地鐵施工技術要點分析

【摘要】本文列舉了3個地鐵施工技術，同時對其要點進行了分析。

【關鍵詞】地下鐵道；明挖法；暗挖法

地鐵相較于其他施工路段而言，施工的地質(zhì)條件較為復雜，地鐵車站的地層中含有大量的水分。在人流密集的情況，如果周圍有較大的建筑物群，有可能形成地層沉降，容易增加風險系數(shù)。如果建設地鐵的地址條件容易改變，穩(wěn)定性較差，極容易造成施工時的塌方和塌陷，出現(xiàn)水倒灌現(xiàn)象，給地鐵施工帶來很大的難度和風險性。

因此在施工前，必須要選好路段，在隧道開挖過程中，提前做好準備，合理有效的分析地質(zhì)條件，采取必要的防護措施，運用合理的技術手段解決土體干擾下的地鐵施工問題。

一、明挖法施工技術

明挖施工技術相對于其他技術而言，較為簡單快捷，是目前各國在地鐵實施過程中的首要選擇。在北京地鐵的一、二期工程中，經(jīng)過專家的討論和論證，主要采用了明挖法施工。這是在以前中國經(jīng)濟和技術都較為落后的情況下，同時相對而言，那時候的人口也不像今天這么多，60年的北京人口相對來說較少，高層建筑物也少，需要拆除的城墻部位和復興大路往西直到石景山修建的地鐵基本上是在曠野下進行的。明挖法同時又為后來的擴建提供了技術保證。由于當時的地鐵建設，后來北京的二環(huán)路和復興大路都是在修建地鐵后建成的，由于地下交通的方便，地上交通的壓力相對來說得到緩解，這使得地上和地下的交通都變得很方便，地鐵沿線相較于其他地區(qū)來說發(fā)展更為迅速。由于地鐵的施工，北京2環(huán)路上的9座立交橋是我國道路建設進程中最早修建的立交橋，為立交橋的建設和發(fā)展提供了寶貴的技術支持。

明挖法在技術要求上采用了當時一系列較為先進的技術，比如說大面積的深基坑降水，工字鋼加衡撐和錨桿技術等。在當時機械化土方開挖，和鋼模板的設計、應用中在當時的國內(nèi)都屬于較為領先的技術。由于明挖技術對施工的要求較低，所以能在全國大面積推廣。

明挖法的關鍵工序是：降低地下水位，邊坡支護，土方開挖，結(jié)構(gòu)施工及防水工程等。其中邊坡支護是確保安全施工的關鍵技術。主要有：

（1）放坡開挖技術。適用于地面開闊和地下地質(zhì)條件較好的情況。基坑應自上而下分層、分段依次開挖，隨挖隨刷邊坡。（2）型鋼支護技術。一般使用單排工字鋼或鋼板樁，基坑較深時可采用雙排樁，由拉桿或連梁連結(jié)共同受力，也可采用多層鋼橫撐支護或單層、多層錨桿與型鋼共同形成支護結(jié)構(gòu)。（3）連續(xù)墻支護技術。一般采用鋼絲繩和液壓抓斗成槽，也可采用多頭鉆和切削輪式設備成槽。連續(xù)墻不僅能承受較大載荷，同時具有隔水效果，適用于軟土和松散含水地層。（4）混凝土灌注樁支護技術。一般有人工挖孔或機械鉆孔兩種方式。

二、暗挖法施工技術

暗挖施工技術是相對于明挖施工技術而言，暗挖主要被廣泛運用于地面鐵路和公路，水工的隧道中，但在我國早期的地鐵建設中較少，因為需要較高的技術要求和較大的資金支持。在1984的北京復興門地鐵折返工程中，就采用了暗挖技術。

一般應按照“新奧法”原理設計和施工，采用較強的初期支護，先注漿后開挖的方法。施工原則是：“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測”。一般用30～50mm鋼管超前棚頂導管，然后注入水泥或化學漿，形成“結(jié)石體”，以增強圍巖自穩(wěn)能力。每次開挖進尺0.75 m左右，先進行環(huán)狀開挖，留核心土，預噴5～8cm混凝土，架拱架和鋼筋網(wǎng)，再噴25～30cm混凝土，形成初期支護，做防水層后再做二次襯砌。

