摘要：为了更好的缓解城市地面交通压力，逐渐涌现出更多的地铁工程，有效的缓解了城市交通紧张的局面，降低了城市污染，提高了城市交通有效性。但是，地铁工程施工与地面工程相比具有明显的区别，地铁施工质量很大程度上受地质条件环境影响，不同的地质条件必须要选择不同的施工技术，尤其是在复杂地质条件下。基于此，本文就从复杂地质条件下的地铁施工技术展开分析。
关键词：复杂地质；地铁施工技术；要点
1、复杂地质条件下加强地铁施工技术的必要性
城市化进程的逐渐加深，使得城市交通日益紧张，为缓解此现象更多的地铁工程建设被提上日程。地铁与普通交通方式相比具有环保、快速、节能以及安全等优点，不但可以有效缓解城市交通压力，同时还可以减少城市污染，对提高城市居民生活质量具有重要意义。地铁工程主要修建于地下，其施工过程与普通地上工程具有明显的区别，受地质条件环境影响更大。在地铁工程修建过程中，因为工程线比较长，会遇到各种不同的地质条件，不同的地质条件对地铁工程施工带来的影响不同，有的可以进行施工但是有的就不利于工程施工。尤其是一些比较复杂的地质条件，在施工时必须要针对实际情况来选择确定施工技术。
随着我国地铁工程的快速发展，地铁施工技术逐渐由明挖法发展成为现在的明挖法、暗挖法、盾构法以及浅埋暗挖法等多种施工技术并存的地铁施工体系。如果在施工过程中遇到地质比较复杂的施工条件，需要具体问题具体分析，根据不同土质特点采取不同施工技术，以此来确保工程能够在满足施工质量要求情况下顺利进行。
2、复杂地质条件下地铁施工技术的要点
2.1盾构法施工技术
如果地铁的施工环境存在各种复杂的工程地质以及水文地质条件，可以选择盾构法。现代的盾构对其复杂条件有很大的适应性。不仅能够修建小断面的区间隧道，也能够对大断面的车站隧道进行一定程度的修建。而且其施工速度较快，能够很好的控制地面沉降。采用盾构法进行施工时，首先在盾构法隧道的起始端和终端各建一个工作井，然后保证盾构在起始端工作井内安装就位。通过依靠盾构千斤顶推力将盾构从起始端工作井的墙壁开孔处推出。盾构在地层中沿着设计中轴线推进，在推进的同时不断出土和安装衬砌管片。并及时地向衬砌背后的空隙注浆，防止地层移动和固定衬砌环位置。最后盾构进入终端井并被拆除，如施工需要，也可穿越工作井再向前推进。
2.2浅埋暗挖施工技术
浅埋暗挖施工技术主要适用于城市地铁隧道修建时，松散土质围岩条件环境下，并且隧道直径与隧道深埋相当或者偏大，保证其在施工过程中能够顺利进行施工。此种施工技术在地铁工程建设中的应用，可以利用短时间内土层具有的自稳能力，并适当增加支护措施，进而形成密贴型薄壁支护结构的不开槽施工技术方法。另外，浅埋暗挖施工技术还具有自身的应力检测系统，有效的将劈裂注浆法应用到地铁工程施工中，逐渐成为地铁建设中广泛使用的一种施工技术。
2.3钻爆法施工技术
由于我国地域条件复杂，尤其是重庆、青岛等城市的地质条件是具有坚硬的岩石地层。在这种地质条件中可以采用钻爆法开挖以及喷锚支护的方式进行地铁的修建工作。在钻爆法的施工过程中，如果遇到不良的地质地段，需要采用注浆、钢架、管棚等初期支护手段。其爆破技术包括光面爆破、顶裂爆破等技术。并且在施工过程中要做好及时测量的工作，并反馈工作信息，检测施工过程中岩石的支护措施是否合理。其防水过程主要采用截、堵、排等方法。
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2.4辅助施工技术
2.4.1注浆法。注浆法是地铁工程施工中比较常用的一种辅助施工技术，主要适用于软土层施工地质条件。此种施工技术可以加固地层和增强结构防水性能，可以有效防止隧道开挖过程中坍塌、陷落以及沉降等情况的发生。
