地鐵暗挖車站施工保護技術的分析

韓利杰

摘要：隨著我國經濟的發展，城市化進程不斷加快，城市地鐵歷程不斷增加，文章以目前的地鐵隧道的維護工作為前提，論述了目前的豎向的變形的關饒要素，分析了一些對目前路線的維護方法，以此來降低其帶來的不利現象。

關鍵詞：地鐵；暗挖；保護

中圖分類號： U231+.3文獻標識碼： A

引言

隨著我國經濟的發展，人們對日常生活設施需求的增加，對地鐵車站施工技術的要求也在不斷提高，一方面為了保護車站施工過程中的安全，另一方面為了保障施工周圍建筑物和周邊環境的安全，常常采用淺埋暗挖超大跨地鐵車站施工技術。

一、地鐵車站暗挖法施工的重要性

面對城市人口的膨脹,城市化進程的加深,從地面走向地下,是在空間資源有限的條件下的必然選擇,這也將為城市地鐵建設帶來更多的機遇和挑戰。大家都知道，城市施工無小事。尤其在政治文化中心的首都,施工更是不能出任何一點紕漏。從設計到施工,關于施工方法的比選和斟酌,是一項非常嚴肅而又必不可少的程序。城市地鐵車站施工,從安全、防水及投資方面考慮,常采用明挖法。當受各種條件限制,不能采用明挖法施工時,暗挖法就成為一種選擇方案。

二、淺埋暗挖法施工原理

淺埋暗挖施工技術采用的基本原理是新奧法的相關施工原理，并將其進一步擴展開來，非常適合于城市地下工程的施工建設中來。在日常的施工過程中，淺埋暗挖施工方法經常采用的施工方式是超前加固和軟弱地層的處理，可以起到保護圍巖的作用，同時還可以提高圍巖本身的性能。在施工的過程中，該方法更多的是應用圍巖本身的承載能力，利用不同種類的開挖方式，在初期支護的時候進行封閉式的施工，和圍巖形成共同的支護體系，初期支護要承擔全部的荷載能力，為以后的施工奠定良好的基礎。二次墊襯需要采用的方式為安全儲備，這與初期的支護形成了復合式的襯砌結構，可以為地鐵工程的施工提供堅實的技術支撐。總體上說，淺埋暗挖的施工方法主要是通過施工監測來進行的指導設計，為了卻保施工的安全性，關鍵是要控制好地表的沉降等問題，并以此來指導設計和施工，保證施工安全，控制地表沉降。

三、關于隆起形變的分析和干擾要素

1、通過三維的有限元來分析變形問題

在進行建立施工過程的三維模型時，要事先做好建模的初始假定工作。主要的假定條件和建模說明如下：初始設定地表以及各土層以均勻水平的方式進行分布，顯示了土層與計算參數；對網格密度進行研究，并設定3m的開挖步長；選用塑性摩爾一庫侖材料作為上層材料，線彈性材料用于初期的支護工作中以及二次襯砌作業中；對有線變形縫進行接觸單元的模擬；對于彈性模量要將其折算為注漿加固的土體；彈性材料用于模型建立中，從而獲得地層初始應力，對于運行保持平衡后，把摩爾庫倫材料作為模型材料，再次進行運行平衡；在開挖過程中，不用考慮地下水對其造成的影響；對建模的數據進行計算時，要對網格劃分洞周和關心的部位進行加密。

2、對目前的隧道的豎向形變的干擾要素

現有項目附近的受力的改變會導致豎向變形現象出現。不過它的內力的布局和變形特征等很是繁瑣。以彈性地基梁理論為基礎的解析方法概念明確，比較的合乎其和土體一起反應的具體狀態，能夠對干擾的要素開展分析。假如對新的車站的下方和附近的土等加固處理的話，能夠顯著提升土的強度，起到降低變形的特征。其豎向變形還會伴隨卸載的變動而出現變動，假如分時期開展補償的話，能夠降低變形。除此，由于水位扥改變不單單會導致其出現豎向的改變，同時還能夠導致其抗剪力等發生變動。所以其豎向變形的關鍵干擾壓縮：暗挖車站結構參數、暗挖車站底及既有隧道周邊狀況、暗挖車站施工參數）因為已知規模和高度等數值，因此能夠經由變革其底下和現有的項目附近的土質等的變化來應對其隆起。

