盾构机施工方面常见的问题及解决方法

盾构机施工方面常见的问题及解决方法

作者：寇江安

来源：《砖瓦世界·下半月》2019年第01期

摘; ;要：随着社会的不断发展，越来越多的建筑施工难题被克服，在建筑施工中实用价值最大的机械产品就是盾构机的发明。但是随着盾构机使用的场合越来越多，我们也会发现，在使用过程中还是会存在一些不可避免的问题。因此，对盾构机施工过程中常见的问题进行研究，提出解决方法，减少对周围环境的影响，对盾构机将来的发展非常重要。本文就分析了盾构施工中常见的问题并提出一些解决方法，希望可以今后盾构机的发展有一定的帮助。

关键词：盾构机施工、常见问题、解决方法

一、盾构机概述

盾构机主要是使用在隧道施工中的一种专用工程机械。其实盾构机的基本工作原理非常简单，主要就是借用一个圆柱体的钢组件在隧道施工方向上不断向前推进对周边的土壤进行挖掘，其中这个圆柱体组件的壳体就相当于一个保护盾，同时还对周边挖掘出的隧洞段起着临时起临时支撑的作用，可以承受一定周围土层的压力，这样可以保证施工顺利进行，有一定的安全保障，在特殊地段施工时盾构机还可以承受来自地下水的水压，将地下水挡在外面，保证施工的顺利进行。

虽然盾构机的出现给地铁、铁路、公路等施工带来了极大的方便，但是在实际操作过程中，盾构机还存在一些不可避免的问题，这就需要我们继续努力不断克服困难，为了盾构机更好的发展于应用。

二、盾构机施工常见问题

（一）建筑物沉降

在盾构机施工过程中遇到的最多的问题就是出现建筑物沉降，建筑物的沉降形式与地表沉降形式基本上是一致的，一般最容易发生沉降是在盾构机盾尾脱出管片阶段。根据研究数据发现在主要沉降影响区的房屋（在盾构隧道轴线两侧3m范围）沉降值较大（一般在-15.0～-

25mm）;在主沉降区外的房屋虽然也会出现沉降，但沉降值一般小于-10mm;除此之外，盾构机在施工过程中基本对房屋没有影响，属于安全区。

造成建筑物沉降是有原因，一般主要包括以下几点的原因：第一、地层结构破坏，盾构机载施工过程中需要不断向前推进，在推进过程中会造成的地层结构损坏。例如在盾构机工作过程中开挖工作面会造成土体移动、松动，造成建筑物沉降;盾构机与建筑物之间的的建筑空隙也会造成建筑物沉降。第二、受扰动土的再固结，在盾构机施工过程中，孔隙水压力会在地层中因土体中发生变化产生排水固结变形现象，这样自然的不可避免的自然因素最终也会导致建

筑物出现沉降的现象;其次，土体本身在受到较大的波动之后，会出现很长时间的压缩变形现象，这种现象是出现在土体骨架当中的，所以在这个土体变形阶段就会出现建筑物沉降。第三、地下水流动，盾构机在地下施工时处于深埋隧道中，会使地下水大量流失，不仅会引起地下水位下降，如果在地层中还存在间隙率较大的地层，例如中、粗砂层，那么随着地下水的大量流失也会造成建筑物的沉降。

（二）对交通及周围景观的影响

盾构机施工大多数情况都是在地面的主干道路下穿行，所以，不可避免的在施工过程中会对地面交通和市区景观产生不好的影响，大概可以概括为以下几个方面：第一、盾构机在施工过程过程中会造成一部分地表隆沉现象，这样的窿沉地段可能会影响地面车辆的正常行驶;第二、盾构机工作区域内的施工活动，包括车辆的移动、材料的堆放等都需要占用一定的空间，这些空间的占用自然就会影响到交通的运行;第三、地铁通行一般都是出于城市的繁华地段，所以，盾构机在施工时肯定会对城市景观造成一定程度的影响。

三、盾构机施工问题解决方法

（一）合理选择盾构机

盾构机根据不同的适用环境有不同的设备参数可供选择，首先在盾构机正式进入施工阶段有一段时间的试验阶段，在这个阶段就需要确定穿越建筑物施工的盾构机的各项参数，以保证施工质量及效率，同时还需要结合地面实际情况及所穿越建筑物的特点对盾构机的参数进行适当调整。这样经过试验阶段及根据实际情况进行调整以后的盾构机参数基本就可以满足各项功能的要求，并且可以减少对周围建筑物及地下结构的破坏。

（二）同步注浆

同步注浆是减少建筑沉降的最有效方法。同步注浆就是利用同步注浆系统和盾构机尾部的注浆管，在盾构机施工向前推进的过程中，根据出现的建筑空隙形成同时进行，这样可以保证在盾构机施工瞬间浆液在空隙快速及时填充，从而对周围土体及时起到支撑的作用，从而可以控制地表及建筑物的沉降。

（三）加强施工监测措施

在盾构机施工过程中，随时可能出现很多我们无法预料的情况，所以要加强对施工环境的监测。对于监测的内容应该比较全面，包括沉降值监测、位移值监测以及侧斜监测等。监测应该是贯穿于施工的整个过程，大致可分为施工前、施工中和施工后三个阶段来实施。尤其是在施工区域的前方区段，对相似土层条件的地点进行监测，通过监测可以掌握盾构机施工对土层的影响，进一步优化施工参数。在监控过程中如果发现监测值异常或超过警戒限时，应及时停止盾构机工作，查明原因，采取相应的有效措施，在确保安全的情况下再进行施工。

（四）减少地面占地空间

盾构机施工是地下施工，已经很大程度的减少了对地面交通的影响，但是在实际施工过程中对于地面的交通和市容还是有很大的影响，所以在实际施工中，需要对地面堆放物要进行合理堆放，合理利用空间，尽量减少对地面空间的占用。除此之外，在施工范围内可以围一些具有美观的安全围栏，这样既可以减少施工对周围环境的危险系数，同时对于市民也是另外一种美，并不影响城市的市容。

四、结语

随着国家、城市经济的快速发展，越来越多的施工环境需要使用盾构机。虽然盾构机相对于传统机械施工已经有很大的提升，但是这其中存在的一些问题还是需要我们不断改进。相信在中国科学技术的支持下，盾构机在施工方面存在是问题会越来越少，发展应用会越来越廣泛。

参考文献：

[1]许浩.盾构施工对周围环境的影响及防治措施分析[J].城市建设理论研究，2014年9期.

[2]藏永鑫.盾构施工引起的地面沉降及周边建筑物保护探究[J].科学时代，-2015年11期.

[3]董朝文，袁大军.富水软弱地层盾构穿越建筑物群的安全控制[J].都市快轨交通，-2013年3期.