引言：

采用土压平衡盾构技术，必须确保土仓压力和基坑土体压力之间的平衡。同时，土压平衡盾构在工程中的应用，最常用的方法就是用刀盘转动切割，将挖掘出的泥土储存在密闭的容器中，再由螺旋输送机将其运送到盾构的后面。所以，在施工时，要根据实际情况调整刀盘、螺旋机的掘进速度，以确保施工数量符合设计要求。

1土压平衡式盾构施工技术概述

盾构法是当前大部分地铁项目中应用的一种技术，它不但能有效地提高施工效率，而且能保证施工过程中不存在任何安全隐患，从而保证施工人员在良好的工作条件下进行工作。由于盾构的构造比较复杂，在实际工程中，需要各种不同的机械设备协同工作，其中最关键的设备是挖掘和衬砌管片，在满足施工要求的前提下，可以任意组合、组装、布置。土压平衡盾构法是目前在地铁工程中使用最多的一种方法，其施工方法有：第一，施工人员要找出与之相适应的技术；其次，在开工之前做好充分的准备，仔细地检查设备的工作状况，保证设备不带任何疾病，装配过程和相关的工序都要按照操作规范进行；而且在施工过程中要时刻注意观察设备的运行状况，一旦发现有异常现象要立即停止施工；完成工程后，要对工程进行全面的总结，并对其优点和不足作详尽的记载，以防止以后的工程建设中存在的安全问题。采用土压平衡盾构技术进行隧道施工时，必须保证土体的压力与开挖面的土压均衡。在此项技术中，采用了一把旋转的大刀，将泥土储存在一个密闭的容器中，然后通过螺旋运输机将垃圾运送到盾构机的后面。在特定的掘进过程中，为了保证土压均衡，可以合理调整刀盘、螺旋机和掘进的转速，从而达到控制切削土量和出土量的目的。

2地铁土压平衡式盾构特点

盾构施工技术在工程应用中具有较大的优越性：一是安全可靠，盾构法可以确保开挖面内土压力保持动态平衡，对地表沉降、周边建（构）筑物沉降、地下管线安全进行控制，确保施工过程中周边环境的安全可控；第二，机械化程度高，在工程建设中，利用盾构施工技术，使工人仅需操纵机械即可，既能降低工程建设的人工成本，又能保证工程的最后质量；第三，施工对周围环境的影响较低，在采用盾构施工技术时，可以很好地控制施工噪声、光污染等对周围居民的生活造成的污染；第四，施工速度快，工期保障高，盾构是一种持续的工作方式，它的影响和制约因素相对较小，对其它因素的依赖性也比较小，通过对隧道参数的不断优化，可以确保盾构的快速、持续的施工。这就是盾构法在地铁工程建设中的应用。

首先由于机械故障、设备更换等原因，需要停机检修更换，对周边建（构）筑物、地表隆沉、地下管线存在较大安全隐患；其次，地质条件复杂多变，在详勘、补勘中可以有效地反映地质状况，但也有可能出现诸如孤石、地质突变、溶土洞、地质夹层等地质突变的危险；再次，在工程中，盾构机只能向前，不能向后，这意味着一旦发生意外情况，盾构施工是无法逆转的，所以必须确保每个工序都能按时完工，并制定一套可靠的检测体系；最后，在盾构工程中，由于其自身的稳定性问题，目前难以对土、水压进行有效的控制，对周围的建筑（构）筑物、地表隆沉、地下管线沉降存在较大隐患。第五，由于盾构工程是在封闭环境中进行的，如果在恶劣的地质环境中发生密封损坏，将会造成严重的后果。

3土压平衡式盾构施工技术的适用范围分析

随着我国经济的高速发展，国家对于轨道交通建设的重视程度也日益提高，大力支持大中型城市建设自己的地铁项目，既能缓解地面交通的压力，又能让人民的出行更加便捷，从而提高人民的生活质量。尽管目前的轨道交通项目能够为市民的日常生活带来很大的方便，但由于其施工工艺的特殊性，对施工单位的技术要求也很高，目前最常用的就是土压平衡盾构法，它能很好的应付各种复杂、不利的地质环境，保证了地铁项目的质量。土压平衡盾构法是一种特殊的盾构技术，它在地下工程中的应用是非常理想的，它适合于软弱冲击土层，同时，还可以通过改变地层的土质，使之符合盾构施工技术的要求，从而在砾石层和砂土层中使用。

