摘要：地铁作为现代城市交通体系的重要组成部分，在疏解城市交通运输压力，营造便利城市生活等方面发挥着关键性的作用。文章以城市地铁隧道建设为核心，将岩溶、土洞复合地层地铁施工作为研究重点，在科学性原则、实用性原则的框架体系下，从多个维度出发，明确岩溶、土洞复合地层地铁隧道盾构施工技术的应用模式，以期为后续施工活动的开展创造条件。
关键词：地铁隧道；岩溶土洞；复合地层；盾构施工技术
地铁与传统城市交通方式不同，是以地下运行为主的城市轨道交通模式，降低了对地面空间的占有量，避免了对城市生产生活空间的挤占，控制了地铁开发建设的拆迁成本。地铁修建于地底，减少了地铁运行过程中产生的噪音，对于城市绿色空间的维护创造了条件。同时地铁运量较大，与公共汽车相比，地铁运量是公共汽车的7到10倍，地铁行驶的线路与地面交通不产生重叠与交叉，这就使得地铁的通勤时间得到保障，增强了轨道交通的整体运输能力，满足社会经济发展过程中，对于城市轨道交通的发展要求[1]。为了确保城市地铁运行的安全性与稳定性，在修建过程中，需要根据相关技术指标，不断进行地铁修建机制的完善，文章以岩溶、土洞复合地层地铁隧道作为主要研究的对象，从多个维度出发，对盾构施工技术体系进行完善，以期推动地铁隧道在岩溶、土洞复合地层施工中的有序开展。
1.盾构施工法技术分析
盾构法作为暗挖法施工的分支，以盾构机械作为主要的技术支撑，通过相关机械在土层中的推进施工，对施工区域进行开挖操作，并在之一过程中采用盾构外壳结构以及管片作为主要的支撑结构，对施工区域进行必要的支撑操作，从而防止隧道盾构施工过程中发生坍塌事故，保证隧道开挖施工活动的开展。如下图所示：
通过对盾构机、运输设备以及地表施工设备的科学设置，在进行地底土壤快速挖掘的同时，通过运输设备实现渣土废料的快速输送，从而极大地提升了盾构施工方式的效率，满足了现阶段城市经济发展对于施工方法的高效化需求。由于盾构法独特的操作方式，使得其不受外部气候环境的影响，进行全天候的开发施工，保证开发建设的效率[2]。例如广州地地铁隧道修建的过程中，基于岩溶、土洞复合地层的实际情况，盾构机使用需要采取新的进洞技术、地中对接、长距离施工、急曲线施工等进行盾构施工，确保了广州地铁隧道施工的活动有序进行。
同时盾构法的应用环境为地下，因此其对于地表交通的影响较小，能够避免隧道开挖过程中，对于城市地面交通的影响，保证地面交通的流畅程度。并且从实际情况来看，盾构法能够将噪音、振动控制在合理的范围之内，进而减少对其他建筑物以及地下管线结构的不利影响，增强了盾构法自身的实用性。
2.岩溶、土洞复合地层中地铁隧道盾构技术应用所遵循的原则
2.1 地铁隧道盾构技术在岩溶、土洞复合地层中的应用必须要遵循科学性的原则。在地铁隧道盾构技术在岩溶、土洞复合地层应用目标的实现，要充分体现科学性的原则，只有从科学的角度出发，对地铁隧道盾构技术工作开展的现实意义以及技术操作流程，进行细致而全面的考量，才能够最大限度的使得地铁隧道盾构技术相关工作能够满足岩溶、土洞复合地层地铁开发项目的实际要求，只有在科学精神、科学手段、科学理念的指导下，才能够以现有的技术条件为基础，确保地铁隧道盾构技术相关应用工作的科学实现。
2.2 地铁隧道盾构技术在岩溶、土洞复合地层中的应用必须要遵循可操作性的原则。由于地铁隧道盾构技术工作对于环境要求较为严格，为了提升地铁隧道盾构技术工作自身的可行性与可操作性，使得地铁隧道盾构技术能够满足地铁隧道施工的技术要求，有效应对现阶段施工技术与隧道施工环境等方面的问题。需要相关技术人员在进行地铁隧道盾构技术方案与相关技术的设计规划的过程中，充分认识到这一情况，采取行之有效地应对措施。在保证地铁隧道盾构技术结果准确性的前提下，尽可能的增加地铁隧道盾构技术应用方案的容错率，减少外部环境对地铁隧道盾构技术相关技术操作的不利影响。
3.岩溶、土洞复合地层地铁隧道盾构施工技术应用
