叶乐
中铁广州局三公司 广东省肇庆市 526020
摘要：随着我国经济建设不断发展，城市化建设发展呈现出新的建设趋势。为了适应城市化交通建设需求，大量的城市开启了地铁工程建设项目。对比传统的地上建筑工程，地铁工程容易受到地质环境影响，且施工质量和技术如土压盾构施工技术也需要结合现场环境进行调整。在复杂地质条件环境下，如何实现地铁建设施工，成为给当代我国地铁工程建设的重要难题。本文针对当地复杂地质环境下，盾构法施工技术进行探究，希望能够为相关施工单位提供参考借鉴。
关键词：地铁；复杂地质环境；土压盾构施工
对比传统的地铁工程项目，施工技术和施工管理都对整个工程影响极大。要想在复杂的地质环境下完善施工质量，需要相关单位加强施工技术管理。就我国建设环境和技术而言，我国当代地铁盾构建设技术较为单调，且缺乏更为规范化的建设标准和质量要求，在此环境下，地铁施工建设的质量和安全性对整个建设工程后期运行有决定性作用。笔者结合相关地铁施工案例，对当前我国地铁施工中存在的工艺技术问题，安全建设问题和施工管理等方面进行分析，以期能够创新施工技术经验，优化土压盾构施工技术提供参考。
1.在复杂地质环境下，做好施工技术研究的重要性
随着我国城市化进程的不断推进，交通建设成为推动城市经济建设的关键。在此环境下，地铁建设成为缓解城市交通和优化城市形象建设的重点。
对比传统的交通运输工具，地铁具有准时性、环保型、节能型和安全性等优点，其在提升城市各项交通经济建设时候可以降低城市污染，且地铁工程建设地下，不会产生大量的有害气体威胁城市环境，对于环境城市压力和提高城市居民生活水平有重要的意义。同样，由于建设地点在地下，因此施工十分容易受到地质环境的影响，在修建过程中不免会遇见很多技术难题和施工难题。对此，需要施工单位采取有效的建设措施和方案，一方面加强地质质量，另一方面提升内部地质支撑环境。不过，其施工技术还需要结合施工建设环境和要求。
在施工建设中，最突出的工艺就是地铁盾构技术，此技术在盾构设备制造和相关管片生产、防水施工中有着重要的特征作用，笔者现结合施工案例，对其技术进行分析。
2.案例建设分析
本文研究的案例是深圳市三期轨道工程建设项目，其建设区域和深圳河比邻。在整个地质环境建设中，区间下浮花岗岩区，且其中花岗岩基层相关的风化岩中存在风化现象，这对整个建筑层的基础板顶有一定起伏影响，且地段的中、微风化的基岩层现象较重。整个隧道的内层呈现出上软下硬且隧道上部多呈现为粗砂、圆砾层，因此有较大施工难度。对此，相关人员采取了以下措施来稳定地质环境建设。
2.1盾构施工环境
在盾构施工过程中，需要多次对地质环境进行勘察。加强对不均匀地质层地段水文环境进行观察。这也为施工建设提供可靠的参数依据。
2.2采用土压盾构技术
结合土压平衡模式进行施工，能够在地质环境软硬程度不均匀的环境中进行勘察施工。由于局部岩石硬度较高，且硬岩石此后处刀盘处的滚刀受力影响，借助对软岩部分进行掌面削切就可以破坏土层。针对局部硬岩的刀具和刀盘会造成很大的磨损。因此建议适当地降低刀盘的转速，建议将其控制在1r/min时间内。
针对土压力的设置，需要结合多方面测试，建议采取静止压力为计算依据，设置10-20KMPa的预备应力设置，以防止盾构机发生抬头。且在掘进处理过程中，应当适当地提升顶部千斤顶的顶推力，同时保证整体运行的稳定性，要保证好的土压，就需要螺旋输送机保证一定的出渣量，一般转速控制在3-8r/min之间。
2.3改善刀具使用
建议在使用边缘滚刀时候，可以适当的减少刀的间距，以减少边缘的破岩能力。同时，利用安装在刀盘上的超挖刀以保证掘进硬岩进行超挖处理。并借助刀具设置来纠正数据偏差，以确定盾构机前景运行方向和设计轴线一致。同时，加强盾构机的维修处理保养。
同时，根据刀具的处理和运行频率，加强对盾构刀具的全面检查和处理。针对盾构机在刀盘、刀具磨损的运行，加强对刀具的处理和维护，必要时候可以在下穿分享区内换刀具，以保证盾构机推行质量和效率，保证刀具运行效率变得更加有效。
2.4加入添加剂
为了提高地铁盾构开挖的可塑性和出土流畅性，施工单位也可以采取添加泡沫剂等方式来优化土质可塑性和出土流畅性，以保证形成土塞质量从而控制土仓的土压力，同时减少对盾构机的磨损影响。
2.5控制盾构方向
加强对盾构机掘进方向的控制，能够保证盾构机运行流畅，降低其发生故障频率。同时，结合处理人员的组织经验和处理方式，尽量采取专业化手工方式，控制盾构机，针对盾构运行质量和方向，也建议了专业的应急措施预案，保证了机械运行质量。
2.6做好监测控制
