21世纪将迎来地下空间开发利用的高潮，盾构法已在城市隧道（如地铁隧道，污水排放隧道，引水、供水隧道，江河湖海底隧道，电力、电讯、供气及共同沟工程等隧道）建造中确立了绝对的统治地位，将成为城市地下暗挖施工法主流之一。而使用盾构法进行隧道施工的技术是一项新型的土木工程技术。与日本及欧洲等国家相比，我国使用盾构技术的历史较短，施工经验较少，因此在这一新技术的应用中出现了一些问题，常见的有以下几点：
隧道管片结构计算问题：虽然我国的一些地区性规范中已涉及到一些盾构隧道管片的设计方法,但目前尚无系统、完整的盾构隧道设计规范，在管片设计计算方面没有统一的方法。各施工单位或设计单位根据自己的经验以及较为熟悉的国外方法进行设计计算，缺乏一定的系统性和可比性。因此,系统地进行盾构隧道管片设计理论的研究就成为当务之急。
隧道的施工控制问题： 盾构机是一个由盾构千斤顶驱动、在地中运动的庞然大物。而隧道设计对盾构机行走轨迹的要求非常严格。由于施工经验较少和围岩的不均匀性、曲线段施工、推力的偏心、刀盘旋转的反作用,盾构机的姿势易发生左右偏移、上下偏移(所谓的“抬头”和“磕头”)。盾构机姿势的偏移直接造成线路的偏移,同时造成管片拼装困难,有时也会由于不得不偏心推进而对管片产生过大的施工荷载造成管片开裂。严重时甚至导致隧道轴线偏离而不得不修正规划线路。
压力舱内土体状态控制问题：我国目前所使用的盾构多为土压平衡式盾构。这种盾构型式的特点就是通过压力舱内的土压力平衡开挖面上的土压力和水压力，以保证在地层应力较少释放的前提下施工隧道。在遇到地质条件不够理想时，一般要向开挖面以及压力舱内注入泥浆、气泡等添加材料调整压力舱内的土体性质。但是，由于在什么样的条件下添加什么样的材料，添加多少都是未能从理论上明确的问题，所以施工时经常出现压力舱被土体塞满的“闭塞”现象，土体在刀盘或舱内被挤成硬块造成“结饼”现象。这两种现象的发生都会引起扭矩的上升而严重影响施工。如果这一土体不具有一定的不透水性，还会在排土口发生喷砂、喷泥、喷水的“喷涌”现象。而且，如果压力舱内的土体不能形成一种“塑性流动状态”也就无法有效的控制开挖面的稳定和顺利排土。
盾构施工对周围环境的影响问题：盾构隧道多在城市地下工程中进行使用，其特点在于能够将对周围环境的影响将到最小。在正常施工条件下（也就是保持开挖面相对的平衡稳定的前提下）隧道施工对地面沉降以及周围建筑物的影响都比较小，也较易于预测和计算。但是，盾构施工很难保证开挖面的绝对稳定，而这种稳定状态的变化波动会对周围环境产生较大的影响。盾尾注浆可以减少地基沉降，但注浆后对地基沉降的具体影响还需要进行研究。 |
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