摘要：在地铁工程建设的过程中，盾构技术发挥着至关重要的作用，随着城市化进程的不断加快，加强对盾构技术的研究十分关键，基于此，本文针对地铁工程中的土压平衡式盾构施工技术要点展开深入探究。本文从土压平衡式盾构施工技术的应用要点、技术要点、风险解决三个方面展开分析，以此明确盾构施工中需要注意的内容，保证盾构施工可以稳定进行，通过本文分析一起为有关人员提供参考。
关键词：土压平衡式盾构施工技术；适用范围；风险解决；应用要点
引言
现如今，国家轨道交通工程日益完善，轨道交通工程数量也逐渐增加，虽然轨道交通的发展给国民出行带来了极大的便利，但是国民对轨道交通质量也提出了更高的要求。土压平衡式盾构施工技术在地铁工程建设中极为常见，尤其是在面对一些复杂、不良的地质条件时，可以取得较好的效果。想要在实际施工过程中保证土压平衡式盾构施工技术的有效性，就要对施工技术应用策略和应用要点进行整体分析。
一、土压平衡式盾构施工技术的应用要点
（一）土压平衡式盾构施工技术的适用范围
土压平衡式盾构施工技术是盾构技术中的重要类型，将其在地铁工程中应用可以有效发挥出良好的效果。这种施工技术可以在一些软弱冲击土层中应用，通过这种技术可以有效改良地层土质，让地层土质达到盾构施工技术条件。不仅是在软弱冲击土层中应用，也可以在一些不同风化程度的地层或者混合地层的施工中应用。而且在使用这种施工技术时，还可以通过不同的刀具更换运用，以及对技术参数进行合理的调整，从而达到良好的掘进效果。
（二）土压平衡式盾构施工技术的注意内容
在正常施工状态下，土压平衡式盾构施工技术的应用要点包括两个方面，分别为：盾构机械设备的合理选型以及端头加固处理技术的运用。通过合理的选型可以保证盾构施工的稳定开展。首先根据开挖尺寸，确定断面尺寸；然后要根据地质条件，确定开挖功能，保证施工作业安全可靠；最后要合理计算盾构施工过程中的各项参数，以此保证盾构机的性能满足施工要求。在一些自稳能力较差、透水性较强的土层时，必须要对端头进行加固技术处理，还要对端头的加固土体范围、强度进行计算，并且进行严格的检验，以此确保盾构始发的安全性。
二、土压平衡式盾构施工技术的技术要点
通过上文内容可知，土压平衡式盾构施工技术经常会被应用在一些复杂地质施工过程中，因此除了上文中提及的施工要点之外。在面对复杂地质条件下，施工技术要点也要引起重视，针对四种常见的复杂地质条件展开分析，分别为：砂质淤泥地质、球状风化地层条件、不均匀地质条件、断裂带地层条件。
首先是砂质淤泥地质条件，必须要做到以下几点：严格控制出土量，维持土仓压力，避免工作面失稳，防止地表发生大幅度沉降。通过技术改良的方式，缩短浆液胶凝时间，同时提供施工质量。其次是球状风化地层条件，在对此类地层进行施工时，必须要加强施工前的勘探工作，制定合理的施工方案，还要对异常情况进行检测，一旦发现参数异常，应立即停机检查。第三是不均匀地质条件下的施工技术要点：在这种地层条件下，必须要保证工程前期的资料准确性，只有在掌握软硬地层的分布情况和分布规律的情况下，以此准确掌握整体受力特点。此外，还可以通过合理使用材料和设备展开施工，从而在不均匀地层条件下，展开有效控制。最后是断裂带地层条件下的施工要点：在这种地层条件下，极容易出现涌水问题和堵塞问题，而且对盾构机械设备的性能也提出了更高的要求。因此，必须要采用破岩能力更强的单刃滚刀进行施工，及时调整土仓压力，从而保证土压平衡，不仅如此，应用泥水、泡沫等材料也可以解决堵塞和涌水问题。最后，还要对地表沉降进行有效监控，有效控制时间质量，保证施工稳定性[1]。
