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摘要：地铁施工是一项系统性而又交叉作业的工程，建造施工时地质条件复杂，而且在施工过程中经常遭遇到意想不到的情况，所以，为了使地铁工程建造质量得到保障，必须做好施工前各方面的准备工作，图纸设计和施工作业方案指导书等必须从合理性、规范性、可操作性等方面全面落实，确保高质量施工。本文结合不同区域地质实际需求情况，全面分析目前地铁施工中盾构施工与浅埋暗挖两种技术，为推进我国地铁建设施工技术发展作出努力。
关键词：复杂地质；地铁施工；技术研究
当前城市快速发展，市内交通压力膨胀，亟待缓解，而国家目前大力发展地铁工程建设，不仅直接减轻城市交通的巨大压力，也避免对城市增加噪声和环境污染，大大提升了城市整体美观度和协调性。但是必须强调一点，就是对地面建筑施工和地铁工程之间的区别要有深刻的认识，对地铁建造过程质量控制要直接取决于周围复杂的地质条件环境。所以，在不同的施工地质条件下，我们必须设法认真分析，选取相应施工技术来有效实现作业目标。因此，旨在确保地铁的施工质量和安全性，必须加强复杂地质条件下地铁施工技术研究这一课题，结合地铁工程周围地质实际情况，选取最匹配的施工技术来实现工程目标。
1 加强施工技术研究，对复杂地质条件下地铁建造作业有重要意义
与普通地面公共交通相比，乘坐地铁更环保、准时、清洁以及安全性高等优势，减少对城市环境破坏，减轻城市塞车拥堵状况，大大提升人们在城市生活中的出行效率和生活质量水平。一条地铁路线修建的全过程，由于工程线路跨度长，常常会碰上各式各样的地质条件。地铁工程施工技术方案常常会随着地质条件的变化而改变，有的地质环境条件好，恰恰可以促进施工效率，而有的地质环境条件恶劣影响施工速度。特别施工时会遇到较复杂的地质环境条件，在施工时要格外小心，必须要针对实际环境条件来选取合理有效的施工技术。
随着现代地铁工程建造水平提升，地铁施工技术逐步由以往单一的明挖法延伸成为如今的明挖法、暗挖法、盾构机法和浅埋暗挖法等多种施工技术综合运用的地铁工程技术体系。倘若在地铁路线作业过程中遭遇复杂地质条件，首先要做好现场细节情况的分析，然后依据对土质特点分析相应的施工技术方案，这样对控制地铁工程施工质量有深远的影响。复杂地质情况一般主要分为以下几种：较软弱土质、松散土质、断面不发生形变以及流沙含量高等，如果是单一施工方案，首选盾构机法，当然，也可以根据现场实际情况采取多种而交叉综合施工方式。
2 针对不同的地质条件，对相应施工技术进行分析
2.1 采取盾构机施工技术
盾构机在施工过程中，会对地面土层形成作用力从而形成挤压支撑，也会在地下地层挖掘施工中形成钢筒结构，这种做法作业安全，可靠性强，无二次污染以及作业效率高。由于其适应性好，所以绝大部分复杂的地质环境条件都可以利用盾构来施工，在某种地质条件下开始挖掘施工前，检查设备性能是否完好，然后现场建造一座竖井，目的是在竖井将盾构机安装并调试好。接着，盾构机在地层中推进作业时，每完成一环距离的施工后，需在盾构机的尾部支护下面装上一环特制的管片，同时要向盾构机一环衬砌外围间隙里注入事先准备好的水泥砂浆。确认完成上述动作后，盾构再次推进时将由一环衬砌来抵挡来自土层的压力，然后专人负责现场协调将挖出的土从竖井转出去。
2.2 采取浅埋暗挖施工技术
当遇到松散围岩的土质条件时，隧道直径尺寸≥隧道深埋深度，通常可以采用浅埋暗挖施工技术。这种施工技术可以利用地铁路线挖掘时土层形成短期的自稳能力这一特性，再额外结构性支护，密贴型薄壁支护结构就构造出来了，而且施工过程不需要开槽。同时，该项技术还可以实现内部结构应力自我检测，还可以兼顾使用劈裂注浆法，保证其在地铁施工过程高效顺利推进。
2.3 采取钻爆技术
