試論淺埋暗挖法在地鐵施工中的控制要點(diǎn)

劉宏

摘要：文章主要對(duì)淺埋暗挖法在地鐵施工建設(shè)過(guò)程進(jìn)行的控制管理，通過(guò)對(duì)其施工過(guò)程的分析，從施工過(guò)程中的各施工要點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的分析，并通過(guò)淺埋暗挖法在施工過(guò)程中的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化指導(dǎo)，為日后的地鐵施工建設(shè)埋下伏筆。

關(guān)鍵詞：淺埋暗挖法；地鐵施工；地面沉降；控制要點(diǎn)

從當(dāng)前的地鐵施工建設(shè)方式表現(xiàn)我國(guó)的地鐵施工建設(shè)水平已經(jīng)取得了較高的成績(jī)，而且地鐵建設(shè)作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈，其施工建設(shè)技術(shù)顯得十分重要，雖然淺埋暗挖法的施工技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了一定的標(biāo)準(zhǔn)，但是我們還是要對(duì)該方法進(jìn)行全面的分析和深化，并將該方法的主要施工技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際操作中，將整個(gè)的地鐵隧道施工建設(shè)提升到更高的高度，進(jìn)而全面的適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。

一、淺埋暗挖法的施工方法

淺埋暗挖法施工的原則就是要求施工對(duì)地面影響小，并且掘進(jìn)速度快，在一些地層較差的位置，可以使用一些合理的輔助方法進(jìn)行施工。相反，如果地層圍巖較好，或者隧道斷面較小的位置，可以使用全斷面法開(kāi)挖。在施工的過(guò)程中不要忽視了輔助的方法的選擇，有很多的地方都會(huì)用到輔助工法，要注意進(jìn)行合理的選擇，特別是在開(kāi)挖面不穩(wěn)、地層較差的位置，在選擇好輔助施工的措施后，還應(yīng)優(yōu)先使用大斷面的開(kāi)挖法；要準(zhǔn)備較全面的施工配套設(shè)備，通風(fēng)、裝運(yùn)、開(kāi)挖、防水等作業(yè)都是有利的施工條件；要嚴(yán)格對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，要對(duì)施工情況進(jìn)行實(shí)時(shí)匯報(bào)；要嚴(yán)格的按照規(guī)定方針執(zhí)行施工計(jì)劃，要注意施工的及時(shí)性；為了更好的提高施工的速度和質(zhì)量，要組織綜合工班進(jìn)行施工作業(yè)；進(jìn)行洞內(nèi)外的良好通風(fēng)，確保施工人員的安全；加強(qiáng)施工中的安全、監(jiān)測(cè)、機(jī)械、材料、進(jìn)度以及環(huán)境等各方面的管理。在采用淺埋暗挖法施工的時(shí)候，通過(guò)遵循上述幾個(gè)方面的原則，能夠進(jìn)一步提高施工的質(zhì)量，確保施工的安全，促進(jìn)施工的順利進(jìn)行。

二、淺埋暗挖法在地鐵施工中的控制要點(diǎn)

（一）開(kāi)挖過(guò)程的控制

控制開(kāi)挖產(chǎn)生沉降的方法包括隧道自身措施及地層處理技術(shù)。在隧道施工開(kāi)挖的過(guò)程中，要合理的控制開(kāi)挖過(guò)程，時(shí)刻注意開(kāi)挖過(guò)程中所產(chǎn)生的沉降，采取相關(guān)的地層處理技術(shù)和隧道自身的相關(guān)措施。地層處理技術(shù)就是根據(jù)施工位置的地層地質(zhì)情況，對(duì)其提高或者是改變地層的響應(yīng)，從而降低、避免或改變隧道施工過(guò)程中所產(chǎn)生的地層運(yùn)動(dòng)的相關(guān)方法；隧道的自身就是在隧道施工時(shí)，在所施工的隧道內(nèi)使用降低地層沉降的相關(guān)手段。

