【摘 要】近年来为缓解城市交通堵塞的问题，我国大力发展了地铁建设项目，在地铁隧道施工中可以使用的方法很多，但是盾构法凭借自身安全、环保无污染以及施工速度快等优点在目前的地铁隧道建设中得到了广泛的应用，其也因此成了国内外相关领域工作人员的研究重点。基于此，文章首先阐述了地铁隧道盾构法的相关内容，接着分析了地铁隧道盾构法的技术现状中的有关内容，最后还对盾构法施工技术的未来发展做了展望，仅供参考。
【关键词】地铁隧道；盾构法；修建技术；现状；展望
引言
现阶段，地铁是我国城市交通运输中的主要运输工具，并且随着地铁项目的不断发展，其逐步成了衡量现代城市建设的重要标志。但是，随着城市化进程的不断推进，土地资源紧张的问题越来越严重，进而使得地铁修建空间不断被压缩，这样在施工中就出现了大深度、多重交叉等困难情况将不断涌现，上述种种复杂条件使得地铁隧道盾构施工要求越来越高，但这样的发展情况同样也能推动盾构技术的进一步发展与进步。
一、地铁隧道盾构法概述
盾构法最早起源于法国，其已经经历了大概100年的发展，发展速度很快，现阶段已经应用在各国的地铁隧道建设中。在地铁隧道盾构法施工中，一定要按照地铁规划进行，具体而言，先在隧道内一端用明挖法建立基坑，然后再此基坑内装盾构机，装完后滞洪，同时在基坑内提前挖一条可以放置装配式衬砌的土体，此土体一般应该是150cm，接着再安装盾构反力架等，使盾构反力架可变成一个相对稳定的外部支撑体系，之后在该盾构反力架的盾壳保护下用千斤顶把切口环向前推进，嵌到土层中，在相应的掩护下实施开挖和衬砌装配工作等，用千斤顶自身推力帮助盾构架克服掘进阻力，以此保障盾构架的连续前进。
二、地铁隧道盾构法施工技术现状
1、盾构设备制造技术现状
2002时我国就把盾构装备制造纳入“863计划”中，盾构装备制造技术一直是国际的关注焦点，我国从2002年以后就坚持“产-学-研-用”的模式研究盾构设备制造的相关内容。经过十几年的研究和发展创新，研发出了泥水平衡盾构、土压平衡盾构以及复合盾构等盾构设备，中铁隧道、中铁装备以及上海隧道等盾构设备制造企业发展更是非常迅速。2004年，上海隧道企业首次研制出我国的盾构机“先行号”土压平衡盾构机，打破我国一直进口盾构设备的局面，自此我国的盾构设备制造技术达到国际先进水平。
2、盾构设备适应性技术研究现状
盾构设备的适应性主要是针对地层结构而言的。文章分析常见的三种地层结构。第一，砂卵石地层。砂卵石地层盾构选型以成都地铁为例进行说明，该地区砂卵石地层有“三高”特点，具体而言就是卵石含量高、强度高以及地下水位高。砂卵石地层内摩擦角大，因此流动性相对差一些，在此种地层中加泥式土压平衡盾构应用效果会更加显著。在成都某地铁工程试验段，在砂卵石地层掘进初期，使用以碎为主、以排为辅的理念，后来经过工程实践也说明使用此种理念能提高掘进效率。刀具上应该使用开口率大的面板型刀盘。第二，复合地层。以广州和深圳为例，盾构施工中主要是穿越复合地层，主要是纵断面上地质情况比较复杂，存在断层、溶洞等不良地质。复杂的地层结构影响了掘进的效率，增加了施工成本。对复合地层而言，盾构设备应该一定的转换功能，在软土地层时，采用土压平衡模式，到硬岩地层时，转换成非土压平衡模式。此种地层的刀盘结构最好使用面板型的。第三，软土地层。穿越软土地层时的盾构掘进相对容易一些，在此种情况下可以使用土压平衡式盾构或者加泥式土压平衡盾构。刀具应该以齿刀、刮刀等为主。该地层盾构施工的重点在后期沉降控制，因此对盾构注浆系统配置要求相对高一些。
3、盾构施工环境影响控制技术现状
近年来，国内外对地铁隧道盾构施工的环境影响控制技术都比较关注，同时进行了大量的研究，并且在数值分析、物理模型试验等方面取得了很大的突破。比如在数值分析上主要有以下两类：第一，连续介质数值法，常见的有限元法以及有限差分法就属于此种方法；第二，离散介质数值法。其中第一种方法的应用比较普遍。离散元法多用在离散特点明显的地层中。在施工控制技术上，目前用于控制盾构施工环境影响的主要有控制盾构掘进参数和加固或改良地层情况这两种措施。加固或改良地层此种错输的成本比较高，而且施工工期长，多用在穿越重要建筑物区域，最常用的还是按照地表沉降等调节掘进参数，因此控制对环境的影响。
三、盾构法修建地铁隧道的技术展望
第一，特种断面盾构机的应用。地铁隧道最主要特征是曲线多且半径小，在未来地下施工中的困难将会更大，可能会使用母子盾构及可变断面盾构等特种装备。与此同时，未来施工中也会出现长距离-竖井-区间隧道一体化的模式，所以使用特种断面盾构机的机率会更大一些。另外，对隧道断面而言，异形和圆形断面优点比较多。结合断面利用率可知，矩形比圆形更合理。如图所示的不同断面形状，这些复杂结构能满足后期更复杂的施工条件。第二，盾构扩挖修建车站。盾构法目前在地铁隧道施工中主要是局限在区间隧道中。明挖法和浅埋暗挖法仍是地铁隧道施工的主要方法。在现代地铁施工中，盾构法优点非常明显，国内外使用盾构法施工的案例很多，比如，前苏联莫斯科、日本大阪地铁都使用盾构法修建了3条平行地铁隧道车站。因此在后期的发展中应该将研究重点放在如何有效发挥盾构施工优势上，进而建立盾构法修建地铁隧道成套技术，这样的发展也将是非常有意义的。
结束语
综上所述，使用盾构法修建地铁隧道具有重要的意义，利用盾构法施工时能保障交通运输的正常运行和地下管线的正常使用，最重要的是还能减少施工中的环境污染。鉴于上述诸多优势，要求相关人员在后期工作中必须加强对地铁隧道盾构施工技术的研究，把握技术现状，因此确定后期的发展和解决重点，以此促进盾构法的更有效应用，最终推动地铁隧道建设项目的高效健康发展。
参考文献
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论文作者:陈文宁
论文发表刊物:《低碳地产》2016年7月第14期
论文发表时间:2016/11/2
标签：盾构论文; 隧道论文; 地铁论文; 地层论文; 断面论文; 技术论文; 卵石论文; 《低碳地产》2016年7月第14期论文;