以有效避免交叉施工可能会出现的问题，并加强了施工的安全性。准备工作主要是通过勘察施工现场的周围环境，水文地质以及气候条件等，并明确施工过程中会出现的问题以及该问题会对既有隧道造成的影响，根据所考量的综合条件，制定盾构隧道下穿既有线施工方案。可以分为几个方面分析隧道结构，首先，公路运行中路基出现塌陷与变形的现象，会造成怎样的影响。其次，在衬砌出现裂纹、裂缝时，路基的混凝土结构是否会出现变化，并对混凝土的荷载能力造成影响。最后路基发生变形，但该现象的出现并不会影响公路的安全。施工前的准备工作不仅包括分析既有隧道的结构，还需要深入分析既有隧道结构的外力因素，例如结构衬砌在施工中会不会和发生下沉、变形等问题，对结构产生变化的原因进行深入分析，结合所出现的因素，对结构特征、变形以及地质条件进行分析探究，并在此基础上进行合理判断【2】。
2.2 制定地基加固措施
地基加固作为盾构隧道下穿既有线施工中的重要步骤，是保障地下管线与地面建筑的关键性防护措施。想要减少地层的松动，充分发挥出地基加固的作用，应运用正确的地基加固方式，有效粘结大颗粒土，填充土体中所存在的空隙，并在一定程度上加强土体的稳定性，尽可能的从根本上降低地表沉降【3】。现阶段，我国通常会选择注浆加固地层法与基础托换法，这两种方法进行盾构隧道下穿既有线施工。这两种地基加固方法都具有对应的施工实例，基础托换法再在施工时，需要较大的规模，给施工造成了一定的难度，与其相比较，注浆加固地层法在施工中相对简便，可以有效加强地层的防渗性能并提高地层的强度，因此，在盾构隧道下穿既有线施工中出现地层沉降或土体松动时，可以应用注浆加固地层法进行地基加固。还可以将数值模拟应用到施工中，更简便的找出拿个区域会出现较高的松动性，并且沉降程度较大，对该区域进行重点关注，在普通情况下，地面到隧道下方三米是最为适宜的注浆深度，与此同时，还需要考量到盾构隧道结构底板下是否具有两到三米的松散填土，为了实现预期的注浆效果，需要根据地质和周边环境情况制定注浆加固方案【4】。
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2.3优化盾构掘进参数
参数控制是推动盾构隧道下掘进的主要方式，其中参数控制主要为刀盘扭矩、掘进速度、推力、渣土改良、土压值、出土量、同步注浆量等。这些参数具有独立性，但也具有密切的联系。在控制盾构掘进时，需要相辅相成的完成，掘进参数的优化，合理控制盾构机推进时轴线的位置，使其在合理的范围内，并在一定程度上使地层的变形问题得到缓解。控制地表变形是对优化参数组合的表现，在这过程中，需要结合先进监测手段，整合地表沉降的数值与所检测的数据内容，进行对比，并引导下一步的掘进工作，使盾构隧道下穿既有线施工得到保障【5】。
2.3.1 盾构掘进速度
掘进速度作为盾构机在掘进中的主要参数，需要获得相关人员的重点关注，在选择掘进速度参数时，应避免土壤与刀盘刀具之间出现挤压关系，保障两者的切削关系。过度的挤压会直接影响前仓压力，使仓内外出现较大的压力差，扰动地层，甚至会出现沉降现象。通常情况下，可以将盾构隧道下穿既有线施工速度控制在25min/mm左右，但在盾构机纠正偏差时可以选择偏小的掘进速度，选择速度时并不存在固定的定数，主要原因是地下存在复杂的结构土壤，在掘进时，需要对周围环境进行考量，尽可能避免扰动土层。
2.3.2 盾构掘进中同步注浆
注浆作为盾构隧道下穿既有线施工中的重要环节，可以对地表沉降进行合理控制。同步注浆主要是在盾构隧道下穿既有线施工中利用同步系统填充刀盘开挖与管片之间的空隙，壁后注浆在施工中的主要作用是填充管片壁后孔隙减少沉降，管片防水和固定管片。单液型浆液在注浆过程中的应用十分普及，其主要成分包括粉煤灰、水泥等材料，通过搅拌机制作浆液。注浆过程中还应注意注浆压力。实际操作与理论理解有着明显的区别，实际操作的注浆量要高于理论注浆量，但也需要依据地质条件，进行最后的确定。
2.4 完善土体改良
保障螺旋输送机顺利排土是土体改良的有效途径，根据地质情况选用渣土改良剂，可选用膨润土或可以将高浓度的融入到渣土中，在提高抗渗性基础上增强渣土的流动性，减小刀具磨损和扭矩过高及刀盘结泥饼。膨润土与水在合理的比例混合后，形成泥浆，应将泥浆控制在20%左右，泡沫剂注入，原液比例浓度控制在2.5～3.5，并通过在盾构机上的泡沫和膨润土管路系统注入，实现土体改良。
2.5 监控测量
监控测量工作在盾构隧道下穿既有线施工中是非常关键的工作步骤，监控测量的主要目的是对地表的沉降、周围建筑物的异动进行监测。在施工过程中应将检测项目与本文所提到的项目进行组合，使其成为紧密的监控系统，并将所出现的现象直接反映出来，优化盾构掘进参数，保障盾构隧道下穿既有线工程的顺利进行。
3结语
综上所述，是对盾构隧道下穿既有线施工控制技术进行分析探究。盾构隧道下穿既有线施工控制技术具有技术性强、综合性强以及专业性强的优势，但也具有相应的施工难度，需要做好施工前的准备工作，制定地基加固措施，完善土体改良，优化盾构掘进参数，并积极开展监控测量工作，使盾构隧道下穿既有线工程得到保障，为盾构隧道下穿既有线施工奠定良好的基础。
参考文献：
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[4]万俊峰.盾构在富水粉细砂层中长距离平行下穿有压敏感管线施工控制技术[J].隧道建设，2016，36（4）：439-443.
[5]吴全立，王梦恕，朱磊，等.盾构近始发端头下穿既有地铁线路的综合施工技术研究[J].现代隧道技术，2016，53（4）：134-142.
论文作者:周路鸣
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/24
标签：盾构论文; 隧道论文; 路基论文; 地层论文; 注浆论文; 铁路论文; 地基论文; 《基层建设》2019年第3期论文;