探析轨道交通盾构穿越铁路施工技术

王建辉

摘 要：现如今，我国已经加大了关于轨道交通的资金投入比例，各大城市也纷纷开始了新的城市规划，面对现如今轨道交通盾构穿越铁路线的现象的增多，对于该项施工技术的探析也越来越变得具有现实意义。结合实际情况，该文从四个方面，详细探究了轨道交通盾构穿越铁路施工技术要点。

关键词：盾构 穿越 铁路 施工技术

中图分类号：TU921 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）03（a）-0084-02

轨道交通盾构施工对既有铁路产生的影响，主要就是探讨因施工出现的位移问题。在进行实际施工过程中，会影响既有铁路的地基，因此利用何种方式能够避免该问题的发生是具有现实意义的。在开展该项工作之前，相关技术人员必须要对其进行必要的风险分析。

1 风险分析

对于盾构穿越铁路的相关风险分析，是一个十分必要的过程，依照以往的经验来看，通过有限元模型，先对其进行模拟，这样做的目的在于给以后的风险分析工作打下坚实的基础，模型的具体规格，可以依照以前的施工经验来进行全面断定，然后对建设好的模型进行全面，优化处理，最后形成一个网格。对于土体挖掘之相关模拟过程，可以利用最先进的软件来进行模拟工作，有相关文献表明[1]，单元死掉的过程，正是刚度消失的过程，随之时间的变化，刚度最终降为0。在进行该项模拟工作的时候，可以利用时间效应，来在根本上实现控制力的释放。

2 铁路地基的加固

在对铁路进行盾构施工的过程中，会令地基出现一定程度的沉降现象，这种现象的出现是无法在根本上加以避免的。面对这一问题，现如今的铁路施工人员已经找到了一定的解决措施，这些解决措施的应用在一定程度上解决了地基沉降的问题，进而在根本上保证了施工的可靠性。铁路施工人员在进行实际工作的时候，除了要依照相关步骤来进行以外，还要利用有效方式对地基进行加固处理[2]：将地基沉降的程度控制在理想范围内，在根本上将土体的损失降到最低。利用有效方式进行施工，能够将地基的孔隙被完全填充，全面粘结颗粒土，进而令地基的强度增加。

在一般情况下，地基加固方式主要采用承压板法，地基加层法或者止墙法来进行具体工作。上述方式的选取原则，要依照工程的具体情况来进行。从效果上来看，基础换托法最为有效，但该方式的缺点是工程的规模庞大，耗费资金多[3]。在大型工程中，对地基加固的方式一般选用承压板法来进行该项工作，但对于小型工程来讲却不适用。

3 关于掘进参数的相关优化

3.1 掘进速度的选取

掘进速度的选取原则是切削而非挤压，如果压强过大，会对仓内外环境造成过大反差，进而加强了对地表的扰动。对于没有结构物的时候，可以正常推进，掘进速度要控制在每分钟20～30mm之间，如果在进行实际工作中，盾构发生的纠偏的现象，应该适当减缓掘进速度。值得注意的是，对于不同地方的地质情况，其掘进速度的选取原则也不一样。以为土压的平衡度是和排土量相匹配的，因此，施工人员在进行实际工作的时候，要尽量控制推行速度。

3.2 前仓压力

在进行实际施工的时候，相关工作人员可以参照日本的相关工作经验来进行具体工作。其方法为：在进行盾构推进的过程中，在前端挖下来的土直接填充到刀腔中，通过调整排土压力，令刀腔内的图和其口前土达到一个平衡的状态。在根本上将挖掘面的稳定性加以保持。由此可见，前仓压力的确定是一个非常重要的步骤。值得一提的是，土层本身有一定的复杂性存在，可能在进行实际工作中会出现土压力设定和计算结果有误差的现象。因此，在进行实际掘进的过程中，要将关于土压力的设定值加以全面调整，在进行实际施工的时候，要在根本上解决地面沉降的问题，一旦发生沉降的现象，要及时将压力值加以全面调整，在根本上将土压平衡维持在理想范围内[4]。

