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摘 要：當前，城市轨道交通建设事业的发展水平有了非常显著的发展和提升，盾构法施工技术在很多城市都得到了非常广泛的应用，盾构施工法和施工参数的选择和其他地下工程都一样，会受到施工环境尤其是围岩工程地质和水文地质特征的影响，当前，我国很多城市的地铁线路都处于增加的状态，盾构虽然施工方法需要穿越更多复杂的底层，施工的过程中也会出现非常复杂的地质情况，在这样的情况下，我们必须要选择有效的施工对策对其进行处理。本文主要分析了地铁软硬不均复杂地层盾构施工对策，以供参考和借鉴。
关键词：地铁；复杂地层；盾构施工；掘进参数；施工经验
某地处于沿海丘陵台地地区，其地形和地层十分的复杂，同时在这一过程中还存在着很多的杂填土层等，地铁线路数量不断增加，这样也就使得盾构隧道所穿越的地方大多都是软硬不均的硬石、断裂破碎带等复杂的地层，这样一来也给工程的施工建设带来了非常不利的影响本文采取一些措施对掘进参数进行优化，从而也就使得盾构机可以十分顺利的通过这一区域。
1 孤石地层
1.1 地面预注浆加固地层，盾构直接破岩通过方案
在对该工程区间线路进行了详细的勘察之后，发现孤石广布，同时还侵入到了隧道的开挖范围当中，为来可以更加有效的降低盾构施工中所存在的风险，避免这一过程中存在较大的孤石，从而实际的侵入到隧道的孤石数量能够从原来的9个下降至5个，之后针对下路当中不是非常多的孤石，我们采用了地面袖阀关注将于险加固地层，采取有效的措施来降低地层自身的透气性，在盾构机到达了加固区之后，在气压模式条件之下对刀具进行全面的检查，同时还要完成更换工作。最后盾构机会采取直接破岩通过的形式，其加固的范围是隧道轴线方向5m，到隧道底板，注浆孔要按照1.0m的间距呈梅花形布置。
1.2 深孔爆破处理方案
工程区间地层当中孤石的数量相对较多，同时其大小和强度都存在着非常明显的差异，如果采用注浆加固的方法会消耗大量的经费。同时也不能采用耗时相对较长的盾构机超前注浆，同时还要采用静态爆破和冲击钻满堂等方法去粉碎孤石。如果采取直接推进的方式存在着非常大的风险，在地面具备围挡施工的情况下，我们采用了深孔爆破技术，深孔爆破通常就是在孔深超过5m的地方开展钻孔爆破技术，我们可以按照孤石的形状和大小来确定孔径、深度和装药量的实质，对于厚度相对较大的孤石，我们可以采取分层爆破的方式。
1.3 地表人工挖孔桩或冲孔桩破碎孤石方案
施工中所遇到的孤石体积相对较大，所以在工程建设的过程中，我们采用了地表人工挖孔桩或者是冲孔桩的方法来破碎故事，设计挖孔的直径为1.5m，人工挖孔到孤石的位置，采用风钻对孤石进行打眼处理，其间距要合理，采取梅花状的布置形式。在钻孔施工完成之后，采用岩石劈裂机对故事开展破碎处理，在破碎之后查快要进行全面的清理，将其破除到盾构机周边范围之外的15cm，在孤石破碎之后，对孔洞还要进行回填处理，此外还要注意夯实，确保其密度可以充分的满足施工的标准及要求，此外还要在孔当中埋设注浆管，回填之后还要对其进行注浆加固处理。
2 基岩上浮地段
