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摘要：现代化城市发展过程中城市道路横纵交错，而这种情况下，盾构隧道施工不可避免的需要穿越城市道路，由于盾构隧道施工过程中必然对施工范围内土层造成相应的影响，使土层应力状态发生一定变化，因而在盾构隧道下穿城市道路过程中，必须在完全掌握相关区域土质地理状态的基础上方可保障施工质量。在施工过程中，需要对决定参数进行精确控制，同时，有保障施工动态监测的持续跟进。小半径曲线盾构隧道施工是当前盾构隧道下穿城市主干道路的重要施工形式，本文将针对相应施工技术进行详细分析。
关键词：盾构隧道施工;小半径曲线;下穿道路;施工技术
小半径曲线盾构施工能够在一定程度上控制整体工程量、加快施工进度、缩短整个施工周期，但在利用该项施工方案进行盾构隧道下穿城市道路的过程中，由于处于外侧地层受到的挤压相对较大，因而在施工过程中受到地层压力土层会在一定程度上向隧道内侧偏移。而且利用管片以及地层反力来保障盾构机向前掘进，在这种状态下盾构机所受到的反作用力同样也会让隧道沿小半径曲线向外侧偏移。而且采用这一施工方式对于土体压力影响相对较大，因而在掘进过程中如果出现土体压力过大的情况也会对隧道土层造成较大的扰动，所以采用小半径曲线盾构施工方式来下穿城市主干道其难点在于轴线控制，想要保障整体施工质量和工程安全性必须做好完善的技术控制，这也是当前盾构隧道施工的重点研究内容。
一、施工准备
在施工准备阶段，首先要对当前盾构施工所要穿过的城市主干道道路状况进行全方面调查勘测，在详细了解相关道路具体运行情况及所处区域地质参数的基础上对本次工程的安全性进行论证。在勘查过程中，注意对道路进行复核测量，明确道路中线并做好相应的中线标志，确保后续隧道施工过程中掌握路面受影响情况。在施工准备过程中，要对盾构机整体状态进行评估，详细分析当前盾构机前端刀具磨损情况，对于已经达到更换标准的刀具进行妥善更换，同时对于出土系统以及注浆系统进行检查，重点检查注浆系统的密封性以及出土系统的运动结构部件情况。注意在检查过程中对导向系统进行测试，确保导向系统可以精准进行方向调控[1]。由于在下穿城市主干道路时，可能对道路下方土体造成较大影响，因此有可能出现道路沉降的问题，为应对这一问题应在施工准备阶段落实双液注浆系统，确保施工过程中一旦出现道路沉降，能够及时通过注浆系统恢复土体应力，避免对主干道路造成质量影响。人员方面，应建立相应的组织框架，明确各岗位人员工作职责，组织开展管理人员的业务培训并在过程中进行完善的安全教育，与此同时，针对作业人员开展作业安全培训，保障所有作业人员明确了解工作中的安全准则。工程建设过程中有职业技术要求的工作人员必须持证上岗。工程建设开始前，所有工作人员必须完成劳动合同签署并按照相应规定办理相应的保险。技术方面，应完善地面道路与地下管线的检查工作，管线需注意检查记录，根据要求进行地下空洞探测。做好相应的技术下行工作，保障一线工作人员明确技术要求和操作规范。
二、掘进参数控制
（1）根据地质情况设置掘进参数
掘进参数直接影响施工过程中的土层应力变化以及整体工程推进状况，因此必须明确当前施工区域的地层特点，结合盾构机的具体掘进参数以及适应性情况来设定掘进参数。主要掘进参数包括土仓压力、掘进速度、刀盘转速、推力、注浆量、除渣量等，这些参数应结合土层类别来进行设置，分析土层类别并做好上述各项参数的设置，保障掘进工作正常开展[2]。
（2）掘进参数动态调整
