近年来盾构技术在轨道交通、公路隧道及市政工程等领域得到广泛应用。在电力工程中领域,城市电网呈现高负荷密度及电缆化送电的趋势,加之城市建设环境的日益复杂,电力盾构技术已有大量应用。由于专业特点电力多采用直径3.5m以内的盾构,其设计、施工均有别与常规地铁盾构隧道,而且目前缺乏针对中小直径盾构隧道施工对地层变形及对周边管线、结构物影响的研究,因此迫切需要研究电力专用盾构的设计及施工技术。(1)本文广泛调研盾构技术在国内外电力隧道工程中的应用情况。(2)本文通过总结北京地区已实施电力专用盾构隧道的设计经验,从隧道断面选型、管片及工井设计、附属设施设计等方面研究电力盾构项目的特点及设计要点。分析北京地区地质特点及盾构的适用性,并给出选型建议。(3)研究电力盾构施工的关键控制技术。分析中小直径电力盾构与常规地铁盾构在施工操作方面的区别及特点。指出中小直径盾构机及配套设备需要针对电力特点进行改造的方面。分析依托项目重要风险点的控制措施。总结小直径盾构在北京富水地区穿越不同地层、重要建(构)筑物及管线的盾构施工控制参数,包括渣土改良、推进速度、同步注浆、跟踪注浆及超前注浆等方面的参数,提出针对性的措施。(4)研究依托工程?3.5m内径盾构施工对周边地面、管线及青年路地铁车站的影响情况。研究表明:?3.5m内径盾构引起地面沉降基本在+5mm~-15mm的控制值范围内,在粘性土层内地面沉降在10mm以内。当盾构处于富水砂、卵石地层且上覆有较厚含水砂层时,易引起地面沉降超限,必须采取特殊施工控制措施。粘性土地层和砂卵石地层地面沉降呈现两种不同的规律,且固结沉降时间差异较大。粘性土层的固结沉降时间持续3~5个月,砂卵石地层内固结沉降在10~20天内即完成。(5)粘性土层内,2倍洞径范围内顺行管线变形趋势与隧道中线处地表沉降基本一致。砂、卵石地层内,2倍洞径范围内顺行管线变形趋势与隧道中线处地表沉降基本一致,但2倍洞径处管线变形很小。(6)?3.5m内径盾构穿越地铁6号线青年路车站及其附属结构时,施工影响有限,盾构穿越后变形很快稳定,能够确保地铁正常运营。