4土压平衡式盾构施工技术的注意内容

在常规施工条件下，采用土压平衡盾构法的施工技术主要有：合理选择设备和采用端部加固技术。合理选择盾构是确保盾构工程顺利进行的关键。首先，根据开挖的大小，计算出隧道的截面大小；其次，要依据工程地质情况，合理选择开挖的作用，以确保工程的安全、可靠；在此基础上，对盾构的施工工艺参数进行了合理的计算，确保其工作性能达到设计要求。对于某些自稳性差、渗水性较差的土体，需要进行端部加固技术，计算出加固后的土体强度，并进行严密的检测，以保证始发的安全。

5地铁项目土压平衡式盾构技术要点

5.1盾构机械设备的合理选型

①保证整个掘进机开挖部位的大小及设计截面符合要求；②为了保证盾构掘进的施工性能能够满足目前的掘进需求，能够较好地解决地面塌陷问题，保障地铁工程的正常运营和施工的安全；③对盾构机的技术参数进行了严格的计算，并对其能否适应当地的地质情况进行了深入的分析；④为了提高盾构机的使用寿命，必须满足规定的里程和轴承寿命。同时，根据预算的需要，选用具有更长寿命的设备进行建设。

5.2端头加固处理技术的运用

通常情况下，在盾构开始端周围的地质情况很不稳定，以疏松的沙土和高水分的粘土为主。因此，在开挖之前，若不采取适当的加固措施，将会在开挖后产生大量的土层和地下水，从而引发滑坡，从而引发严重的安全事故。但在完成加固后，土体必须具有很好的防水性能和强度要求，因此，必须在开始和到达端段进行加固土的强度计算，以确保整个隧道的整体安全。

5.3盾构加固技术运用

在地铁工程场地地基不稳定时，应采取隧道结构的加固措施，防止隧道工程中出现的沉陷、坍塌等问题。如果有以上这些问题，需要采取深搅拌、注浆法、加固等方法来加固，这样才能确保盾构的稳定。在选用施工方法时，应充分考虑土体类型和深度等因素，以确保施工质量达到要求。不过，在施工过程中，必须保证土壤的强度，并且要有很强的自立能力和防水能力。在此基础上，对地基的加固强度进行了计算和分析，一般都是在桩端加固完毕后进行钻孔采样，以对每一块试件的整体性能进行详细的分析。

5.4盾构掘进技术运用

在盾构掘进过程中，要根据工程实际情况，确定出最优的盾构开挖方案，主要有以下几种方法：①采用化学注浆、高压喷射注浆等方法，使其地下水压力满足平衡，从而保证盾构机能顺利进入稳定结构面；②采用围护结构进行开挖，采用与工程实际相适应的盾构机进行开挖，以防止出现开挖面坍塌现象。这样既可以保证竖井的安全，又可以在地下挖出一条新的竖井，防止塌方。另外，水泥土墙的使用也较为广泛，且取得了很好的效果。盾构施工模式可分为3类：土压平衡式、敞开式和半开式。由于隧道工程中岩层的不稳定性，经常会产生大量的水流，因此采用了土体压力均衡模型。采用这种方式将工具切割后的土壤进行充填，以保证土壤压力与工作表面的土压、水压达到均衡，从而保证了工作面的稳定性。当工作面的岩石自稳性比较好时，可以采用开放的方式。

6地铁工程土压平衡式盾构技术实施策略

6.1复杂地质结构施工技术

6.1.1软硬不均地层

在软硬不均匀的情况下，其盾构工作的开展比较困难，工作状态切换频繁，在具体的施工中，首先要合理利用超挖刀；其次，根据数据资料的测量，及时调整千斤顶的推力组合；第三，正确利用铰链式千斤顶，调整盾构的姿态；接着，刀片的正反操作必须采用，采用稳定翼的措施来控制盾构的转动；在此基础上，应采取减速措施，控制施工轴线，保护设备。