岩溶、土洞复合地层地铁隧道盾构施工技术的应用需要技术人员从不同维度出发，在科学性原则、实用性原则的框架体系下，确保盾构施工技术在地铁隧道施工活动中的有效应用。
3.1复合地层探测与处理技术
在地铁隧道盾构施工的准备阶段，技术人员要对岩溶、土洞复合地层的影响范围进行细致勘察，通过这种方式降低地铁隧道盾构施工的盲目性。具体来看，在岩溶、土洞复合地层探测过程中，技术人员要以结构底板下10m的范围内岩土面为界限，将岩面入侵到10m范围内视为高危区域，当岩面入侵不足10m，将其划分为低风险区，对岩溶、土洞复合地层危险区域的划分，对于后续盾构施工活动的开展有着积极的作用[3]。从过往情况来看，对于高风险区，在进行地铁隧道施工的过程中，要对盾构隧道外侧5m，底板下10m的范围进行处理，避免复合土层对于整体隧道施工的不利影响。同时在整个复合地层探测与处理的过程中，还需要采取地质钻孔勘察、地质雷达探测的技术手段，对岩溶、土洞的分布情况，洞体大小以及形状进行评估，借助于多元化的技术手段，实现地铁隧道施工的安全性与高效性。例如现阶段使用地质雷达探测复合地层，普遍采用25MHz、100MHz以及400MHz三类雷达天线，以地铁隧道为中线，按照1m的线距，在隧道中线以及隧道外侧布置探测线，构建起完整的岩溶分布监测网络，为后续施工活动的开展提供了较为准确的数据参考[4]。
3.2盾构施工技术应用
在完成岩溶、土洞复合地层探测工作之后，盾构施工需要立足于已获得各项数据参数，进行各项必要的准备活动，在实际施工阶段，技术人员要实时调整施工进度，根据探测到的数据，完成对盾构施工方案的优化，在保证盾构掘进速度的前提下，确保掘进工作的质量，避免出现安全问题。在掘进过程中，将土压设定在开挖前段土略微隆起0.5-2mm，对于掘进速度，考虑到复合土层的特殊性，通常控制在2cm/min，这样的速度减少了盾构机掘进过程中对于地层的扰动，确保了地层结构的稳定性。在进行注浆的过程中，要在科学性原则与实用性原则框架下，确保注浆量与注浆压力复合岩溶、土洞复合地层的实际情况，在实际操作中，将同步注浆量控制在6-8m?的范围内，对于滞后盾构掘进5环进行双液浆加强注浆，注浆压力控制在0.5Mpa。由于盾构机掘进过程中，对于刀具的损伤较大，为了避免刀具损伤对整个隧道施工的不利影响，技术人员需要对盾构机刀具进行必要的检查与更新。在掘进过程中，要进行盾构机开仓位置的评估，一旦确定开仓位置，需要进行必要的加固处理。在掘进过程中，如果发生盾构机刀具损伤并无法在预定区域更换的情况，需要根据地层条件，采取带到换压的技术操作手段，对损伤刀具进行更换处理，确保盾构机始终处于良性的运作状态，满足隧道施工掘进工作的需求。
4.结语
岩溶、土洞复合地层中地铁隧道盾构施工技术的应用对于提升地铁隧道工程的环境适应能力有着极为深远的影响。文章在全面分析盾构施工技术原理以及优势的基础上，在科学性原则、实用性原则的框架体系下，从不同的维度出发，针对于岩溶、土洞复合地层的特点，逐步形成现代、高效的地铁隧道盾构施工技术体系。通过这种方式最大程度的发挥盾构施工技术能力，克服岩溶、土洞复合地层对于地铁隧道施工的不利影响。
参考文献：
[1]石正光.上软下硬地层盾构施工技术分析[J].工程技术，2016（10）：7-7.
[2]周维.上软下硬复合地层盾构施工技术[J].中华建设，2015（10）：170-171.
[3]梁桥欣，魏礼，何省.南宁地铁复合地层盾构施工关键技术[J].铁道建筑，2017,57（10）：109-111.
[4]夏杰，徐润泽，乔书光，张绍辉.圆砾泥岩复合土层盾构掘进控制技术探讨[J].现代城市轨道交通，2017（1）：32-35.
论文作者:魏军涛
论文发表刊物:《防护工程》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/13
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