任建新

摘要：淤泥質(zhì)軟土地層盾構(gòu)施工作業(yè)存在諸多技術(shù)隱患，需要明確可能存在的技術(shù)問(wèn)題，深入分析，制定和調(diào)整具體的施工方案、動(dòng)態(tài)化管控，提升技術(shù)實(shí)施水平。

關(guān)鍵詞：淤泥質(zhì)軟土地層;盾構(gòu)選型;掘進(jìn)技術(shù)

一、引言

淤泥質(zhì)軟土地層條件下，盾構(gòu)施工面臨諸多技術(shù)隱患，需要不斷優(yōu)化相關(guān)的技術(shù)，在盾構(gòu)選型和掘進(jìn)技術(shù)管控中，消除技術(shù)問(wèn)題，提升技術(shù)水平。

二、某工程概況

某地鐵十號(hào)線3標(biāo)隱～莫盾構(gòu)區(qū)間左線全長(zhǎng)971m，采用一臺(tái)土壓平衡盾構(gòu)機(jī)施工，從隱秀路站始發(fā)，莫干山站接收。盾構(gòu)區(qū)間穿越的地層主要為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土。本項(xiàng)目淤泥質(zhì)軟土比較軟弱，靈敏度強(qiáng)，承載力較小，容易出現(xiàn)局部破壞或滑動(dòng)。在荷載作用下產(chǎn)生土體結(jié)構(gòu)破壞、不均勻沉降、較大的側(cè)向變形等問(wèn)題，且沉降與變形持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)，強(qiáng)度恢復(fù)時(shí)間也較長(zhǎng)。

三、淤泥質(zhì)軟土地層盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)出現(xiàn)的問(wèn)題分析

1.盾構(gòu)機(jī)上浮問(wèn)題

在淤泥質(zhì)軟土地層中，因?yàn)橥恋刂械乃趾枯^大，加之土體自身的上浮阻力較小，盾構(gòu)機(jī)的整體抗浮能力不足。

2.盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)難控制

在施工過(guò)程中，利用精確的定位導(dǎo)向設(shè)備為盾構(gòu)機(jī)通過(guò)路線方向，控制盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)，但是淤泥質(zhì)軟土地層條件下的盾構(gòu)姿態(tài)容易受到浮力、控制操作誤差的影響，導(dǎo)致盾構(gòu)姿態(tài)的控制要求高，控制難度大。

3.管片上浮

在盾構(gòu)管片施工中，要及時(shí)做好有關(guān)的穩(wěn)定性控制，在盾構(gòu)管片的管控中及時(shí)注漿，消除浮力作用，如因?yàn)樽{及時(shí)性不足，會(huì)出現(xiàn)管片上浮的問(wèn)題。

4.管片破損

管片破損問(wèn)題為導(dǎo)致襯砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性受到較大影響，在管片施工作業(yè)中要做好材料進(jìn)場(chǎng)控制，避免對(duì)管片造成不利的破壞作用，如不能采取規(guī)范化作用機(jī)制，可能存在較大的管片損壞隱患。

5.地面沉降量大

盾構(gòu)施工持續(xù)開(kāi)展，打破原有穩(wěn)定層的力學(xué)穩(wěn)定體系會(huì)導(dǎo)致地面沉降問(wèn)題，尤其是對(duì)淤泥質(zhì)軟土地層來(lái)說(shuō)，其土體的自身穩(wěn)定能力較弱，如不能及時(shí)建立后續(xù)的穩(wěn)定支撐圍護(hù)結(jié)構(gòu)，必然不斷增加沉降量。

四、淤泥質(zhì)軟土地層盾構(gòu)選型優(yōu)化

為了保障盾構(gòu)設(shè)備能充分適應(yīng)淤泥質(zhì)軟土地層的各種技術(shù)隱患，在盾構(gòu)管控中根據(jù)具體的盾構(gòu)參數(shù)類型、地質(zhì)條件參數(shù)情況，評(píng)價(jià)不同盾構(gòu)機(jī)的使用效果。為避免盾構(gòu)機(jī)在施工過(guò)程中出現(xiàn)不良上浮隱患，需控制好盾構(gòu)機(jī)的質(zhì)量，在盾構(gòu)選型管控中，保障主機(jī)質(zhì)量滿足施工技術(shù)要求。重心位置根據(jù)掘進(jìn)上浮情況，調(diào)整其前后位置。為了提升注漿能力，在盾構(gòu)機(jī)的選型中注意保障注漿管路有足夠的數(shù)量，全面提升連續(xù)注漿能力，發(fā)揮較高的注漿控制效果?？刂贫芪查g隙，在盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)出現(xiàn)偏差時(shí)，通過(guò)預(yù)留較大的盾尾間隙，避免盾尾出現(xiàn)不良的間隙隱患，在盾構(gòu)選型控制層面上留有足夠的拼接間隙。