6.1.2砂层与淤泥层

在砂岩和淤泥层的盾构施工中，可以采用土压平衡法进行开挖，并严格控制出土量，确保工作面的稳定，防止地面塌陷；其次，在进行盾构施工时，必须向土仓和刀盘表面灌注泡沫等物料，有效提高碴土的防水性和流动性，避免喷涌和流砂；第三，合理合理的掘进工艺参数，确保掘进速度的加快，并能有效地控制地层的施工；其次，要有效地利用引导系统，分区操纵推进油缸，控制盾构的姿态，防止出现盾构的抬高现象；最后，要有效地缩短水泥浆的凝固时间，确保同步注浆的质量，降低地层的损耗。

6.1.3断裂带地层

在断裂带地层盾构施工中，由于存在着涌水、堵塞等问题，在具体的施工中，必须将双刃滚刀改为单刃滚子，以确保整体的破岩性；其次，必须合理运用土压平衡条件下的掘进技术，科学地调节土仓的压力，确保土压的总体平衡性；三是要合理地调整施工参数，防止出现大的偏移；在保证施工连续性的前提下，对建筑物和地面的持续监控，并对地面沉降进行有效的控制。

6.1.4硬岩地层

在硬岩地层中使用盾构法，可以合理地更换刀具，提高掘进效率，避免刀盘损坏，同时，在换刀的时候，要确保换刀的正确性，严格控制时间，提高设备的利用率；在开挖前，对盾构进行全面的维护和维护，确保其处于良好的工作状态；在掘进时，可以启动盾构的稳定装置，降低盾构的振动，防止发生超扭现象，确保管片的受力稳定性。

6.1.5球状风化地层条件下的施工技术要点

首先要做好工程前期的地质勘察工作，对风化岩层的分布、合理的施工方案进行分析，并在需要时采用深孔爆破等方法进行治理。其次，要加强盾构施工过程中出现的异常状况，发现有可能是由于风化岩石引起的参数不正常现象，必须马上停止运行，并根据具体情况采取相应的调整和处置措施，例如可以收回刀片，更换专用工具。三是加强球形风化岩石周边软土，防止风化岩石随着刀片的滚动而造成破坏。最后，在其它方法不能有效地处理的情形下，可以采取人为的方法进行有效的处理。

6.2穿越建筑物施工技术

在盾构掘进穿越建筑物的施工中，必须采取一套特殊的防护措施。首先，在盾构施工进入建筑群前，由权威部门、房管部门委托，对地面建筑物进行监测、拍照、录像，并经签字确认后方可开展后续工作；其次，在抵达建筑物前，要科学地调节盾构的姿态，控制轴线和出土，减小盾构的纠偏，使周边的土体扰动得到表面；三是要调整盾构的施工参数，以防止出现欠挖、超挖现象；最后，必须认真地进行建筑物的变形和沉降监测，使其能够及时地得到反馈。

6.3事故预防处理措施

在地铁工程中，采用土压平衡盾构法进行施工时，要根据施工过程中的安全隐患，采取相应的防治措施。目前，盾尾击穿、地面沉降等事故是目前较为普遍的事故。以喷涌事故为例，为了对其进行有效的防治，必须先封闭螺旋式输送机，然后再进行下一步的挖掘，使切割的土壤能够将料仓中的水分排出；其次，必须提前采用压力均衡方式的掘进技术，防止漏气；再次，在土壤中添加高浓度的泥浆和泡沫，以提高土壤的稳定性；第四，在设计盾构刀片时，必须对刀盘的刀片和开口的比例进行优化；最后，当施工中遇到一些问题时，可以在螺旋输送机的某个地方设置连接管线，从而建立起泥浆和水力盾构的挖掘模型。

结束语：

总之，采用土压平衡盾构技术可以有效地改善地铁工程的施工质量。在进行土压平衡式盾构施工之前，必须先实地勘察地质状况，了解不同的地质条件，然后才能确定合理的施工方案，以保证工程建设的顺利进行。通过螺旋切割装置，将挖掘出的土壤沙运至储罐空间，并将其运送至地表。此方法能有效提高盾构施工的速度，使隧道施工达到安全、稳定的要求，使整个工程的施工质量达到了要求，具有很高的实用价值和经济效益。通过充分掌握盾构施工技术应用、穿越建筑物施工技术应用工作、施工技术应用工作、事故预防处理措施应用工作，可以让地铁工程土压平衡式盾构技术应用效果得到保证，可以让地铁工程土压平衡式盾构施工技术应用效果得到保证，进而为地铁工程项目高质量建设完成奠定基础。

参考文献：

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