从以往的勘探经验当中，我们发现，当地层当中广泛的分布孤石的时候，通常会有一定的基岩处于隆起状态，这个时候，我们就可以加固这一部分的基岩和孤石放在一起处理，如果在实际的工作中不能对其进行有效的处理，盾构机推进的过程控制就显得十分的艰难，比较容易出现抬头和偏离轴线设计方向的情况，刀具磨损的状况也相对较为严重，当地层当中的基岩上浮区域不是很大的时候，我们可以采用冲孔桩的方式，冲岁隧道内部的基岩，之后回填强度C15的混凝土，如果基岩出现了较为严重的凸起，我们采用了旋喷桩加固和袖阀管注浆加固的方式，这样也就可以有效的保证盾构机掘进过程中的形态控制。
3 上软下硬地层
3.1 根据已掌握的地质资料，以及盾构机的参数变化来判断是否进入了上软下硬地层，从而及时采取相应措施，做到防患于未然。
3.2 一旦确定了上软下硬地层的具体位置，就要加强盾构机的轴线及姿态控制。利用海瑞克盾构配备的SLS-T激光导向系统观测盾构掘进线路与设计线路间差异。
3.3 通过调整盾构机千斤顶推力组合来改变刀盘开挖角度，使下部较硬岩层充分破碎，适当加大硬岩区的顶推力，保证轴线位置和隧道坡度的要求。
3.4 采用半敞开模式掘进，向土舱注入压缩空气和泡沫等人工材料来进行辅助开挖。这样既可以防止上部掌子面坍塌，又利于检查清理刀盘和更换刀具，保证掘进顺利进行。
3.5 当上部土体自稳能力较差时，应当降低盾构机推力及刀盘扭矩，减小对地层的扰动，防止产生地层液化塌陷。若发现盾构机多出土，应该立即在地表有条件的地方压注双液浆填充加固地层，避免地表塌陷，加强沉降监测，对不良地段和重要建筑物处进行超前注浆等地层加固措施。
3.6 适当加大泡沫注入量来改良碴土，减少刀具及刀盘的磨损，防止刀盘中心泥饼的形成。若发现盾构机推进速度降低、推力和扭矩均增大，同时碴土温度升高，则可以判断刀盘有结泥饼的趋势，甚至已经结了泥饼，此时要进一步增加泡沫注入量，通过正反转刀盘来阻止泥饼的进一步形成。
4 淤泥质粘土层
4.1 由于地层承载力低，盾构机姿态难以控制，容易出现"低头"现象，此时应加大底部千斤顶推进油缸的推力组合，将姿态纠正上来。
4.2 管片拼装后，隧道容易产生整体下沉的趋势，因此，在盾构推进时，应该预先将隧道轴线向上抬高20～30mm。
4.3 增加泡沫注入量，改善碴土的流动性，减小开挖面泥饼生成的机会；若排土困难，也可在螺旋输送机内加入泡沫，以利于碴土排出。
4.4 认真对待监控量测工作，当发现地层总沉降量超限或是单日沉降速度加快时，要立即进行二次注浆，如果仍不能控制沉降，则应进行地表注浆加固。
5 砂层地段
5.1 通过泡沫系统向掌子面注入膨润土浆液，在掌子面形成一层致密的泥膜，产生土塞效应，降低砂土的透水性，从而降低螺旋输送机出碴口喷涌的可能性。
5.2 将盾构掘进速度控制在20mm/min左右，避免盾构机推力和扭矩增大。
5.3 注入泡沫效果与压注泡沫压力有密切关系，且与土压力值相关。在穿越全断面粉砂土时，为使泡沫达到理想效果，应将泡沫压力设定得比土压力值大些。
5.4 保证同步注浆量和注浆压力充足，以此填充管片脱出盾尾后衬砌与周围地层之间的空隙，封堵水力通道。由于砂土中空隙较大，同步注浆压注量比一般土层要多，按建筑空隙的250%压注。
结束语
在工程建设施工的过程中，由于其自身的情况相对较为复杂，所以，我们必须要做好地质勘探工作，同时保证勘探资料的全面性和可靠性。此外，在工程建设和施工的过程中还要选择恰当的盾构机，只有这样，才能保证掘进的效果。此外还要对掘进施工的参数加以优化处理，这样就可以在保证施工安全的同时也很好的保证施工的效果。
参考文献
[1]沈成明.复杂地层地铁盾构施工技术研究[J].上海建设科技，2008（1）.
