地鐵盾構(gòu)工程穿越市政設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)源施工控制技術(shù)

李昌江

摘要：現(xiàn)今，隨著城市建設(shè)的加快，大量涌入的人口和擁擠的交通也對城市造成了不小的負(fù)面影響。為了緩解交通壓力，各城市開始建造地鐵來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的交通方式，緩解了地面交通。地鐵主要由車站及區(qū)間盾構(gòu)工程組成，因此盾構(gòu)工程的建設(shè)尤為重要。區(qū)間盾構(gòu)工程在路面各類市政設(shè)施以下建造，因此，本文從地鐵盾構(gòu)施工中的主要問題探討，并給出地鐵盾構(gòu)工程穿越市政設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)源的施工控制技術(shù)，以對地鐵施工提供參考。

關(guān)鍵詞：盾構(gòu)工程；市政設(shè)施；風(fēng)險(xiǎn)源

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，為緩解交通壓力，越來越多的城市開始采用地鐵或輕軌代替?zhèn)鹘y(tǒng)的交通方式。其中以地鐵更受青睞，因其節(jié)省了城市道路規(guī)劃用地使用面積。地鐵區(qū)間工程主要采用盾構(gòu)法隧道施工，其盾構(gòu)機(jī)的安全性與先進(jìn)性頗受青睞。區(qū)間盾構(gòu)工程施工靠盾構(gòu)機(jī)在地表以下挖掘前行，在地鐵建造過程中，勢必會穿過各式各樣的地形與建筑（構(gòu)）物，易造成地面塌陷，因此在盾構(gòu)施工過程中如何適應(yīng)各種地形、如何穿越市政設(shè)施等問題顯得尤為重要。

1研究地鐵盾構(gòu)工程的意義

如今，城市的交通狀況越來越緊張，為了緩解交通壓力、充分利用地下空間，越來越多的城市開始建造地鐵。與其它交通方式相比，地鐵不占路面的使用、不會發(fā)生堵車情況，因此通行順暢、減輕了空氣污染。就當(dāng)前而言，盾構(gòu)工程技術(shù)因在修建地鐵時所體現(xiàn)出來的安全性和先進(jìn)性而被廣泛應(yīng)用。而盾構(gòu)工程在地下施工進(jìn)行時會改變地下原有的應(yīng)力結(jié)構(gòu)，會導(dǎo)致地面開裂、下沉等問題，嚴(yán)重的會直接影響到附近建筑物的使用。

因此，做好地鐵盾構(gòu)工程的研究顯得尤為重要，通過施工前的調(diào)查研究做好途經(jīng)區(qū)域可能會影響到的房屋性能的檢查與加固，在施工過程中嚴(yán)密監(jiān)視各項(xiàng)參數(shù)并嚴(yán)格按照規(guī)定執(zhí)行，做好應(yīng)急準(zhǔn)備措施，才能最大限度的降低盾構(gòu)施工時造成的財(cái)產(chǎn)損失和不必要的影響。

2盾構(gòu)工程穿越市政設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)源的分析

2.1盾構(gòu)工程穿越市政設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)源時的主要風(fēng)險(xiǎn)

由于盾構(gòu)工程的施工地點(diǎn)位于地下，因此在施工過程中勢必會影響地下土壤原有的應(yīng)力平衡，當(dāng)途徑過大的建筑物時可能會導(dǎo)致地面下沉，使上層建筑發(fā)生傾斜、沉降等問題，嚴(yán)重的可能會破壞建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，直接影響建筑物的正常使用。不僅如此，由于市政設(shè)施都是相鄰建造的，所以對正上方建筑造成影響后可能會波及周邊建筑、造成連鎖反應(yīng)；嚴(yán)重的沉降會破壞在地下鋪設(shè)的管線，若管線斷裂或管路位移，會影響到供水供電問題；遭成路面開裂、塌陷、變形，建筑物倒塌等。

2.2盾構(gòu)工程途經(jīng)市政設(shè)施的風(fēng)險(xiǎn)控制

施工單位施工前應(yīng)事先勘察地面情況，對地鐵途徑路線上方的建筑及可能會影響的范圍進(jìn)行勘察，監(jiān)測線路周邊的建筑，鑒定其是否會受到盾構(gòu)施工過程影響，與相關(guān)產(chǎn)權(quán)單位進(jìn)行溝通，視情況決定是否對建筑進(jìn)行加固以避免盾構(gòu)施工后造成不必要的經(jīng)濟(jì)和財(cái)產(chǎn)損失。

2.3盾構(gòu)工程穿越市政設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)源時的技術(shù)對策

根據(jù)地面上的情況，盾構(gòu)工程施工可以通過對掘進(jìn)參數(shù)的調(diào)整來對掘進(jìn)過程進(jìn)行控制與調(diào)整，掌握好盾構(gòu)施工前行的方向、使盾構(gòu)工程施工安全平穩(wěn)地通過市政設(shè)施，盡可能減小對上層建筑物的影響。盾構(gòu)工程施工時所調(diào)整的主要參數(shù)包括以下幾個：

（1）刀盤推力：在盾構(gòu)掘進(jìn)過程中，嚴(yán)格控制好刀盤的推力可以減少對上層地表建筑的影響，使整體掘進(jìn)速率更加穩(wěn)定、干擾更小。