五、淤泥質(zhì)軟土地層盾構(gòu)掘進(jìn)技術(shù)要點(diǎn)

1.控制盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)

在淤泥質(zhì)軟土地層施工過(guò)程中，要控制好盾構(gòu)掘進(jìn)的能力，提出更加到位的推理差控制機(jī)制，通過(guò)借助四組液壓推進(jìn)裝置的動(dòng)力調(diào)控能力，精確實(shí)現(xiàn)各種推力方向控制，提升方向控制能力。在盾構(gòu)姿態(tài)的控制調(diào)整中，保障具備較高盾構(gòu)姿態(tài)與設(shè)計(jì)軸線管控效果，一般以“小糾偏、勤糾偏”的盾構(gòu)掘進(jìn)控制理論，有效調(diào)整盾構(gòu)姿態(tài)，在盾構(gòu)管控中避免造成較大的糾偏誤差，也避免盾構(gòu)設(shè)備受到較大的磨損隱患。控制盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)，需提升精準(zhǔn)的控制水平，通過(guò)在調(diào)整液壓推進(jìn)設(shè)備推力差值，精確控制方向。在淤泥質(zhì)軟土地層盾構(gòu)施工過(guò)程中，由于長(zhǎng)期受到上浮作用力的影響，因此要科學(xué)調(diào)整盾構(gòu)姿態(tài)，掌握盾構(gòu)姿態(tài)的科學(xué)管控能力。在盾構(gòu)姿態(tài)的變化控制過(guò)程中，有效獲取盾構(gòu)測(cè)量的數(shù)據(jù)，指導(dǎo)后期的管片施工作業(yè)，利用盾構(gòu)測(cè)量導(dǎo)向機(jī)制和各種位置監(jiān)測(cè)手段，精確掌握盾構(gòu)機(jī)的位置變化情況。

2.合理選擇掘進(jìn)參數(shù)

掘進(jìn)參數(shù)的有效設(shè)置，能科學(xué)開(kāi)展盾構(gòu)施工作業(yè)，應(yīng)控制好施工掘進(jìn)的速度，因?yàn)橛倌噘|(zhì)軟土地層下的盾構(gòu)施工存在較大的既定設(shè)置路線偏移情況，在施工過(guò)程中及時(shí)做好后期注漿施工工作，盡早形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定機(jī)制。均衡施加推力，控制掘進(jìn)施工過(guò)程的穩(wěn)定性。同步做好管片拼裝施工跟進(jìn)，在完成上一掘進(jìn)施工之后，及時(shí)拼接管片，確保管片施工質(zhì)量符合要求，達(dá)到設(shè)計(jì)穩(wěn)定狀態(tài)后，進(jìn)行環(huán)境的掘進(jìn)施工。在施工過(guò)程中要控制土倉(cāng)壓力，發(fā)揮更加到位的掘進(jìn)控制優(yōu)勢(shì)，根據(jù)地質(zhì)條件參數(shù)，結(jié)合地表沉降的控制要求，進(jìn)行反復(fù)觀察，提取有效的試驗(yàn)參數(shù)，做好土倉(cāng)壓力控制，一般在沉降量較小的施工監(jiān)測(cè)指標(biāo)下，保持施工作業(yè)連續(xù)進(jìn)行。土倉(cāng)壓力控制需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地表沉降、拱頂沉降等，獲得動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，指導(dǎo)盾構(gòu)施工，及時(shí)調(diào)整施工參數(shù)，保障施工能順利開(kāi)展。

3.優(yōu)化注漿參數(shù)

注漿工作對(duì)淤泥質(zhì)軟土地層盾構(gòu)施工質(zhì)量的影響較大，一方面要及時(shí)完成注漿工作，同時(shí)提升注漿工藝技術(shù)，控制注漿壓力和注漿量，在注漿施工過(guò)程中提高注漿材料的性能，在注漿材料質(zhì)量參數(shù)和配合比的控制過(guò)程中，發(fā)揮較高的注漿工藝實(shí)施效果。

六、盾構(gòu)掘進(jìn)效果分析

該地鐵十號(hào)線3標(biāo)隱～莫盾構(gòu)區(qū)間左線全長(zhǎng)971米，平均進(jìn)度215米/月，通過(guò)合理化管控，掘進(jìn)姿態(tài)全面受控，有效遏制了管片錯(cuò)臺(tái)、開(kāi)裂現(xiàn)象，成型隧道質(zhì)量較杭州地鐵二號(hào)線得到了大幅提升。

七、結(jié)語(yǔ)

淤泥質(zhì)軟土地層下的盾構(gòu)施工需控制盾構(gòu)姿態(tài)，科學(xué)設(shè)置盾構(gòu)參數(shù)，在施工過(guò)程中，優(yōu)化注漿參數(shù)，提升注漿施工作業(yè)效果。

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