關于城市交通隧道盾構施工技術的研究
關于城市交通隧道盾構施工技術的研究
摘要：盾構法施工技術因其安全性能高、自動化功能強、環(huán)保型好，在我國城市交通基礎性建設做了突出貢獻，已成為城市交通隧道基礎建設中重要方法之
一。本文對盾構施工技術做了介紹，同時對其技術問題進行了探討。
關鍵字：盾構施工，城市交通隧道，城市隧道
Abstract: shield tunneling technology because its safety performance is high, automation function of strong, environmental protection, in our urban traffic fundamental construction do outstanding contribution, has become a city traffic tunnel construction of foundation one of the important ways. In this paper, the shield construction technology are introduced, and the technical problem was discussed.
Key word: shield tunnel construction, urban traffic tunnel, city tunnel
1、引言
盾構法施工在城市交通隧道中有著廣泛的應用。但是，在其應用過程中，由于諸多因素的影響，也出現(xiàn)了很多的問題，這些問題無論對于施工的質(zhì)量，還是對于道路的日后使用都產(chǎn)生了很多不利的影響。因此，對于城市交通隧道盾構施工技術的研究不僅具有學術意義，其實踐意義也不可忽視。
2、城市交通隧道盾構施工技術優(yōu)勢
目前，盾構施工技術在城市交通隧道建設中已占有重要席位，這主要是由于其施工技術優(yōu)勢決定的。
(1)針對施工環(huán)境的優(yōu)勢主要是盾構法施工技術對工作環(huán)境不靈敏，這就使得其作業(yè)場地適應性強，可以穿越地上建筑物、河流、海底等復雜地勢進行作業(yè)，拓展了施工的范圍。
(2)在這一技術對環(huán)境的影響上，由于盾構法施工技術負面影響小，尤實是在對周圍環(huán)境影響較小，在工作過程中除了豎井位置場所外，整個的施工路線都不受其影響，這樣就確保了城市交通不因隧道施工而受干擾。同時，盾構法在施工過程中能夠根據(jù)地質(zhì)結構做出適時調(diào)整，保證作業(yè)中的安全平穩(wěn)，對地質(zhì)環(huán)境破壞小，環(huán)保性好。
(3)盾構法施工技術在建設過程中集成化程度高，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化控制管理，提高了效率，節(jié)約了成本，簡化了勞動力。
(4)盾構法施工技術受氣候環(huán)境影響較小，一般的惡劣天氣不會影響其作業(yè)進程。
3、城市交通隧道盾構施工技術問題
雖然這一技術的優(yōu)點較多，但由于各種因素的影響，其施工中的問題也比較多。我們只有對城市交通隧道盾構技術中的問題有所了解，才能在施工過程中保證其施工的質(zhì)量。這些問題主要可以分為以下幾個方面。
(1)對專用機械裝置的研發(fā)，能夠盡快研制出國內(nèi)自主的盾構機。 據(jù)目前國內(nèi)統(tǒng)計，我們現(xiàn)在使用的盾構機械設備大部分需要進口，這表明了國內(nèi)在這方向技術的滯后，因此，自主研發(fā)設備是我們的當務之急。
(2)盾構施工本身花費成本較高。在城市交通隧道建設中，不同的地理環(huán)境及隧道規(guī)模，都需要不同類型的盾構機械設備，這無形中增加了設備支出，造成資源成本浪費，增加了費用。
(3)工作路徑不同的影響，由于建設過中會遇到各種問題，有時需要我們長距離作業(yè)，這勢必會增加難度，不僅勞動強度增強，同時對設備要求也提高，如何保證設備正常工作也是我們面臨的考驗。
(4)確保盾鉤機襯砌管片的質(zhì)量，管件在盾構機作業(yè)過程中起了重要作用，如何提高其耐磨性一直是我們關注的技術。
4、盾構施工技術具體應用的技術要點
針對盾構施工技術中常見的問題，盾構技術在施工中要嚴格的按照作業(yè)步驟要點進行施工，因此，工作人員在在進行交通隧道建設中，要嚴格遵守各種操作規(guī)章制度，確保施工建設能夠安全有效的進行。