小半径曲线盾构施工由于盾构机在作业过程中方向不断变化，因而在施工中必须结合线形、当前地质参数以及施工条件等情况对掘进参数进行动态调整，重点关注掘进速度，注意避免速度过大导致的土层偏移。下穿过程中注意适当减小掘进力，避免过分增加土层压力导致整體应力结构不利变化，当然，也要注意避免速度过缓，速度太小整个掘进施工时长明显拉长，在这种情况下长时间的底层扰动会增加对上层主干道路的不利影响。
（3）控制出渣量
保障除渣量与掘进进尺匹配是保障工程正常推进的重要基础，在掘进过程中土仓压力会随施工进行而逐渐变化，在这一情况下必须保障土仓压力平衡，避免造成过大的土层扰动。在施工作业过程中可以通过改变渣土形状来更好的保障土仓压力平衡，在施工作业过程中可以适当增加给水量，这样既能够有效保障土仓压力平衡而且也能够起到降低堵仓发生率，减少刀盘过度磨损的效果。
（4）严格把控注浆操作
在掘进过程中，管片是保障隧道整体应力系统稳定的主要结构，而盾尾土体和管片需要保持紧密的填充状态才能保障土层稳定，未达到这一目的必须进行妥善的注浆填充 工作。在注浆过程中，要注意控制注浆量和注浆压力，注浆量要根据管片与盾尾土体之间的缝隙来决定，一次灌浆不能满足填充要求的后续应进行补注，在注浆过程中注意严格进行沉降监测，待管片与盾尾土体之间的空隙完全填实后停止注浆。为避免注浆压力过大，应注意做好注浆压力最佳值的计算工作。保障注浆压力维持在最佳压力状态既能够充分填充空隙同时又能够有效避免压力过高导致管片损坏。最佳压力计算公式为（h+h，）K0/1000+管阻，此式中h为盾构机施工作业过程中上覆土层厚度，h，为注浆孔与盾构机最上缘的举例，K0是已测得的管片侧向压力系数。按照这一最佳压力值进行注浆可保障安全性和工程质量。
（5）调整盾构机姿态
小半径曲线盾构隧道在掘进过程中需要考虑纠偏状态，盾构机在作业过程中其掘进面并非水平面，因此要注意做好盾构机的姿态控制。小半径曲线路径下盾构机姿态调整不宜过大，应注意保障姿态的平稳性，可以根据掘进作业的实际情况不断进行小幅度的调整，调整过程中注意做好趋势控制，控制量应在千分之5以内，同时，在纠偏过程中，应注意避免过大幅度的调整姿态参数，避免偏离既定线路，应注意控制纠偏量，最大不超过9mm/环。
（6）管片拼装控制
小半径曲线盾构施工因其线路形态导致隧道外侧土体压力相对较大，相较于内侧其管片受力情况差异较大，因此管片拼装就成为了保障隧道整体应力平衡的重要基础，根据国标50446以及国标50229要求，在施工作业过程中操作人员必须根据掘进线路的实际情况保障管片平面与盾构机轴线垂直，尽量让各个位置的管片保持均衡的受力状态，同时注意适当加强外侧管片，避免其在更大的土体压力下出现破损。管片安装阶段注意调整撑靴位置，保障管片安装后周边土体保持稳定的受力状态。
三、监测控制
施工监测过程中，注意各个地表沉降点的本次观测数据与上次观测数据的差值，计算相应的变化速率，据此计算当前施工状态下盾构掘进对主干道路及周边土层的影响，注意根据时间节点做好动态数据获取，明确盾构隧道穿过主干道后主干道土层以及地表沉降情况，保障沉降量在标准范围以内，同时注意保障沉降速率平缓。
四、安全保障
为进一步提升整体施工的安全性，必须在施工前做好隧道与主干道的3D关系分析，根据工程实际需求设置相应的监测点，监测点应覆盖地表、土层以及隧道壁表面各个位置，根据监测数据评估施工中的沉降情况。
结束语：
本文针对小半径曲线盾构下穿城市主干道路施工相关技术进行了深入分析，明确了具体的技术注意事项以及监控控制及安全保障内容。作为城市穿道路隧道施工的主要技术形式，本文所述内容可对未来相关工程施工起到一定的帮助。
参考文献
[1] 杨益， 李兴高， 秦睿成，等. 富水软土地层盾构隧道下穿建筑物沉降分析及控制研究[J]. 现代隧道技术， 2019（S02）：7.