3.3 严格控制出土量

排土情况在一定程度上影响了盾构施工的开挖面和正面土的压力，因此，为了在根本上防治地表变形的情况出现，相关工作人员在进行具体施工的时候，要控制好螺旋输送机的运转速度，该设备饿运转速度是依靠盾构千斤顶的推进速度来进行协调控制的。有国外文献指出，在主动与被动的开挖面稳定区域中，其压力差与排土量呈现出了正比关系，从理论上来讲，工程的出土量应控制在95%以内，这样做的根本目的是为了减少后期沉降。

3.4 灌浆过程

在利用盾构施工的过程中，进行灌浆是一个非常重要的步骤，同时该步骤也是与其他工序相互衔接的重要衔接。灌浆方式主要是利用制浆设备，把浆液送到浆液箱中，后进行灌注泵入。在进行施工的过程中相关工作人员要依照当地地质和运输的距离，适当调整浆液的凝结时间与配比情况，为了能够将浆液完全灌注在缝隙之中，在进行浆液输送的时候要保证足够的压力。在一般情况下，其压力的大小一般为0.1～0.2兆帕的和[5]。在进行压浆工作的时候，力道不能过大，进而避免断裂的情况出现，在进行掘进的过程中，应该依照土容重，h为隧道上覆土厚度。确定注浆压力。关于壁后的灌浆时刻选取，要在盾构推进过程时进行灌注，在进行实际工作的过程中，要本着完全填充尾隙的原则来进行。

3.5 二次灌浆过程

利用管片中部的注浆孔进行二次灌浆，以填充首次灌浆未被填满部分，在根本上将进行完盾构机后的土体后期沉降现象，对灌浆材料，围岩以及管片间隙部位产生的剥离空隙进行全面填充，能够将该结构的防水效果增强。值得注意的是，灌浆孔位置的选取对灌浆的实际效果有着十分密切的联系，因此在进行实际工作的时候，不仅要考虑工程本身的施工问题，还要将灌注方面的问题进行全面考虑。

3.6 纠偏工作

在进行施工过程中，令地表出现沉陷的根本原因在于开挖面引起的土体损失与地层的再固结，地层之所以出现损失，其原因在于纠偏的发生，盾构的图标层在推进的过程中，会出现一定的制作误差，最终令盾构发生变化，对于该项工作的进行，通常利用上下两组千斤顶来进行详细工作，在实际工作中要注意的是，两个纠偏量不能过大，要将工作做到位，只有这样才能达到施工的相关要求。

4 土体的改良

要想在根本上将土压管理工作做好，就必须保证螺旋输送机的顺畅性。对于这项工作，首先要将已经被切削下来的土加水和泥，或者各种化学试剂来强化土体本身的塑性以及流动性。在根本上将螺旋输送机的排土性调整到最佳。在进行该项工作的过程中，可以使用加泥盾构施工法进行， 将具有一定浓度的泥浆混合在掘削下来的土沙之中，这种方式不但能够将泥土的流动性变高，同时还能够将砂土对器件的磨损降到最低。依照当地施工地质条件，与盾构的机性进行全面结合。因此在进行实际工作的时候，且土材料为粘土或者跟粉质土的时候，可以在其中加入一定比例的泥浆，在根本上将螺旋输送机的粘性加以全面改善。泥浆的主要是由水和一定比例的膨润土构成，在一般情况下，泥浆的浓度应该保持在5%～30%之间，且泥浆镜过一段时间的浸泡之后才能够使用。

5 结语

综上所述，本文对轨道交通盾构穿越铁路施工技术进行了详细分析，通过对上文提到的几个方面进行深入性探讨，在一定程度上弥补了我国在该领域的空白，希望能够进一步的对轨道交通盾构穿越铁路施工技术提供理论上的支持。

参考文献

[1] 郭红远，顾振伟.大型盾构机地下穿越沪杭铁路施工技术[J].建筑施工，2006（10）：14-15.

[2] 刘英城.盾构机穿越高速铁路的施工[J].隧道建设，2006，26（增2）：47-48.

[3] 杨俊龙，孙连元，沈成明.盾构机穿越地铁隧道施工技术研究简介[J].现代隧术，2004（z2）：22-24.

[4] 叶耀东，琚娟，王如路，等.盾构穿越运营地铁隧道施工技术探讨[J].施工技术，2005（12）：18-20.

[5] 彭波，阳征源.盾构隧道穿越铁路群的施工应用[J].茂名学院学报，2007（4）：17-19.