富水复杂环境下盾构法联络通道施工技术研究

富水复杂环境下盾构法联络通道施工技术研究

张绍军

沈阳鑫通建设工程有限公司

辽宁省沈阳市  110000

摘要：本文针对富水复杂环境下盾构法联络通道施工的难点和挑战，研究了相应的施工技术。通过对地质条件、盾构选型、施工工艺、风险控制等方面的分析，提出了一套适用于富水复杂环境下的盾构法联络通道施工技术。该技术主要包括盾构机选型、刀具配置、土压平衡控制、注浆加固、监测与控制等环节。

关键词：富水复杂环境；盾构法；联络通道；施工技术；风险控制

一、引言：

随着我国城市化进程的加快，地铁等轨道交通建设得到了快速发展。盾构法作为地下隧道施工的一种重要方法，在地铁建设中得到了广泛应用。然而，在富水复杂环境下，盾构法联络通道的施工面临着诸多挑战，如地质条件复杂、盾构机选型困难、施工风险较高等。因此，研究富水复杂环境下盾构法联络通道施工技术具有重要的理论和实际意义。

二、富水复杂环境下盾构法联络通道施工技术分析

在富水复杂环境下进行盾构法联络通道施工，需要充分考虑地质条件、盾构机选型、施工工艺及关键技术等方面的问题。

首先，地质条件分析是施工的基础。富水复杂环境下的地质条件通常具有不确定性，可能存在软土、砂土、粉土等多种土层，以及地下水丰富等特点。这就要求在施工前进行详细的地质勘察，掌握地质条件的具体情况，为施工提供依据。

其次，盾构机选型与适应性分析至关重要。在富水复杂环境下，盾构机需要具备较强的适应性，能够应对复杂地质条件和地下水的影响。因此，在盾构机选型时，要充分考虑设备的性能、刀盘设计、土压平衡系统等因素，确保盾构机在施工过程中能够稳定、高效地工作。

在施工工艺及关键技术方面，主要包括以下几个环节：

1. 盾构法联络通道施工工艺流程。根据工程特点和地质条件，制定合理的施工工艺流程，包括盾构机掘进、管片拼装、衬砌结构施工等环节。

2. 土压平衡控制技术。在富水复杂环境下，土压平衡控制是关键。通过调整盾构机的土压平衡系统，保持土仓压力与地面压力的平衡，以减小地表沉降和隧道变形。

3. 注浆加固技术。在盾构法联络通道施工过程中，注浆加固是一种常用的方法。通过对隧道周围土体进行注浆加固，提高土体的稳定性，减小隧道施工对周边环境的影响。

4. 监测与控制技术。在施工过程中，实时监测地表沉降、隧道变形、地下水位等关键参数，根据监测数据调整施工方案，确保施工安全。

针对富水复杂环境下盾构法联络通道施工的难点，需要采取以下措施：

1. 加强地质勘察，提高地质条件的准确性。

2. 优化盾构机选型，提高设备的适应性。

3. 制定合理的施工工艺，确保施工过程的顺利进行。

4. 加强土压平衡控制，减小地表沉降和隧道变形。

5. 采用先进的监测与控制技术，实时掌握施工动态，确保施工安全。

通过以上分析，可以更好地应对富水复杂环境下盾构法联络通道施工的挑战，为我国轨道交通建设提供有力支持。

三、富水复杂环境下盾构法联络通道施工风险识别与控制

富水复杂环境下盾构法联络通道施工面临着诸多风险，对这些风险进行识别和控制是确保施工安全、顺利进行的关键。

首先，风险识别是第一步。在富水复杂环境下，盾构法联络通道施工的风险主要包括以下几个方面：

1. 地质风险：由于地质条件复杂，可能存在软土、砂土、粉土等多种土层，以及地下水丰富等特点，这些因素可能导致盾构机在掘进过程中遇到困难，甚至引发地面沉降、隧道变形等安全事故。

