地铁隧道盾构掘进施工技术要点研究

赵磊

摘要：地铁作为新世纪重要的交通出行工具，是城市现代化成熟的重要标志。在地铁建设过程中，盾构施工掘进技术是重要要的施工掘进技术工艺，也是地铁隧道施工中主要的方法，在地铁的施工建设中有着不可替代的重要地位。地铁隧道建设采用的盾构法施工是一项复杂的综合性技术工艺，在复杂的施工环境中有着极大的施工技术优势，但在施工过程中也会存在影响周围建筑物、地表环境等隐患。本文就地铁隧道盾构法掘进施工的技术要点进行分析和研究，以供相关人员参考。

关键词：地铁隧道;盾构掘进;施工技术;要点研究;

引言

地铁隧道工程的盾构法施工技术是一项涉及学科比较广泛的综合型施工工艺，包括测量工程、机械工程、岩土工程和自动化控制等，大量运用在城市地铁轨道交通的建设中。城市地铁轨道交通网络的建设不仅缓解了城市由于经济水平的发展造成的交通拥堵情况，还充分利用了城市地下空间，增加了城市土地的空间利用率。地铁隧道工程盾构掘进技术的成熟和完善，需要在施工过程中不断地探索和实践，并及时总结，才能促进盾构施工技术的发展。

一、地铁隧道盾构施工技术简述

地铁隧道工程的盾构法施工属于隧道开挖方法中的暗挖法施工，是一种自动化全机械施工方式。目前在城市地铁隧道工程的建设中，盾构法施工是应用比较广泛的一种施工技术，是采用盾构机械设备、盾构支护结构进行隧道的掘进开挖工作，保证隧道的施工安全和施工质量，辅助以现场灌浆的方式固定预制混凝土管片和对四周围岩的加固，形成隧道结构的先进顶涵施工方法。盾构法施工可以提高地铁隧道施工的速度，节省大量的人力成本，降低城市地铁建设中对城市道路行车状况的影响。由于地铁隧道的施工存在很多的不确定性因素，其施工环境的复杂和隐蔽性特点，施工建设的风险很大，采用盾构法施工，不仅可以提高地铁隧道施工的安全环境，还能有效降低施工风险。因此，做好地铁隧道盾构施工技术的研究工作，对城市地铁交通建设的发展有重要意义【1】。

二、地铁隧道盾构施工的准备

1、做好施工前的勘察设计工作

地铁隧道工程施工前要做好周围环境的勘察设计工作，比如人文环境、地质环境、水文环境等。人文环境包括地铁隧道周围的市政管线铺设情况、城市道路或者桥梁的建设情况、铁道线路的修筑情况、学校或者厂区的建设、河流湖泊的分布情况、住宅区的规划建设情况等等。地铁交通的建设就是为了方便城市居民的出行，缓解城市日益严重的交通拥堵问题，人文环境的勘察是为了更好的设计符合城市发展的地铁线路，提前做好地铁隧道周围已有建筑、道路、管线的防护措施，减少城市居民日常的生产生活影响。地质环境和水文环境的勘察，有利于地铁隧道施工工程提前做好岩土层施工的技术工艺准备，做好防水的设计工作和附属结构的设计工作，使地铁隧道的工程建设更符合防水、防灾、环保的政策要求。

2、做好工程的统筹规划工作

地铁隧道工程的施工环境复杂，施工难度大，为了工程施工的安全、经济和可靠性考虑，做好工程的统筹规划工作具有十分重要的意义。由于地铁隧道的施工多处于建筑物密集的城市区域，地下市政管线情况错综复杂，水文地质环境存在一定的差异，因此，在盾构掘进施工开始前，做好周围相关建筑物和市政管线的检查和保护工作，并做好监控测量计划和记录，根据城市地铁施工建设自身所具备的条件，做好人文环境和地质水文情况等的因素分析，选取适用的建设施工方案，做好盾构施工组织设计【2】。