当遇到坚硬的岩石层结构地质条件时，必须采取钻爆技术推进。其主要是施工时用来实现隧道开挖作业，也可以用于喷锚支护。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着作业条件变化钻爆技术可以调节来予以适应，比如进行喷锚支护作业，要采用管棚、钢架等更具体的辅助方案，在修建区域完成钻爆作业，及时运出土石混合物，清理干净后，做完喷锚支护和灌注衬砌，具体的施工细节可以根据现场需求再完善。
2.4 混合施工技术
由于地下的地质条件变化莫测，所以地铁路线开挖作业，必须要根据实际需要来选择最适宜的施工技术，一般可以采取多种混合施工技术方法交叉进行。与单一施工技术相比，多种混合施工技术方法在施工时具有更强的灵活性，如将盾构法与暗挖法结合进行施工，或者是浅埋暗挖法与明挖法结合施工等。
2.5 地铁施工的辅助施工技术
（1）注浆法。软土层地质条件下地铁施工，需要对地层进行加固，同时需要防水隔层，这时候就需要地铁开挖现场最常用的辅助施工技术-注浆法，可以大大降低隧道开挖时的坍塌概率，也可以有效避免地基沉降或者陷落。
（2）高压旋喷法。该方法一般适用于辅助浅埋暗挖以及盾构施工，对加固软地层地质条件有很好的效果。
3 控制地层沉降，采取浅埋暗挖施工技术
3.1 控制地层沉降，预加固技术
一般采取地表预加固注浆、超前小导管注浆两种技术，控制地层沉降。
（1）地表预加固注浆技术。该技术通过注浆凝结硬化后，在隧道拱部形成一道连续拱墙，从而加固围岩，截断残余水，提高岩土变形模量，改善地表下沉的现象，减小作业面坍塌风险，多用于较差围岩地质条件下，对改善隧道贯穿成洞和提高整个工程的稳定有很好的效果。
（2）采用小导管超前注浆技术。通过小导管向围岩注入浆液，改善铺开浆液围岩表面结构强度，浆液固化后的结构可以有效隔断前方围岩流水通道，避免地层中渗水破坏工程施工条件，保障施工质量和进度。应用注浆技术，对外围地层加固作用效果明显，注浆硬化形成的混凝土拱还能强化现场开挖作业以及周边围岩的结构稳性。另外，小导管注浆作业完成后可以与事先安装的支护钢格栅连接成钢棚架，强化支护结构的耐久度。
3.2 注浆控制技术
软地层加固或者地层漏水堵漏，通常要通过注浆技术来实现。在贯穿裂隙、软土层或孔洞等结构旁边钻好孔，注入泥水浆或者其他特制的浆液，待形成混凝土结构后对加固土层和防堵渗水有很好效果，也可以大大降低地表沉降风险。根据不同的地质条件，要选取适当匹配的注浆控制技术。在选择注浆技术前，必须要对现场地质条件环境做好勘查，倘若遇到大型孔洞、结构断裂缝、隧道衬砌壁等情况时，要利用充填或裂隙注浆控制技术。与此同时，要根据不同的注浆控制技术事先做好相应的施工方案，若采取渗透注浆技术作业，保证不破坏地层颗粒结构排列为前提，将浆液均匀地注入到颗粒孔隙之间，使各颗粒结构胶结形成整体结构；压密注浆技术作业，选用的浆液稠度一般要偏高，注入后形成球形或者圆柱体浆泡，对周围土体的有加固作用，使土体结构塑化，这样并不不会破坏土体的强度。
4 结束语
随着城市发展的速度加快，地铁工程建设需求量会不断增加，在复杂地质环境条件下，传统的地铁施工技术在效率和成本质量控制上已经不能不满需求。因此，必须加快研究复杂地质环境施工技术，根据不同地质条件全面分析选取匹配的施工作业技术，为不断提高我国地铁工程质量而努力。
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论文作者:马兰军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年3期
论文发表时间:2019/5/30
标签：地质论文; 地铁论文; 作业论文; 施工技术论文; 盾构论文; 条件论文; 注浆论文; 《建筑学研究前沿》2019年3期论文;