摘要：随着城市建设的快速推进，地铁建设项目迅速增多。加之科技技术的日新月异，地铁工程施工技术也得到快速的更新和完善。其中土压平衡式盾构施工技术得到广泛应用，能够显著提升地铁工程项目的施工质量。因此文章重点就地铁工程土压平衡式盾构施工技术展开分析。
关键词：地铁工程；土压平衡式盾构；施工技术
通过使用土压平衡盾构技术时，需要保证土仓压力与开挖面的土压力达到平衡的要求。同时，土压平衡盾构工程技术在使用环节，最为主要的施工方式就是打刀盘盘旋转切削方式，量开挖出来的土砂存储到密封仓中，然后需要通过螺旋输送机将其直接运输到盾构的后方。因此，在施工的过程中，为了能够达到土体压力的平衡性要求，应该根据需要来进行调控刀盘、螺旋机掘进速度，可以保证施工量达到要求。
1 地铁项目土压平衡式盾构技术要点
1.1 盾构机械设备的合理选型
①要确保整个盾构机所开挖部分的尺寸和设计断面尺寸达到要求；②保证盾构机开挖施工功能满足当前的隧道开挖使用的需要，从而可以更好的消除地表沉陷病害的出现，可以确保地铁工作的运行和施工的安全性；③对于盾构机各项技术参数需要严格的计算确定，同时需要深入分析其是否可以满足当地的地质条件需要；④要有效的延长盾构机的使用寿命，无论是里程还是主轴承的寿命都要达到规定的要求。同时，还预算符合要求的基础上，应该选择使用寿命较长的设备来进行施工。
1.2 端头加固处理技术的运用
一般来说，盾构机的开端端头周边地质条件稳定性非常差，其主要是松散砂土与含水量比较高的黏土。因此，如果在工程开始前没有选择合适的加固施工措施，就需要在凿除洞门的维护结构后会产生大量的土体与地下水而导致塌陷问题，极易造成严重事故的发生。但是在加固结束后，土体应该达到较强的防水性和强度需要，这就要在始发与到达端头部分的加固土体强度计算，保证整个地铁的盾构工程整体结构完全符合工程的安全性。
1.3 盾构加固技术运用
地铁施工区域内的土体稳定性不足的情况下，应该进行洞口结构的加固处理，可以有效的预防在施工中存在沉降或者塌陷的不良现象。只要是出现上述的几个问题，就要采用深层搅拌法、注浆法、加固法等措施来进行盾构加固施工，从而可以保证其结构稳定性达到要求。在方法的选择时，要综合考虑现场的土体类型、深度等多个方面来确定最佳的方式，以保证工程质量达标。但是在整个施工阶段需要确保土体强度适中，还要具备非常强的自立性与防水性。然后就需要进行土体加固强度的计算分析，通常需要在端头加固完成之后进行钻孔取样，详细确定各个样品的综合性能。
1.4 盾构掘进技术运用
盾构掘进施工环节，要根据工程的需要选择最佳的盾构初始的掘进方式，具体可以通过下述集中方式来进行：①合理的应用化学注浆、高压喷射注浆等方式完成加固施工，保证其地下水部分的压力达到平衡性的要求，可以更好的确保盾构机贯入稳定结构面上；②应用挡土墙来进行开挖施工，并且需要使用符合实际需要的盾构机来开挖施工，避免开挖面存在崩溃的情况。这种方式不仅可以让竖井挡土墙成为双层的稳定结构，还能够直接开挖另外竖井结构，以预防出现崩溃的问题。此外，水泥加固土墙的应用也比较多，效果也非常好。
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2地铁工程土压平衡式盾构技术实施策略
2.1复杂地质结构施工技术
2.1.1软硬不均地层
在软硬不均地层中，其盾构掘进工作开展难度相对较大，工况转换较为频繁，在具体施工过程中，首先，需要对超挖刀进行合理使用；其次，需要依照数据信息测量结果，对千斤顶推力组合进行及时修正；再次，需要对铰接千斤顶进行合理使用，对盾构姿态进行调整；然后，需要对刀盘正反转进行使用，对稳定翼措施进行使用，以控制盾构旋转；最后，需要对掘进速度予以放慢处理，对轴线进行控制，对设备予以保护。
