地鐵隧道施工中淺埋暗挖技術的應用探討

(中鐵二十三局集團軌道交通工程有限公司， 上海 200000)

地鐵隧道施工中淺埋暗挖技術的應用探討

劉雷雷

(中鐵二十三局集團軌道交通工程有限公司， 上海 200000)

近幾年我國的社會經(jīng)濟發(fā)展非常迅速，地鐵建設的規(guī)模也日漸擴大，各個具體施工現(xiàn)場的施工方法是不相同的，這直接關乎人們的切身安全，在地鐵隧道的施工中，施工人員十分注重地鐵建設的質(zhì)量，根據(jù)當?shù)貙嶋H的地質(zhì)情況，實施最科學、最合理的施工技術，保障地鐵隧道的安全性。本文主要選取典型的地鐵隧道工程，研究分析其對淺埋暗挖技術的應用，進而給后期地鐵工程提供一些借鑒。

地鐵；隧道施工；淺埋暗挖技術；應用

地質(zhì)不同，地鐵建設也就各不相同，因為地鐵隧道的施工與當?shù)氐牡刭|(zhì)和水文情況息息相關，國內(nèi)的淺埋暗挖技術在相對獨特的地層已經(jīng)得到了成功的運用和實現(xiàn)，主要是根據(jù)施工當?shù)氐木唧w條件，采取合適的施工方式，不打擾居民，不污染生態(tài)環(huán)境，最關鍵的是解決隧道的支護問題和防塌問題。實施淺埋暗挖技術主要是分析超前加固、臺階的具體長度以及開挖的時空順序，進而保證地層沉降和施工的質(zhì)量。本文結合實際工程的實施情況，針對其施工方案和技術進行具體的闡述和探討。

一、淺埋暗挖技術的概述

淺埋暗挖技術其實就是礦山法，根據(jù)土質(zhì)實際情況商討的最合理的一種隧道施工方法，起源于1986年北京的地鐵復興門折返線，是中國人自己創(chuàng)造的適合中國實際狀況的一種隧道修建方法[1]，這是在借鑒新奧法的基本原理和理論的前提下，再結合施工現(xiàn)場的實際情況，整合出較為完善的，關系地鐵隧道修建的理論和實踐操作方法。淺埋暗挖技術和新奧法之間有很多相同之處，主要的不同是淺埋暗挖技術更適合應用于松散土介質(zhì)圍巖條件的開發(fā)城市，隧道埋深大于等于隧道直徑，修建過程中采用偏小的地表沉降，其優(yōu)勢非常突出，尤其表現(xiàn)在地鐵不會影響城市的正常交通順序，沒有任何的噪音污染，適合于任何尺寸和斷面形式的隧道洞室。

淺埋深挖技術的最大特點是一邊挖一邊澆注，可以埋深淺，這種技術不是簡單的借鑒新奧法，而是結合施工現(xiàn)場的地質(zhì)特點、水文條件進行進一步的創(chuàng)新和發(fā)展，施工過程中再運用綜合的施工技術，調(diào)動圍巖的承受能力，同時應用多種輔助措施促進圍巖的加固，開挖后做好及時性的支護和封閉，形成較為聯(lián)合、較為完備的一種支護系統(tǒng)。

淺埋暗挖技術的設計理論是建立在莫爾理論的基礎上的，充分考慮了隧道掘進時的時間和空間效應，需要集中考慮支護結構種類、圍巖壓力、圍巖變位和構筑時間這四方面的關系，貫穿施工設計的整個過程，整合了與傳統(tǒng)方法完全不同的一種觀念，對支護的設計和施工有很好的指導作用，影響地鐵隧道修建的整個過程。

淺埋暗挖技術的核心技術可以概括為18個字，管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測，由于該技術在有水的地方能夠得到廣泛的應用，而且在北京、廣州、深圳等勞動力資源豐富的地鐵區(qū)間隧道得到推廣和應用，尤其是在大跨度的車站建筑中有較為充分的體現(xiàn)，此外，這種淺埋暗挖的技術在地下車庫、城市道路隧道和過街的人行橫道等地方也能得到充分的利用。

淺埋暗挖技術的優(yōu)勢十分顯著，能保證在城市地下空間進行建設施工時，交通可以正常運行，不被施工中斷；另一方面也避免環(huán)境污染狀況的發(fā)生，在城市地下工程中得到了非常廣泛的作用，同時，淺埋暗挖技術不僅是運用于城市地鐵建設，還可以應用與城市的地下過街道、地下的停車場等在地下建設的一些場所，這種技術得到不同程度的應用。在應用淺埋暗挖技術的時候，需要考慮多方面的信息，正確的應用其優(yōu)勢，同時研究探討新方法，減少一些弊端的產(chǎn)生，特別是在城市建設中，應用淺埋暗挖技術的優(yōu)勢，再加上其本身的標準化設計，支護技術和防水技術都具備，在一定程度上保證了施工質(zhì)量和地鐵隧道施工的安全性。

