摘要：随着我国经济实力的快速提升，我国迎来了高速发展的全新时代，我国地铁工程数量不断增加。但在施工期间不免会遇到各种障碍物影响施工，尤其是地铁隧道施工期间。对此，应采用合理方法及时清除障碍物，保证施工进度。

关键词：地铁;盾构隧道;掘进;地下障碍物;处理技术

引言

目前城市地铁建设中往往容易遇到各种地下不明障碍物，施工时必须对这些不明障碍物进行及时有效的清理。

1明挖法施工

明挖法施工虽可以保证隧道范围内的钢筋混凝土被彻底清除，但施工难度大，风险较高。期间施工人员需要迁改管线，将其移至地下，但管线较多，且道路狭窄，周边存在较多的建筑物，因此可供管线改迁的空间范围较小。同时，管线年久失修，缺乏参考资料，增大了物探难度，当清除障碍物时采用明挖施工方法会中断路面的交通。因此，施工单位需要结合实际情况，改成曲线绕行或半幅通行模式。且每条管线的迁改工期各不相同，排布站点需要20天左右的时间，甚至复杂的站点排布还会持续2-3个月的时间。完成管线的改迁工作后，施工人员还应对隧道进行竖井开挖，通过机械开挖方法处理粉细砂层、卵石圆砾层以及杂填土等，并人工辅助进行有效修整。明挖采用分层方法，在建立环框梁后挂网喷锚，并利用长臂挖机处理竖井开挖期间产生的碴土，利用卡车运出，因此完成整个开挖过程大约需要15-20天。

2倒挂井壁法施作竖井

竖井采用倒挂井壁法施工，开挖顺序从一端向另一端水平对称开挖，开挖土方在深度5m以上范围采用220型挖掘机开挖，到达220型挖掘机可开挖深度以下后，采用人工配合小型机械（50型挖掘机）开挖，渣土装入吊斗，提升至地面临时堆土场，于夜间外运。土方开挖至盾构机刀盘高度范围时，可将竖井内土体直接铲入土仓，由盾构机将土体螺旋倒出。盾构机顶部以上竖井开挖支护设置全环格栅钢架及砂浆锚杆，中间在竖井4个角采用4道I25a临时型钢支撑作为支撑体系，边开挖边支护，开挖时由竖井中间向四周进行开挖，竖井中间与四周土方形成约2m深台阶，每次进尺一榀格栅距离，格栅钢架及型钢支撑及时封闭成环并喷射C25混凝土，型钢斜撑与环向格栅钢架一同架设，确保结构不受偏压。盾构机顶部以下范围内竖井开挖支护在隧道两侧为格栅钢架及砂浆锚杆，盾构机刀盘前及后期暗挖通道井壁采用I25a支护。

3直接带压进仓处理

直接带压进仓处理主要采用“高压水开挖作业洞室，带压进仓切割”的施工方案，即利用高黏度膨润土浆液稳定掌子面，根据膨润土浆液在掌子面形成的泥膜的厚度，确定作业洞室一次开挖的厚度。循环向掌子面压注膨润土浆液和开挖洞室作业，直至开挖洞室满足带压进行进仓切割钢管作业。

4冷冻加固之后人仓处理

首先对处理障碍物的场地进行一定的规划，然后实施冷冻钻孔使场地冻结进而加固，接着进行切割钢管的工作，最后冷冻拔管，将场地恢复原状。如果对以上三种方式进行对比优劣的话，大概有以下几处发现：（1）直接带压的方式风险较高;很难检查存在的障碍物的具体情况;工期大概需要花费巧天15非常容易对周围的环境造成影响。（2）盐水冷冻加固的方式风险较低较为安全？能够检查存在的障碍物的具体情况;工期花费时间较长大约需要96天;对周围环境的影响比较大。（3）液氮冷冻加固的方式风险很低，非常安全;能够检查存在的障碍物的具体情况;工期花费时间较长大约需要76天;对周围环境的影响程度一般。我们将这三种方式的优劣结合具体的工程发现，因为工程要求的工期比较短，虽然选择直接带压的方式比较理想，但是工程所处的环境又比较恶劣，土地的稳定性不高，一旦产生较大的影响非常容易出现安全事故，因此总的考虑应当选择液氨冷冻加固的方式。