[2] 杨俊龙. 盾构隧道下穿人防通道数值分析及现场测试研究[J]. 中国市政工程， 2019， 203（02）：101-104+150-151.
关键词：盾构隧道施工;小半径曲线;下穿道路;施工技术
小半径曲线盾构施工能够在一定程度上控制整体工程量、加快施工进度、缩短整个施工周期，但在利用该项施工方案进行盾构隧道下穿城市道路的过程中，由于处于外侧地层受到的挤压相对较大，因而在施工过程中受到地层压力土层会在一定程度上向隧道内侧偏移。而且利用管片以及地层反力来保障盾构机向前掘进，在这种状态下盾构机所受到的反作用力同样也会让隧道沿小半径曲线向外侧偏移。而且采用这一施工方式对于土体压力影响相对较大，因而在掘进过程中如果出现土体压力过大的情况也会对隧道土层造成较大的扰动，所以采用小半径曲线盾构施工方式来下穿城市主干道其难点在于轴线控制，想要保障整体施工质量和工程安全性必须做好完善的技术控制，这也是当前盾构隧道施工的重点研究内容。
一、施工准备
在施工准备阶段，首先要对当前盾构施工所要穿过的城市主干道道路状况进行全方面调查勘测，在详细了解相关道路具体运行情况及所处区域地质参数的基础上对本次工程的安全性进行论证。在勘查过程中，注意对道路进行复核测量，明确道路中线并做好相应的中线标志，确保后续隧道施工过程中掌握路面受影响情况。在施工准备过程中，要对盾构机整体状态进行评估，详细分析当前盾构机前端刀具磨损情况，对于已经达到更换标准的刀具进行妥善更换，同时对于出土系统以及注浆系统进行检查，重点检查注浆系统的密封性以及出土系统的运动结构部件情况。注意在检查过程中对导向系统进行测试，确保导向系统可以精准进行方向调控[1]。由于在下穿城市主干道路时，可能对道路下方土体造成较大影响，因此有可能出现道路沉降的问题，为应对这一问题应在施工准备阶段落实双液注浆系统，确保施工过程中一旦出现道路沉降，能够及时通过注浆系统恢复土体应力，避免对主干道路造成质量影响。人员方面，应建立相应的组织框架，明确各岗位人员工作职责，组织开展管理人员的业务培训并在过程中进行完善的安全教育，与此同时，针对作业人员开展作业安全培训，保障所有作业人员明确了解工作中的安全准则。工程建设过程中有职业技术要求的工作人员必须持证上岗。工程建设开始前，所有工作人员必须完成劳动合同签署并按照相应规定办理相应的保险。技术方面，应完善地面道路与地下管线的检查工作，管线需注意检查记录，根据要求进行地下空洞探测。做好相应的技术下行工作，保障一线工作人员明确技术要求和操作规范。
二、掘进参数控制
（1）根据地质情况设置掘进参数
掘进参数直接影响施工过程中的土层应力变化以及整体工程推进状况，因此必须明确当前施工区域的地层特点，结合盾构机的具体掘进参数以及适应性情况来设定掘进参数。主要掘进参数包括土仓压力、掘进速度、刀盘转速、推力、注浆量、除渣量等，这些参数应结合土层类别来进行设置，分析土层类别并做好上述各项参数的设置，保障掘进工作正常开展[2]。
（2）掘进参数动态调整
小半径曲线盾构施工由于盾构机在作业过程中方向不断变化，因而在施工中必须结合线形、当前地质参数以及施工条件等情况对掘进参数进行动态调整，重点关注掘进速度，注意避免速度过大导致的土层偏移。下穿过程中注意适当减小掘进力，避免过分增加土层压力导致整體应力结构不利变化，当然，也要注意避免速度过缓，速度太小整个掘进施工时长明显拉长，在这种情况下长时间的底层扰动会增加对上层主干道路的不利影响。
（3）控制出渣量
