分析淺埋暗挖地鐵隧道施工技術(shù)

曾君剛（成都地鐵有限責(zé)任公司，四川成都610041）

分析淺埋暗挖地鐵隧道施工技術(shù)

曾君剛（成都地鐵有限責(zé)任公司，四川成都610041）

近幾年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市建設(shè)也在不斷的提升城市的功能，而關(guān)于地鐵建設(shè)也迎來了高峰。因此開展地下隧道工程技術(shù)的研究和分析，也是地鐵建設(shè)在當(dāng)今形式的需要。地鐵隧道的施工時(shí)，不僅受到地質(zhì)的情況，而施工項(xiàng)目周邊的環(huán)境情況也會影響到地鐵建設(shè)的施工，其中還有地上地下的建筑物、管線等許多其他的不定性因素，這會對施工項(xiàng)目能否順利實(shí)施產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)，這也是必須熟練要全面掌握地鐵隧道的施工技術(shù)，不僅實(shí)在施工工法的選擇以及施工的風(fēng)險(xiǎn)研究等，也需要有利于施工的安全性，避免一切安全事故的發(fā)生。并且在當(dāng)今的爆破技術(shù)是施工隧道掘進(jìn)的主要方法，因此必須要加強(qiáng)對隧道爆破的技術(shù)的研究以及控制爆破震動(dòng)和爆破隧道合理的設(shè)計(jì)方案。本文則通過對頭某地鐵的隧道工程為案例進(jìn)行對淺埋暗挖技術(shù)的相關(guān)探討以及應(yīng)用，希望對后期的地鐵工程體統(tǒng)一定的幫助以及借鑒。

淺埋暗挖；地鐵隧道；施工技術(shù)

引言

地鐵建設(shè)是根據(jù)不同的地質(zhì)情況采取的技術(shù)方式也是不同的，淺埋暗挖的施工技術(shù)在我國也得到了很大的應(yīng)用，通過分析不同地質(zhì)情況制定相應(yīng)的方案來確保施工時(shí)的安全、質(zhì)量，在通過底層工藝的參數(shù)之中完善淺埋暗挖技術(shù)的理論體系。為的是能夠更加應(yīng)用在施工工程的時(shí)間當(dāng)中。而在施工的過程中不僅要考慮到地質(zhì)的問題，還要考慮在淺埋暗挖施工過程中會出現(xiàn)的滲漏問題。如何解決滲漏或者是降低滲漏水對開挖隧道時(shí)的影響，這也是安全施工的重要因素。這不僅需要對施工技術(shù)要求的提高，還要保證在淺埋暗挖時(shí)候的安全問題。同時(shí)也要在施工時(shí)達(dá)到不能影響公民正常生活，無噪音以及不破壞周圍的生態(tài)環(huán)境。既要取得預(yù)期的經(jīng)濟(jì)社會效益，還要保證施工過程中的安全質(zhì)量。還要保證地鐵建設(shè)的使用壽命在經(jīng)濟(jì)建設(shè)的生活當(dāng)中也是提到至關(guān)重要的地位以及作用。

1 淺埋暗挖的技術(shù)

1.1 淺埋暗挖法

該法早在我國1936年在北京的地鐵建設(shè)中就開始運(yùn)用，而我國的淺埋暗挖技術(shù)則是根據(jù)新奧法的一些理論基礎(chǔ)研究、設(shè)計(jì)、開發(fā)出的一種地鐵隧道建設(shè)的理論和操作技術(shù)的方法。雖然是借鑒新奧法得出的技術(shù)理論，但是它與新奧法的區(qū)別就在于淺埋暗挖技術(shù)可以用在松散土質(zhì)以及圍巖的情況下以及隧道埋深的程度小于、等于隧道的直徑進(jìn)行施工，而它最為突出的特點(diǎn)就是在不影響交通的運(yùn)行以及對周圍的環(huán)境沒有任何的影響進(jìn)行施工作業(yè)，并且還適用于不同尺寸和斷面形式的隧道洞室進(jìn)行淺埋暗挖技術(shù)的施工。

1.2 淺埋暗挖的特點(diǎn)

