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摘要：在地下工程领域内，盾构施工技术的应用相对来说是较为广泛的，而且盾构施工技术在应用的过程中，面临着众多的环境问题和地质性条件方面的限制等，尤其是目前我国对盾构施工技术方面的难度也越来越高。实施盾构施工技术的施工单位，要不断的创新和突破，加强对施工质量的控制，确保隧道在施工过程中的质量。因此，本文就从盾构施工过程中的土体变形问题、地表沉降问题、以及对隧道周边环境破坏等方面的问题进行探究和分析，进而针对盾构施工技术的难点和相应的解决措施做一个简要的论述。
关键词：盾构施工；技术难点；解决措施
引言
随着中国城市化进程的推进，各类高层建筑层出不穷，地面上可以利用的土地空间资源变得越来越少，因此，越来越多的城市发展为了解决这种现状，纷纷开始利用设置地下交通线的方式来解决路面交通拥挤的状态。而建立地下交通设施，必然需要有非常高的技术性支持，借此，盾构施工技术的应运而生，盾构施工技术自身具有机械化程度高、施工效率高、劳动强度低、对周边环境影响率低的特性，且渐渐被广泛化的运用。
一、盾构施工技术难点分析
1.1土体变形
1.1.1造成土体变形情况的原因
（1）摩擦作用。在盾构施工技术运用的过程中，一方面，刀盘和其周围土体之间形成一定的摩擦作用，在这种摩擦的作用下，会对土体在一定程度上产生扭转，或者是切削的作用，借此，就会引起施工周围的土体严重变形；另一方面，盾壳和其周围土体之间形成一定的摩擦作用，且盾构和土体这两者之间接触面是最大的，在土体施加压力的情况下，盾构机在运动的过程中产生巨大的摩擦力，从而引起地表发生一定的变形。
（2）支护力作用。在盾构施工技术运用的过程中，盾构技术开挖的土体面会起到一定的支护力作用，同时也为了能够使开挖面的土体达到最佳的稳定效果，开挖面必须要保证其展现出足够的支护力。因此，为了能够保障开挖面前方的土体能够产生“约在±20kPa正面附加推力”，土体在受到盾构挤压的作用下，导致我们常见的“挤土效应”，其表现就是开挖面的前方地表形成显著的隆起情况。
（3）地表沉降。在土体进行开挖、卸载，或者是盾尾施工的过程中，会造成严重的土体损失，从而引发地表发生沉降问题。
1.1.2盾构施工过程中对土体变形的控制手段
（1）确定支护压力。在开挖土体面时，通常都存在着互层地基，尤其是出现上软下硬的土质时，对于开挖面的支护压力要进行有效的控制，并且以压力舱顶部的支护压力测量值作为标准，而且极限支护压力的大小是根据土体的软硬程度的极限最小支护压力来进行确定的。
（2）控制压力波动范围。在盾构技术运用在施工的过程中，压力舱上部的土体区会形成一定的压力波动，并且要将这个压力波动范围控制在一个较小的压力范围内，进而保障土体的稳定性。
（3）控制出土量。盾构技术施工的过程中，往往掘进的速度对其土体的开挖面稳定性有着非常大的影响，为了保证掘进速度能够正常的进行，在掘进速度放缓时，应该要根据掘进的速度来控施工区域的出土量。
（4）注浆量的控制。在土体施工中，出土量问题至关重要，当出土量达到一定值之后，盾构机应该要通过对该施工区域全面考虑之后，增加一定的注浆量，达到补偿其地层损失的作用。
1.2地表沉降
1.2.1造成地表沉降情况的原因
（1）地质特色。在岩土或者是一些软岩形成的非挤压地层的隧道中，沿着隧道纵深的方向会有一些不均匀的变形，但变形情况很微小，对于整个隧道构成的危害并不是很显著；但是，在含水的松软土体地层中进行施工，对其地区土体的影响，以及其沿线地区的新建工程也会造成非常大的影响，进而会使得隧道的不均匀沉降问题越来越不容易被忽视。
（2）密封压力仓压力。首先，盾构开挖的土体表面主动土的压力为F1、水压力为F2、密封压力仓的压力是F，只有满足F≥F1+F2这个条件之后，在盾构开挖的过程中才能够独立存在，进而保持一个较为稳定的状态；其次，如果是在开挖过程中，并没有建立一个土压平衡，就会造成大量的地下水流失，引发地表水位迅速下降，地层中有效应力在无形中被增加，导致地层的固结沉降问题十分显著；再之，地下水在流动的过程中，其土体细颗粒不断地产生运动，在填充土体间隙的这个过程中，压密沉降问题就会出现。