提升监测控制质量，是施工单位地铁施工的重难点。针对此案例，相关施工人员及时制定了有效的地表沉降检测计划，结合相关仪器设备控制，根据地表沉降和建筑物沉降程度，完善了地质环境建设和土仓建设压力，及时调节地质内部千斤顶等推动作用，实现了相关参数化控制和信息化施工处理。
3.对于优化复杂地质条件下地铁土压盾构技术策略
3.1提升管片生产技术管理
管片是提升整个隧道施工质量和安全系数的关键。通过加强管片质量的检测，创新片管生产技术方案，以此来提升管片原材料选择、脱模技术等。结合混凝土配合比等工序，提升管片生产技术。因此，建议采取以下方案。首先，管片生产处理时，需要相关施工人员查询管片生产厂商的资格。同时，加强对施工单位人员监控和教育培训。其次，要检测原材料的质量水平，结合现场的监理，建设单位对原材料质量进行分析处理。若存在建设材质和设计图纸要求不符合，就需要发出停工指令。施工材料检查包括钢筋混凝土、砂石材料、钢筋等。最后，针对已经建设完善的建设产物也要进行分析处理，如对混凝土的质量，强度和抗渗力、抗压力进行处理，并加强成品片管的质量。
3.2盾构装备的选型
盾构装备在地铁施工中意义重大，加强对盾构设备的材料，质量，制造建设，能够提升盾构设备的运行质量和管理能力。值得注意的是，我国虽然在整体机械技术上有所提升，不过我国专业的刀具和刀盘转轴等部件制作落后。且我国各个城市地质环境存在差异，地质环境复杂且不统一，且地上处理建筑物类型和数量较多。因此泥水平衡盾构机和土压平衡式盾构设备在运行中比较常见。为了保证我国盾构技术运行质量。建议相关施工单位一定要结合施工环境和地质条件进行分析，采取安全有效的隧道建设方案，选择能够适应生产和使用的双模平衡盾构机。
3.3做好防水施工组织
地下防水是十分关键的步骤和环节。针对管片拼装缝的防水处理，其需要做好以下几个方面。
首先，要选购专业性的防水厂商产品，加强对防水剂的联合检验。并对现场防水材料的检验，以保证其质量。此外，针对止水条的处理而言，建议在现场对堆放粘粘施工。且每个换水管的粘粘应当在安装前期的半天到一天完成。要在粘粘止水条过程中保证管片粘粘稳定。相关粘粘人员一定要在保证粘结面的无油污、干燥并保证其粘粘质量。且为了保证止水条的完整性，要保证管片拼接质量，减少错台处理，以确定密封效果。
其次，针对一些容易漏水的薄弱地位。如管片角落应当铺设密封垫，且在管片角落加设密封薄片，以保证防水效果。且在一些螺栓孔的密封圈，建议采取遇水膨胀的橡胶材料。借助压密处理和碰撞双重的作用来实现防水处理效果。
最后，针对一些吊装孔部位，建议在注浆结束后，建活动端头去除，清除其中预留的残余物，通过填入腻子型遇水膨胀止水密封材料，在借助防水砂浆封住洞口。
3.4盾构掘进技术
土压盾构施工技术主要运用在富含流沙、断层和软硬层地质环境中。其一方面能够优化底层土层压力的承载力，另一方面还能提高地层运行的刚体结构性质。且在运行过程中呈现出可靠性、安全性、环保且快速等优
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点。在此地质环境中，能够保证地铁工程的施工质量。
在运行盾构时，需要在施工前建立一个竖井，将其作为盾构机的入口（如下图1所示）。同时，在地层处理运行阶段，盾构机没运行一段距离救护在盾构机尾部安装一节管片，并要向外侧灌注水泥砂浆。借助衬砌来承担土压力，且挖出来的土方也会随之倾出。在施工过程中，为保证盾构机能够管片安装任务，需要处理人员对内部污水。污泥进行清洁，以保证安装区和片管接触清洁处理。
（图1：盾构处理）
4.结语
综上所述，由于地铁工程建设不断发展，对我国城市化交通建设提供好的环境。由于我国地质环境的影响，复杂的地质环境和资源条件为土压盾构施工技术运行带来了风险。为了保证地铁项目能够在恶劣的地质环境和周边建筑的影响。这也要求施工单位有着更加专业和有效的建设方案。本文结合土压盾构施工技术在地铁施工的重难点进行了分析，并对优化地铁工程建设和施工管理提出了新的要求。希望能够为优化施工建设质量和提升施工安全性的重要性。
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论文作者:叶乐
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年1期
论文发表时间:2019/5/7
标签：盾构论文; 管片论文; 地质论文; 环境论文; 地铁论文; 质量论文; 刀具论文; 《建筑学研究前沿》2019年1期论文;