在西單地鐵車站的建設過程中，鐵道部和鐵三院創(chuàng)造性的提出了“雙眼睛法”，作為我國暗挖技術的另一偉大突破被廣泛運用在地鐵建設領域中。

由于暗挖法可以保證地面交通的運行，所以對當時的交通并未產(chǎn)生較大壓力。加之合理的施工方案，在當時大跨度的西單地鐵建設中取得了地鐵車站修建的新紀錄。

三、盾構(gòu)法施工技術

盾構(gòu)法相較于前兩種技術而言，更是一種需要全面綜合運用機械技術和施工技術的一種建設手段，盾構(gòu)法施工具有施工速度快、洞體質(zhì)量比較穩(wěn)定、對周圍建筑物影響較小等特點，同時要求必須對設備進行嚴格的帥選，盾構(gòu)選型是否適合于當時的地鐵建設。

盾構(gòu)法在實施過程中主要具有以下幾個特點。第一，不影響城市地面建筑物和施工的周圍環(huán)境。盾構(gòu)法只需要盾構(gòu)豎井處有一塊場地，就可以進行，不需要地鐵施工隧道沿線要閹割的施工場地，同時施工的時候沒有噪音，不會對周圍環(huán)境產(chǎn)生影響。也不會對路面的交通車輛，交通運輸產(chǎn)生影響。第二，盾構(gòu)法進行地鐵建造的精度較高。制作的管片精度與機械制造精度相當，只存在0.5mm的誤差范圍；在盾構(gòu)施工過程中嚴格把握隧道軸線的誤差。第三，盾構(gòu)法在實施工程中要求單行前行，不可以后退，因此存在著較大的風險。也就是說在地鐵進行操作后，如果計算錯誤或者施工錯誤，就不能更改，如果使用的盾構(gòu)出現(xiàn)較大的機械故障，可能對此段路的地鐵實施產(chǎn)生較大的不可估量的災難性后果。第四，盾構(gòu)機器是特定區(qū)域工作，所以要根據(jù)不同的路段，不同的隧道尺寸，深度，進行選擇。

盾構(gòu)法施工的基本條件：

（1）線位上允許建造用于盾構(gòu)進出洞和出碴進料的工作井；

（2）隧道要有足夠的埋深，覆土深度宜不小于6m；

（3）相對均質(zhì)的地質(zhì)條件；

（4）如果是單洞則要有足夠的線間距，洞與洞及洞與其它建（構(gòu)）筑物之間所夾土（巖）體加固處理的最小厚度為水平方向1.0m，豎直方向1.5m；

（5）從經(jīng)濟角度講，連續(xù)的施工長度不小于300m。

為進一步控制地面沉降或者損失問題，在進行盾構(gòu)掘進過程中，當襯砌背面已經(jīng)脫離盾構(gòu)，則在建筑的空隙位置填充漿液。結(jié)合工程地質(zhì)的實際情況，合理確定注漿的壓力、劑量、時間以及漿液配比等，以此確保同步注漿的效果，發(fā)揮預期作用。

四、我國地鐵施工的展望

目前，世界各國發(fā)達國家已有的地鐵技術已經(jīng)在我國得到的較好的實施和應用，但是在我國地鐵建設過程中，需要充分考慮我國的特殊國情。

明挖法所需要的技術較為簡單，施工安全，快速，但是造價比較便宜，仍是目前我國地鐵工程建設過程中的首選技術，但是在施工過程中會造成很大的噪音，對居民的生活影響較大，同時，在此路段開挖時，對正常的運輸會產(chǎn)生很大影響，因此在短時間內(nèi)對這個路段才產(chǎn)生較大的交通壓力。暗挖法是目前修建地鐵的主要方法，占了國家地鐵建設的絕大部分。因此，因此可以提高開挖速度，降低造價，基本上不影響交通。

總結(jié)

面對日益嚴峻的交通壓力，我國應該加快地鐵工程建設，同時，在地鐵工程建設中應該注意施工安全，特別是地下水較深，土質(zhì)較為松散的情況下，加強對施工人員的技術培訓。

參考文獻

[1]丁純剛，李雅文.地鐵施工技術要點分析[J].城市建筑，2013（09）.

[2]胡玉奎，李衛(wèi)鋒.地鐵施工技術淺談[J].考試周刊，2011（10）.

[3]朱旬.關于地鐵施工技術控制問題與措施探究[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu)，2013（11）.