关于地铁盾构施工中存在的问题分析

发表时间:2020/6/17   来源:《科学与技术》2020年2月第4期   作者:张凯
[导读] 随着社会的发展,地铁建设越来越受到重视。在地铁施工中盾构发是非常重要的一种技术方法
        【摘要】随着社会的发展,地铁建设越来越受到重视。在地铁施工中盾构发是非常重要的一种技术方法,只具有很多的优点,是地铁建设中主要的发展趋势,因此进一步加强对其的研究非常有必要。就目前的情况来看地铁盾构技术直接影响着施工质量以及后期的运行,同时也会影响施工人员的安全,因此在实际应用中需要相关人员不断的学习这项技术,采取有效的方法提高施工技术水平,从而能够更好的确保地铁工程的质量。基于此,本文分析了地铁盾构施工技术问题。
         【关键词】地铁盾构;施工;问题

         在城市交通运营中,由于人口的稳定增长,城市变得越来越拥挤,为了减少城市交通问题,许多城市开始建设地铁项目。在地铁的建造过程中,盾构施工方法是该过程中非常重要的部分,但是由于各种因素,地铁的盾构的建造也存在许多风险。通过加强管理和控制与地铁盾构施工方法有关的风险,可以让地铁盾构施工方法的安全水平得到提高,确保项目的顺利进行。

         1地铁盾构施工分析

         盾构属于地下隧道挖掘专用的设备,其技术含量较高,其内部的装配包括推进与挡土、出土运输的装置及部分辅助类的设备等,自动化的程度较高。地铁盾构的施工有较强抗干扰能力,可于高效运行时不受外界与地上交通等因素影响。伴随科技不断进步,盾构施工的技术日渐完善,其自动化与机械化水准不断提升,可在各类型地层中适应。地铁盾构的施工是暗挖隧道,由于盾构施工可于城市的中心与交通流量比较大及使用频率较高场所开展施工而得到广泛应用,对于地上环境造成的干扰与影响极少且施工的精准度比较高,可提升地铁工程整体的质量。

         2地铁盾构建设中存在的问题分析

         2.1土壤沉降

         开挖过程中暴露的土壤可能导致沉降。通常,挖掘一环中的出土量是固定的并且不会改变,但是松动系数会根据层的不同而变化,如果在挖掘过程中发生过大的行程而出土量太大,则会导致在表面上形成不同厚度的沉积物。通常,在面对衬砌环壁后,应同步灌浆以控制表面沉降。然而,如果在开挖期间的出土量太大而灌浆太小,则不能及时有效地控制地面的沉陷。灌浆量太大也会导致地面凸起。

         2.2在盾构施工中的盾构尾部泄漏

         盾构尾部泄漏的原因:①盾构尾部刷和盾构尾部油脂分开,导致盾构尾部刷失效,从而影响其性能。②盾构尾部油脂注射质量差。③管片组装完成后,缺乏有效的润滑可能会给盾构尾部带来潜在危害。同时,施工时的注射压力过高,盾构尾部刷的性能降低,这也造成了污泥泄漏的问题。

         2.3盾构施工中穿过河流的危险

         在修建地铁的过程中,地铁有时会穿过河流所在的区域。如果在河边进行盾构施工,河床的结构将不稳定。与其他土壤结构相比,河流结构距离盾构施工环境距离也将更短。由于向上压缩力的影响,在盾构施工过程中,河床的基本结构和拱形地面结构的位置可能会出现问题。为了防止河流进入隧道,施工人员必须填充水泥结构,如果不使用该技术对结构下层进行预处理,河水很容易倒入隧道,从而造成严重破坏,造成安全事故。

         2.4建筑物和地下管线的风险

         在地铁盾构施工期间,盾构机是最常用的建筑设备。在盾构机上连续进行挖掘作业时,由于刀头的切割,下层结构的切割力发生变化,因此如果土层结构的内部张力不能很好地适应,那么一旦应力导致结构变化,就很容易破坏土层结构的稳定性,从而导致不均匀沉降。如果更严重的话,还很容易破坏土壤的结构带。同时,建筑物和地下管线、周围的土壤层会形成一个有机的整体,如果负载发生变化,两个结构也会受到严重损坏。这时,如果无法正确控制它们,建筑物的管道和结构就可能直接破碎,出现受力不平衡的情况。

