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软弱地层地铁盾构下穿既有高铁线路施工技术
摘要
随着城市的快速发展，城市轨道交通建设进入了高速发展时期。在地铁线路的建设过程中，常常会遇到软弱地层的情况，这种地质条件对地铁隧道的施工和运营产生了很大的影响。
本文主要针对软弱地层下穿既有高铁线路的地铁盾构施工技术进行探讨和研究，分析了软弱地层的特点和隧道施工的难点，探讨了盾构施工的基本原理和方法，介绍了针对软弱地层的盾构施工技术和措施，以及如何保证隧道的施工质量和安全性。
关键词：地铁盾构；软弱地层；高铁线路；施工技术；安全性
Abstract
Withtherapiddevelopmentofcities,theconstructionofurbanrailtransithasenteredaperiodofrapiddevelopment.Intheconstructionprocessofsubwaylines,weoftenencountersoftandweakgeologicalconditions,whichhaveagreatimpactontheconstructionandoperationofsubwaytunnels.
Thispapermainlydiscussesandresearchesthesubwayshieldconstructiontechnologyunderthesoftandweakgroundstrataoftheexistinghigh-speedrailwayline,analyzesthecharacteristicsofsoftandweakgroundstrataandthedifficultiesintunnelconstruction,exploresthebasicprinciplesandmethodsofshieldconstruction,introducestheshieldconstructiontechnologyandmeasuresforsoftandweakgroundstrata,andhowtoensuretheconstructionqualityandsafetyoftunnels.
Keywords:SubwayShield;SoftandWeakGroundStrata;High-speedRailwayLines;ConstructionTechnology;Safety
引言
地铁是城市轨道交通系统的重要组成部分，能够有效缓解城市交通压力和提高城市交通运输效率。然而，地质条件的差异和复杂性导致在地铁建设的过程中，需要面对各种风险和挑战。软弱地层是这些问题之一，其地质特征、材料性质、物理特性等均与其他地质层不同，对盾构施工和隧道运营产生了重要的影响。因此，如何在软弱地层中安全地进行地铁隧道盾构施工，成为了地铁建设难题之一。
本文主要从软弱地层下穿既有高铁线路的地铁盾构施工技术展开探讨和研究，旨在探索针对软弱地层的盾构施工技术和措施，以及如何保证隧道的施工质量和安全性。
一、软弱地层的特点
软弱地层是地层中一种特殊类型的土层，常见于沉积物、湖泊下方或河流沉积物、泥炭地和沉积岩地区。软弱地层的主要特点如下：
1.土壤类型
软弱地层一般由松软的泥、淤泥、沉淀物构成，颗粒较小，表现为塑性强、内耗角小、稍受水分变形很大。这种土壤的力学特性复杂、多变、难以准确评价。
2.水分含量
软弱地层水分含量较高，在盾构施工中容易失稳，难以支撑隧道高度，从而导致隧道坍塌或变形。水分含量也会对泥土的稳定性和可塑性产生重要影响。
3.地下水和孔隙压力
软弱地层中地下水和孔隙压力往往较大，在盾构施工中会对隧道的稳定性和支撑力产生重要影响。地下水的进入会导致土壤湿润，强化孔隙水压力，增加隧道坍塌风险。
二、盾构施工的基本原理和方法
盾构是一种用于地下隧道开挖和支撑的现代隧道理论和技术成果，它是使用单元自行驱动、相互联结构成管片衬砌并完成隧道开挖和支撑工作的设备。盾构施工具有以下优势：
1.施工生产率高，进度稳定
盾构施工具有高效、连续、稳定进度的优势，可以有效缩短工期和成本。
2.地质要求低
在适当的地质条件下，盾构施工需要的地质要求较低，可以穿越多种地质岩土和水文地质条件。
3.保证施工安全
盾构施工具有先进的技术和设备，能够保证施工的安全性和可靠性。
4.适应各种隧道形式
盾构施工可以适应不同形式的隧道开挖和管道铺设。
盾构施工的基本流程包括：预处理、盾构开挖、管道安装、环片拼装和回填。
三、软弱地层盾构施工技术和措施
针对软弱地层的盾构施工技术主要包括：调整结构、改变施工工艺、选用合适地质措施等。
1.调整结构
软弱地层盾构施工中，选用合适的盾构结构可以大大改善施工条件。如变更盾构壳体的尺寸和材料、更换刀具和辅