（二）局部改善土體的特性

地鐵開(kāi)挖施工的過(guò)程中，為了控制地層的沉降，常用局部加固土體的方法。這種做法帶來(lái)的好處是在地鐵開(kāi)挖施工后可以形成自然拱，而且還能有效的改進(jìn)土體的特性。加固措施主要采用超前注漿、深層注漿等方式來(lái)改善土體的特有性質(zhì)，在注漿的過(guò)程中可以根據(jù)土體的性質(zhì)情況，選擇對(duì)其注入雙液漿、純水泥漿或是化學(xué)漿液等。

（三）選取合理的施工方法

為有效控制地表沉降，對(duì)臺(tái)階法應(yīng)預(yù)留成型的核心土，臺(tái)階長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)地層條件確定。地層愈軟，臺(tái)階長(zhǎng)度愈長(zhǎng)，但具體長(zhǎng)度要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況分析研究確定。臺(tái)階法是地鐵施工過(guò)程中較為常用的施工方法，由于每個(gè)地鐵的地質(zhì)環(huán)境不同，因此，每個(gè)地鐵工程施工的臺(tái)階法也是有一些區(qū)別的。臺(tái)階法的主要技術(shù)就是預(yù)留成型的核心土，而在使用臺(tái)階法施工前，應(yīng)分析并確定施工地點(diǎn)的地層條件，根據(jù)分析結(jié)果來(lái)選取臺(tái)階法施工的臺(tái)階長(zhǎng)度。

（四）提高施工的效率

提高施工工作效率，可以更好的保證地鐵施工的順利完成。地鐵施工效率主要是優(yōu)化各道工序的銜接，盡量縮短工序的施工時(shí)間，這樣施工過(guò)程中，地層應(yīng)力的釋放就會(huì)有著有效的控制度，相應(yīng)的地層內(nèi)部的變位也將隨之減小，對(duì)地鐵施工的整個(gè)過(guò)程也得到了更好的控制。

（五）及時(shí)施作二次襯砌

在地鐵施工的過(guò)程中，為了確保施工地層盡快的恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)，需要及時(shí)施作二次襯砌環(huán)節(jié)。空隙水調(diào)整所產(chǎn)生的附加應(yīng)力是一個(gè)漫長(zhǎng)的遞增過(guò)程。其主要是因?yàn)槔脺\埋暗挖法施工的地段大多都是軟弱的地層，而這樣的地層位置大多數(shù)都是屬于富水地層，隨著施工過(guò)程中的滲排水推遲，地表也將出現(xiàn)大范圍的沉降現(xiàn)象，相應(yīng)的地層剛度與初期支護(hù)剛度的相互作用也將會(huì)越來(lái)越強(qiáng)。所以，二次襯砌必須要及時(shí)的施作。

三、淺埋暗挖法施工中的優(yōu)化與技術(shù)的發(fā)展

任何施工方法都有利有弊，淺埋暗挖法也一樣。施工速度慢、施工工藝受施工隊(duì)伍的技術(shù)水平限制等都會(huì)限制淺埋暗挖法的發(fā)展。

（一）對(duì)淺埋暗挖法進(jìn)行拓寬

我國(guó)的工程中，在廣州、深圳、北京、杭州等地的特殊的流沙、淤泥、含水砂層、流塑、半流塑地層中的施工得到了廣泛的運(yùn)用。運(yùn)用這種方法可以將地下工程的埋深縮小到0.8m，暗挖施工的車(chē)站跨度達(dá)26m，還可以無(wú)阻礙穿越密集民房。但是，隨著建設(shè)項(xiàng)目的不斷增多，我們無(wú)論是在技術(shù)上還是在施工中，仍然需進(jìn)一步研究新的輔助工法和施工工藝，進(jìn)而適應(yīng)各種情況的工程要求。