（2）土倉土壓力：通過實(shí)時的數(shù)據(jù)嚴(yán)密關(guān)注土倉壓力并適時調(diào)整，確定好土倉壓力的范圍值并嚴(yán)格按照該數(shù)值設(shè)置好前進(jìn)的速度等參數(shù)，盡最大可能減小對地表的干擾。

（3）推進(jìn)速度和螺旋機(jī)轉(zhuǎn)速：通過對推進(jìn)速度的控制減少對地表建筑的影響，當(dāng)掘進(jìn)過程通過地表建筑下方時，要適當(dāng)調(diào)小參數(shù)并保持掘進(jìn)速度勻速。

（4）出渣量：盾構(gòu)工程推進(jìn)時，當(dāng)途徑地表建筑下方時，要控制好出渣量，若出渣量過大可能會引起地面塌陷、建筑物沉降等問題，應(yīng)根據(jù)土質(zhì)的松散程度、地質(zhì)情況、上方建筑物的大致質(zhì)量與自身掘進(jìn)機(jī)的性能參數(shù)進(jìn)行綜合考量。

（5）同步注漿：在推進(jìn)過程中應(yīng)當(dāng)及時做好注漿工作，做到同步注漿，確保注漿及時與填充密實(shí)，這樣才能及時地補(bǔ)充掘進(jìn)過程中造成的地下應(yīng)力不穩(wěn)的情況，減輕周邊沉降現(xiàn)象的發(fā)生幾率。

（6）軸線及姿態(tài)控制：盾構(gòu)在推進(jìn)過程中要嚴(yán)密監(jiān)視軸線與姿態(tài)，確保按照設(shè)計(jì)的軸線向前進(jìn)行，應(yīng)增強(qiáng)監(jiān)測，如果發(fā)現(xiàn)偏離應(yīng)當(dāng)及時調(diào)整。

（7）二次補(bǔ)漿：對下穿重要市政設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)源區(qū)域，在同步注漿后應(yīng)及時進(jìn)行二次注漿，二次補(bǔ)漿采用雙液漿（水泥--水玻璃液漿），二次補(bǔ)漿應(yīng)當(dāng)少量多次加注，減少同步漿夜的凝結(jié)時間，使地層更早穩(wěn)定。

（8）土體改良：通過多次對比實(shí)驗(yàn)，找到最適合的膨潤土與泡沫添加劑的配比，改善土體的性能，使掘進(jìn)過程更加流暢。

（9）設(shè)置地面注漿管：可以根據(jù)推進(jìn)線路周邊的建（構(gòu)）筑物事先布置好地面注漿管，在掘進(jìn)過程中做好地面監(jiān)測，及時反饋數(shù)據(jù)，視情況及時采取注漿措施。

只有在施工過程中嚴(yán)密把控以上各項(xiàng)參數(shù)，設(shè)置正確的刀盤推力和出渣量，嚴(yán)格把控推進(jìn)速度和螺旋機(jī)轉(zhuǎn)速，檢測好土倉土壓力，控制好盾構(gòu)機(jī)的軸線和姿態(tài)，做好同步注漿將液的配比，正確設(shè)置好注漿量并進(jìn)行同步注漿，做好膨潤土與泡沫添加劑的配比，采取合適土體改良措施，適當(dāng)布置好注漿管，確保推進(jìn)過程中的技術(shù)保證，才能確保盾構(gòu)工程的順利施行。

2.4地鐵盾構(gòu)施工中的應(yīng)急防護(hù)措施

（1）建立周密的應(yīng)急防護(hù)措施，在施工現(xiàn)場準(zhǔn)備足夠的設(shè)備及通訊設(shè)施，比如對講機(jī)、注漿機(jī)等，以防萬一，若施工過程中出現(xiàn)地面塌陷等情況可以即時聯(lián)系，緊急注漿，對即將沉降、塌陷的路面進(jìn)行緊急加固。

（2）在地鐵盾構(gòu)施工項(xiàng)目進(jìn)行過程中，應(yīng)做好輪流值班工作，確保二十四小時都有人員值守，通訊保持暢通，一旦出現(xiàn)特殊情況及時上報(bào)、處理。

（3）加強(qiáng)施工監(jiān)控測量，做好施工全過程的監(jiān)測，如有異常情況發(fā)生，應(yīng)立即做出判斷并迅速彌補(bǔ)或做好相關(guān)的技術(shù)保護(hù)措施以確保盾構(gòu)施工順利進(jìn)行。

3結(jié)束語

地鐵的建設(shè)可以大大緩解交通壓力、方便群眾出行、節(jié)能減排、綠色環(huán)保。由于地鐵要在人員密集的區(qū)域下方進(jìn)行建設(shè)，地鐵盾構(gòu)施工以其安全性、優(yōu)越性在地鐵建設(shè)時發(fā)揮著主要作用，因此對于地鐵盾構(gòu)施工的相關(guān)研究十分重要。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓丹.某地鐵盾構(gòu)區(qū)間越江施工風(fēng)險(xiǎn)設(shè)計(jì)與控制[J].交通科技與經(jīng)濟(jì)，2018，20（02）：77-80.

[2]彭華.地鐵下穿干線鐵路重大風(fēng)險(xiǎn)源測試研究[J].地下空間與工程學(xué)報(bào)，2016，12（05）：1371-1377.

[3]王巖，錢新，矯偉剛.盾構(gòu)小半徑曲線下穿特級風(fēng)險(xiǎn)源施工難點(diǎn)及對策[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2010（07）：99-102+123.

（作者單位：中鐵五局集團(tuán)有限公司城市軌道交通工程分公司）