論地鐵施工技術的方法及應用

李海民

摘要：我國經濟快速的發(fā)展使得城市面臨嚴重的交通擁堵問題，不僅給人們的生活帶來了影響，也制約了城市的發(fā)展。地鐵與其他城市交通工具相比，具有快速高效節(jié)能的特點，而且不占用城市地面的交通面積，對于改善城市的交通運輸格局具有重要意義。主要通過論述在地下復雜環(huán)境下地鐵施工技術的類型，對我國地鐵施工技術的應用和未來發(fā)展進行初步的探討。

關鍵詞：地鐵；施工；技術；應用；展望

中圖分類號：TB文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672]3198.2018.27.084

1引言

隨著經濟的發(fā)展，我國地鐵建設也進入了一個高速發(fā)展的新階段，各個大城市的地鐵在大刀闊斧的相繼開工。然而由于地鐵項目具有成本巨大，施工技術復雜的特點，因此，地鐵建設在一定程度上受到了很多因素的影響。與其他交通施工技術相比較而言，地鐵施工技術由于面臨著復雜的地質條件，比如地層中大量的水，會讓地鐵施工變得更為復雜，操作中稍微不注意，就會使得整個工程出現很大的風險，因此，地鐵施工必須嚴格抓住項目的重難點，對每個施工環(huán)節(jié)嚴格把關，從而降低地鐵施工的風險。

我國地鐵施工技術的研究開始于上世紀50年代，而我國第一條地鐵施工，并且正式開工是在北京，它標志著我國地鐵時代的來臨。從此之后，我國其他各個城市也逐漸開始建設地鐵，先后在施工過程中經歷了不同的施工技術，甚至有些施工技術已經達到，并且領先世界的水平。以明挖法施工技術為例，它是地鐵施工中常用的施工技術，由于這種技術簡單便捷，而且不因經濟條件的落后而受到限制，它成為我國地鐵施工初期最常用的施工技術，并且首次在北京的地鐵施工中獲得了成功。

2我國地鐵施工的技術類型

地鐵站臺的施工，當前我國地鐵站臺的施工里有明挖法、暗挖法、蓋挖法以及盾構法等不同的施工技術，在施工技術的選擇上，可以根據不同的地質情況與地質環(huán)境綜合考慮運用不同的施工技術。地鐵隧道的施工與地鐵站臺的施工相似，目前地鐵隧道的施工也有明挖法、暗挖法等。除此之外，還具有安裝設備的施工，比如地鐵可以運用計算機、機械電器等多種高科技領域的技術，給地鐵的正常運營提供空調、機車計算、監(jiān)控、通訊報警等技術，從而協同完成地鐵的正常運行。

第一，明挖法。明挖法是我國地鐵施工技術中最常用，也最優(yōu)先選擇的一種施工方法，與其他施工技術相比，明挖法的主要優(yōu)勢表現在具有更加成熟的技術，可以在最短的時間內，投入大量的勞動力，完成較為復雜的施工要求。明挖法也有它的不足，主要體現在它對現有的生態(tài)環(huán)境可能造成一定程度的破壞，尤其是噪音污染，并且阻礙地面的交通等，會在施工過程中常常出現地面塌陷，甚至導致周邊的建筑物開裂等問題。

第二，蓋挖法。蓋挖法的主要優(yōu)勢體現在對周圍環(huán)境的影響較少，是它在明挖法的基礎上進一步發(fā)展出來的新的地鐵施工技術，通過利用結構頂板而維持地面的功能，從而在頂板下進行施工。蓋挖法中的逆作法，常常用于施工較復雜的工程，尤其對于一些樓層較高而且埋深較大的地段。蓋挖法由于占時較短，因此不僅對地面，也對周邊環(huán)境的干擾較少，但其施工的環(huán)境較惡劣，而且施工的程序工序都非常復雜。

第三，盾構法。當前我國地鐵大部分的施工技術都采用盾構法，盾構法也是目前世界上最為先進的地鐵施工技術，它可以用于城市地下地層較軟，隧道深埋的施工環(huán)境。它的主要優(yōu)點體現在對地上的交通影響較小，而且機械化程度高，減少了勞動強度，而且施工速度快，質量高、成本低。盾構法也有其一定的局限，比如，在運用盾構法進行施工的過程中，還應該考慮盾構機械設備的價格與復雜性。除此之外，一些地形環(huán)境與條件制約了盾構法的施工應用。

第四，礦山法。又稱為淺埋暗挖法，是在淺埋暗挖法的基礎上，通過施工技術延伸出來的新的施工方法，是符合我國地形和國情的一種隧道開鑿的技術，礦山法施工技術普遍運用在我國地鐵、隧道以及深巷和地下停車場等地底下施工中。礦山法首次是在我國北京地鐵的施工中得到了嘗試和應用，核心的施工特點與技術是可以進行動態(tài)的施工設計，施工的原理主要是利用土質的穩(wěn)定性，采取特殊的支護措施，從而在土質表面形成一個緊密的薄壁結構。礦山法的使用中，主要對于地下巖石進行一次全斷面或者分步的開挖，對于土質地層的選擇，首先應該加固地層，然后進行地層的支護和襯砌，如果施工的地下常有較多的水，則必須要對降水進行處理后才能施工。礦山法的主要優(yōu)勢是對隧道的施工可以實現長隧短打，通過較少的使用場地，以及對地上的影響較小，同時施工成本較低，而且對于一些跨度較大的隧道，有明顯的施工優(yōu)勢。相反，礦山法的主要缺點表現在其施工的進度緩慢，而且耗費人力多，勞動強度大，施工的環(huán)境差，而且施工的危險大，在施工過程中，常常會因為水的問題引發(fā)塌方以及流沙和拱頂下沉等高風險安全問題。