三、土压平衡式盾构施工技术的风险解决
任何一种施工技术都具有着一定的风险，土压平衡式盾构施工技术也不例外，想要有解决该技术在施工过程中存在的风险，制定科学合理的解决措施，就要建立起施工评价模型。本文采用的是LEC法、安全检查表法、加权平均法这三种方法，确定具体的评价模式结构，同时根据模糊综合评判法确定具体的危险等级。将土压平衡式盾构施工技术划分为三个层次和以一个基础项，具体的评价模式如图1所示。在实际施工的过程中，土压平衡式盾构施工技术存在的施工风险可以从三个工程阶段展开讨论，分别为：盾构设备选型、工作井施工、盾构掘进施工。
图 1 评价模式框图
1.盾构设备选型
在盾构设备选型这个环节中可能出现两种风险：第一，因为地层改良达不到要求而造成的出土困难，从而引发土压损失与补给不均匀问题，最终导致施工出现偏差；第二，因为刀盘削切土体能力较差，引发的掘进困难风险，工作效率降低，推进速度缓慢，最终造成工期延长。
2.工作井施工环节
在这个环节中常见的风险有三种：第一，施工初期的竖井自身稳定性较差风险；第二，盾构施工过程中加固区范围过小、加固效果较差，从而引发竖井内出现涌砂、涌水等事故；第三，竖井洞门渗水风险。
3.盾构掘进施工环节
盾构掘进施工环节是土压平衡式盾构施工中最为重要的环节，也是风险最大的环节，常见的风险包括：第一，施工过程中，施工后背稳定性较差、后背的定位信息不准确，从而直接导致施工后背出现坍塌事故或者施工线路偏移；第二，在盾构施工掘进过程中，顶推力、注浆等技术参数信息数据没有得到良好的控制，从而导致土体出现不同程度的隆起或者下沉；第三，盾构施工中管片安装不到位，也会导致线路偏移，此外，如果管片的间错台过高，还会出现防水失效、管片拉裂等风险，继而造成管片出现高强度的损伤；第四，盾构施工顶进过程中，可能会遇到不明障碍物，导致侵入障碍物风险。
由上可知，盾构施工过程中需要面对很多风险，因此在施工过程中，必须要做到的两种风险预防措施为：工作井加固、盾构掘进。以盾构掘进为例，在实际施工过程中，要根据具体的地质情况，基座安装高度提升10mm-20mm，以此保证反力架端面与始发台轴线始终都呈垂直状态[2]。还要对反力架与盾构井结构相连接部位引起重视，连接部位的没有间隙，以此可以有效提高反力架脚板的压强承受能力。比如辽宁省某地铁施工团队，为了有效规避风险，在进行真正的掘进施工前，都会在50mm-100mm范围内进行试掘进，通过这种方式，对盾构线路、推进速度有了更加明确的设计，从而保证土压平衡式盾构施工技术稳定实施。
总结：综上所述，土压平衡式盾构施工技术在国家地铁施工过程中得到广泛关注，安全性极高，在实际工程作业中，发挥着十分重要的作用。但是在实际工程施工环节中，不仅要全面掌握这一技术的理论知识和操作技术要点，还要针对实际应用过程中存在的问题进行解决。正面面对技术存在的安全风险问题，制定具体解决措施，从根本上规避安全风险，从而保证施工作业的顺利开展，推动国家轨道工程不断发展。
参考文献：
[1]韩喜忠.地铁工程土压平衡式盾构施工技术要点分析[J].建筑技术开发，2017，44（3）：78-79.
[2]于万春.地铁工程土压平衡式盾构施工技术要点分析[J].科技展望，2016，26（27）.
论文作者:霍江川
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/1/15
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