有关复杂地质条件下地铁施工技术的策略探析

徐少红

摘 要： 为了提高地铁施工技术的综合效益，我们需要对地铁施工技术进行一个结构体系的健全施工技术设计，以此来调整地铁施工技术内部每一个环节的科学施工技术协调性，在协调发展的背景下以多个层面与角度来分析当前影响地铁施工技术的众多因素，并根据这些问题给予合理的解决方法，从而为我国未来的发展打下一定的基础，从根本上解决问题，使得能够真正做到质量与技术的双重保证，本文就是围绕着有关复杂地质条件下地铁施工技术的策略探析进行讨论研究的。

关键词： 地铁施工技术;复杂地质条件下;策略探析

1 引言

地铁是现代交通发展与支撑人民生活出行不可缺少的重要部分，尽管我国的交通工具是非常多的，但论使用率和载客量最高的还属地铁，因为地铁的存在能够大大给人们的出行提供了方便。对地铁的质量也是有着非常高的要求，施工技术的改善是刻不容缓的事情。特别是在复杂地质条件下，对地铁的施工技术提出了更高的要求。在我国，地铁一直以来都是载客量最高的“交通大户”，随着交通的不断发展，地铁数量也是越来越多。在这种形式严峻的情况下，地铁怎样提高施工技术已经成为了地铁交通行业的亟待解决的问题。

2 我国阻碍地铁施工的复杂地质条件

2.1 特殊的地质环境

形成特殊地质环境的原因是多方面的，主要有地下国道、城市地下地铁、人工路堤、地下铁路、地下公路和大量煤矿留下的采空区等。在这种特殊的地质环境下，地铁的建设容易遭到破坏，地面结构发生变化造成的沉降原因和其他沉降后果。

2.2 复杂地质条件下地铁施工的关键施工技术

复杂的地质有很多，主要包括云母页岩、断层、煤层气、湿陷性黄土、泥石流、淤积层和岩溶和其他不利的地质条件。在这种情况下，地铁建设会增加瓦斯爆炸，隧道坍塌和火灾的可能性。这就要求施工人员必须采取有针对性的施工技术。当前地铁施工主要采用钻孔爆破法施工技术、千斤顶操技术、顶管法施工和盾构施工等地铁施工技术。

2.2.1 钻爆法与盾构法施工技术

在采用钻爆施工技术施工中，在开挖前，应先计算钻孔爆破施工参数，然后再计算钻孔爆破施工参数。盾构隧道，但也在始发过程中，尽快完成土压平衡。应注意的是，在挖掘过程中，还应制定和加强现场施工人员对相关数据的收集、统计、分析和控制。

2.2.2 顶管法施工技术

管道千斤顶施工技术适用于淡水富集地层或软土地基复杂地质地铁的施工，在这种复杂地质中，管道千斤顶施工技术的应用是十分必要的。传统的施工技术很难建造得更好，通过铺设管道，可以更好地完成这一复杂地质的施工。具体施工还是需要使用工程管道、起重设备和继环器设备。

2.3 全断面软土或全断面硬岩掘进

2.3.1 全断面软土掘进

全断面软土开挖一般根据不同地质条件，采取土压平衡盾构机或者泥水平衡盾构机，一般淤泥质软土由于透水性较差，多采用土压盾构机，复合型地层根据透水性选择盾构机，但一般砂层，如中粗砂、沙砾层自稳性较好地层选用土压盾构，掘进效率较高，经济性好，富水砂层、液化地层（特别粉砂、粉土含沙量较高的富水地层）应选择泥水盾构机，沉降稳定，地层扰动小。过大江、大河等水量补给较好地层也应该有限考虑泥水盾构机，泥水盾构的稳压要高于泥水盾构，可以平衡水压，安全性高。软土地层根据土层特性、埋深计算、推进形式（半仓、满仓）计算土压力进行挖掘，现在计算土压力一般采用朗肯土压力公式，但该公式计算的主动土压力与被动土压力相差较大，土压力选择范围较大，为更好的选择土压力，应根据试验段掘进确定，基础压力考虑计算的主动土压力基础上增加20%，后面土压力根据满仓掘进时停机的土压力为主动土压力，掘进压力应高于此压力，具体数据根据试验段监测数据确定，以确保地面的稳定性。在淤泥、沙砾、砂卵石地层地层中掘进应采用快速掘进，停机保压掘进的方式。当地层为全风化、强风化地层时，应尽可能保证加水量、采用较好的泡沫改良渣土，该地层一般含水量较差，粘性较好，加水过少、泡沫效果差的情况下会导致刀盘结泥饼。