2.1.2砂层与淤泥层
在砂层与淤泥层盾构施工技术应用中，首先，可以对土压平衡模式掘进方法予以应用，并对出土量进行严格控制，让工作面稳定性得到保证，避免地表沉降现象产生；其次，在盾构掘进工作开展中，需要将泡沫等材料注入土仓内与刀盘面，让碴土止水性、流动性得到有效提升，让喷涌情况、流砂情况得以规避；再次，需要对科学掘进参数进行选择，保证掘进工作快速完成，让地层受到施工影响得以控制；然后，需要对导向系统进行有效使用，对推进油缸进行分区操控，让盾构姿态得以控制，避免盾构抬升情况产生；最后，应对浆液胶凝时间予以有效缩短，让同步注浆质量得到保证，让地层损失得以减少。
2.1.3断裂带地层
在断裂带地层盾构施工中，可能会有涌水情况、堵塞情况产生，首先，在具体施工过程中，需要更换双刃滚刀为单刃滚刀，保证整体破岩能力；其次，需要对土压平衡工况掘进技术予以合理应用，对土仓压力进行科学调整，保证土压整体平衡性；再次，需要对掘进参数进行合理调整，避免有过大偏差产生；最后，需要保证掘进连续性，应连续监测建筑物与地表情况，对地表沉陷予以控制。
2.1.4硬岩地层
在硬岩地层盾构施工技术应用中，可以对刀具进行合理更换，让掘进效率得到有效提升，让刀盘损伤现象得以规避，在换刀过程中，应保证换刀及时性，对时间进行严格控制，让设备利用率得到有效提升；在掘进工作开始之前，应全面维修保养盾构，保证盾构具有良好工作状态；在掘进过程中，可以对盾构稳定装置予以启动，让盾构振动得以减小，避免盾构有超额扭转情况出现，让管片受力稳定性得到保证。
2.2穿越建筑物施工技术
在盾构掘进穿越建筑物施工过程中，需要对盾构掘进施工实施一系列具体保护措施。首先，在盾构掘进至建筑群之前，应对权威部门、房管部门进行委托，完成地面建筑物的监测工作、拍照工作以及记录工作，在签字认可后方可进行后续工作；其次，在到达建筑物之前，应对盾构姿态进行科学调整，控制轴线、出土，让盾构纠偏量得以减少，让周围土体扰动得以表面；再次，需要对盾构施工参数进行调整，避免盾构有欠挖、超挖情况产生；最后，需要对建筑物变形与沉降情况监测工作予以认真开展，让信息得到及时反馈。
2.3事故预防处理措施
在地铁工程土压平衡式盾构技术实施中，应针对施工可能产生安全事故开展预防处理工作。现阶段，常见事故主要包含喷涌事故、盾尾击穿事故、地表沉降事故等。以喷涌事故为例，为对其进行有效预防处理，需要对螺旋输送器进行关闭，在关闭后方可开展后续掘进工作，让切削土体可以对土仓内水予以挤出；其次，需要对气压平衡模式掘进方法予以提前应用，并对漏气情况进行预防；再次，应加入高浓度泥浆与泡沫，让土体和易性得到改善；然后，应在盾构刀盘设计过程中，需要对刀盘刀具以及开口率予以优化设计；最后，如果施工存在一定困难，可以将连接管道安装在螺旋输送器某位置，让泥水盾构出土模式得以构建。
综上所述，在地铁工程土压平衡式盾构技术应用中，通过对盾构机选型、盾构加固、端头加固、掘进方法选择等要点予以全面掌握，并做好复杂地质结构施工技术应用工作、穿越建筑物施工技术应用工作以及事故预防处理措施应用工作，可以让地铁工程土压平衡式盾构技术应用效果得到保证，进而为地铁工程项目高质量建设完成奠定基础。
参考文献：
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[3]张军. 地铁土压平衡盾构施工侧穿对邻近双建筑物影响规律的研究[D].华北科技学院，2018
论文作者:杨湉1,孙磊2
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/20
标签：盾构论文; 地铁论文; 工作论文; 地层论文; 施工技术论文; 工程论文; 情况论文; 《基层建设》2020年第1期论文;