地鐵隧道淺埋暗挖施工技術分析

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摘要：在我國地鐵的建設過程之中，經常會用到淺埋暗挖法施工，其具有著施工難度小，獨對地表場地占地少的特點，基于此，本文論述了在地鐵車站之中如何應用淺埋暗挖法，并且不斷促進其發(fā)展。

關鍵詞：地鐵隧道；淺埋暗挖；施工

引言

目前，我國各大城市都在大力發(fā)展地鐵建設，地鐵交通具有緩解交通擁堵、環(huán)保、安全、節(jié)能、運量大、準時等優(yōu)點，地鐵所到之處樓宇興旺、經濟繁榮。隨著地鐵建設的蓬勃發(fā)展，地鐵施工技術也處于快速發(fā)展的階段。在地鐵施工中，若采用明挖大揭蓋的方法，那么往往會對地面商業(yè)、交通造成了嚴重干擾，并會對環(huán)境造成破壞，而淺埋暗挖法以處理、加固軟弱的地層為前提，在地下施行各種地下暗挖施工的方法，實踐證明，施工效果較佳。

1、淺埋暗挖法施工技術概述

所謂淺埋暗挖技術也就是礦山法。在新奧法的基礎上進行理論和原理的借鑒，再結合中國具體的工程條件，整合出一套較為完善的修建地鐵隧道的理論以及操作方法。該方法和新奧法之間的區(qū)別主要在于，該方法更適用于開發(fā)城市的松散土介質圍巖條件，隧道的直徑要小于或者等于隧道埋深，在修建隧道的時候要采用較小的地表沉降。其有著突出的優(yōu)勢，就體現(xiàn)在不對城市交通產生影響，也不產生噪聲和污染，且與各種尺寸與斷面形式的隧道洞室相適合?？梢赃呁谶厺沧⑹菧\埋暗挖技術的特點。

2、淺埋暗挖法工作原理分析

淺埋暗挖法工作原理是在新奧法原理基礎上提出了新的信息化量測設計與施工理念，應用先柔后剛復合式襯砌新型支護結構，以全部承擔基本荷載為基準設計初期支護，將二次模筑襯砌作為安全儲備，前后兩次支護共同承擔特殊荷載。在實際施工中，須嚴格遵循“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測”十八字方針靈活運用這套工法。淺埋暗挖法常用在第四紀軟弱地層的地下施工項目上，圍巖本身欠缺穩(wěn)固性，地表沉降極易導致圍巖松散、變形。為避免此類現(xiàn)象出現(xiàn)，必須及時、適當地增加初期支護的剛度。在圖1所示的特征曲線中，C點距離A點越近越好，距離越近，支護結構的承載力越強，可有效減少圍巖的自承載。

圖1圍巖特征曲線和支護剛度曲線示意圖

3、淺埋暗挖新技術在地鐵隧道施工中的應用

3.1、施工方法

施工時應根據工程特點、圍巖情況、環(huán)境要求以及本單位的技術水平等，選擇適宜的開挖方法及掘進方式，必要時應通過試驗段進行驗證。施工中常用臺階法以及分部開挖法。山嶺隧道常采用正臺階法；城市及附近地區(qū)的一般隧道采用上臺階分部開挖法或短臺階法；大斷面的城市或山嶺隧道采用中隔墻臺階法、單側壁導坑法或雙側壁導坑法；城市地鐵車站、地下停車場等多跨隧道多采用柱洞法、側洞法或中洞法。淺埋隧道斷面較大時不宜采用全斷面開挖朧先采用掘進機或人工開挖。采用爆破開挖時應采用短進尺、弱爆破，必要時要對爆破振動進行監(jiān)控爆破進尺一般不宜超過1.Om。

3.2、支護方式

施工時支護時間要盡可能提前皮護剛度也應適當加大，除必須選用適當的開挖方法、支護方式及施工工藝外還要對前方圍巖條件進行改良及超前支護等，以控制地層沉降變形。支護設計分為三種：初期支護承受全部荷載二次支護（內層襯砌）僅作為安全儲備。初期支護與二次支護共同承擔荷載初期支護僅作為施工期間的臨時支護，二次支護作為主要承載結構。施工時應將結構設計、施工方法及支護方式、輔助施工方法等進行綜合研究并經試驗段進行驗證。在施工過程中根據量測數據不斷進行改善。一般地質條件下，初期支護類型由噴、錨、鋼架或格構架四種方式而組成不同的結構型式。