3、做好盾构设备的选查工作

地铁隧道工程的盾构施工方式，是根据城市的发展情况和地铁交通建设的标准以及城市施工环境的差异进行选定。为了保证地铁隧道工程的施工质量、提高工程施工的效率、符合地铁隧道的开挖尺寸、满足工程施工地质要求和符合当地的经济发展水平，在保证施工安全的前提下，一定要根据实际情况选用合适的盾构机械的类型和型号。在确定地铁隧道盾构施工的机械类型后，要在施工前对盾构机械设备进行检查和维护，比如盾构机的刀片和刀盘、动力系统、制浆设备等，提高盾构机械的安全使用功能和自身设备的稳定性，以免在具体的施工掘进过程中出现问题，造成安全隐患，影响工期，造成不必要的经济损失。盾构机械设备是地铁隧道盾构施工方式的重要组成部分，相关工作人员一定要做好其选用和检查的工作，为工程建设的顺利完工做好保障工作。

三、地铁隧道盾构施工技术的要点研究

1、地铁隧道盾构技术的施工初始阶段

地铁隧道的盾构施工的初始掘进和盾构始发工作非常重要。初始施工要对地面进行开挖，随着城市地铁交通建设的需求，地铁盾构开挖的施工环境日趋严峻，开挖的面积也越来越大，隧道的埋深要求也越来越深，对开挖地面的稳定性和防护机构的措施要求也越来越高。改善不良地质路段的地基基础，对开挖的土壤情况和隧道周围的地质状况进行分析并采取有效措施进行加固，修建挡土墙或者水泥加固墙预防开挖层面的崩塌和损坏，搭建盾构机运行的有利环境。在隧道施工区域，盾构始发时要及时做好洞口的固定保护措施，安装固定保护装置，在盾构掘进的初始阶段要严格监测盾构掘进的各项参数，根据地表、地层的变化进行调整，保证施工参数的准确性和安全性。盾构始发工作阶段还要重视盾构机械出洞技术的应用情况，这关系着盾构始发作业的成功和失败。

2、地铁隧道盾构技术的施工掘进阶段

在地铁隧道的盾构掘进过程中，根据初始阶段的盾构始发各项参数，盾构机就可以保证正常的掘进施工。在具体的掘进工作中，要严格控制盾构机的位置和盾构轴偏差，检查管片组件的铺设情况，设置盾构施工试验段，严格控制施工参数的偏差范围，可以通过选择合理的掘进模式、根据实际调整土仓压力，控制刀盘的扭矩和切割速度等措施对掘进阶段的工作进行控制和调整。在具体的隧道掘进开挖过程中，不仅面对理论上的土压力和静水压力，还有在掘进时由于掘进量产生的土压力和周围建筑物或者构筑物的地基基础产生的土压力以及随着掘进深度的不同产生的气压造成的土压力，要不断地采取措施尽量将土压力控制在接近原生态的情况下，才能降低掘进产生的渣土量，有效控制土体的沉降，使地铁隧道的掘进工程得以顺利进行。

3、地铁隧道盾构技术的施工到达阶段

盾构机械设备到达既定目标段的施工，是地铁隧道工程即将完成地铁隧道主体工程的标志，也是盾构掘进施工的最后环节。相关工作人员要根据实际情况，选用盾构到达的掘进方式，比如断面小、地层稳定性好，可以采用盾构机械设备到达后再拆除挡土墙和推进施工的方式;在断面大的盾构工程中采用盾构机械设备到达前拆除挡土墙最后到达的方式，前者的优势是工种选用少、施工性能好的特点，后者需要提前改良加固地基，有利于地层的稳定和防止地基坍塌，提高洞口的防渗性。在盾构机械的到达段要对隧道的施工轴线进行重新测评，安装隧道门的防水帷幕和盾构机械导轨，设置合理的控制点导线，做好盾构到达的准备工作【3】。

结束语：

在地铁隧道施工建设过程中，盾构掘进施工技术使用广泛，施工风险也比较大，随着城市发展的需要和地铁交通建设的要求，盾构技术的创新和完善工作需求也越来越迫切，相关工作人员要不断在实践中记录施工总结报告，进行分析研究，并大胆创新，加强施工要点的控制，保证地铁建设工程的施工安全和质量，为城市地铁交通的建设提供强有力的技术支撑。

参考文献：

[1]譚春腾. 地铁隧道盾构掘进施工技术要点分析[J]. 江西建材， 2021（4）：2.

[2]胡竞美. 地铁隧道盾构施工技术要点探究[J]. 四川水泥， 2020（1）：1.

[3]徐小涛. 地铁隧道盾构施工掘进技术要点分析[J]. 科学大众：科技创新， 2020（4）：1.