二、淺埋暗挖新技術在地鐵隧道施工中的應用

（一）真空降水技術

某地鐵隧道處于城市交通主要干道的下方，每天的交通流量非常大，地鐵

隧道主要是穿過了粉質(zhì)的粘土、安山巖、淤泥質(zhì)粘土、風化安山質(zhì)凝灰?guī)r等土層。一般會對洞口主體采取加固的措施，保障施工的安全和環(huán)境的保護，其地鐵的8號線的淺埋暗挖段含水層滲透系數(shù)非常小，實施常規(guī)的管井降水進行管理，但是其中弱透水層中的飽和水和含水層殘留的水不能得到及時的疏干，給暗挖的帶水工作造成了一些安全隱患，針對此種狀況，一般是采用真空深井降水。

這種施工方法主要是結合管井抽水和真空泵，再利用真空泵在管井內(nèi)產(chǎn)生的真空，或者是水平井內(nèi)產(chǎn)生的真空，提高地層中水涌入管內(nèi)的速度，提高降水的效果，通過真空降水技術，可以大范圍的疏干含水層的地下水，基本疏干粉土層的水分，特別是飽和水，顯著少于常規(guī)管井的降水，雖然兩種技術引起的地面沉降相差不大，但是經(jīng)過沉降觀測顯示，真空降水技術與常規(guī)的管井降水相比，效果更佳。

（二）輻射井降水

某地鐵的五號線的施工方式主要是采用了淺埋暗挖的施工技術，因為其地鐵區(qū)間需要穿過的地方很多，環(huán)境很復雜，加之布置場地的局限性，常規(guī)降水方法的采用不能保障暗挖施工過程在無水的條件下進行。為了更好地確保施工安全性，減少對城市環(huán)境和城市交通的影響。經(jīng)過專家的實際專業(yè)分析，該地適合采用和實施輻射井降水技術，施工人員根據(jù)隧道施工現(xiàn)場的實際狀況，在采用輻射降水技術后，保持了施工在無水的狀況下進行，取得了良好的降水效果，其測試結果均符合建筑測量的標準，在城市環(huán)境相對復雜的環(huán)境下實施降水的困難得以解決，開辟了暗挖隧道的一個新型降水途徑。

（三）巖石錨固技術

淺埋暗挖法控制沉降和保證施工安全，采取了不少輔助性施工措施，巖石錨固技術一種較為成熟的技術，是輔助性施工措施的一種，應用于很多地鐵中的深基坑設計，某地鐵2號線在東單站上跨地鐵4線復-區(qū)間時為了達到區(qū)間隧道上浮，應用了底層錨桿技術，運用錨桿的優(yōu)勢，達到了很好的效果，完美地鎖住了隧道的上浮。但是這種技術在某些地鐵隧道上又極少使用，尤其是施工新線開挖時控制有線上浮的地鐵隧道設計中。

（四）水平凍結技術

在地鐵隧道加工中，凍結地鐵技術已經(jīng)得到了廣泛的應用，同樣也是輔助性施工措施的一種，實施之前做過不少實驗，在礦山、斜井中就被成功使用過。在地鐵施工中的應用起步比較晚，主要是在盾構法施工時聯(lián)合使用通道和盾構始發(fā)井的地層加固，某地鐵的8號線就運用了水平凍結的控制技術，并且是處于飽和含水粉細砂層的環(huán)境中被成功實施，所以當前很多的特殊環(huán)境也可以應用這種凍結技術。

三、結語

綜上所述，在地下空間進行建設時，淺埋暗挖技術的優(yōu)勢很顯著，其超前的支護技術和防水的新型技術，有利于整個施工工程質(zhì)量的提高和安全的保障。但是這個過程仍然存在著一些弊端，施工速度受到限制，勞動力強度非常大，機械化程度不夠高，而且還受限于施工隊伍的技術水平和表面地層結構。因此，在應用淺埋暗挖技術的時候，還有不少問題值得探討和深入分析，尤其是地鐵淺埋暗挖技術的支護技術、結構防水技術、地面沉降的控制技術等管理措施需要細致的標準化設計，進而提高地鐵隧道施工質(zhì)量和水平。

[1]趙增璐. 在地鐵隧道施工中淺埋暗挖技術的應用[J]. 科技資訊,2014,27:31.

[2]陳巖. 探討淺埋暗挖技術在地鐵隧道施工中的應用[J]. 科技資訊,2013,32:38.

[3]曾君剛. 分析淺埋暗挖地鐵隧道施工技術[J]. 低碳世界,2016,30:174-175.

[4]王萬德,張巖. 淺埋暗挖技術在地鐵隧道施工中的應用[J]. 遼寧省交通高等?？茖W校學報,2008,04:26-29.

[5]陶冰杰. 淺埋暗挖技術在地鐵隧道施工中的應用[J]. 中國新技術新產(chǎn)品,2009,06:50.

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