基于复杂地质条件下地铁盾构施工技术探讨

摘要：近几年来，国家对地铁的建设不断发展完善。同时，人们对于建造地铁的复杂程度也有着越发深入的了解。在地铁建造过程中，最为重要的影响就是地质结构。因此，地质结构对于地铁建造的影响也受到了人们的广泛关注。但是城市地铁施工的地质条件是比较复杂又容易出现问题的，这对地铁建设埋下了很大的安全隐患，无法保障人们的生命安全。基于这一现状，本文则基于复杂地质条件下对地铁盾构施工技术进行探讨研究。目的是为了能够在一定程度上通过地质条件和施工技术进行分析得出该技术优劣程度。同时也探究这种施工技术能否应用于实际的地铁建设过程中。以期在一定程度上对地铁的建造起到帮助，也能够更好的保障人们的利益。

关键词：地铁施工;复杂地质条件;盾构施工;措施

一、关于盾构施工的概述

盾构施工技术又称盾构隧道掘进施工技术。这是一种比较常见的地下铁路施工方法，它采用的是全断面隧道挖掘施工，它是通过一种高速旋转的大型刀盘然后进行适时的推进，这样既能打破地下的岩石，也能一次性的获得成形效果的铁路或隧道。盾构施工技术已经广泛的应用在了地铁施工环节，但正是因为这种技术应用的频繁，所以在施工过程中所存在的问题也逐渐的显现出来。尤其是在对于盾构施工技术进行方案选择的环节，如果方案选择的不正确、选择错误，地铁隧道施工就存在着很大的安全隐患。因此，选择正确的盾构施工技术方案就成为了现阶段隧道施工项目重点关注。

二、盾构施工技术的核心及优劣

盾构施工技术的本质核心是一种隧道的挖掘技术。这种技术在地铁建造过程中的应用是利用先进的盾构挖进机，当地铁设计方案完成时就可以直接进行作业。采用高速旋转并适时推进的大型刀盘能够一次性的完成地铁建造过程中最基础的工作。盾构施工技术将传统的设备和现代发展的自动化模式相结合，从而提高了工作效率，也在一定程度上优化了地铁建造的质量。

三、在复杂地质条件下盾构技术的应用

在复杂地质条件下地铁盾构施工技术也存在着隐患。首先是刀具，刀具存在的隐患主要是磨损隐患，这是施工过程中最为常见的一种隐患类型。特别是在复杂的地质条件下，会加深刀具磨损的程度，这在很大程度上也提高了维修的成本。加上开口率设计和配置的不合理，都会增加刀具的损伤程度。这就要求作业人员在保证刀具质量的前提下，还要定期的对刀具进行检查，从而降低安全隐患或消除隐患。其次是盾构尾端密封，这是一种密封性隐患类型。对于这一类隐患，大部分致患原因都是由于盾构尾端处润滑油油脂涂抹的不均匀造成的，或者是所涂抹的油脂不达标。除此之外，在尾端管片的选择上如果不合理也会增加钢板的负载量，影响尾端密封的性能。如果盾尾节构管片形状选择的也不够合理，管片发生变形都会增加盾尾的负载量，都会造成密封性失效。这就要求作业人员在进行运行之前要对盾构尾端的密封性进行检查。再就是特殊的掘进层面。软硬不均的地质层面没有办法持续性的进行高强度钻进操作，如果强行的钻进，不仅会加剧刀具的损伤，还会增加钻进的难度和危险性。除此之外，軟硬不均匀的地质层面还会产生大量的土渣、碎石，这种情况就会导致地面出现不规则的沉降，很难保证地铁建造结构的稳定性，也是增加了建造难度。对于碎石状态的地质层面，由于碎石较多，刀具面临的地质质量较大，就会增加刀具的磨损。在碎石状态地质层面下运行高速旋转的刀盘，很容易造成刀盘运行超限，从而导致刀盘卡顿在掩体之间，这种情况就十分的危险。很多碎石在施工过程中也会比较光滑，这种情况在后续的注浆环节中管片就比较容易上浮，安装效果不好。解决这一隐患主要在是施工地选择时要进行系统的地质勘探，对于施工困难的区域选择规避，如果没有办法避免，就具体问题具体分析，选择个性化的方案，从而保障各种隐患都在控制的范围内。

四、盾构施工技术的优化

（一）保证刀具的设计和组合都是合理的

对于刀具的选择，施工设计人员应先对施工地进行勘察，才能选择贴合施工区域的刀具，并按照相应的施工标准来焊接，磨合。根据以往的技术经验，在实际刀盘开口环节，开口率在30%到40%之间最佳。与此同时，要保证开口均匀，最大程度上优化刀盘破壁推进的效果，也优化了作业效果。

（二）重视盾构密闭

再进行隧道挖掘时，会有地下水流入隧道。为了防止在掘进过程中地下水和注浆浆液从盾尾穿入隧道。要在盾尾钢丝刷的位置。进行涂抹油脂。只有确保在施工的过程中，盾尾和刀片之间的间隙内充满了盾尾油脂才能达到盾构的。蜜蜂功能。避免出现。盾尾密闭性隐患。对于这一环节的优化可以。选择适当宽度的管片。来改善盾尾的运行情况，避免挤压损伤。在隧道施工过程中，不可避免的要跨越地下河流。在这种复杂的地质条件下，就更能体现出邓伟密闭性的重要性。注浆是。保障后续施工项目开展的重要环节。要在防止砂浆灌入的同时，及时的对受损结构进行更换。不能出现纰漏。

（三）在岩石地质上盾构施工技术的应用。

在硬质岩层进行施工的过程中，应根据不同的岩层状态采取不同的施工方案。对于距离较长的硬质岩层来说，可以选择快速且具有冲击力的钻爆法进行掘进。与此同时，也可以用单刃的滚刀对岩石进行破壁。但是需要注意的是，如果采用单刃滚刀进行岩石的破裂的方法，需要对刀具进行定期的检查。当刀具磨损超过十毫米时，就需要更换，避免出现安全隐患。对于软硬不均匀的岩层来说，这是施工风险非常大的区域。在此类岩层上施工，这种岩层容易使刀盘出现异常的响动、卡顿等，刀盘掘进的速度也会降低。如果在前期进行的地质勘探石勘探到是这种岩层，应避免在此岩层作业。

五、结论

综上所述，如果想要在复杂的地质条件下进行盾构施工技术来开展地铁建设，要遵循以下三点。第一，要根据施工区域的特质选择合适的施工方案。因为盾构施工技术在方案出来后就可即刻动工。方案错误，地铁建造的过程中就会存在着极大的安全隐患。选择合适的方案，保证后续施工开展的稳定。第二，要强化盾构后端的密闭性，防止地下水通过盾构后端进入到隧道中，影响后续施工。第三，在注浆环节中，要控制注浆的时间和数量，合理的安排注浆的时间和数量能够降低盾构施工的安全隐患，有利于后续工作的开展。盾构施工技术是现阶段进行地铁建造最常用的方法，这种方法能够提升隧道挖掘的效率，也在很大程度上优化了实际的工程质量情况。只要把握好操作的核心，成形效果立竿见影，是值得推广使用的。

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作者简介：

郝效祖（1982.08--）;性别：男，籍贯：甘肃兰州人，学历：本科，毕业于兰州大学及武汉理工大学;现有职称：高级工程师;国家注册监理工程师、注册一级建造师、铁路总监理工程师

研究方向：工程管理。