2.4.2高压旋喷法。此种施工技术主要适用于辅助浅埋暗挖以及盾构施工，觉有加固地层的作用，一般在软弱地层地质条件下应用。
2.5混合施工技术
在不同地质条件下进行地铁隧道的施工，必须要根据实际需要来选择确定施工技术，很多情况下可以混合施工技术，即在施工过程中选用两种或者两种以上的施工技术方法。混合施工技术与单一施工技术相比，在施工时具有更强的灵活性，如将盾构法与暗挖法结合进行施工，或者是浅埋暗挖法与明挖法结合施工等。
3、实例探析某地铁区间上软下硬地质条件下的盾构施工技术
某城市地铁区间左线里程长度1662.077m，右线里程长度1752.073m，盾构隧道总长3414.15m，区间设有一座风井。
3.1施工技术
该段区间隧道区间右线主要为中风化钙质板岩，自稳性较好，且岩层单一。而区间左线主要穿越上软下硬不均匀岩层，上部为全风化岩层或局部位置有砂卵石层侵入，下部为中风化钙质板岩层，属于典型的垂直方向上软下硬复合地层，下面本节主要通过地铁盾构在该工程地层转换时的施工措施进行具体分析：
3.1.1由于该工程存在由全断面硬岩进入软岩的地质情况，盾构的推进状态要由敞开式或半敞开式向土压平衡状态转换，需根据计算出来的土压力来设定土压来确保掌子面土体的稳定，同时调整同步注浆量及注浆压力，调整各区域油压差，改变千斤顶的合力位置，同时放慢推进速度。
3.1.2换刀：换刀作业需要选择合适的地点、时间、并要采取相应的措施。在这种地层条件下换刀前必须选择合适的地层，如果地层为砂卵石、软岩地层，这些地层自稳性较差或者临近有建筑物，必须提前对土体采用合适的方法进行加固处理来确保换刀作业的安全性。
3.1.3经常观察掌子面围岩变化情况，要根据地质剖面图，随时监控土的性质确定转换界面，根据不同的地质状况选用不同的刀具配置模式。另外，在不同转换界面要加强地表沉降监测的频率，并根据监测反馈信息及时调整盾构在掘进过程中的参数。
3.1.4在上软下硬不均地层中掘进时，一般采取向土舱内注入膨润土的方式，可以对软层起到一个泥模的作用，使土舱内的高压空气不易逸出，可有效防止上面软岩地层的坍塌，如遇到砂卵石及全、强、中风化泥质粉砂岩的掘进中，主要是可以稳定开挖面，防止刀盘产生泥饼，并降低刀盘的扭矩。一般采取分别向刀盘面及土舱内注放泡沫的方法进行渣土改良，必要时可向螺旋输送机内注入泡沫。
3.2施工效果
3.2.1刀盘的刀具磨损均属于正常磨损，没有产生严重的刀具崩刃现象；
3.2.2在此区域段掘进时，没有发生过掌子面坍塌现象，出土量正常，地表的沉降均在规范的允许的范围之内，并安全、高效地完成了开仓换刀作业；
3.2.3盾构姿态控制良好，从已完成施工的隧道复测结果来看，其高程、中心误差均在±50mm之内。
结束语
现代城市交通体系离不开地铁，在地铁工程的施工过程中会面临着各种复杂的地质条件，针对不同地质条件选用合理的施工技术以确保地铁工程的施工质量是现今乃至今后一段时间地铁工程施工发展的重点。
参考文献
[1]代超.城市轨道交通地铁工程施工技术及发展[J].工程技术，2017.
[2]沈辉，程新.地铁工程施工技术管理与技术创新的思考[J].工业c，2016.
论文作者:张宇明
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期
论文发表时间:2018/8/31
标签：盾构论文; 施工技术论文; 地铁论文; 地质论文; 地层论文; 条件论文; 条件下论文; 《建筑学研究前沿》2018年第10期论文;