3.3、圍堰導流

選用暗挖技術建設地鐵隧道，既可以確保工程的順利進行，也可以保證工程的質量，圍堰導流就是其中的具體應用。由于該隧道工程受河水流的影響，在施工過程中需要先疏干上、下游圍堰之間的存水，這樣可以在一定程度上減少隧道拱頂土層的含水量，更加有助于施工，但是這里需要強調的是圍堰導流的時間需要在特定的季節(jié)完成，最佳方案是在河流枯水期和暗挖隧道開挖前1個月左右施工，這樣才可以確保圍堰導流發(fā)揮其真正的功能，為地鐵隧道建設的后期工作打下堅實基礎。

雙排小導管超前注漿加固在地鐵隧道開挖到河道的加固段后，為了保證施工質量，在拱頂需要采用雙排小導管超前注漿加固。超前下層小導管采用φ32的小導管，注漿也采用改性水玻璃漿液，至于超前上層小導管也與超前下層小導管相同，采用φ32的小導管，注漿采用超細水泥-水玻璃漿液，注漿加固固結范圍外輪廓需要控制在2.0m左右，這樣能夠保證地鐵隧道的安全。

合理控制回填注漿的壓力在確定注漿材料后，便需要在一定壓力下進行回填注漿，回填注漿需要克服管道阻力以及土體與初期支護之間的空隙阻力，如果注漿壓力過大，很容易引起初期的支護變形。在回填注漿時常會采用注漿泵，注漿處的壓力需要控制在0.3MPa ～ 0.4MPa，注意不能超過0.5MPa。

3.4、全斷面帷幕注漿施工技術

注漿孔成孔。各注漿孔的長度、角度、精確位置可由設計來進行計算，施作注漿孔的順序應為：先外后內、先上后下，一個注漿孔完成后，那么就要在第一時間內退出鉆機，然后再安裝注漿管，緊接著二次封閉工作面后再注漿。注漿。后退式分段注漿是最為常見的注漿方式，每完成一次退式分段注漿之前，都要填充加固所有注漿管。為了防止在注漿時出現(xiàn)隆起、裂紋，還應該封閉處理工作面（施行網噴混凝土）。

3.5、初次支襯回填注漿技術

因為混凝土自身質量與噴射混凝土密度所產生的影響，空洞可能于初次支襯與土體之間出現(xiàn)，地面沉降容易產生，從有效控制沉降的目的出發(fā)，就要進行灌漿鋼管的預埋，梅花型要按照每道3～5 m設置在拱頂和拱腳的兩側。當仰拱成環(huán)之后，再開始背后回填灌漿，最好是選擇水泥和水玻璃雙液漿進行注漿液，可采用間歇式注漿來保證回填的密實度，同時，應交替進行注漿和靜壓。

3.6二襯施工技術分析

隧道的標準面的確定應采用定型的模板。要以直線段的施工進度和曲線段的半徑影響為依據，按9 m+3 m的形式進行模板的設計，當于直線段開展襯砌施工之時，其長度控制在12 m，要進行曲線段施工時，施工應去掉3 m，而采用9 m的長度。其施工步驟具體是：基面處理——仰拱防水層施工——仰拱鋼筋的綁扎——仰拱混凝土的澆筑——拱墻防水層的設計——拱墻防水層的綁扎——臺車模板——拱部混凝土的澆筑；應用定型鋼模板來進行混凝土澆筑仰拱，采用絲杠來連接中間，盡量達到凈空。要以施工工序的相關要求為依據，可從兩端一次向橫通道方向開展二襯的施工，主要目的就是要保證正常開展運輸和各個工序的施工。到最后，需要對防水層施工加以注意。應有一道防水層設置在初次支襯和二襯之間，一般應用的防水板應控制的厚度、長度和寬度分別為1.5 mm、3 m，和2 m。同時要把緩沖層留在防水板和初次支襯之間，無紡布要多使用。應于緩沖層做好一定數量暗釘圈的預設，以便能夠焊接防水板。

4、結語

地鐵作為城市中最為理想的交通方式，是未來城市交通的關鍵核心，其建設也是城市工程的重要項目。暗挖法技術的應用可以為環(huán)境復雜的地鐵工程提供可行性，無論是地鐵車站還是地下鐵路隧道都可以采用暗挖法技術，這樣既可以保證地鐵施工的安全與質量，也可以控制施工的成本，這從經濟角度來看具有積極意義?？傊?，在地下空間建設過程中，淺埋暗挖技術優(yōu)勢獨特，并且與技術集合標準化設計和超前支護技術及新型防水技術有機結合，能夠有利于施工質量的提高，也使地鐵隧道施工安全有保障。

參考文獻：

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