（3）衬砌环背后注浆量。在盾构施工过程中，衬砌环壁后，都会同时进行注浆工作，在这个同步的过程中，就应该对地表的沉降进行有效的控制，也只有在这个时间内，其效果最佳。但是，在盾构机掘进时，其出土量过大的话，就会出现注浆量不够的问题，进而衍生出地表沉降的问题，而反之呢，注浆量过多，就会衍生出地表隆起的问题。中交单位在某工程项目的施工过程中，就因为过多的将注浆量提高，导致土体表面隆起，最终虽然解决了这个问题，但耗费了大量的人力、物力和财力，并且还影响了项目竣工的进程。
1.2.2盾构施工过程中对地表沉降的控制手段
（1）土体加固。土体加固包含对施工区域周围土体的加固和建筑物地基的加固两个方面。施工区域周围土体的加固是通过增大盾构隧道周围的土体强度和刚度，进而实现减少，或者是防止周围土体产生松动，进而降低对施工周边地区的建筑物影响，保障建筑物的安全性和稳定性。建筑物地基的加固是通过提高其承载强度和刚度，从而来模拟建筑物的沉降变形。同时，虽然这两种加固区域不同，但其加固的方法都比较倾向于使用化学注浆、喷射搅拌等。
（2）前仓压力的设定。前仓压力的设定值大小应该根据其图层的覆盖厚度来衡量。根据中交单位的具体施工活动证明，一般设定的静止土压+水压理论值在105%～115%的范围内。水压的推进速度应该尽可能的保证土体受到的是切削力，而不是受到严重的挤压力。因为不同的地质条件，对于其力度的推进速度也各有差异。尤其是在土压平衡盾构施工过程中，必须要注意对其掘进速度和排土量进行有效的调整，将前仓的压力波动情况控制在最小的幅度内。
（3）同步注浆。首先，从地面沉降原因分析中发现，同步注浆对盾构隧道施工加固土体、减少土体沉降的重要性手段之一；其次，在进行注浆的准备工作中，要根据其施工区域的地层特点，选择时和该地区土质的注浆材料、选配合适的浆液配合比和最佳的注浆工艺，这三者就是保证注浆达到最佳的效果的关键性因素。因为，注浆材料中不同的材料、配比、工艺，或者是其他有机高分子材料，都可能会引发不同的结果。最后，注浆工艺易受到外部因素的的制约，如施工环境、施工工艺等。中交单位在对某地区施工时，前期都会对该地区的地质、水文、环境等方面进行调查和评估，根据评估结果选择适宜的注浆工艺，进而确保注浆效果。以下就是中交单位的注浆量方法描述。
理论上来说，一般浆液必须要实现100%的充填建筑总空隙。如以TM625PMX小松盾构机为研究案例，其外壳的开挖面积直径最大可以为6.25m，管片外侧的最大直径可达到6m，管片的长度是1.2m，盾构机推进一环的空隙量设定在2.88m3。同时在施工中，要确保不超挖的情况下，将其注入率确定在120%～150%这个范围内，也就是注浆量控制在3.5m3～4.3m3之间，只有这样，才能达到最佳的注浆效果。
（4）地表沉降监测。在实际施工过程中，要根据其地质情况，对地表沉降情况进行必要的监测，根据监测的结果来进行有效的管理。
二、降低盾构施工的影响举措
2.1全程监测
对于盾构施工的过程，首先，应该要实现时间上和空间上的监测，以方便评估盾构施工造成的影响，进而分析其存在的安全隐患；其次，根据隐患能够及时、有效的提出相应的解决措施。
2.2对施工过程进行有效的控制
一个项目的完成，应该要遵循这三个流程，即前期控制、中期控制和后期控制。前期控制就是要对前期的准备工作相关的方面进行必要的记录、分析和控制；中期控制就是要在施工过程中进行有效的监测、管理和控制，保证工程项目顺利实施；后期控制是对整个工程项目进行有效的维护和监管，进而保障后期持续性使用。
三、总结
综上所述，目前，虽然我国的盾构施工技术已经取得了一定的成效，但相对于其他国家而言，差距还是十分显著的。因此，我们必须要重视到盾构施工过程中的土体变形和地表沉降技术性问题，并且还要针对性的提供一些技术性的支持，采取有效的措施来确保工程质量，进而促进中国盾构施工技术又好又快的发展。
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