探究地铁盾构施工中存在的若干问题及对策 邹义龙

发表时间:2020/1/14   来源:《基层建设》2019年第27期   作者:邹义龙
[导读] 摘要:地铁是我国极为重要的交通工具,能够帮助居民在日常出行的时候获得更短的距离,节约更多的时间。
        兰州市轨道交通有限公司  甘肃省兰州市  730020
        摘要:地铁是我国极为重要的交通工具,能够帮助居民在日常出行的时候获得更短的距离,节约更多的时间。而盾构施工法在地铁施工当中占有极为重要的地位,能够直接影响到地铁的使用质量,基于此,本文主要讨论了地铁盾构施工当中存在的一些问题解决的对策。
        关键词:地铁盾构;施工;对策
        引言:
        随着经济发展的变快,我国城市地铁建设量也变得更多,盾构施工有着更加安全快速的效果,而且对地面建筑物影响比较小,目前已经成为地铁工程当中比较关键的技术,为了能够让城市交通拥堵的情况得以缓解,盾构施工法在地铁工程当中被普及应用的同时,也要不断地给予其更多的探索,使其获得更加先进的技术,从而使我国的交通问题得以解决。
        1、地铁盾构施工简介
        盾沟是一种非常专业的进行隧道挖掘的设备。自动化程度也很高,不太容易受到周围环境的干扰,因此在高效运行的时候不会受到外界或者是地上交通的因素影响,可以适应各个不同的地层类型。地铁盾构施工主要就是暗挖隧道,因为盾构施工可以使用在城市的交通中心以及客流量比较大的地区,对地上环境造成的干扰和影响比较小,而且能够十分准确的锁定目标进行挖掘。因此在进行地铁工程施工的过程当中,大部分的工作人员都比较使用地铁盾沟来进行相关工作。
        2、地铁盾构施工中存在的问题
        2.1 地表沉降问题
        在进行挖掘的过程当中,土量因素很可能会导致地表沉降,一般挖掘一些固定土量是不会产生过多变化的,可是根据不同地层其松散程度不一样,挖掘过程当中很容易产生超挖的情况,那么出土量就会变大,使地表产生沉降。一般为了能够让地表沉降的问题得以控制,必须要进行注浆,如果挖掘的时候出土量比较大,注浆又比较少,那么就很容易产生比较严重的沉降问题,但是如果注浆比较多也会让地表产生隆起。
        2.2 地层损失问题
        盾构推进所使用到的土体的位移主要就是盾构前地表的位移,盾构经过时候的位移还有盾构在实施挖掘完毕之后的土体是不是会出现问题这几个方面。盾构在挖掘之前地表出现问题的可能性相对而言比较少,但是一旦完成挖角之后,那么地表必须要通过一段时间才能够确定是不是出现了问题。因此主要就是盾构经过时使得地表出现比较大的位移,从而使得地层出现损失。
        2.3 开挖面的失稳问题
        开挖的地方失去稳定性主要指的就是在进行挖掘的过程当中,如果土体突然间产生流沙或者是出现地下水向上涌的情况,那么盾构就很容易产生一些使用过程当中的问题。如果在挖掘的过程当中,前方的地层突然间产生了一定的空洞,那么盾构机很容易就会偏离及本来行驶的线路,甚至会让地表沉陷,那么隧道就有可能会塌方或者是有地下水向上冒。
        2.4 盾构螺旋输送机的喷涌问题
        喷涌的主要原因包括有盾构不能够连续的掘进,富水的砂层开挖面充水,还有同步注浆的浆液并没有能够完全的衬砌的空隙当中。
        2.5 管片上浮问题
        盾构机切削刀盘其直径以及隧道的管片外径存在一定的差值。而盾构机掘进的时候出现超挖,使得管片以及地层之间产生了环形的间隙,如果不能够及时填充,那么盾尾管片就会在一个无约束的状态之下出现管片位移的情况。如果不能及时的注浆对缝隙进行填充,那么浆液初凝的时间就会过长,如果上浮力比重力更大,就会产生上浮问题。
        2.6 泥饼问题
        囤勾再通过了浅层的粘性土层的过程当中,一般很容易在温度比较高或者压力比较高的环境下来向前推进,这样子粘性土就很容易因为周围环境的影响出现状况,特别是刀盘中间的部分。

如果出现了泥饼,那么掘进的速度就会极速的降低,那么刀盘的扭矩就会有所上升,让开挖的效率下降,甚至难以掘进。
