地铁施工方法之浅埋暗挖解析

陈芃

摘要：浅埋暗挖以结构形式灵活多变，对地面建筑、道路和地下管线影响不大，拆迁占地少，扰民少，污染城市环境少等优点在近代隧道及地铁施工中被广泛应用，施工过程中用要把握“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的技术要点，结合具体地形选好辅助工法达到良好的施工效果。

关键词：地铁施工浅埋暗挖技术要点

中图分类号： U231+.3文献标识码：A 文章编号：

一、 铁施工方法发展

城市道路施工由日益拥挤的地上转入地下，工艺方法不断更新提高，由最初单一的明挖法发展到现在的明挖、盖挖、浅埋暗挖及盾构法等多种方法并存，最初地铁隧道采用明挖法，1986年北京地铁复兴门车站折返线工程创新的采用了地下暗挖的施工方法，取得了很大的经济效益和社会效益，铁道部等相关部门命名为“浅埋暗挖法”并列为国家级工法。建筑物密集的繁华市区、地形环境复杂及特殊地质区段经常采用浅埋暗挖法施工。

二、 浅埋暗挖法施工工法

浅埋暗挖法是指在软弱围岩地层中，以改造地质条件为前提，以控制地表沉降为重点，以格栅和锚喷砼作为初期支护手段，遵循“新奥法”理论，按照“十八字”方针进行的隧道设计和施工。

三、 浅埋暗挖法施工工艺流程

施工准备-超前小导管布设-注浆-土方开挖-格栅架立-钢筋网片、连接筋-喷射混凝土-防水施工-二次衬砌。

四、 浅埋暗挖施工技术要点

管超前：开挖拱部土体自稳能力差，自立时间短，土体凌空后极易坍塌，采用超前支护的各种手段主要提高土体的稳定性，控制下沉，防止围岩松弛和坍塌。

严注浆：导管超前支护后，立即进行压注水泥浆或其它化学浆液，填充围岩空隙，增强围岩的自稳能力，确保开挖过程中的安全。

短进尺：一次注浆，一次开挖或多次开挖，土体暴露时间越长，进尺越大，土体坍塌的危险就越大，所以一定要严格限制进尺的长度。在施工中可采取预留核心土，平衡掌子面的土体,减少开挖时间，防止滑塌。

强支护：在松散地层中施工，大量土体的重力会直接作用于初期支护结构上，初期支护必须十分牢固，具有较大的刚度，以控制初期结构的变形，保证结构的稳定。

快封闭：在台阶法施工中，如上台阶未封闭成环，变形速度较快，为有效控制围岩松弛，必须及时采用临时仰拱或使支护体系成环。

勤量测：结构的受力最终都表现为变形，按照规定频率对规定部位进行监测，掌握施工动态，调整施工参数并设置各部位的变形警戒值，是浅埋暗挖法施工成败的关键。

五、 浅埋暗挖常用施工方法

采用浅埋暗挖法施工时,依据工程地质、水文情况、工程规模、覆土埋深及工期等因素，常用施工方法有全断面法、台阶法、中隔墙法（CD法）、交叉中隔墙法（CRD法）、侧洞法、双侧壁导坑法(眼镜工法)、洞桩法（PBA法)及中洞法等。

（1）全断面开挖法

全断面法主要适用于较好围岩，全断面开挖法施工操作比较简单，对地层的扰动次数少，采全断面开挖法有较大的作业空间，有利于采用大型配套机械化作业，提高施工速度，且工序少，便于施工组织和管理。但由于开挖面较大，围岩稳定性降低，且每个循环工作量较大。每次深孔爆破引起的震动较大，因此要求进行精心的钻爆设计，并严格控制爆破作业。

（2）台阶法

台阶法是最基本、运用最广泛的施工方法，而且是实现其它施工方法的重要手段。当开挖断面较高时可进行多台阶施工，每层台阶的高度常用3.5～4.5m，或以人站立方便操作选择台阶高度。当拱部围岩条件发生较大变化时，可适当延长或缩短台阶长度，确保开挖、支护质量及施工安全。

（3）CD法和CRD法

中隔墙法也称CD工法，主要适用于地层较差和不稳定岩体，且地面沉降要求严格的地下工程施工。当CD工法仍不能满足要求时，可在CD工法的基础上加设临时仰拱，即所谓的交叉中隔墙法（也称CRD工法）。CRD工法的最大特点是将大断面施工化成小断面施工，各个局部封闭成环的时间短，控制早期沉降好，每个步序受力体系完整。因此，结构受力均匀，形变小。另外，由于支护刚度大，施工时隧道整体下沉微弱，地层沉降量不大，而且容易控制。

大量施工实例资料的统计结果表明，CRD工法优于CD工法（前者比后者减少地面沉降近50%）。但CRD工法施工工序复杂，隔墙拆除困难，成本较高，进度较慢，一般在地面沉降要求严格时才使用。

（4）双侧壁导坑法

双侧壁导坑法也称眼镜法，是变大跨度为小跨度的施工方法，其实质是将大跨度分成三个小跨度进行作业，主要适用于地层较差、断面很大、三线或多线大断面铁路隧道及地下工程。该法工序较复杂，导坑的支护拆除困难，有可能由于测量误差而引起钢架连接困难，从而加大了下沉值，而且成本较高，进度较慢。一般采用人工和机械混合开挖，人工和机械混合出渣。

综合国内外施工经验,基于经济性及工期考虑,其工法选择的顺序为:台阶法→CD工法→CRD工法→眼镜工法。从安全性角度考虑，顺序正好相反。在工程实践中，应根据地质条件、断面大小、地面环境等因素从工法的可实现性、安全性、工期、适应性、技术性和经济性六个方面综合考虑,选择施工方法。

结语

浅埋暗挖作为近代地铁施工方法，以其结构形式灵活多变，对地面建筑、道路和地下管线影响不大，拆迁占地少，扰民少，污染城市环境少等诸多优点被广泛使用。无论在地铁工程中，还是在市政公用管线施工中，或因生搬硬套、或因片面性、或因配套技术不足，仅强调“只要会喷锚支护就会浅埋暗挖”的误导，造成坍塌、沉陷、渗漏等安全质量事故频发，应根据工程地质和水文地质情况；隧道埋深、跨度、结构型式、隧道间距和施工工艺；隧道施工影响范围内现有房屋建筑的结构特点、形状及尺寸；设计提供的变形及其它控制值及其安全储备系数以及全线施工总体综合考虑，真正地掌握其正确施工方法，合理恰当的选用浅埋暗挖。

参考文献：

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[2]胡达远.隧道工程浅埋暗挖法的施工技术《山西建筑》2008/18

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[4]王先义等.浅埋暗挖隧道施工对地表建筑的影响分析.《路基工程》2012/4