4.1施工之前的準備
在盾構施工之前的準備不僅可以提升我們施工的效率，對于施工的質(zhì)量也能起到很好的保證作用。其中，施工前的準備主要包括以下幾個方面：
首先，要根據(jù)設計方案來確定施工設備。所以我們要做好設計的方案，在這一過程中要根據(jù)需要建隧道的地質(zhì)環(huán)境及規(guī)模，選擇盾構機的類型，所選擇的盾
構機必須能滿足設計要求。
其次，在施工中能夠運用合適的方法開挖隧道口，同時能夠支撐挖開的巖石體土體，保證土體的平穩(wěn)，不能發(fā)生坍塌事故，而且最終能有效地的將挖出的土渣迅速排除，不耽誤施工進程。
再次，在設備的選擇中，特別要注意工作工況，當有長距離作業(yè)情況的時候，一定保證盾構機的耐磨性能。
4.2盾構施工推進段施工過程中要點
在盾構施工推進段施工過程中的要點主要可以分為以下幾個方面：
4.2.1保證施工的工藝流程符合相關的規(guī)定
在初始施工階段，盾構推進作業(yè)中一定控制好盾構推進軸線。如何控制好推進軸線在整個施工過程中起了重要作用。由于推進前進方向無明顯標志，這就造成了更大的困難。因此，為了保證施工的的順利進行，我們將推進距離劃分為許多小環(huán)段，用兩環(huán)段的推進距離大小來控制軸線的偏離程度，通過前后對比統(tǒng)計分析，最終找出有效的解決方法，做到實時調(diào)整，偏差程度小，達到施工隧道的要求。
4.2.2施工中要特別注重地表變形狀狀況的變化
施工時，會受到很多因素的影響，同時也會出現(xiàn)各種的意外狀況。因此，我們要時刻關注各種地表細節(jié)，控制出現(xiàn)的影響因素。
（1）對土體因素的管理，土壓力是通過一種壓力設備測出來的，這種設備安裝在艙室內(nèi)。把測出的土壓力規(guī)定為p0,土壓力p0一般是以靜止土壓力為基準，在一定的范圍內(nèi)上下浮動。在確定p0時，通常情況下是以理論經(jīng)驗估一個值，在通過精密測量，及時的對p0進行調(diào)整，最后整理統(tǒng)計，形成對p0管理資料，這樣就有了較為系統(tǒng)的管理方法。
如何進行出土操作業(yè)也需要做好充分準備，在出土之前，確定好控制目標，一般需要實測壓力值pi，我們可以通過儀器設備測出pi，再與p0對比，根據(jù)它們的壓力差值做出策略，當實測壓力小于土壓力時，降低螺旋輸送機轉(zhuǎn)速或提高推進速度。
（2）對加泥材料進行嚴格的控制，首先在前期就對隧道場地的土質(zhì)情況進行詳細考察分析，并且根據(jù)地表變形及出土狀況等因素，確定好所需要材料如泥、水等的成分比例，以保證盾構設備的正常運行。
（3）盾構設備在推進后會形成一些隧道間隙，這會產(chǎn)生許多不良影響，如土體松弛，隧道圓環(huán)受力不均、防水過程降低等。因此，及時的進行注漿管理工
作是我們必須做的，在此過程中，首先要根據(jù)土質(zhì)結構確定合理的材料，通過注漿孔進行操作，根據(jù)情況進行同步注漿和二次注漿，同時注意控制好注漿量和注漿壓力。
4.2.3施工過程中的進出洞技術
城市交通隧道盾構施工過程中，需要將建筑工程分為不同的區(qū)段隧道，每完成一區(qū)段隧道，需要進行連接，這樣就有需要所謂的進洞與出洞。如何建立準確的進出洞是施工工程中的重要工序。這個工作通常需要工作人員對工程場地的環(huán)境進行考察，根據(jù)地質(zhì)環(huán)境等做出制定策略。在建立進出口同時，首先要有牢固的后盾系統(tǒng)，具有重要的支撐作用。另外，還要在洞口做充分工作，確保洞口的穩(wěn)定牢固，避免塌陷事故發(fā)生。
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5、結語
在城市交通隧道建設中，出現(xiàn)了多種設計施工技術方法，例如明挖法、礦山法、暗挖法、蓋挖法等。盡管盾構施工技術存在一些缺點，如設備成本高，花費大，但盾構施工技術由于其安全性好、環(huán)保、效率高，在城市交通建設中占了很大比例。隨著城市交通隧道的發(fā)展，盾構施工技術更加成熟，應用更加廣泛。
參考文獻
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注：文章內(nèi)所有公式及圖表請用PDF形式查看。
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