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摘要：盾构隧道的施工技术机械化程度高，施工效率比较高，同时对地上交通影响比较低，但是城市的地下管线比较复杂，在施工中势必会造成较大的影响。本文对盾构隧道下穿管线的施工特征进行简单的分析，进而对施工的技术以及控制措施进行简单的介绍。
关键词：盾构隧道 下穿管线 施工技术 控制措施
当前，我们国家城市建设速度非常快，城市交通压力越来越大，为此一些城市开始大力建设地铁隧道等项目，这些项目的实施也使得盾构隧道施工方法得到了广泛的应用。盾构隧道施工过程中会对周边的土层产生一定的扰动，对周边管线势必会造成一定的影响，严重时会造成水管破裂、电缆损伤以及煤气泄露等事故的发生。本文对盾构隧道下穿管线的施工技术进行研究，并具体的施工技术详细的进行阐述，以便为以后的施工提供一定指导意义。
1、盾构隧道下穿管线施工分析
1.1 盾构隧道施工下穿管线对施工影响分析
城市地铁在建设过程中经常会遇到各种管线，比如雨水、污水管，电缆管以及自来水管等等管线，这些管线与城市居民的生活息息相关，一旦受到破坏势必会对正常的工作生活等造成较大的影响。本文对某地铁施工的盾构施工进行分析，该地铁施工时穿越了污水干管，该管道的管径比较大，并且水压力也比较大。施工时具有以下的特点：（1）管线比较密集，下穿比较频繁；盾构隧道在施工过程中会频繁的下穿各种管线，并且对管线的扰动次数非常频繁，进而影响到管线的沉降控制。同时，施工中的污水管管径比较大，加之管线密集，盾构隧道施工时管线之间的影响比较大。（2）穿越管线的距离比较长，并且垂直距离相对较近；由于城市隧道施工区域大多属于人口密集区域，这也使得穿越管线的影响范围比较大，水平距离比较长，垂直距离近，在施工时存在比较大的风险。（3）污水管属于干线管线，流量比较大；该工程盾构施工下穿的污水管属于主管，担负着城市污水处理的任务，流量非常大，并且管道具有一定的压力，这也对盾构隧道的施工提出了较高的要求，污水管的管线受施工扰动造成的沉降必须控制在一定范围以内，施工难度比较大。
1.2 盾构地铁下穿管线建模分析
盾构地铁在施工中，受到下穿管线的管径、穿越次数、管道同施工现场间距等方面的影响比较大。我们也需要通过建立模型的方式来对施工技术的选择进行研究，具体内容如下：（1）由于盾构施工时下穿的污水管具有一定的压力，并且管线同隧道存在夹角，我们可以利用三维建模的方式来对施工的具体影响情况进行分析，对隧道、管线以及土体直接的相互影响进行分析，通过模型来对盾构隧道下穿管线的施工影响进行动态分析，计算盾构施工时对管线以及地表造成的沉降以及管线受到的压力。在具体施工时，必要及时将测得的实际数据同计算结果进行分析对比，验证计算的准确性。（2）盾构施工在不断推进的过程中，技术人员必须要对盾构同管线的垂直间距、盾构同管材的影响以及对周边土体的影响数据进行观测收集，并且要及时对这些数据进行分析，通过对各项参数的分析，我们也能发现，地层损失对地表及管线的沉降影响比较严重，而盾构设备与管线的垂直间距、管线自身材质、管线直径等对沉降的影响要小一些。为此，盾构隧道法在实际操作中，施工人员必须要严格控制开挖施工，降低地层损失的情况，严格对施工现场进行加固以及检测，降低施工对周边管线的影响降低到最小。（3）通过模型的分析，我们也需要对盾构隧道施工的一些关键技术进行分析，进而对施工提供一定的指导。
2、盾构隧道施工前技术分析
在施工前必须要对施工现场的地下管线等进行详细的了解，并且技术人员要通过建立模型的方式来对管线及隧道的影响进行分析，为盾构隧道施工提供技术帮助。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆盾构隧道施工时对周边土体造成的影响主要是盾构机的四周30m范围内，在推进过程中，盾构机前方土体不断隆起，然后盾构机后方土体下降，在盾构机推进完成后，土体的沉降速率会降低。同时，盾构隧道在下穿管线时，管线受到扰动会出现管线沉降的现象，尤其是多次下穿势必会对管线造成较大的影响。此外，盾构隧道下穿管线时，管线会受到一定的应力，并且随着盾构机的推进，该应力先变大，后逐渐减小，如果应力值超过管线承受能力，管线势必会出现破损的现象。为此，在施工中必须要严格控制推进过程，同时注意做好加固措施，保证管线的安全系数。
3、盾构隧道下穿管线关键技术分析
3.1 开挖面的土压力控制
盾构机在向前推进时，机械会通过旋转掘进的方式来切削土体，土体进入土仓后排出，为了实现掘进土体的顺利排出，土仓中土压力比较大，如果压力比较小势必会导致前方围岩的塌陷，如果压力太大会造成前方围岩的隆起，为此必须要严格控制开挖面的土压力大小。在施工过程中，盾构机在掘进过程中盾构推力比较大，土仓压力较大时会增加盾构机的扭矩以及推力，施工管理的难度比较大。同时，土仓压力、总推力以及刀盘扭矩直接呈现出正比的管线，为此，在施工中必须严格控制土压力，保证掘进的效率以及能耗控制。
3.2 掘进控制
盾构机的掘进大多采用中低速进行，这样能够充分的释放在掘进过程中产生的应力，降低对下穿管线产生的影响。同时，盾构机在掘进过程中盾构形态变化不宜太大，并且折角不宜超过千分之四，否则会造成土体超挖，对管线沉降控制比较不利。此外，盾构隧道在进行推进时速度不宜太快，同时要严格观察掘进设备的管片等设施，利用缓坡法等措施降低对土层的干扰。
3.3 注浆技术
（1）同步注浆；盾构隧道施工时盾尾会出现一定的缝隙，如果不及时填充该缝隙，隧道周边的土体受应力影响会导致变形的发生，进而导致管线出现沉降现象。同步注浆的目的主要是为了能够对地基进行加固，避免地基出现变形。此外，利用同步注浆还能够将管片周边土压力变得更加均匀，这样能够极大的降低管片出现的变形。同步注浆时必须要严格控制材料的质量以及注浆量的多少。（2）二次注浆；二次注浆主要是为了对同步注浆进行补充，它可以将同步注浆为填充的缝隙进一步填充，并且能够可以对注浆材料收缩产生的缝隙进行补充。
3.4 加固技术
盾构进洞时，如果遇到粉粘土等土质时，同时地下水较为丰富，这种地质情况非常容易导致隧道周边土体产生流失的现象，进而导致管线及地面的下沉，能够对管线造成即为严重的影响。针对这种现象我们可以对管线进行加固，确保管线的安全。
此外，还要对管线进行及时的监测，根据盾构隧道施工情况我们可以选择在盾构前后30m的范围内进行监测，在下穿管线的过程中每个两个小时监测一次。
总结
本文通过对盾构隧道施工中管线与盾构施工之间的影响进行分析，同时利用建模分析的方式研究管线以及地表沉降的关键因素，进而对盾构隧道施工中的关键施工技术进行阐述，通过对关键技术的介绍，为施工提供一定的指导意义，并且通过对施工技术的介绍为重要管线的安全提供一定的保障。
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论文作者:王慕升
论文发表刊物:《基层建设》2016年25期9月上
论文发表时间:2016/12/12
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