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摘要：城市隧道盾构施工掘进技术自身的特点是其施工的速度非常快，并且施工也相对安全，在当前城市地铁隧道工程进行建设的过程中获得了非常普遍的使用。文章在针对当前地铁隧道盾构施工基本原理和特点进行分析的情况下，提出地铁隧道盾构进行掘进施工的相关技术要点，希望能够对于城市地铁隧道自身的施工质量给予科学的保证。
关键词：地铁隧道；土压；平衡式盾构；施工要点
前言：在现代化施工技术进行发展中，地铁隧道施工技术自身的使用获得了非常大的发展空间，这是非常明确的施工技术，使得工程建设不断的推进。其原理是使用盾构机共同完成挖掘和出渣，同时预防围岩产生失稳的问题。当前地铁隧道施工其周围的围岩很有可能产生塌落，盾构机能够比较好的预防这一现象。
1地铁隧道盾构施工工艺分析
所谓盾构施工，即利用盾构机在地表下开挖隧道的一种施工方法，通过利用盾构机外壳对土体产生的抵抗作用，再利用千斤顶顶住既有管片，在活塞杆推力的作用下，促使盾构刀盘在土层中不断切削土地并不断前进。另外当其每掘一环便衬砌一环，并利用盾构机机尾的管片拼装机实现管片的定位安装，再运用水泥浆将管片和周围的岩土之间的间隙填充，如此便可以达到抵抗后续变形和逐渐变化的围岩产生的压力，整个工艺可以简述为：开挖—衬砌—再开挖—再衬砌，以此往复循环便建成隧道。
2地铁隧道盾构施工常见风险分析
2.1盾构机掘进过程坍塌事故风险
在盾构机掘进过程中，常常会出现塌方等事故，如果不明白造成塌方的主要原因以及如何采取有效控制对策，则还可能会引起地表大范围的沉降，进而阻碍盾构机的顺利通过，最终拖延整个施工进度，影响地铁隧道的施工质量。
2.2开挖面失稳存在的风险
在地铁隧道盾构施工中导致开挖面失稳的主要原因为开挖中前方发生管涌或者遭遇流砂，引起盾构机出现磕头或者突沉，另外若开挖中前方存在地层空洞，也会导致盾构机的轴线发生偏移、沉陷、塌方等。此外在盾构机推进过程中，还会出现超浅覆土，进而引起冒顶，若盾构机在运行过程中突然遭遇涌水，便会引起盾构机的正面出现大范围的塌方。如果水泥浆的性能过低，不仅无法保证开挖土地的稳定性，还会导致地表发生较大的变形[1]。
2.3盾构进出洞存在的风险
所谓盾构进洞即在始发井中运用始发基座和反力架等设备，使盾构机能够在离开盾构基座后经过井壁上的洞口沿着既定的路线开展各种施工作业。而盾构机出洞则指盾构机沿着竖井外侧的方向逐渐掘进进入竖井内接受基座上的相关施工作业。盾构出洞的主要流程为盾构出洞准备工作—洞门拆除—掘进施工—洞门封堵。据调查，盾构进出洞过程中，最大的风险为洞口土体的稳定，若端头加固效果不佳，不仅会引起洞口面流水，可能引起严重地面沉降。
3城市地铁隧道盾构施工掘进技术要点
3.1隧道盾构机施工中坍塌事故的规避对策
针对塌方事故，需要在初步对产生问题的原因进行分析后，立即采取对应措施，防止地表沉降的进一步扩大，并保证盾构机能够安全通过沉陷区域。要重点把握好以下四个方面的问题：一是拦截塌陷周围的地表水，以防其进一步渗入隧道中，以此降低隧道中的涌水量，并第一时间回填塌孔；二是要把握好盾构机推进和出土的速度，以保证开挖面的土层压力平衡，减少地表沉降量；三是增加注浆量，预防地表沉降范围的进一步延伸；四是加强监控和测量，重点是测量出土量、土仓压力、注浆量等，以便及时调整掘进参数。
3.2管片安装
管片的安装前需要及时做好好防水处理，同时把连接件与管片配备齐全，盾尾的杂物应该进行清理，并且对设备是不是保持运转给予保证后就能够开始完成管片的安装。管片在进行安装上的顺序主要是先将底部管片去进行确认，然后从下到上的左右去进行交叉安装，每环相邻管片需要将封口尺寸以及环面平整度进行确认，最后将其插到封顶管片中成环[2]。
