浅埋暗挖地铁车站的安全风险控制技术

王　琳 / 中铁三局集团天津建设工程有限公司

浅埋暗挖地铁车站的安全风险控制技术

王琳 / 中铁三局集团天津建设工程有限公司

在地铁施工中，若采用明挖大揭盖的方法，那么往往会对地面商业、交通造成严重干扰，并会对环境造成破坏，而浅埋暗挖法以处理、加固软弱的地层为前提，在地下施行各种地下暗挖施工的方法，实践证明，施工效果较佳，文章首先阐述了浅埋地下工程基本概念，然后简述了浅埋暗挖新技术在地铁隧道施工中的应用，最后对浅埋暗挖施工技术的安全控制要点进行了讨论。

浅埋暗挖；地铁车站；安全风险；控制技术

前言

随着我国经济的发展，城市化进程不断加快，城市地铁不断增加，对地铁车站施工技术的要求也在不断提高，为了能保证地铁的正常运行，不影响人民的安全出行，浅埋暗挖地铁车站的安全风险控制技术是非常重要的。

一、浅埋地下工程基本概念

（一）浅埋隧道的定义

1.铁路隧道。对于单线或双线隧道洞顶埋深小于：Ⅵ级围岩35～40m，Ⅴ级围岩18～25m，Ⅳ级围岩10～14m，Ⅲ级围岩5～7m，为浅埋隧道。

2.城市地铁。覆跨比H/D在0.6～2.5m时为浅埋，在0.6m以下时为超浅埋。

（二）浅埋隧道特点

埋深浅是浅埋隧道的显著特点。施作地铁隧道难免引起地层损失，继而导致地面小幅度移动，严重影响了周边环境的正常秩序，鉴于此，应适当提高开挖、支护、衬砌、排水、注浆等工序的技术指标施工难度。

2.3浅埋地下工程的施工方法

目前业界常用盾构法、盖挖法、明挖法和浅埋暗挖法施作地铁隧道。表1按照“场地占用情况、断面、深度”等几个维度，总结了各种工法的的优缺点。

二、浅埋暗挖新技术在地铁隧道施工中的应用

（一）工程概况

这一地铁隧道工程的上方就是该城市交通量比较大交通主干道，有1230.45m双线米的区间长线，且为14～18m的线间距。隧道需要穿越含砾粉质粘土、淤泥质粉质粘土、安山岩等构成的土层。处于施工安全和环境保护等考虑，应加固洞口的土体。

（二）浅埋暗挖技术的应用

1.隧道浅埋施工与支护方法。

第一步，先依据工程具体情况与围岩现状，将单、双侧壁导坑法与留核心土开挖法加以采用。第二步，当与松散的围岩相遇，进行开挖时，就应从上到下分部挖掘，并先护后挖使密闭支撑有保证，要做到挖与封闭结合开展挖掘过程。并且，还要进行超前注浆，应选用水泥浆或者水泥玻璃作为注浆材料，使围岩的结构得到巩固；也可以化学注浆使地层得到进一步加固再进行开挖。第三步，及时衬砌能封闭成环。当进行补衬灌注期间，必须最大限度减少时间，并且能使封闭环形成有保证，才可使隧道的安全保持好。第四步，流砂预防工作。对隧道里流砂流泥问题的解决，地下水能合理处理。施工过程需要做到“防、排、截、堵”与工程地质情况有机结合，再进行综合分析，以便能运用合理。按照隧道标准面开展施工时，要针对施工环境进行上下台阶法的运用，核心土应于上台阶时预留好，并于下台阶时及时放坡处理，要保持3∶1以内的适当坡度。

2.初次支衬回填注浆。

因为混凝土自身质量与喷射混凝土密度所产生的影响，空洞可能于初次支衬与土体之间出现，地面沉降容易产生，从有效控制沉降的目的出发，就要进行灌浆钢管的预埋，梅花型要按照每道3～5m设置在拱顶和拱脚的两侧。当仰拱成环之后，再开始背后回填灌浆，最好是选择水泥和水玻璃双液浆进行注浆液，可采用间歇式注浆来保证回填的密实度，同时，应交替进行注浆和静压。