四、關于保護方法

1、合理的對降水的高度進行調節

如果隧道不是很透水的話，當水位增高或者是變低的時候，就等同于對其增加或者是減少力。在挖掘之前的時候，先是在現有的項目的底板之下的位置進行降水活動，其就等同于對目前的項目進行朝下的卸載。這樣就能均衡項目在挖掘的時候對于目前的項目的力的干擾。而且，對已有的項目附近的土進行處理，可以提升其抗剪力，提升抗變形的水平。

2、加強暗挖中的安全檢測

對于暗挖中進行安全監督是非常有必要的，首先有利于掌握總的工作情況，使整體工作具有一定的可預見性，能夠及時防范風險。其次，檢測檢查有利于施工工程的安排，使工作進行的更有序。最后，進行一定的監控測量有利于及時進行施工指導，對工程的進行提供安全可靠的信息，并為以后進行類似工作提供有價值的參考依據。

3、監控量測

在施工過程中，其監測的重點為電纜隧道、隧道上方管線以及地表的沉降情況，監控量測工作應該在每一次開挖結束后實施，定期對工程施工進度和施工質量進行監測，確保工程的施工質量達到標準。

4、旋噴加固施工過程控制

施工過程中落實保護地下管線的組織措施，由管線單位委派管線保護專職人員協助本工程地下管線的監督保護工程，項目部現場管理人員兼職管線保護人，嚴格按照審定批準的施工組織和經管線單位認定的保護地下管線技術措施要求落實到現場。施工過程中，監理和承包商專職人員必須到位跟進作業班組施工并做好施工記錄；若施工過程中發現管線現狀與交底內容不符情況時，立即通知有關管線單位到場研究、商議補救措施，在未做出統一結論前，不得擅自處理或繼續施工。

5、設置預應力錨桿

預應力錨桿設計參數，在卸載影響范圍內設置預應力拉錨，拉錨一端固定于初期支護底板上。錨桿呈梅花型布置，間距2m×2m，錨桿長為15m及10m兩種，貼近既有一號線區間側采用長錨桿。暗挖車站邊緣錨桿為斜向外側下方設置，其余為垂直向下設置。桿體材料2φ32鋼筋，錨桿全長均為錨固段，錨固體直徑0.1m，錨桿軸向拉力設計值230kN。錨桿注漿材料為水泥漿，其抗壓強度不低于30Mpa；預應力錨桿施工，由于洞內空間狹小，選用錨桿鉆機時必須考慮到洞內尺寸，必要時可以對鉆桿進行改裝。在暗挖導洞內每開挖支護5m施工一次錨桿，保證從開挖卸載到完成預應力錨桿補償卸載之間盡可能小的時間間隔。

6、采取正確的施工方法

選擇合理的施工方法，可以安全地建設隧道，并將地表沉降控制在設計要求范圍內，因此，選擇一種合理的施工方法是工程成敗的關鍵。淺埋暗挖工程在選擇施工方法時，淺埋暗挖工程施工中應根據不同的圍巖工程地質條件、水文地質條件、工程建筑要求，及其施工技術條件、施工技術水平等多種因素，選擇行之有效的一種或多種施工方法。

結束語

地鐵工程的建設水平也在一定程度上體現著社會經濟發展的水平，地鐵工程的良好運行質量是保證城市交通運輸行業穩步發展的前提條件，在我國很多城市修建的地鐵工程中，需要實施暗挖技術的范圍比較大，實際操作起來有很大的難度，還需要另外輔助一些施工設施和技術，這樣才可以達到預期的目的。同時隨著社會經濟的不斷發展，暗挖技術也會不斷地得到改善和創新。

參考文獻

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