2.3.2 全断面硬岩掘进

全断面硬岩是指盾构隧道的整个断面Ⅱ类或Ⅳ类围岩。它的稳性比较好，可以采取开放挖掘，但同时要注意以下几点：（1）贯入度也是影响盾构施工刀具磨损的重要原因。过高的贯入度会增大盾构机推力，会使盾构机产生剧烈的颠簸，刀具压力增大，会加剧刀具磨损，甚至崩坏滚到刀圈，过低的贯入度会导致刀具偏磨，进尺速度慢，影响口部施工进度，且较快的刀盘转速会加速刀具磨损，在坚硬岩石掘进中应根据刀具厂家确定的刀具最大受压能力来进行选择贯入度，在保证刀具受压不崩坏的前提下，推力应控制在合理范围（1200t左右），减小刀盘转速，增大贯入度，减小磨损;（2）跟进二次注浆、保证注浆质量。盾尾3-5环的二次注浆采用双液注浆，配合盾构掘进，每5环做一次止水环，将后进水从盾尾后止住（花岗岩地层中的裂隙水较大），当水量无法控制时，采用开孔防水的方式进行掘进，在盾尾管片处、盾构机土仓隔板开孔处、盾构机径向孔进行开孔防水，减小土仓水压。（3）全断面硬岩掘进过程中，石头较多，容易发生沉仓，渣土携带困难，掘进过程中一定要旋转螺旋机出渣，防止石头沉仓磨损刀盘，如果刀盘前方来水较大情况下，可以增加高分子添加剂，减小水的流动性，增加携渣额能力。

3 复杂地质条件下地铁施工技术中存在的问题

施工人员和地铁项目设计者不了解地铁施工的技术规范和管理要求，不能对地铁施工进行合理的指导和有效的实施。设计者、施工人员和管理人员施工经验不足，是导致施工现场技术不够规范和不够系统化主要原因。现如今，我国有一些地铁项目承包商由于自身缺乏資金，就将项目分包给施工单位。施工技术的准确性和关键点仍然存在较大漏洞，直接导致地铁建设质量的急剧下降。再则分包单位施工过程中存在着原材料管理不到位的问题。对地铁施工质量造成巨大影响，会增加地铁的施工时间，而且会给企业带来财务损失。

4 地铁施工技术的具体措施及整改意见

4.1 政府对地铁施工技术上要足够重视，制定有利的政策方针

国家和政府需要从根本上对这些地铁新技术所需的先进仪器与设备实行相应的优惠政策，以促进地铁技术的发展。提高这方面的综合效益。通过一定的政策促进地铁施工技术，建立健全地铁施工技术法律法规和相關政策。例如，在技术与质量相结合的同时，要采取相应的配套措施和保护措施，促进地铁施工技术的应用与开发。目前来说，许多地区对施工技术独立提供补贴，这都是很好的地铁施工技术推广政策，并且许多地铁行业都应该作出积极反应。除此之外我们亦须设立施工技术型产品认证，以鼓励建造和应用施工技术地铁的参与。

4.2 明确相关施工技术发展计划，做好施工技术设计规划

应明确地铁施工技术理念，制定科学、准确、详细的地铁施工技术规划安排，充分利用废弃设备重新加以改造，进行施工技术设计实验，以便“变废为宝”。地铁的施工技术最好选择可塑性强的新地铁配置，以提高施工技术效益，地铁应保证施工技术环保和绿色生态。提高环境的可持续发展效率，在进行施工技术设计之前还必须给予规划设计人员符合地铁设计原则的条件。利用环境因素来对施工技术因地制宜，是最有效的设计方式。

5 结语

进入21世纪以来，对于地铁施工技术要始终贯彻以人为本的可持续发展思想，目前我国城市化的建设进度逐步在提高，所以对地铁的需求也是在逐步上升，渐渐地就出现了地铁技术出现的质量问题越来越多，这一问题是有关部门亟待解决的首要任务。综上所述，随着近年来我国城镇化进程的加快，由于地铁工程中的复杂性，使得施工的难度越来越大。对于建筑技术的参与和管理，应结合多年的地铁施工经验，出台相应度标准化施工管理流程规范，结合当地特色，建立相应的奖惩机制，鼓励施工单位大胆创新，宽容失败，增大技术创新和变革，在施工过程中总结技术，不断进步发展。因此，单纯依靠交易施工经验来保证施工质量是非常困难的。施工技术措施和施工安全，使施工技术和管理措施的应用成为一个重要的组成部分。

参考文献

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