張培龍

陜西建工第五建設(shè)集團(tuán)有限公司

地鐵淺埋暗挖施工技術(shù)分析

張培龍

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地鐵通道的施工時(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(huì)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(huì)對(duì)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通道的施工技術(shù)，不僅是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。在當(dāng)今暗挖技術(shù)是施工通道的主要方法之一，因此必須要加強(qiáng)對(duì)通道暗挖技術(shù)的研究以及控制周邊建筑物沉降和暗挖通道合理的設(shè)計(jì)方案。本文則通過(guò)對(duì)某地鐵的通道工程為案例進(jìn)行對(duì)淺埋暗挖技術(shù)的相關(guān)探討以及應(yīng)用，希望對(duì)后期的地鐵工程提供一定的幫助以及借鑒。

淺埋暗挖；地鐵通道；施工技術(shù)

引言

隨著地鐵建設(shè)的不斷發(fā)展，地鐵施工技術(shù)也隨之快速發(fā)展。通過(guò)實(shí)踐工作，講述了淺埋暗挖施工技術(shù)在地鐵車站中的應(yīng)用，包括全斷面帷幕注漿施工、通道開(kāi)挖支護(hù)施工。

1 淺埋暗挖法施工原理及特點(diǎn)

1.1 淺埋暗挖法施工原理

淺埋暗挖法是針對(duì)松散且埋深較淺土層及軟弱破碎巖層的自立性，在保證地表完好的前提下利用豎井掘進(jìn)的施工方法。采用淺埋暗挖法施工需要注意兩點(diǎn)問(wèn)題：一是要求開(kāi)挖面具有一定的自立性和穩(wěn)定性，二是禁止帶水作業(yè)。該施工方法適用于軟地層近地表隧道的暗挖施工，應(yīng)用剛性復(fù)合襯砌作為基本支護(hù)結(jié)構(gòu)。施作前有一個(gè)前提，即要求超前加固、處理軟弱地層。它以施工監(jiān)測(cè)為手段，并以此來(lái)指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工，保證施工安全，控制地表沉降。

1.2 淺埋暗挖法施工特點(diǎn)

①城市地鐵通常建在地質(zhì)條件復(fù)雜的地段，而且地鐵附近的建筑設(shè)施及交通狀況錯(cuò)綜復(fù)雜。按常規(guī)，可選擇特殊地段以及有代表性的結(jié)構(gòu)物作為試驗(yàn)段。經(jīng)過(guò)調(diào)研分析進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整地鐵隧道的設(shè)計(jì)及施工參數(shù)。②淺埋暗挖隧道施工會(huì)擾動(dòng)地表結(jié)構(gòu)，需要采用超前加固對(duì)地層進(jìn)行改良，選擇科學(xué)的開(kāi)挖工藝，布設(shè)剛性支護(hù)體系，避免過(guò)度擾動(dòng)地表結(jié)構(gòu)，防止地表沉降或坍塌，同時(shí)盡量不妨礙路面通車，避免大范圍拆遷。③淺埋暗挖法可以靈活應(yīng)用在各種斷面形式（單線、雙線及多線、車站等）和變化斷面（多層斷面、過(guò)渡段等）中，且應(yīng)用效果良好。

