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我国经济的快速发展为城市交通建设提供了支持，大中城市相继启动了地铁项目，盾构施工是其主要的施工形式。由于穿越地层复杂，受多方面因素影响，盾构施工时易出现沉降现象，如果缺乏合理的技术措施，必然会加大施工难度，甚至造成安全事故，因此，研究盾构技术有重要意义。

昆明轨道交通6号线二期工程中，菊华站—东部客运站区间施工涵盖明挖段、2号盾构井、1号盾构井、菊华站—2号盾构井盾构区间4部分。其中，明挖段长198.098m,2号盾构井长34.202m,1号盾构井长40.007m。本工程引入盾构法，以满足菊华站—2号盾构井盾构区间的分段施工要求。

为确保各施工环节的安全性及竣工后的正常使用，需确定影响范围，即结构底板下10m内，以该区域的岩土面为界限，若施工中岩土面侵入深度达到底板下10m，则将其视为高风险区。该区域存在安全隐患，需要对溶（土）洞采取处理措施。

通过钻孔方式分析施工质量，利用地质雷达探测溶洞内部情况，明确溶（土）洞沿线分布特点与形状。部分情况下，地面不具备钻探条件时，可通过盾体预留孔分析该区域的地质情况。根据所得结果，明确地质对盾构施工可能产生的影响，并采取处理措施。

利用地质钻机钻孔，具体分布在隧道中线及边线外的2.5,5.0m处，采用梅花形布置。为有效探测地质情况，孔深为隧道底板下12m。此过程中，若出现溶（土）洞，必须在原钻孔周边区域增设加密孔，以便更准确地掌握该处溶（土）洞的具体情况。

地面探测作业选择的是地质雷达探测技术，探测天线选用25,100,400MHz三类，除隧道中线外，两侧也需要设置测线，通过此方式可明确现场岩溶分布状况。

1）高风险段若地面状况良好，可为施工提供基础条件，应对溶（土）洞采取处理措施后再盾构掘进；若因地面存在建（构）筑物而难以施工作业时，则通过洞内超前注浆的方式处理，改善作业环境后再安排盾构掘进。

2）溶（土）洞钻孔时深度要足够合理。

3）根据溶（土）洞的基本特点，选择加密注浆孔的方式，以保证施工效果。

此环节选择的是静压灌浆法，在高压环境下注浆，实现物理填充的效果，有效封堵溶缝。工艺要点如下。

1）如现场探测到溶（土）洞，在既有钻孔的周边区域需增设适量钻孔，采取横纵向间距均2m的方式。

2）对于全填充溶（土）洞的处理，选择静压注浆法，并严格控制注浆参数：(1)水泥浆选择42.5级普通硅酸盐水泥，严格控制材料的质量，其中水灰比最关键，该指标需控制在0.5∶1～1∶1;(2)注浆压力遵循先小后大的原则，终压稳定在0.4～2.0MPa，并且达到设计压力要求后应维持10min。

3）根据实际情况调整注浆速度，稳定在30～70L/min为宜。

若溶（土）洞高度超过2m，同时处于未完全充填状态时，可通过吹砂的方式处理，或采取碎石回填与静压灌浆法相结合的方式。工艺要点如下。

1）当探测到溶（土）洞后，需在原钻孔的基础上增设钻孔，采取横纵向间距均为2m的分布方式。

2）严格控制吹砂材料的质量，以砾石、中粗砂为宜，粒径在2mm以下的材料应不超过总量的45%，且不掺杂任何杂物。

3）在注浆工艺方面(1)水泥浆水泥以42.5级普通硅酸盐为宜；(2)严格控制注浆压力，终压维持在0.4～2.0MPa，由初期的低压不断提升，达到设计终压后应维持至少10min的注浆时间；(3)注浆管材选择φ60mm的PVC袖阀管，吹砂作业时选择规格为φ200mm的PVC管；根据工艺要求，排气孔选择φ60mm的PVC管。

溶（土）洞经过处理后，该处的土体整体性能要有所提升，应具有均匀性与自立性。灌浆作业28d后，检验其各项工艺指标。具体方法与要求：采取取芯检测的方式，以溶（土）洞处理钻孔总量为基准，要求取芯量为该值的1%；固结体无侧限强度不小于0.2MPa；渗透系数应不大于1.0×10^-7cm/s。

为给盾构施工创造良好的条件，必须通过地质钻探与雷达探测相结合的方式分析施工现场溶（土）洞实际情况；遇到地面建（构）筑物密集分布的施工区域，可使用超前地质钻探的方式分析现场的溶（土）洞实际情况。

以现场地质条件为基本参考，确定盾构掘进工艺参数的初始值，并观察实际效果，根据监测结果进行灵活调整。盾构出土量应达到理论值的98%。

1）掘进速度根据地层情况调整推进速度，非特殊情况下为2cm/min。考虑到施工现场岩面不规则的特点，盾构作业时伴随明显的抖动现象，因此，适当降低掘进速度，可缓解对地层带来的不良影响，全面提升地层的稳定性。

2）注浆采取同步注浆施工方法，注浆量为6～8m³，注浆压力稳定在0.5MPa以下，并根据实际注浆压力值灵活调整注浆量。

3）管片拼装通过错缝拼接的方式将各管片连接成整体结构，管片之间使用高强螺栓连接。盾构掘进作业时，必须全面检查管片及其螺栓的设置情况，尽可能避免管片变形现象。

盾构掘进施工质量受多方面因素影响，如土仓压力、刀盘压力、管片姿态等。施工中，若土仓压力发生突变，应立即停止施工作业，明确具体的成因并采取处理措施，恢复至正常状态方可继续掘进。安排专员分析渣样，依据所得结果灵活调整掘进参数。施工中操作人员控制好推力与刀盘转速，明确刀盘受力分布情况，尽可能控制刀具磨损程度。在盾构掘进过程中，利用盾构机上预留孔进行超前地质钻探，如图1所示。

针对地面存在建（构）筑物的情况，若采用地面溶（土）洞处理的方式，将导致大量的建（构）筑物拆迁作业，不利于成本控制。可利用预留孔完成超前钻探作业并对所得结果进行分析，若出现溶（土）洞，可采取超前钻孔灌注的方式有效处理。结束盾构施工作业后，利用管片上的预留注浆孔适当补充浆液。

盾构机是岩溶复合地层施工的重要设备，其适配了SLS-TAPD盾构激光导航系统，具备测量盾构姿态与线路的能力，可生成结果并将其直观显示给设备操作者。对于洞内导线点的复核工作，要求每掘进100环进行1次复核。

监测工作采取地面和深层观测双重手段，进出洞区30m内，以5m为间隔依次设置观测点；对于观测断面，采取以10m为间隔的设置方式。各正常掘进段可适当加大测点与断面的设置间距，即观测点为10m、观测断面为30m。施工过程中，每个工作日均要完成2次沉降检测工作，具体为刀盘前20m与盾构30m，依据所得结果准确灵活调整掘进参数。

综上所述，盾构施工技术在现代工程中得到了广泛应用，且在岩溶复杂地层环境中具有较好的应用效果。实际工程中，要做好前期勘察工作，明确施工区域是否存在溶（土）洞，针对实际情况采取可行的处理措施，并做好监测工作，提升工艺参数的合理性，确保顺利完成隧道盾构施工作业。