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超长区间土压盾构连续穿越富水砾卵石层施工技术
超长区间土压盾构连续穿越富水砾卵石层施工技术
随着城市化进程的不断推进，城市地下空间的拓展与利用日益成为工程建设的必然选项。作为城市地下空间建设的重要手段之一，土压盾构技术已经在地铁、水利、隧道等领域得到广泛应用。然而，在实际的施工过程中，土压盾构也面临着诸如富水砾卵石层地质条件的限制等问题，如何在富水砾卵石层中顺利完成土压盾构的连续穿越施工，已成为一个重要的研究方向。
一、研究背景
随着我国城市化进程的进一步加快，城市地下空间的建设治理变成了一个紧迫的问题。土压盾构技术作为一种安全、高效、环保的工程施工方法，在城市地下空间建设与利用中得到广泛应用。在现实施工中，土压盾构尤其常用于城市轨道交通系统中。虽然在许多方面的优势得到了广泛认可，但也存在着一些挑战。其中之一就是难以顺利穿越富含砾卵石层的地质成份。
二、问题分析
从结构上来说，盾构机主要是由刀盘、壳体、液压系统、电气控制系统和支撑系统等部分组成，其中刀盘面对的是现场地质条件，围岩的质量之好坏关系着盾构机的整体穿越效果。富水砾卵石层往往会对盾构机的正常工作产生一定的影响，如在隧道施工过程中，许多亲身经历过的盾构专家都有着类似这样的经历：当盾构机正式进入富水砾卵石层地层时，机头的水压突然增大，泥浆水分骤然升高，盾构机运行速度减慢。这是因为砾卵石层内的孔隙空间大、水分比较充分，强度差，容易塌陷，导致盾构机运行压力极大,致使管片的合模精度和质量下降。采用传统的设计方案施工难度较大，难以满足如此恶劣环境要求。因此，如何穿越富水砾卵石层，是当前土压盾构面临的一个重大问题。
三、解决方案
对于现实施工中遇到难以穿越地层的问题，土压盾构连续穿越富水砾卵石层，解决方案一般有以下三个方面：
1、注重地质勘探。在盾构隧道工程前期规划中，重点做好周边地质环境的勘探和钻探等工作，明确地质层位、构造变化、垂直应变等情况。特别是对于富水砾卵石层地质条件的了解，关系到正常施工的顺利程度，必须做到非常详细的了解。土壤勘探方面，建议采用岩土工程学办法，确定地下水、土层压缩性、土水含量，再结合工程选型，制定科学规范的处理方案，减少隧道开挖对建筑物塔楼、桥梁、地下管线和公共设施等基础设施的影响。
2、选用合适的盾构机结构。在选购盾构机时，要针对客户需求选设计刀盘，选计算加固机体，选准设计托架结构等。机体上设计有快速接头、点式抱石以及独特设计的褶皱管片，当遇到复杂地质时，盾构机也能完美地穿越各种复杂地质。
选择搭载智能控制系统的盾构机，可以在穿越富水砾卵石层时做出相应调整，从而实现控制、自动化和精度的提高，确保隧道的质量。同时，注重提高管片生产质量，适当控制管片干燥时间和管片表面修整，增加管片的合模精度和质量。
3、合理进行施工方案设计。采取最佳的施工操作方法和通风、管理方式等科学控制措施。始终按照规范、标准和废墟土出口处进行良好的环保治理，以保障施工操作的国家环保标准。
四、结论
随着我国“一带一路”的深入推进，城市交通的基础设施建设显得格外重要。作为交通基础设施建设中的重要支撑，土压盾构技术在隧道工程方面得到了广泛应用。相较于传统的施工方法，土压盾构施工具备了高效、安全等优势，可以快速地完成交通基础设施建设的规划，切实提高交通出行效率。对于富水砾卵石层的穿越，如何实现顺利的施工让其面临了极大的挑战，但通过合理的方案设计、正确的设备选配，科学严谨的施工实践，相信这一问题一定可以得到顺利解决。