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土压平衡盾构区段粉质黏土渣土改良技术探讨
一、引言
随着城市化的加快和交通建设的不断扩大，盾构隧道作为一种被广泛应用的地下掘进工法，越来越受到人们的关注。盾构隧道的稳定性和施工质量直接关系到周围环境的安全和施工进度的快慢。在盾构隧道的施工过程中，土质黏土、渣土等复杂地质环境对工程带来了很多不确定性，甚至威胁到隧道的施工质量和安全。因此，对盾构隧道中土质黏土、渣土等地基材料进行改良和加固显得尤为重要，是保障隧道质量、施工进度的必要措施。
本文从土压平衡盾构区段粉质黏土、渣土改良技术角度进行探讨，旨在提出合理、高效的改良方案，为隧道施工提供指导和参考。
二、粉质黏土、渣土的特点
盾构隧道的掘进往往需要穿越各种类型的地层和地质环境，而地层中的粉质黏土、渣土属于比较复杂的地基材料。
粉质黏土是由粘土矿物（如膨润土和伊利石）等细颗粒组成的，因其比表面积大、电荷量高等特点，具有较强的吸附、离子交换、流变学等特性。黏土的地质构造不稳定，强度、压缩性、收缩性较差，抗剪强度主要通过含水量而转化为剪切强度，是典型的无粘滞内摩擦材料。而在盾构隧道施工中，粉质黏土由于表面吸附水分，容易引起掘进机械故障和隧道支护质量下降。
渣土则指人工或自然堆积物（如建筑垃圾、机电设备等），经常作为垫层、填方或回填方使用。渣土作为一种非天然的土壤，其物理力学性质常与天然土体相比差异很大，往往具有不良的分选性、强度差异性和变形性差异性，容易导致地基不均匀沉降及表面破坏，不利于盾构隧道的施工和使用。
三、改良技术探究
粉质黏土、渣土改良主要是从土体各个方面入手，降低其水分含量，提高抗剪强度、减少沉降等工程性质，使其能够满足盾构隧道的建设需要。目前常用的地基加固方法主要包括四种，分别是掺加固化剂、人工喷浆、挖起加筋土墙和灌注桩法。
1.掺加固化剂
掺加固化剂是目前应用较为普及的一种方法，通常将固化剂加入到地基土体中，依靠物理或化学反应固化土体，并提高土体的强度和稳定性。常见的固化剂主要有水泥、石膏、石灰、硬化剂等。水泥作为一种较为常见的固化剂，具有反应速度快、硬度高等优点。但是，土质黏土中的细菌、微生物等微粒会对水泥有一定的浸泡和热度贡献，从而影响水泥的固化效果。此外，在固化后的土体中，水泥排放出的热量也会引起温度变化，导致土体受热膨胀或受冷收缩。
2.人工喷浆
人工喷浆是一种将水泥浆或其他固化剂浆料注入地基土体进行加固的方法。由于喷浆时可通过管道进行输送，难以产生振动和掏空土体，因此比较适用于难以采用机械加固的地段。喷浆过程中，操作工人需要掌握浆料水分、压力和浆液的均匀性等因素，以保障固化效果和质量，但受地形或地质条件限制较大。
3.挖起加筋土墙
挖起加筋土墙是一种将钢筋等加筋材料掺入土体中，形成一种形如板壳的单、双层剪力墙的方法。此方法可有效提高盾构隧道的承载力和变形性，但其施工难度和技术要求较高，需要掌握较高的操作技能。另外，还需要考虑加筋土墙的地质条件，如土层的稳定性和土层纵横向力学性质等。
4.灌注桩法
灌注桩法是一种采用钻头挖孔，将预制的钢筋筒或注浆管拉入孔中，再将水泥混凝土或其他加固材料灌入桩孔中形成桩身的方法。灌注桩法不受地质条件限制，适用于各种土体条件下施工。其近几年广泛应用于盾构隧道中，以百米以下处采用较多，并取得了良好的效果。
四、结论
正是由于盾构隧道的复杂地质和环境条件，才促使了各种加固方法的出现。不同的加固方法有其自身的优点和适用范围，但都需要结合地下环境、采取有效的技术措施来保证加固效果的实现。在日后的盾构隧道施工中，应选择合适的改良方式，精细施工，并对加固后的地基进行严格的质量把控和检测，以保证其承载力、稳定性，减少地下水灾害的发生，为隧道运行的安全提供可靠的保障。