浅埋暗挖技术在地铁隧道工程中的应用

吴 智

（中国水利水电第八工程局有限公司，湖南 长沙 410007）

浅埋暗挖技术在地铁隧道工程中的应用

吴 智

（中国水利水电第八工程局有限公司，湖南 长沙 410007）

目前随着国内经济持续飞速发展，地铁建筑行业也日益兴起，并且建设规模与日俱增，人们的出行安全与地铁建设质量息息相关。特别是地铁隧道的施工过程中，应该特别注意，具体施工方法的选择应该取决于施工地点的地质特点。文章对某地铁隧道工程进行了说明，并且分析了浅埋暗挖技术，旨在为日后相似工程提供借鉴。

浅埋暗挖技术；地铁隧道工程；支护技术；地铁建筑；地铁建设

浅埋暗挖技术在地铁隧道施工过程中的应用，具体的优势是能够依据施工现场的具体条件进行，施工过程中不会对人们的生活造成影响，同时还能保护施工现场周围的生态环境。对浅埋暗挖技术进行应用的关键有两个：一个是隧道的支护工作；另一个是防坍塌工作。进行浅埋暗挖操作之前，必须分析台阶的强度、超前加固以及时空顺序，旨在为了保证施工安全，保证底层沉降质量。

1 工程概况

某隧道途经的车站结构为中间单层暗挖、车站两端双层暗挖，车站全场为195m，建筑面积约为12627.7m2。车站有4个出入口，两座风井、两座风道。为了加快施工进度，建设的过程中，在风道挑高段的起点位置，设置了两座竖井。

2 浅埋暗挖的技术

2.1 浅埋暗挖法

浅埋暗挖技术的应用，在国内1936年就已经有所涉及，到具体应用，则是以新奥法的某些研究、设计为基础，得出的一种新型的地铁隧道操作技术和具体建设的理论。即使浅埋暗挖技术，对新奥法的相关理论进行了借鉴，但是相对比新奥法，浅埋暗挖技术更可以适合围岩或者松散土质，与此同时使用浅埋暗挖技术，即使隧道的直径大于等于隧道埋深的程度，也可以进行施工。另外浅埋暗挖技术最显著的优点就是，施工过程中不会对交通的运行产生任何影响，也不会对施工现场周围的环境造成污染。另外，浅埋暗挖技术，还可以用在尺寸不同、断面形式不同的隧道洞室。如图1所示：

2.2 浅埋暗挖的特点

浅埋暗挖技术具体施工时应该随时开挖，随时进行浇筑，而此项技术最明显的优点是埋藏浅，也正是因为埋藏浅，施工距离地面比较近，施工过程会对地层造成损失，这就会造成地面发生移动或者施工周围受到某些影响。基于以上内容，浅埋暗挖技术实施的过程中，通常会对支护工作、排水工作、灌浆工作有较高的要求，施工的难度也会随之增加。浅埋暗挖技术的基本思路是，凭借土层开挖后，会有段时间自稳能力，在土层自稳能力的过程中适当地采取支护措施。支护的过程是为了让土层表面和围岩形成薄壁支护旨在减小地层沉降。浅埋暗挖技术目前在某些城市中的应用相对比较广泛。浅埋暗挖技术依据不同的开挖方式，分为单侧壁导坑开挖法，双侧壁导坑开挖法以及台阶法开挖法。浅埋暗挖技术主要的施工特点是施工设计和施工信息动态化相结合，与此同时建立了应力监测的系统随时对施工过程进行检测，还特别强调了支护工作在浅埋暗挖技术施工过程中的重要意义以及对地层的加固方式进行研究和创新，施工过程中的支护工作所选择的设备是钢筋网构拱架。基于以上优点，浅埋暗挖技术在某些一线城市得到了广泛的推广。凭借浅埋暗挖技术的应用，这些城市建立了很多地铁隧道。浅埋暗挖技术的应用范围不局限于地铁隧道领域，在某些地下车库、大跨度车站以及城市的道路隧道中也有涉及。

3 浅埋暗挖技术的应用

3.1 隧道浅埋施工方法和支护方法

该隧道内车站，有双连拱双层单柱结构和双连拱单层单柱曲墙结构两种结构形式。进行暗挖工作的时候，具体的施工方法由CRD到PBA工法进行转换，并且也需要多次进行转换工序。车站的主体结构应用PBA进行施工有一定难度，因为施工的过程需要进行洞内钻孔成桩以及导洞的开挖工作，施工的共享相对较小，施工的过程会存在一定的干扰，作业工序比较复杂，具体的施工关键措施有以下内容：

3.1.1 该车站有六个相互距离为6～7m的导洞，因为距离比较近，工作的难点之一就是怎样调控六个导洞的开挖顺序。如果开挖顺序相对合理，可以避免导洞之间施工的时候，产生互相干扰，与此同时还能对因为群洞效应所引发的地面沉降进行控制，旨在保证建筑场所地下管线和建筑场所周围建筑物。具体措施是：（1）确定正确的导洞开挖顺序，开挖需要按照先开挖下面的导洞，后开挖上面的导洞，先开挖周边的导洞，后开挖中间的导洞，并且边开挖边支护；（2）对现场工作进行监督和测量，并且及时对反馈的数据进行检测旨在进一步指导施工的进行，判断施工过程是否合理，需要依据数据进行判断，同时还应该检测支护参数，方便随时调整，争取做到信息化施工，这也是保证施工安全的重要方式；（3）先下面的导洞后上面的导洞，并且要求导洞之间应该预留一定的水平距离，防止群洞效应的发生或者施工干扰的产生；（4）小导洞的开挖应该分台阶进行，旨在减小地层沉降变形。