3.3开挖面失稳的规避
在地铁隧道施工中，针对有微承压力的地段，若对土压力的设置不够科学和合理，便容易导致开挖面失稳和流砂等现象，更为严重的是还可能进一步对地面安全造成威胁，因此需要采取有效措施来防止开挖面的失稳。具体方法如下：一是应该采集区间地层的渣土进行改良实验，并取得第一手较为合理的参数，以保证接下来开挖的渣土具有流动性和止水性；二是要采取有效措施控制好土层的压力，以防开挖面失稳；三是要控制好掘进速度和渣土排土量，以保持排土量和开挖量二者的平衡[3]。
3.4盾构掘进施工
通常，在盾构进行掘进的时候需要向前去进行掘进45米，这一阶段是试验的阶段。假如这一阶段不会存在问题那么可以继续向前进行掘进，在深度达到90m的时候，把负环管片从盾构机里进行拆除，试验阶段最主要的作用就是为了对于盾构机可以达到最适宜的施工状态给予保证，并且针对地质环境也应该有一个比较初步的掌握，为了对于地下施工条件而完成的试验。在这一基础上，参照有关的流程完成快速的掘进才可以使其达成一种理想的工程施工效果。在进行完试验的阶段之后，即刻完成正常的工作，还应该对相关设备完成调整。
3.5加固始发井
在始发井的顶部予以加固，是为了能够对施工过程可以更为安全给予保证，预防产生塌落的问题。在完成施工之前，需要事先去对于周围的地质水文情况给予合理的认识，以对施工自身的有效性给予保证，然后对于盾构机进行调试，把盾构机自身的性能真正的发挥发挥出来，完成进行调试的两个主要部分，一部分属于空载的调试，另一部分是负载的调试。在完成空载调试的时候，对于泥浆和润滑以及配电还有冷却等多个系统里可能产生的问题进行了矫正。在保证空载调试进行的基础上再完成负载的调试，主要对管线给予比较严谨的检查，使其能够保证工程自身计算上的准确性。
3.6施工风险的规避
首先，施工部门要认真对盾构进出洞端头的地层条件进行分析，并学习借鉴类似工程盾构端头地层的加固办法和经验，保证盾构机进洞、出洞端头被加固的地层长度大于盾构机本身的长度，针对那些土体开挖面稳定性较低的地段，则应该采用降水的措施进行加固；其次，在洞口还未被打开之前，需要再次对地层的加固效果进行检验，只有检验结果达到相关规定后才能打开；第三，在始发阶段，因为这个阶段的盾构机推力较小，地层较为松软，要重点预防盾构机发生叩头的现象；最后，因为盾构机跟地层之间并无摩擦力，盾构机在工作中容易发生侧滚，因此应保证该阶段的掘进速度缓慢。
3.7对始发设备进行安装
先对于设计图突出的要求把出示的状态予以确认，同时需要预留空间的位置，然后按照非常细致的计算对于基座的位置进行确认。在始发之前，应该把基座两端完成加固的处置，使其可以顺有序的进行。将反力架和盾构主机进行快速的连接，当前反推作用力促进盾构始发，反力架和基座保持垂直的方向。在完成精准定位之后，应该将负环管片和反力架共同完成安装。同时，施工人员需要进一步对密封过程加以优化，实现工程建设的高品质。
总结：
总之，在地铁隧道盾构施工过程中，因为各方面因素存在不同程度的风险，所以需要施工单位在具体施工环节中，充分考虑地铁所在位置地质的复杂性，并根据实际情况制定出一套有针对性、科学性的风险规避方案，从而确保地铁隧道盾构施工的顺利完成，全面保证施工人员的生命安全。
参考文献：
[1]闫谋权.地铁隧道盾构施工掘进技术要点分析[J].工程技术研究，2017(12):57+70.
[2]陈俊武.城市地铁隧道盾构法与浅埋暗挖法近接施工方案优化[D].北京交通大学，2016.
[3]李楠.地铁隧道盾构施工掘进技术要点[J].江西建材，2014(01):161-162