3.隧道二衬施工技术。

隧道的标准面的确定应采用定型的模板。要以直线段的施工进度和曲线段的半径影响为依据，按9m+3m的形式进行模板的设计，当于直线段开展衬砌施工之时，其长度控制在12m，要进行曲线段施工时，施工应去掉3m，而采用9m的长度。其施工步骤具体是：基面处理——仰拱防水层施工——仰拱钢筋的绑扎——仰拱混凝土的浇筑——拱墙防水层的设计——拱墙防水层的绑扎——台车模板——拱部混凝土的浇筑；应用定型钢模板来进行混凝土浇筑仰拱，采用丝杠来连接中间，尽量达到净空。要以施工工序的相关要求为依据，可从两端一次向横通道方向开展二衬的施工，主要目的就是要保证正常开展运输和各个工序的施工。到最后，需要对防水层施工加以注意。应有一道防水层设置在初次支衬和二衬之间，一般应用的防水板应控制的厚度、长度和宽度分别为1.5mm、3m，和2m。同时要把缓冲层留在防水板和初次支衬之间，无纺布要多使用。应于缓冲层做好一定数量暗钉圈的预设，以便能够焊接防水板。

三、浅埋暗挖施工技术的安全控制要点

（一）防止土石方坍塌

在地铁车站的施工过程中，施工单位务必要将地质超前预报做好，定期总结、定期汇报；同时，要制定出周全、详细的施工方案、地质勘察报告及地质剖面详图，务必要确保不会出现土石方坍塌的事故。此外，为了对围岩体的变化趋势进行及时预测，要做好掌子面量测工作。

（二）避免出现模板倒塌事故

要严格基于国家规范要求，并结合操作流程、专项施工方案来完成模板工程的拆除、安装作业施工，模板及其支撑材料的材质务必要符合施工强度、刚度，确保其位置、形状、尺寸的正确性。为了避免在受力后模板出现下沉或变形，支撑模板的基础应有较大的支撑面积、且坚实。同时，应该将临时固定设施设置在支撑系统工程及安装模板中，避免模板倾覆。值得注意的是，为了确保施工过程保质保量，务必要在上一道工序验收合格之后再进行下一道工序施工。

（三）避免出现触电事故

务必要统一设计、统一规划施工现场的用电，制定完善的触电事故应急预案及临时用电施工方案。同时，做好施工现场用电安全宣传，提高安全用电意识，用电安全提示标识也必须要做好。此外，地铁车站的施工现场不可采用4+1的电缆方式，要设置专用的保护零线，采用TN-S用电系统，配电系统要设置开关箱、分配电箱、总配电箱。

（四）管井井点降水技术

管井井点主要由滤水井管、吸水井管和抽水水泵组成。管井井点降水可沿隧道两侧或者单侧呈直线形布置。当采用钻孔法成孔时管井井中心距离结构边缘的距离应该在3m以上，如果采用冲击钻应该在0.5～1.5m之间，实际施工时可根据情况进行适当调整；管井的埋设深度通常为8～15m，间距应该为10～15m；管井埋设时可采用泥浆护壁的钻孔方法，其孔径应该比管的外径大20cm，成孔的底端要比滤水井深20cm以上；在井管下沉之前需要对滤井的沉渣进行清除，以保持滤网的畅通；井管下沉以后其滤管应该设置在含水层的适当范围内，滤水管的下端需要进行封堵，采用砾石在井管与孔壁之间进行填充来作为过滤层；安装水泵，并对水泵和管井井点进行全面的试抽，当出水量及其它参数满足要求后，便可投入运行。在抽水的过程中，应该由专人对抽水设备和井内水位的下降情况进行观察，并随时做好记录，以保证系统的正常运行。

四、结束语

综上所述，加强浅埋暗挖地铁车站的安全风险控制技术的分析，对于提高整个城市地铁车站的防水施工技术领域具有十分重要的意义，因此在今后的研究中，应该更加重视对浅埋暗挖地铁车站的安全风险控制技术的探讨。

[1]彭泽润.北京地铁复——八线土建工程施工技术[M].北京：中国科学技术出版社，2013：59-67.

[2]吕勤，张顶立，黄俊.城市地铁暗挖施工地层变形机理及控制实践[J].中国安全科学学报，2013，21（07）：4-5.