3.1.2 钢管混凝土柱在整个支护工作最为关键，所以承载系统是否安全和稳定完全取决于钢管柱混凝土质量的好与坏。因为导洞的面积相对较小，造成施工空间不充足，很难进行钢管混凝土柱的施工，所以对钢管柱混凝土质量与钢关柱安装精度的控制是关键。具体措施是：（1）对施工前和施工过程中的测量精度进行加强，以保证钢管柱能够精准的定位；（2）施工空间不充足，钢管的吊装工作需要分节进行，而且需要使用螺栓对钢管进行连接牢固；（3）对水灰和外加剂的添加量进行严格把控，以保证混凝土质量。

3.1.3 因为主拱地层相对较软，并且主拱的跨度相对较大，施工的过程中存在一定的风险。主拱的顶部有若干条管线和车站平行，距离主拱结构比较近的位置，一般都是雨水污水水管，存在一定程度的渗漏。本工程的难点就是在施工过程中保证管线不发生渗漏现象。具体措施：主拱的开挖需要分段进行，尽量不扰动地层，对主拱部分的沉降进行控制，尽量缩短作业周期。严格加强施工质量间的工作，并且及时反馈数据，进一步指导施工进行。

3.1.4 因为施工空间不充足，防水板偶尔会因为混凝土收缩发生一定程度的损坏，防水质量不容易把控。具体措施：（1）调整施工缝位置，通常在剪力较小并且方便施工的地方进行设置，方便混凝土的浇筑和凝固；（2）缝隙处进行双道遇水膨胀嵌缝胶与预埋注浆管做防水处理。

3.2 初次支衬回填注浆

3.2.1 注浆设计。因为卵石层地质特点是卵石粒径比较大、胶结较为松散，这就容易造成施工过程会造成地层的扰动。

3.2.2 工艺控制。注浆压力通常控制在0.5～1.0MPa。注浆压力如果注浆压力过小，那么大部分空隙的填充工作会相对比较困难，止水效果不佳，如果注浆压力过大，很容易造成建筑材料的浪费，浆液会沿着卵石之间的缝隙进行扩散，所以要根据具体实际情况调整注浆压力。注浆量不仅与地层地质的疏密程度有关，而且还和注浆的压力有关，具体操作过程中，应该依据具体实际的注浆效果，进行注浆量的调整工作，旨在对固结效果进行控制。胶凝时间通常应该控制在1～2mim之间，同时应该结合具体的地层性质进行确定。在注浆工作之前，首先应该在现场进行试验，然后对注浆浆液的配合比、注浆压力等参数进行确定。如果注浆的过程中，地层水较多，那么浆液容易受到稀释，对固结效果产生十分不利的影响，这时应该尽量缩短胶凝时间；如果地层水较少，为了使得注浆浆液扩散到制定范围，需要尽量延长胶凝时间。

3.3 隧道二衬施工技术

隧道应该使用定型的模板进行标准面的确定。具体的依据是曲线段的半径和直线段的施工进度，模板的相关设计应该按照9m＋3m的形式进行，并且必须满足具体工序的相关要求，具体的施工方法是，可以从两端一次向横通道方向开展二衬工作，旨在确保各个工序正常开展，以及建筑物料正常运输。与此同时，防水板和初次支衬之间应该预留缓冲层，在这个过程中，尽可能多地使用无纺布。并且在缓冲层尽量做好规定数量的暗钉圈的预设，方便防水板的焊接工作。如图2所示：

图2 隧道二衬施工

4 结语

如果施工空间不足，那么浅埋暗挖技术在应用的过程中有着独特的优势，尤其是城市地铁的建设。对浅埋暗挖技术的应用可以保证施工地面不受影响，施工场所周围交通正常运行，施工场所附近的管线能够正常使用，同时还能减小对周围环境的污染。再加上浅埋暗挖技术不管是设计还是施工的过程都比较标准化，施工的质量得到很大程度的提升，为保证隧道施工安全做出了卓越的贡献。

[1]郑继强．地铁浅埋暗挖快速施工研究和土体稳定性分析[D]．大连交通大学，2012.

[2]王心毅，张波，郑继强．浅埋暗挖法的施工适应性及展望[J]．交通标准化，2011，（9）.

[3]李海，孙铁成．浅埋暗挖法在大跨隧道中的应用探讨[J]．国防交通工程与技术，2009，（2）.

[4]贺长俊，蒋中庸，刘昌用，等．浅埋暗挖法隧道施工技术的发展[J]．市政技术，2009，（3）.

[5]刘维宁，路美丽，张新金，等．盾构法和浅埋暗挖法结合建造地铁车站的模型试验[J]．岩石力学与工程学报，2009，（8）.

（责任编辑：蒋建华）

U455

1009-2374（2017）12-0081-02

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.12.042

吴智（1982-），男，湖南安化人，中国水利水电第八工程局有限公司工程师，研究方向：建筑工程项目管理。

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