淺埋暗挖技術(shù)是一種一邊挖掘一邊澆注的技術(shù)，而淺埋暗挖技術(shù)最突出最明顯的就是埋藏淺。由于施工距離地面較近，施工時(shí)對地層的損失也會明顯的造成地面的移動(dòng)以及對周圍造成影響。這不僅會對施工過程中的支護(hù)、排水、灌漿等技術(shù)提出較高的要求，同時(shí)也增大了施工的難度。而淺埋暗挖技術(shù)的原理就是利用了土層被挖掘后短時(shí)間的自穩(wěn)能力，在這段短時(shí)間內(nèi)采用適當(dāng)?shù)闹未胧?。讓圍巖以及土層表面形成密貼型的薄壁支護(hù)進(jìn)而減小地層沉降的技術(shù)施工方法。而該技術(shù)在城市施工中也得到了較為普遍的應(yīng)用。

淺埋暗挖根據(jù)開挖方法的不同，又分為臺階法、單側(cè)壁導(dǎo)坑法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法等不同的開挖方法，施工中堅(jiān)持“超管前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉和勤測量”的18字方針施工原則。而該技術(shù)的主要特點(diǎn)則是動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)以及施工信息化相結(jié)合的施工方法，同時(shí)還建立了變位以及應(yīng)力監(jiān)測的系統(tǒng)進(jìn)行施工監(jiān)測，還強(qiáng)調(diào)了施工技術(shù)中的支護(hù)的重要性以及用研究、創(chuàng)新的方法對地層進(jìn)行加固，并采取鋼筋網(wǎng)構(gòu)拱架在施工過程中進(jìn)行支護(hù)。

而淺埋暗挖技術(shù)應(yīng)用廣泛，在北京、廣州、深圳、成都、南京等多個(gè)地區(qū)的施工中得到推廣采用。并建立起很多具有特色的地鐵隧道，它不僅在地鐵隧道上得到了廣大的應(yīng)用，在大跨度的車站建設(shè)、地下車庫以及過節(jié)的人行橫道和城市道路隧道等工程建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。

2 淺埋暗挖技術(shù)在地鐵隧道施工技術(shù)中的應(yīng)用

淺埋暗挖技術(shù)的應(yīng)用：

2.1 隧道淺埋暗挖技術(shù)的施工方法和支護(hù)方法

①需要根據(jù)具體的圍巖的狀況，采取臺階法、CD法、CRD法等不同的土方開挖方式進(jìn)行施工。②需要做好先護(hù)后挖，保證密閉支撐，在挖掘施工的過程中，挖與封閉要相互結(jié)合。此外，還要采取超前注漿，選取注漿的材料采用水泥漿或是水泥水泥玻璃雙液漿來鞏固圍巖的結(jié)構(gòu)?；蛘哌€可以采取化學(xué)注漿的方式來加固地層，在進(jìn)行挖掘。③襯砌要及時(shí)封閉成環(huán)。在補(bǔ)襯灌注的時(shí)候，要盡量的減少時(shí)間的同時(shí)還需要保證形成封閉環(huán)，從未來保證隧道的安全。④要預(yù)防流砂。要解決隧道中會發(fā)生的流砂流泥以及合理的處理地下水問題。在施工的過程當(dāng)中，應(yīng)該做到“防、排、截、堵”四點(diǎn)。結(jié)合施工地點(diǎn)的具體地質(zhì)的情況進(jìn)行綜合的分析，合理運(yùn)用。

2.2 初次支襯回填注漿

容易造成地面的沉降原因是初次支襯和土體之間出現(xiàn)了空洞的現(xiàn)象，而空洞現(xiàn)象的出現(xiàn)則是受到了混凝土自身收縮凝結(jié)以及噴射混凝土密度的影響?；炷羾娚淝皯?yīng)該預(yù)埋灌漿鋼管，一般在拱頂120°范圍內(nèi)按3～5m間距梅花型設(shè)置。在仰拱成環(huán)之后，則需要進(jìn)行背后填漿，注漿液最好采用水泥漿或者是水泥水玻璃雙液漿，這是為了保證回填時(shí)候的密實(shí)度，而注漿最好采取間歇式的方式，此外，需要注意的是注漿和靜壓應(yīng)該是交替進(jìn)行工作。

2.3 隧道二襯施工技術(shù)

在施工過程中，確定隧道的標(biāo)準(zhǔn)層面則需要采用定型模板，模板長度設(shè)計(jì)要根據(jù)直線段的施工進(jìn)度和曲線段的半徑來綜合考慮。而相應(yīng)的施工步驟的一系列的過程問題則都是根據(jù)施工工序的相關(guān)要求制定的。在施工的過程中還需要注意的就是防水層的施工工作，需要在初次與二次支襯之間鋪設(shè)防水層，并且還需要在防水板和二次支襯之間使用無紡布緩沖層以確保防水層質(zhì)量。