[2]贾连辉，陈馈.盾构推进系统的设计与控制分析[J].建筑机械化，2009（2）.
关键词：地铁；复杂地层；盾构施工；掘进参数；施工经验
某地处于沿海丘陵台地地区，其地形和地层十分的复杂，同时在这一过程中还存在着很多的杂填土层等，地铁线路数量不断增加，这样也就使得盾构隧道所穿越的地方大多都是软硬不均的硬石、断裂破碎带等复杂的地层，这样一来也给工程的施工建设带来了非常不利的影响本文采取一些措施对掘进参数进行优化，从而也就使得盾构机可以十分顺利的通过这一区域。
1 孤石地层
1.1 地面预注浆加固地层，盾构直接破岩通过方案
在对该工程区间线路进行了详细的勘察之后，发现孤石广布，同时还侵入到了隧道的开挖范围当中，为来可以更加有效的降低盾构施工中所存在的风险，避免这一过程中存在较大的孤石，从而实际的侵入到隧道的孤石数量能够从原来的9个下降至5个，之后针对下路当中不是非常多的孤石，我们采用了地面袖阀关注将于险加固地层，采取有效的措施来降低地层自身的透气性，在盾构机到达了加固区之后，在气压模式条件之下对刀具进行全面的检查，同时还要完成更换工作。最后盾构机会采取直接破岩通过的形式，其加固的范围是隧道轴线方向5m，到隧道底板，注浆孔要按照1.0m的间距呈梅花形布置。
1.2 深孔爆破处理方案
工程区间地层当中孤石的数量相对较多，同时其大小和强度都存在着非常明显的差异，如果采用注浆加固的方法会消耗大量的经费。同时也不能采用耗时相对较长的盾构机超前注浆，同时还要采用静态爆破和冲击钻满堂等方法去粉碎孤石。如果采取直接推进的方式存在着非常大的风险，在地面具备围挡施工的情况下，我们采用了深孔爆破技术，深孔爆破通常就是在孔深超过5m的地方开展钻孔爆破技术，我们可以按照孤石的形状和大小来确定孔径、深度和装药量的实质，对于厚度相对较大的孤石，我们可以采取分层爆破的方式。
1.3 地表人工挖孔桩或冲孔桩破碎孤石方案
施工中所遇到的孤石体积相对较大，所以在工程建设的过程中，我们采用了地表人工挖孔桩或者是冲孔桩的方法来破碎故事，设计挖孔的直径为1.5m，人工挖孔到孤石的位置，采用风钻对孤石进行打眼处理，其间距要合理，采取梅花状的布置形式。在钻孔施工完成之后，采用岩石劈裂机对故事开展破碎处理，在破碎之后查快要进行全面的清理，将其破除到盾构机周边范围之外的15cm，在孤石破碎之后，对孔洞还要进行回填处理，此外还要注意夯实，确保其密度可以充分的满足施工的标准及要求，此外还要在孔当中埋设注浆管，回填之后还要对其进行注浆加固处理。
2 基岩上浮地段
从以往的勘探经验当中，我们发现，当地层当中广泛的分布孤石的时候，通常会有一定的基岩处于隆起状态，这个时候，我们就可以加固这一部分的基岩和孤石放在一起处理，如果在实际的工作中不能对其进行有效的处理，盾构机推进的过程控制就显得十分的艰难，比较容易出现抬头和偏离轴线设计方向的情况，刀具磨损的状况也相对较为严重，当地层当中的基岩上浮区域不是很大的时候，我们可以采用冲孔桩的方式，冲岁隧道内部的基岩，之后回填强度C15的混凝土，如果基岩出现了较为严重的凸起，我们采用了旋喷桩加固和袖阀管注浆加固的方式，这样也就可以有效的保证盾构机掘进过程中的形态控制。