5地铁侧临时支护方案比选

以某工程为例，采取以下3种方案进行比选：1）采用全套管全回转钻机（CD机），清理影响地下连续墙及槽壁加固施工范围内的原水管，待地下连续墙全部完成后，开挖清理剩余原水管。2）采用12 m长小企口拉森V号钢板桩+型钢支撑形式，开挖后切割原水管。3）采用全方位高压喷射工法（MJS），工法桩内插型钢+型钢支撑形式，开挖后切割原水管。方案1虽可避免因开挖清障的土体卸载造成的地铁管线上浮隐患，但由于CD机采用切削形式，强大的回转扭矩会带动水管扭动，造成地铁隧道上方土体扰动，影响地铁安全。方案2中拉森钢板桩采用1∶1插入比，插入深度与地铁埋深相同，振动法压桩可能会对隧道管片造成一定影响。方案3中MJS工法桩由于采用孔内强制排浆和地内压力监测等措施，可通过调整强制排浆量来控制地内压力，较常规高压喷射注浆工艺可大幅减少对环境的影响，从而有效地降低对地铁的扰动，但相较常规注浆工艺经济成本较高。通过对上述方案的比较，结合地铁保护要求及经济效益分析，对邻地铁侧原水管清障方案进行优化，选用临时支护的开挖清障方式，临时基坑支护采用紧靠地铁侧MJS工法桩+远离地铁侧拉森钢板桩+2道钢支撑，MJS工法桩长根据地铁方要求减少至9 m，桩底深度不超过地铁管顶埋深。

6暗挖通道及竖井回填

暗挖通道内硬岩处理完成后对暗挖通道及竖井进行回填处理，在暗挖通道内部及竖井底部至盾构隧道顶部2m范围内回填水泥土，竖井上部采用黏土回填，回填过程中分层夯实。水泥土混合料在拌合时含水量应控制比最佳含水量高3%～4%，夏季气温较高还应注意水泥土表面补水。水泥土拌合按土质量的8%掺入32.5水泥，拌制机械采用1m ³挖掘机，拌制区位于基坑边10m。基坑开挖土方多为黏性土，且含水率适中，可就地使用基坑开挖的黏性土及粉质黏土，反复拌合均匀。大颗粒土采用人工辅助粉碎，保证最大颗粒粒径5cm。摊铺土料后夯实采用人工及机械相互配合进行夯实，采用蛙式打夯机夯实。土料铺填厚度为30cm，土料固结后，逐层分台阶式按铺填厚度30cm抬高。夯实遍数一般不少于6～8遍，同时严格控制夯实遍数，避免过分夯实使已压实土体破坏。

7立方体空洞缺陷模型

以某工程为例分别设置空气立方体中心坐标为（0.5m，0.5m，0.5m），边长为0.2m，位于测线圆心正下方;立方体中心坐标为（0.5m，0.8m，0.5m），长度为1.2m，半径为0.1m偏离测线圆心位置。对于立方体空洞这类目标体，当其位于测线中心正前方时，雷达的反应图像近似趋于平缓，则立方体位于圆周测线中心位置，目标体大概位于50cm位置并且从图中可见，在立方体小空洞角点位置产生了4个交叉的双曲线绕射波;当立方体空洞位置偏离测线中心时，雷达反应图像在大约在-90°走时最短，在90°处走时最长，则立方体的位置大约位于测线中心左方的位置，埋置深度大约为50cm。

结语

基于地铁盾构隧道掘进地下障碍物处理技术，在此希望相关的工作人员能够不断的创新与进步，进而研发出更加高效、风险更低的障碍物处理技术，进而推动地下工程的发展，更好的服务于人民。

参考文献

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