2 淺埋暗挖技術(shù)在地鐵通道施工技術(shù)中的應(yīng)用

2.1 鋼管樁托換施工技術(shù)和工藝

(1)基礎(chǔ)托換原理。天橋基礎(chǔ)托換方案是采用微型嵌巖鋼管灌注樁結(jié)合托梁形成剛性結(jié)構(gòu)，然后利用這種方法來(lái)對(duì)人行天橋橋墩基礎(chǔ)進(jìn)行加固，加固的過(guò)程是利用了預(yù)壓穩(wěn)壓封樁技術(shù)，在這之前還需要完成托梁和鋼管托換樁的變形，大部分橋墩荷載在通道暗挖前轉(zhuǎn)移到鋼管樁上，進(jìn)而傳遞到受暗挖通道影響較小的土體中。通常都是運(yùn)用這種原理來(lái)保證天橋的安全。(2)托換結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在樁頂設(shè)鋼筋混凝土托梁并且使托梁和橋墩柱錨固進(jìn)行連接，從而形成剛性支撐，將橋墩荷載由鋼管樁傳到通道外的地基中。(3)施工工藝。①施工準(zhǔn)備。首先對(duì)天橋的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，調(diào)查、檢查、組織材料等流程。②鉆機(jī)就位鉆孔，鉆到設(shè)計(jì)深層或者是中風(fēng)化巖層后下鋼管樁。③鋼管樁制作安裝。

2.2 通道淺埋暗挖技術(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(tái)階法、CD法、CRD法等不同的土方開(kāi)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(guò)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(lái)鞏固圍巖的結(jié)構(gòu)。或者還可以采取化學(xué)注漿的方式來(lái)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)，從而保證通道的安全。④要勤量測(cè)。堅(jiān)持監(jiān)控量測(cè)資料進(jìn)行反饋指導(dǎo)施工，是淺埋暗挖法施工的基點(diǎn)，所以地面、洞內(nèi)都要埋設(shè)監(jiān)控點(diǎn)，通過(guò)這些監(jiān)控點(diǎn)可以隨時(shí)掌握地表和洞內(nèi)土體各點(diǎn)因開(kāi)挖和外力產(chǎn)生的位移來(lái)指導(dǎo)施工。在施工的過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)該嚴(yán)格做到淺埋暗挖法十八字方針:管超前、嚴(yán)注漿、短開(kāi)挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)。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。

2.3 全斷面帷幕注漿施工

圍巖較好的適合采用全斷面法，為了盡量避免對(duì)地層的擾動(dòng)次數(shù)，在采取局部注漿成孔保證地層加固后，隨之就需要把注漿管安裝，隨后馬上進(jìn)行第二次封閉工作面，封閉完工作面后再次注漿，為了有效控制注漿過(guò)程中出現(xiàn)隆起、裂紋，要對(duì)工作面進(jìn)行封閉處理。由于全斷面開(kāi)挖法最大的優(yōu)勢(shì)是具有足夠大的作業(yè)空間，這就表明在施工時(shí)可以使用機(jī)械設(shè)備作業(yè)，使用機(jī)械化作業(yè)可以有效提高施工速度，節(jié)省施工時(shí)間，降低工程成本投資。

3 淺埋暗挖施工地層變形機(jī)理以及控制法

在通道開(kāi)挖的過(guò)程中必然會(huì)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(méi)有得到有效的支護(hù)措施時(shí)，應(yīng)將通道周圍的土體將向開(kāi)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(guò)程中，還會(huì)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?？刂频讓幼冃涡枰龃笾ёo(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(lái)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。

結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及地鐵淺埋暗挖技術(shù)的不斷發(fā)展與研究，帶動(dòng)了城市化的進(jìn)程。它的出現(xiàn)也會(huì)在交通建設(shè)中的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，發(fā)揮著重要的作用，產(chǎn)生更大的效益。但是，要使淺埋暗挖技術(shù)不斷深入發(fā)展和得到廣泛應(yīng)用，還有許多課題尚需深入研究，。本文在研究地鐵施工工程過(guò)程中所做出的討論主要是圍繞降水與止水帷幕施工、淺埋暗挖地鐵下穿天橋施工及既有地鐵的專題進(jìn)行的技術(shù)分析，當(dāng)然關(guān)于地鐵淺埋暗挖施工技術(shù)的其他論題仍待我們?nèi)パ芯俊?/p>

[1]高興江.地鐵淺埋暗挖施工技術(shù)分析［J］.江西建材，2013(08).

[2]趙春梅.試論地鐵淺埋暗挖施工技術(shù)［J］.建筑施工，2015(13).