3 上软下硬地层
3.1 根据已掌握的地质资料，以及盾构机的参数变化来判断是否进入了上软下硬地层，从而及时采取相应措施，做到防患于未然。
3.2 一旦确定了上软下硬地层的具体位置，就要加强盾构机的轴线及姿态控制。利用海瑞克盾构配备的SLS-T激光导向系统观测盾构掘进线路与设计线路间差异。
3.3 通过调整盾构机千斤顶推力组合来改变刀盘开挖角度，使下部较硬岩层充分破碎，适当加大硬岩区的顶推力，保证轴线位置和隧道坡度的要求。
3.4 采用半敞开模式掘进，向土舱注入压缩空气和泡沫等人工材料来进行辅助开挖。这样既可以防止上部掌子面坍塌，又利于检查清理刀盘和更换刀具，保证掘进顺利进行。
3.5 当上部土体自稳能力较差时，应当降低盾构机推力及刀盘扭矩，减小对地层的扰动，防止产生地层液化塌陷。若发现盾构机多出土，应该立即在地表有条件的地方压注双液浆填充加固地层，避免地表塌陷，加强沉降监测，对不良地段和重要建筑物处进行超前注浆等地层加固措施。
3.6 适当加大泡沫注入量来改良碴土，减少刀具及刀盘的磨损，防止刀盘中心泥饼的形成。若发现盾构机推进速度降低、推力和扭矩均增大，同时碴土温度升高，则可以判断刀盘有结泥饼的趋势，甚至已经结了泥饼，此时要进一步增加泡沫注入量，通过正反转刀盘来阻止泥饼的进一步形成。
4 淤泥质粘土层
4.1 由于地层承载力低，盾构机姿态难以控制，容易出现"低头"现象，此时应加大底部千斤顶推进油缸的推力组合，将姿态纠正上来。
4.2 管片拼装后，隧道容易产生整体下沉的趋势，因此，在盾构推进时，应该预先将隧道轴线向上抬高20～30mm。
4.3 增加泡沫注入量，改善碴土的流动性，减小开挖面泥饼生成的机会；若排土困难，也可在螺旋输送机内加入泡沫，以利于碴土排出。
4.4 认真对待监控量测工作，当发现地层总沉降量超限或是单日沉降速度加快时，要立即进行二次注浆，如果仍不能控制沉降，则应进行地表注浆加固。
5 砂层地段
5.1 通过泡沫系统向掌子面注入膨润土浆液，在掌子面形成一层致密的泥膜，产生土塞效应，降低砂土的透水性，从而降低螺旋输送机出碴口喷涌的可能性。
5.2 将盾构掘进速度控制在20mm/min左右，避免盾构机推力和扭矩增大。
5.3 注入泡沫效果与压注泡沫压力有密切关系，且与土压力值相关。在穿越全断面粉砂土时，为使泡沫达到理想效果，应将泡沫压力设定得比土压力值大些。
5.4 保证同步注浆量和注浆压力充足，以此填充管片脱出盾尾后衬砌与周围地层之间的空隙，封堵水力通道。由于砂土中空隙较大，同步注浆压注量比一般土层要多，按建筑空隙的250%压注。
结束语
在工程建设施工的过程中，由于其自身的情况相对较为复杂，所以，我们必须要做好地质勘探工作，同时保证勘探资料的全面性和可靠性。此外，在工程建设和施工的过程中还要选择恰当的盾构机，只有这样，才能保证掘进的效果。此外还要对掘进施工的参数加以优化处理，这样就可以在保证施工安全的同时也很好的保证施工的效果。
参考文献
[1]沈成明.复杂地层地铁盾构施工技术研究[J].上海建设科技，2008（1）.
[2]贾连辉，陈馈.盾构推进系统的设计与控制分析[J].建筑机械化，2009（2）.