保障除渣量与掘进进尺匹配是保障工程正常推进的重要基础，在掘进过程中土仓压力会随施工进行而逐渐变化，在这一情况下必须保障土仓压力平衡，避免造成过大的土层扰动。在施工作业过程中可以通过改变渣土形状来更好的保障土仓压力平衡，在施工作业过程中可以适当增加给水量，这样既能够有效保障土仓压力平衡而且也能够起到降低堵仓发生率，减少刀盘过度磨损的效果。
（4）严格把控注浆操作
在掘进过程中，管片是保障隧道整体应力系统稳定的主要结构，而盾尾土体和管片需要保持紧密的填充状态才能保障土层稳定，未达到这一目的必须进行妥善的注浆填充 工作。在注浆过程中，要注意控制注浆量和注浆压力，注浆量要根据管片与盾尾土体之间的缝隙来决定，一次灌浆不能满足填充要求的后续应进行补注，在注浆过程中注意严格进行沉降监测，待管片与盾尾土体之间的空隙完全填实后停止注浆。为避免注浆压力过大，应注意做好注浆压力最佳值的计算工作。保障注浆压力维持在最佳压力状态既能够充分填充空隙同时又能够有效避免压力过高导致管片损坏。最佳压力计算公式为（h+h，）K0/1000+管阻，此式中h为盾构机施工作业过程中上覆土层厚度，h，为注浆孔与盾构机最上缘的举例，K0是已测得的管片侧向压力系数。按照这一最佳压力值进行注浆可保障安全性和工程质量。
（5）调整盾构机姿态
小半径曲线盾构隧道在掘进过程中需要考虑纠偏状态，盾构机在作业过程中其掘进面并非水平面，因此要注意做好盾构机的姿态控制。小半径曲线路径下盾构机姿态调整不宜过大，应注意保障姿态的平稳性，可以根据掘进作业的实际情况不断进行小幅度的调整，调整过程中注意做好趋势控制，控制量应在千分之5以内，同时，在纠偏过程中，应注意避免过大幅度的调整姿态参数，避免偏离既定线路，应注意控制纠偏量，最大不超过9mm/环。
（6）管片拼装控制
小半径曲线盾构施工因其线路形态导致隧道外侧土体压力相对较大，相较于内侧其管片受力情况差异较大，因此管片拼装就成为了保障隧道整体应力平衡的重要基础，根据国标50446以及国标50229要求，在施工作业过程中操作人员必须根据掘进线路的实际情况保障管片平面与盾构机轴线垂直，尽量让各个位置的管片保持均衡的受力状态，同时注意适当加强外侧管片，避免其在更大的土体压力下出现破损。管片安装阶段注意调整撑靴位置，保障管片安装后周边土体保持稳定的受力状态。
三、监测控制
施工监测过程中，注意各个地表沉降点的本次观测数据与上次观测数据的差值，计算相应的变化速率，据此计算当前施工状态下盾构掘进对主干道路及周边土层的影响，注意根据时间节点做好动态数据获取，明确盾构隧道穿过主干道后主干道土层以及地表沉降情况，保障沉降量在标准范围以内，同时注意保障沉降速率平缓。
四、安全保障
为进一步提升整体施工的安全性，必须在施工前做好隧道与主干道的3D关系分析，根据工程实际需求设置相应的监测点，监测点应覆盖地表、土层以及隧道壁表面各个位置，根据监测数据评估施工中的沉降情况。
结束语：
本文针对小半径曲线盾构下穿城市主干道路施工相关技术进行了深入分析，明确了具体的技术注意事项以及监控控制及安全保障内容。作为城市穿道路隧道施工的主要技术形式，本文所述内容可对未来相关工程施工起到一定的帮助。
参考文献
[1] 杨益， 李兴高， 秦睿成，等. 富水软土地层盾构隧道下穿建筑物沉降分析及控制研究[J]. 现代隧道技术， 2019（S02）：7.
[2] 杨俊龙. 盾构隧道下穿人防通道数值分析及现场测试研究[J]. 中国市政工程， 2019， 203（02）：101-104+150-151.