3 淺埋暗挖技術(shù)的安全控制要點(diǎn)

3.1 防止土石方的坍塌規(guī)定操作的流程進(jìn)行模板工程的安裝以及拆除作業(yè)。模板以及支撐的材料材質(zhì)也要滿足施工的剛度、強(qiáng)度以及荷載作用下各個(gè)部分尺寸、形狀以及位置的正確性。而支撐模板的基礎(chǔ)應(yīng)該有足夠的支撐面體，避免在模板受力后出現(xiàn)的變形或者是下沉。為了不讓模板傾覆，還需要在安裝的時(shí)候設(shè)臨時(shí)固定設(shè)施。

4 淺埋暗挖施工地層變形機(jī)理以及控制法

在隧道開挖的過程中必然會出現(xiàn)應(yīng)力集中的現(xiàn)象，從而造成地層的壓縮變形后增大地表的下沉，并在沒有得到有效的支護(hù)措施時(shí)，應(yīng)將隧道周圍的土體將向開始施工挖掘空間的移動(dòng)。地表下沉量的大小是跟施工的工藝、支護(hù)的參數(shù)以及施工的方法有關(guān)系，而且在施工的過程中，還會在含礫底層的條件下受到底層失砂、失水等一系列的因素的影響。

控制底層變形需要增大支護(hù)的剛度，還要減少暴露的時(shí)間。還要及時(shí)支護(hù)控制地下水的流失來減小地表的下沉。不僅要重視初次支護(hù)，還要重視小導(dǎo)管注漿的有效作用。采取綜合的治理并且控制地表的沉降措施，采取注漿堵漏的方式降低底層的固結(jié)沉降，加固地層從而減小底層的壓縮變形，底層的整體下沉也可以根據(jù)增加初次支護(hù)的剛度及時(shí)的形成封閉的結(jié)構(gòu)從而得到相應(yīng)的控制。

5 結(jié)束語

這種技術(shù)在地下空間建設(shè)時(shí)淺埋暗挖技術(shù)具有著獨(dú)特的優(yōu)勢，這一優(yōu)勢特別體現(xiàn)在了城市的地鐵建設(shè)中，淺埋暗挖法在進(jìn)行地鐵隧道施工的同時(shí)不僅可以保證地表上的車輛交通正常運(yùn)行，也可以避免對生態(tài)環(huán)境的污染以及破壞。而在施工時(shí)，重點(diǎn)的技術(shù)環(huán)節(jié)需要嚴(yán)格的按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，才可以是淺埋暗挖技術(shù)的有點(diǎn)充分發(fā)揮，而該技術(shù)則是集合了標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和超前支護(hù)技術(shù)以及研發(fā)新型的防水技術(shù)相結(jié)合方式可以有效的提升地鐵隧道的施工質(zhì)量，來提高地鐵工程的使用壽命，從而確保地鐵隧道施工的安全。

［1］王鵬飛.淺埋暗挖隧道注漿超前支護(hù)模擬研究［D］.西安科技大學(xué)，2014.

［2］鄭繼強(qiáng).地鐵淺埋暗挖快速施工研究和土體穩(wěn)定性分析［D］.大連交通大學(xué)，2015.

［3］劉惠濤.武漢地鐵淺埋暗挖隧道施工地面沉降控制研究［D］.華中科技大學(xué)，2011.

施工的過程中，需要施工單位積極的做好地質(zhì)超前預(yù)報(bào)，并定時(shí)的查看記錄以及匯報(bào)的工作，要認(rèn)真的研究地段地質(zhì)的剖面詳圖和地質(zhì)勘查的報(bào)告，必要時(shí)采取超前鉆孔等方式進(jìn)行地質(zhì)補(bǔ)勘，掌握好子面測量工作，為了施工質(zhì)量提供可靠的數(shù)據(jù)，避免在施工的過程中出現(xiàn)坍塌事故。

3.2 防止模板倒塌事故的發(fā)生

嚴(yán)格按照我國國家的相關(guān)規(guī)定并按專項(xiàng)的施工方案以及

U455.4

A

2095-2066（2016）30-0174-02

2016-9-20

曾君剛（1981-），男，工程師，本科，主要從事地鐵工程、土建工程管理工作。