2. 水文风险：富水环境下，地下水位的变化对盾构法联络通道施工影响较大。地下水位过高可能导致盾构机无法形成有效的土压平衡，进而影响施工安全。

3. 施工技术风险：盾构法联络通道施工过程中，技术难点较多，如土压平衡控制、注浆加固等，施工技术的不足可能导致安全事故的发生。

4. 管理风险：施工过程中的管理不善，如人员配备不合理、施工方案不合理等，也可能导致安全事故的发生。

针对以上风险，需要采取以下控制措施：

1. 加强地质勘察：在施工前进行详细的地质勘察，掌握地质条件的具体情况，为施工提供依据。必要时，可进行补充勘察，提高地质条件的准确性。

2. 优化盾构机选型：根据地质条件选择适应性强的盾构机，确保设备在施工过程中能够稳定、高效地工作。

3. 加强土压平衡控制：通过调整盾构机的土压平衡系统，保持土仓压力与地面压力的平衡，以减小地表沉降和隧道变形。同时，加强监测，及时发现并调整土压平衡系统。

4. 注浆加固：在盾构法联络通道施工过程中，对隧道周围土体进行注浆加固，提高土体的稳定性，减小隧道施工对周边环境的影响。

5. 完善施工方案：制定合理的施工方案，确保施工过程的顺利进行。在施工过程中，根据实际情况调整施工方案，以应对可能出现的问题。

6. 加强人员培训和管理：提高施工人员的技术水平，加强安全意识教育。合理配置人员，确保施工过程中的各个环节都有专人负责。

四、富水复杂环境下盾构法联络通道施工技术优化与创新

在富水复杂环境下，盾构法联络通道施工面临诸多挑战，因此，对施工技术进行优化与创新，以提高施工质量和效率，降低风险，显得尤为重要。

首先，在盾构机选型方面，可以针对富水复杂环境的特性，研发或选用更为适应的盾构机。例如，开发具有更强水土压力平衡能力的盾构机，以适应复杂地质条件和地下水的影响。

其次，施工工艺的优化也是关键。在盾构法联络通道施工中，可以引入先进的施工技术和方法，如采用数字化、智能化技术进行施工监测与管理，实现施工过程的实时监控和调整。此外，优化施工方案，如调整施工顺序、改进施工方法等，也可以提高施工效率和质量。

在技术创新方面，以下两个方面值得关注：

1. 土压平衡控制技术：研发新型的土压平衡系统，提高其在富水复杂环境下的适应性。例如，开发具有自动调节功能的土压平衡系统，能够根据地质条件和地下水变化自动调整土仓压力，以保持稳定的土压平衡。

2. 注浆加固技术：创新注浆材料和工艺，提高注浆加固效果。例如，研发具有快速凝固、高强度、良好耐水性的新型注浆材料，以及采用先进的注浆工艺，如高压旋喷注浆、深孔注浆等，以提高加固效果和施工效率。

此外，还可以通过以下方式进行施工技术的优化与创新：

1. 加强科研合作：与高校、科研机构等进行合作，共同研发适用于富水复杂环境下的盾构法联络通道施工新技术。

2. 引入国际先进经验：借鉴国际上的先进施工技术和经验，结合我国实际情况进行创新和应用。

3. 推广绿色施工理念：在施工过程中，注重环保和节能，采用绿色施工技术和材料，降低对环境的影响。

通过以上施工技术的优化与创新，可以有效应对富水复杂环境下盾构法联络通道施工的挑战，为我国轨道交通建设提供更为安全、高效、环保的解决方案。

结束语：

本文通过对富水复杂环境下盾构法联络通道施工技术的研究，提出了一套切实可行的施工方案。在实际工程应用中，该技术能够有效应对富水复杂环境带来的挑战，提高施工质量和效率，降低风险。然而，由于地质条件的多样性和施工环境的复杂性，仍需进一步探讨和研究更为高效、安全的施工技术。希望本文的研究成果能为我国盾构法联络通道施工提供一定的借鉴和参考，为推动我国轨道交通建设的发展贡献力量。

参考文献

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[2]高绪麟;李晓楠-《价值工程 》- 2022盾构隧道联络通道人工冻结温度场数值模拟分析[J].

[3]魏明路-《建筑工程技术与设计 》- 2020盾构安全下穿有砟铁路地上措施关键技术研究