         2.5开挖面的失稳

         开挖表面的不稳定性是由开挖前遇到的流沙或管涌,盾构机的跌落和突然下降以及表层出现空洞引起的,其容易导致盾构机偏移轴线和沉降,出现隧道的滑坡和冒顶问题。当盾构机向前移动时,会出现导致冒顶问题的原因是超浅的覆土的出现。

另外,随着盾构机的前进,如果突然遇到涌水,就有可能在盾构机前造成大规模破坏。

         3解决地铁盾构施工的建设问题的应对措施

         3.1地表沉降的解决方案

         ①根据特定地层检查泥浆的压力和质量,并增加泥浆的压力,使其始终与施工坑道中的地下水压力匹配,并检查出土量。②根据层数的不同选择混合比例,调整固化时间,并采用同步压缩方式,使浆液及时填满盾构尾部的缝隙,以弥补盾构施工造成的水土流失,确保充分的压力并增加注射次数以控制沉降。③施工过程中,应根据实际地质情况和经验对沉降进行监测和控制。将测量点放在隧道的中心线和两侧以测量水位,结果应尽快返馈回现场并进行管理。

         3.2盾构施工中盾构尾部的泄漏解决措施

         ①使用可靠的油脂和油脂泵有效保护盾构尾部刷。②仔细监控盾构尾部油脂的注射过程,以确保注射的油量合适且有效。③结合现场操作条件,进行纠正工作以落实盾构尾部油脂注射。同时,需要对注入量、压力和盾尾间的距离进行有效控制。

         3.3避免过河的风险的措施

         首先,在盾构穿过河流之前,有必要仔细研究盾构通过的层中河流与地下水之间的关系,测量河流中的实际水深,并计算从河底到隧道顶部的掩埋深度数据。其次,为盾构越过河流开发特殊设计,以确保盾构越过河流安全可靠。由于盾构的底部在进入河段之前和之后突然发生覆土变化,因此应基于覆土深度、地质条件以及盾构开挖前的河道条件的变化平衡盾构切口处的压力。

         3.4减少管片上浮的对策

         选择浆液时,必须确保浆液的填充性,并且将初始凝固时间以及早期强度有机地结合在一起,以使保护性隧道的各个部分和周围的岩石共同作用,以形成稳定而一体的物体。随着工程地质和水文学以及隧道中沟槽深度的变化,动态调整浆液比以确保管片稳定性。

         3.5预防建筑物和地下管线的风险

         首先,在施工开始之前,对建筑物的使用年限、地基的形状以及盾构下穿建筑物的现状进行详细研究。其次,有必要加强观测和测量,并为邻近建筑物和地下管线建立控制点。再次,必须在建筑物和地下管线进入前对盾构机进行全面维修,以确保连续穿越和隧道掘进施工过程中设备无误。最后,执行严格的管线控制和定向,姿态调整不应太大或太频繁以减少偏差校正,位置控制在±4mm,以避免超挖和土壤扰动。

         3.6应对开挖面不稳的措施

         检查挖掘速度,以保持排土量和开挖量的平衡;仔细控制压力室中的压力,以防止开挖面不稳定;挖下的渣土必须是可塑性流体,确保渣土完全填充在压力容器中,并且挖出的渣土必须是防水的;如果在近地表土壤保护区形成了冒顶和冒浆,应立即启动气压平衡系统。

         结语

         伴随盾构法在地铁施工中得以广泛的应用,其数量与规模不断增大,在施工中也出现了一些问题,这需要我们对这些问题加以重视,并选择合理对策加以处理,预防因出现事故而造成不必要的损失。

         参考文献

         [1]王继山.地铁盾构施工技术改进的方法研讨[J].中国建材科技.2016(06)
         [2]刘健.试论地铁复杂地质条件的盾构施工技术研究[J].科技与企业.2016(03)
         [3]王亮.盾构法施工引起地表沉降的安全监测与数据分析[J].科技风.2017(11)










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