（二）在施工過(guò)程中添加信息化設(shè)計(jì)法

單純的依靠施工經(jīng)驗(yàn)以及現(xiàn)實(shí)條件來(lái)進(jìn)行施工是不能夠達(dá)到想要的效果的。在施工過(guò)程之前以及之中，我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)地表建筑物條件、周?chē)h(huán)境等，選擇合理的沉降值和結(jié)構(gòu)剛度，并通過(guò)監(jiān)控量測(cè)資料，及時(shí)調(diào)整、優(yōu)化支護(hù)參數(shù)。遇到地面無(wú)建筑物、地下無(wú)管線、工程對(duì)地面沉降要求不高時(shí)，最宜使用剛度較小的支護(hù)結(jié)構(gòu)，這樣能夠充分發(fā)揮圍巖的自承能力。相反，若果遇工程對(duì)地面沉降要求比較嚴(yán)格的情況，剛度較大、先柔后剛的網(wǎng)構(gòu)鋼拱架支護(hù)結(jié)構(gòu)是比較合適的方法，因?yàn)檫@種方法能夠防止圍巖過(guò)度變形。

（三）適當(dāng)增加、選擇適宜的輔助施工措施

在運(yùn)用淺埋暗挖法進(jìn)行施工的時(shí)候，通常使用的施工措施有環(huán)形開(kāi)挖留核心土、噴混凝土封閉開(kāi)挖工作面、超前錨桿或超前小導(dǎo)管支護(hù)、超前小導(dǎo)管周邊注漿支護(hù)以及設(shè)置上半斷面臨時(shí)仰拱等。施工方法多種多樣，在施工的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，選擇合適的施工方法以及措施。另外，還應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)增加輔助措施方便施工。

（四）選擇合理的支護(hù)參數(shù)和施工方法

淺埋暗挖法進(jìn)行施工，既然是暗挖，就一定離不開(kāi)支護(hù)。選擇合適的支護(hù)措施以及方法，是便于施工的必要前提條件。在進(jìn)行淺埋暗挖法施工時(shí)，進(jìn)行支護(hù)時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)：

（1）施工支護(hù)一定要及時(shí)，及時(shí)的支護(hù)不僅能減小支護(hù)結(jié)構(gòu)的荷載，還能避免地層的過(guò)分變形；

（2）在進(jìn)行施工支護(hù)時(shí)，對(duì)淺埋軟弱地層，錨桿作用應(yīng)當(dāng)降低，尤其頂部?jī)蓚?cè)30°范圍內(nèi)錨桿是承壓的，可取消該區(qū)的錨桿。超前小導(dǎo)管是有效的，第一臺(tái)階一般2.5-2.7m，小導(dǎo)管長(zhǎng)3.5-3.7m，以確保1m左右導(dǎo)管插入破裂面以外。

（3）選擇厚度均勻且適合的初期支護(hù)噴混凝土厚度，不能夠太厚，也不能太薄。因?yàn)?，過(guò)厚不利于混凝土材料力學(xué)性能的發(fā)揮，不易產(chǎn)生強(qiáng)度進(jìn)行圍擋，太薄力學(xué)性能則不能夠滿足強(qiáng)度。實(shí)踐得知，選擇厚度d小于等于D/40（D為洞徑）時(shí)，噴混凝土支護(hù)接近無(wú)彎矩狀態(tài)，支護(hù)結(jié)構(gòu)性能處于比較理想的狀態(tài)。另外，還可以在采用合理的噴射方法外，從材料、配合比、外加劑等方面采取加強(qiáng)控制，比如用濕噴、潮噴法，加聚丙烯纖維等。

總結(jié)

在進(jìn)行地鐵施工的過(guò)程中，必須要把握相關(guān)的原則，掌握其技術(shù)，并且采取有效的控制措施，這樣才能夠進(jìn)一步的確定其地鐵工程的順利進(jìn)行，確保地鐵施工工程的質(zhì)量和安全性。

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