第五，鉆爆法。鉆爆法主要的特點是針對于地下巖石較為堅硬的地質條件，通過鉆爆，并且對鉆爆的巖石裝運，噴錨支護，灌注襯砌來完成施工。鉆爆法可以根據施工地質的水文條件以及斷面尺寸，采用上下導坑先拱后墻法，正反臺階法以及全斷面開挖法，側壁導坑法等不同的開挖方法。

第六，基坑支護技術是一種有效的地鐵施工技術，它主要包括型鋼支護技術，混凝土灌注技術，以及土地墻支護技術等，型鋼支護技術主要是以打樁機或者沉撥樁基打入鋼板樁?；炷凉嘧⒅饕菍⒒炷链蛉牍嘧缎纬蓾{液護壁，最后有效的保護地鐵的正常運行。

3地鐵防水技術及原則

地鐵防水主要是針對地鐵車站滲水的問題，滲水不僅嚴重威脅和影響著車站的安全，而且對于滲水的維修難度非常大，因此，防水對于車站安全的維護具有重要的作用，需要防患于未然。而地鐵施工防水主要是要根據施工地方的地質條件和水文條件，以防為主，因地制宜，防排結合，從而做到最佳的防水效果。比如，混凝土條件的防水施工需要考慮混凝土的抗壓性，防止混凝土產生裂縫從而滲水，需要對混凝土的材料進行選擇，尤其是要選擇密實性高的混凝土。在施工的過程中，也要注意混凝土本身的抗?jié)B性，優(yōu)先選擇具有高強度抗腐蝕性的水泥。對一些縫隙的處理要采用鍍鋅的鋼板止水帶。防水施工中最重要的是排水施工技術，主要是在地鐵建設中，為了防止發(fā)生水災而產生的有效的預防措施，可以讓地鐵具備更好的排水功能。這就需要確保在地鐵所有的施工中要良好的設計排水性能，尤其是在遇到暴雨或者洪水災害的時候，要能夠有效的防止大量的水流涌入地鐵，從而讓水流能夠達到地下防汛的目的，保證地鐵工程的安全。因此，需要在防水的過程中結合排水，這樣才能更加有效的起到防水的效果，從而面對各種突發(fā)的水災。

4我國地鐵施工技術的應用和展望

地鐵施工涉及到了很多工程以及許多領域，除了要對地下進行隧道的挖掘修建之外，還要對站臺進行施工，在施工過程中需要一些輔助技術的幫助。

一是地鐵施工防水技術。在修建地鐵的過程中，由于地下環(huán)境復雜，一些地區(qū)的地下含水量多，經常會出現漏水的狀況，從而導致地面塌陷造成地鐵事故。針對這些問題，在地鐵防水施工中，尤其需要應用地鐵防水技術，比如，在車站的機面與防水層的施工中，鋪設防水層，并在防水層用混凝土來進行保護。再比如，對縫隙的防水常常是防水施工技術的難點，防水不好直接影響地鐵的壽命與質量。

二是地鐵gps技術。以gps技術為主導的技術應用于我國的航空地鐵測量等多個不同的領域，在地鐵的施工修建過程中，為了確保施工的準確性與科學性，并且在復雜的地下隧道能夠正確的進行施工，gps技術不可缺少。這是由于gps技術它具有精準測量的特性，在地鐵的施工過程中測量不可缺少。尤其在施工的初期，需要對gps三網進行復測，需要對gps數據進行分析，從而將數據進行解算。

三是地鐵施工技術的輔助技術。除了上述核心的施工技術之外，還需要一些輔助技術，才能讓地鐵的施工順利完成，保證地鐵施工進度，保護好周圍的環(huán)境。比如，回灌是地鐵施工的重要輔助技術，它主要應用于北方特殊的地形條件當中。再比如，注漿技術主要是用于加固和結構止水。除了這些輔助技術之外，還可以用冷凍、錨索等其他的輔助技術。

我國地鐵的施工修建歷史已經有將近半個世紀，而近年來地鐵在各個城市的施工中一些新的方法不斷涌現出來，一些新的技術勢必將在未來的施工中得到應用與發(fā)展。我國已在地鐵施工中對地鐵的規(guī)劃、設計、施工、防災等技術取得了良好的發(fā)展，我國地鐵施工技術在未來還可以進一步為了提高社會經濟效益作出以下的努力：一是對地鐵設計修建的技術標準進行統(tǒng)一，研發(fā)相關的地鐵施工技術設備，對各種機械設備更加規(guī)范和標準化。二是強化對地鐵施工技術中環(huán)境的保護意識，能夠因地制宜，實現利益與人民群眾生活便捷的最大化。

總而言之，地鐵為人們的出行提供了高效便捷的選擇，而地鐵的修建也拓展、豐富了城市的面貌，在未來城市的發(fā)展中離不開地鐵。近年來，我國更是成為世界上修建地鐵數量最大、施工速度最快的國家，可以說我國在地鐵施工技術上具有較大的潛力，需要更先進的技術和更科學的施工體系。

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