        2.7 盾构机的偏移问题
        因为地铁施工都是在地下进行的,我国的地理环境比较复杂,地层岩面起伏的变化比较大,比如一部分的地层断面风化附近的岩面和洞体填充物的处理存在一些差异,盾构机在这样比较恶劣的挺情况下进行施工,刀盘会因为受力不均以及姿态控制难度提升,让盾钩机的机头产生向上弯曲或者是下垂以及轴线偏离等各种不同的问题。
        3、地铁盾构施工中存在问题的对策
        3.1 地表沉降对策
        首先根据具体的地层来管控泥浆的压力以及品质,能够让泥浆的压力一直和开挖面的土水压力相互对应,管控出土量。其次根据地层差异来配合选取,对硬化时间有效控制,使用同步注浆的方法,让浆液能够有效地按照规定的时间之内填充盾尾的间隙,对因为盾构的施工使得土体损失的情况有所补充,确定压力合理,并且让注浆量提升,能够管控沉降。再次就是施工的时候,根据地质的实际情况监测地表沉降的情况,并且按照监测到的结果予以一定的对应措施。隧道的中线上和两边的范围布置测点来测量实施水准,并且及时将结果反馈到管理当中。
        3.2 地层损失的对策
        地层损失主要就是因为盾构经过所导致的地表产生的位移,为了能够尽量减少地层的损失,需要把盾构经过的地层所产生的位移在合理范围内有所管控,并且要能够及时监控,防止位移过大。
        3.3 开挖面失稳的对策
        对推进的速度有所管控,确定排土量和开发量能够相互平衡。同时要控制压力舱的压力,防止在开挖面产生失去稳定的问题。让挖下的渣土能够具备塑性的流动性。确定渣土可以完全的充满压力仓,还应该让挖下的渣土具备一定的止水性。如果超浅的覆土断出现了帽顶和帽将的时候,需要能够立即使用气压平衡系统。
        3.4 喷涌问题的对策
        为了能够有效清除土仓里的水,可以在螺旋输送机关闭的时候继续掘进,一直到能够把水排掉。在这个过程当中,舱内的压力是不不能太高的,为了能够避免盾构机前方产生隆起和冒浆的情况,需要选择气压平衡的模式来掘进,在这个过程当中需要避免产生漏气的情况,土体如果想要更加稳定,那么必须要能够将一些比较高浓度的泥浆或者是相应的添加剂和土体相互混合。
        3.5 管片上浮对策
        选取浆液的时候,应该确定浆液填充和初凝的时间能够有所结合,促使盾构隧道的管片及围岩能够构建一个稳定的整体,根据工程的地质还有水文以及隧道的深埋等情况,对浆液配比加以动态的调整,从而使管片稳定。
        3.6 泥饼的对策
        在进行盾构挖掘的时候,对地质实施预测或者是对泥土的管理,尤其是挖掘粘性土的时候。需要能够对开挖地质的状况以及刀盘的状态予以更加密切的关注。增加刀盘前端的中部注进去的泡沫,而且泡沫注入需要够大,对土体的易性能够有所改善,需要尽量让粘性的情况有所降低。如果可以让泡沫和螺旋的输送机相互结合,那么渣土流动性就可以有所保障。使其更有效地排出。而如果粘性土已经到了地层,那么刀盘上面的滚刀必须要能够立刻转换成刮刀。在刀盘的背面和土层压力板之间安装搅拌棍,让搅拌的范围有所改善,一旦出现了泥饼,可以尽量让刀盘空转,这样能够通过离心力尽量让杂质掉落。
        4、结束语
        综上所述,在地铁施工过程当中,随着经济的发展,地铁建设无论是数量还是规模都变得更多,而盾构法在实际使用的过程当中出现了很多问题,因此相关工作人员必须要不断地探索,能够重视施工过程当中盾构法所产生的问题,并且钻研出更加合理的对策给予解决。防止因为盾构法的使用不当而造成难以挽回的事故。同时也可以利用更加先进的技术和盾构法相互结合,帮助盾构法能够获得更多的提升,从而使我国的经济获得提高。
        参考文献:
        [1]田斌,王传波,刁述红,王风民.地铁工程盾构预制混凝土管片生产工艺研究[J].山西建筑,2019,45(20):141-143.
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