地铁浅埋暗挖施工技术分析

张培龙

陕西建工第五建设集团有限公司

地铁浅埋暗挖施工技术分析

张培龙

陕西建工第五建设集团有限公司

地铁通道的施工时，不仅受到地质的情况，而施工项目周边的环境情况也会影响到地铁建设的施工，其中还有地上地下的建筑物、管线等许多其他的不定性因素，这会对施工项目能否顺利实施产生风险，这也是必须熟练要全面掌握地铁通道的施工技术，不仅是在施工工法的选择以及施工的风险研究等，也需要有利于施工的安全性，避免一切安全事故的发生。在当今暗挖技术是施工通道的主要方法之一，因此必须要加强对通道暗挖技术的研究以及控制周边建筑物沉降和暗挖通道合理的设计方案。本文则通过对某地铁的通道工程为案例进行对浅埋暗挖技术的相关探讨以及应用，希望对后期的地铁工程提供一定的帮助以及借鉴。

浅埋暗挖；地铁通道；施工技术

引言

随着地铁建设的不断发展，地铁施工技术也随之快速发展。通过实践工作，讲述了浅埋暗挖施工技术在地铁车站中的应用，包括全断面帷幕注浆施工、通道开挖支护施工。

1 浅埋暗挖法施工原理及特点

1.1 浅埋暗挖法施工原理

浅埋暗挖法是针对松散且埋深较浅土层及软弱破碎岩层的自立性，在保证地表完好的前提下利用竖井掘进的施工方法。采用浅埋暗挖法施工需要注意两点问题：一是要求开挖面具有一定的自立性和稳定性，二是禁止带水作业。该施工方法适用于软地层近地表隧道的暗挖施工，应用刚性复合衬砌作为基本支护结构。施作前有一个前提，即要求超前加固、处理软弱地层。它以施工监测为手段，并以此来指导设计和施工，保证施工安全，控制地表沉降。

1.2 浅埋暗挖法施工特点

①城市地铁通常建在地质条件复杂的地段，而且地铁附近的建筑设施及交通状况错综复杂。按常规，可选择特殊地段以及有代表性的结构物作为试验段。经过调研分析进一步优化调整地铁隧道的设计及施工参数。②浅埋暗挖隧道施工会扰动地表结构，需要采用超前加固对地层进行改良，选择科学的开挖工艺，布设刚性支护体系，避免过度扰动地表结构，防止地表沉降或坍塌，同时尽量不妨碍路面通车，避免大范围拆迁。③浅埋暗挖法可以灵活应用在各种断面形式（单线、双线及多线、车站等）和变化断面（多层断面、过渡段等）中，且应用效果良好。

2 浅埋暗挖技术在地铁通道施工技术中的应用

2.1 钢管桩托换施工技术和工艺

(1)基础托换原理。天桥基础托换方案是采用微型嵌岩钢管灌注桩结合托梁形成刚性结构，然后利用这种方法来对人行天桥桥墩基础进行加固，加固的过程是利用了预压稳压封桩技术，在这之前还需要完成托梁和钢管托换桩的变形，大部分桥墩荷载在通道暗挖前转移到钢管桩上，进而传递到受暗挖通道影响较小的土体中。通常都是运用这种原理来保证天桥的安全。(2)托换结构设计。在桩顶设钢筋混凝土托梁并且使托梁和桥墩柱锚固进行连接，从而形成刚性支撑，将桥墩荷载由钢管桩传到通道外的地基中。(3)施工工艺。①施工准备。首先对天桥的现状进行分析，调查、检查、组织材料等流程。②钻机就位钻孔，钻到设计深层或者是中风化岩层后下钢管桩。③钢管桩制作安装。

2.2 通道浅埋暗挖技术的施工方法和支护方法

①需要根据具体的围岩的状况，采取台阶法、CD法、CRD法等不同的土方开挖方式进行施工。②需要做好先护后挖，保证密闭支撑，在挖掘施工的过程中，挖与封闭要相互结合。此外，还要采取超前注浆，选取注浆的材料采用水泥浆或是水泥水泥玻璃双液浆来巩固围岩的结构。或者还可以采取化学注浆的方式来加固地层，在进行挖掘。③衬砌要及时封闭成环。在补衬灌注的时候，要尽量的减少时间的同时还需要保证形成封闭环，从而保证通道的安全。④要勤量测。坚持监控量测资料进行反馈指导施工，是浅埋暗挖法施工的基点，所以地面、洞内都要埋设监控点，通过这些监控点可以随时掌握地表和洞内土体各点因开挖和外力产生的位移来指导施工。在施工的过程当中，应该严格做到浅埋暗挖法十八字方针:管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测。结合施工地点的具体地质的情况进行综合的分析，合理运用。

2.3 全断面帷幕注浆施工

围岩较好的适合采用全断面法，为了尽量避免对地层的扰动次数，在采取局部注浆成孔保证地层加固后，随之就需要把注浆管安装，随后马上进行第二次封闭工作面，封闭完工作面后再次注浆，为了有效控制注浆过程中出现隆起、裂纹，要对工作面进行封闭处理。由于全断面开挖法最大的优势是具有足够大的作业空间，这就表明在施工时可以使用机械设备作业，使用机械化作业可以有效提高施工速度，节省施工时间，降低工程成本投资。

3 浅埋暗挖施工地层变形机理以及控制法

在通道开挖的过程中必然会出现应力集中的现象，从而造成地层的压缩变形后增大地表的下沉，并在没有得到有效的支护措施时，应将通道周围的土体将向开始施工挖掘空间的移动。地表下沉量的大小是跟施工的工艺、支护的参数以及施工的方法有关系，而且在施工的过程中，还会在含砾底层的条件下受到底层失砂、失水等一系列的因素的影响。控制底层变形需要增大支护的刚度，还要减少暴露的时间。还要及时支护控制地下水的流失来减小地表的下沉。不仅要重视初次支护，还要重视小导管注浆的有效作用。采取综合的治理并且控制地表的沉降措施，采取注浆堵漏的方式降低底层的固结沉降，加固地层从而减小底层的压缩变形，底层的整体下沉也可以根据增加初次支护的刚度及时的形成封闭的结构从而得到相应的控制。

结束语

随着我国经济的飞速发展以及地铁浅埋暗挖技术的不断发展与研究，带动了城市化的进程。它的出现也会在交通建设中的应用范围越来越广，发挥着重要的作用，产生更大的效益。但是，要使浅埋暗挖技术不断深入发展和得到广泛应用，还有许多课题尚需深入研究，。本文在研究地铁施工工程过程中所做出的讨论主要是围绕降水与止水帷幕施工、浅埋暗挖地铁下穿天桥施工及既有地铁的专题进行的技术分析，当然关于地铁浅埋暗挖施工技术的其他论题仍待我们去研究。

[1]高兴江.地铁浅埋暗挖施工技术分析［J］.江西建材，2013(08).

[2]赵春梅.试论地铁浅埋暗挖施工技术［J］.建筑施工，2015(13).