淺埋暗挖地鐵車站的安全風險控制技術

王　琳 / 中鐵三局集團天津建設工程有限公司

淺埋暗挖地鐵車站的安全風險控制技術

王琳 / 中鐵三局集團天津建設工程有限公司

在地鐵施工中，若采用明挖大揭蓋的方法，那么往往會對地面商業、交通造成嚴重干擾，并會對環境造成破壞，而淺埋暗挖法以處理、加固軟弱的地層為前提，在地下施行各種地下暗挖施工的方法，實踐證明，施工效果較佳，文章首先闡述了淺埋地下工程基本概念，然后簡述了淺埋暗挖新技術在地鐵隧道施工中的應用，最后對淺埋暗挖施工技術的安全控制要點進行了討論。

淺埋暗挖；地鐵車站；安全風險；控制技術

前言

隨著我國經濟的發展，城市化進程不斷加快，城市地鐵不斷增加，對地鐵車站施工技術的要求也在不斷提高，為了能保證地鐵的正常運行，不影響人民的安全出行，淺埋暗挖地鐵車站的安全風險控制技術是非常重要的。

一、淺埋地下工程基本概念

（一）淺埋隧道的定義

1.鐵路隧道。對于單線或雙線隧道洞頂埋深小于：Ⅵ級圍巖35～40m，Ⅴ級圍巖18～25m，Ⅳ級圍巖10～14m，Ⅲ級圍巖5～7m，為淺埋隧道。

2.城市地鐵。覆跨比H/D在0.6～2.5m時為淺埋，在0.6m以下時為超淺埋。

（二）淺埋隧道特點

埋深淺是淺埋隧道的顯著特點。施作地鐵隧道難免引起地層損失，繼而導致地面小幅度移動，嚴重影響了周邊環境的正常秩序，鑒于此，應適當提高開挖、支護、襯砌、排水、注漿等工序的技術指標施工難度。

2.3淺埋地下工程的施工方法

目前業界常用盾構法、蓋挖法、明挖法和淺埋暗挖法施作地鐵隧道。表1按照“場地占用情況、斷面、深度”等幾個維度，總結了各種工法的的優缺點。

二、淺埋暗挖新技術在地鐵隧道施工中的應用

（一）工程概況

這一地鐵隧道工程的上方就是該城市交通量比較大交通主干道，有1230.45m雙線米的區間長線，且為14～18m的線間距。隧道需要穿越含礫粉質粘土、淤泥質粉質粘土、安山巖等構成的土層。處于施工安全和環境保護等考慮，應加固洞口的土體。

（二）淺埋暗挖技術的應用

1.隧道淺埋施工與支護方法。

第一步，先依據工程具體情況與圍巖現狀，將單、雙側壁導坑法與留核心土開挖法加以采用。第二步，當與松散的圍巖相遇，進行開挖時，就應從上到下分部挖掘，并先護后挖使密閉支撐有保證，要做到挖與封閉結合開展挖掘過程。并且，還要進行超前注漿，應選用水泥漿或者水泥玻璃作為注漿材料，使圍巖的結構得到鞏固；也可以化學注漿使地層得到進一步加固再進行開挖。第三步，及時襯砌能封閉成環。當進行補襯灌注期間，必須最大限度減少時間，并且能使封閉環形成有保證，才可使隧道的安全保持好。第四步，流砂預防工作。對隧道里流砂流泥問題的解決，地下水能合理處理。施工過程需要做到“防、排、截、堵”與工程地質情況有機結合，再進行綜合分析，以便能運用合理。按照隧道標準面開展施工時，要針對施工環境進行上下臺階法的運用，核心土應于上臺階時預留好，并于下臺階時及時放坡處理，要保持3∶1以內的適當坡度。

2.初次支襯回填注漿。

因為混凝土自身質量與噴射混凝土密度所產生的影響，空洞可能于初次支襯與土體之間出現，地面沉降容易產生，從有效控制沉降的目的出發，就要進行灌漿鋼管的預埋，梅花型要按照每道3～5m設置在拱頂和拱腳的兩側。當仰拱成環之后，再開始背后回填灌漿，最好是選擇水泥和水玻璃雙液漿進行注漿液，可采用間歇式注漿來保證回填的密實度，同時，應交替進行注漿和靜壓。

3.隧道二襯施工技術。

隧道的標準面的確定應采用定型的模板。要以直線段的施工進度和曲線段的半徑影響為依據，按9m+3m的形式進行模板的設計，當于直線段開展襯砌施工之時，其長度控制在12m，要進行曲線段施工時，施工應去掉3m，而采用9m的長度。其施工步驟具體是：基面處理——仰拱防水層施工——仰拱鋼筋的綁扎——仰拱混凝土的澆筑——拱墻防水層的設計——拱墻防水層的綁扎——臺車模板——拱部混凝土的澆筑；應用定型鋼模板來進行混凝土澆筑仰拱，采用絲杠來連接中間，盡量達到凈空。要以施工工序的相關要求為依據，可從兩端一次向橫通道方向開展二襯的施工，主要目的就是要保證正常開展運輸和各個工序的施工。到最后，需要對防水層施工加以注意。應有一道防水層設置在初次支襯和二襯之間，一般應用的防水板應控制的厚度、長度和寬度分別為1.5mm、3m，和2m。同時要把緩沖層留在防水板和初次支襯之間，無紡布要多使用。應于緩沖層做好一定數量暗釘圈的預設，以便能夠焊接防水板。

三、淺埋暗挖施工技術的安全控制要點

（一）防止土石方坍塌

在地鐵車站的施工過程中，施工單位務必要將地質超前預報做好，定期總結、定期匯報；同時，要制定出周全、詳細的施工方案、地質勘察報告及地質剖面詳圖，務必要確保不會出現土石方坍塌的事故。此外，為了對圍巖體的變化趨勢進行及時預測，要做好掌子面量測工作。

（二）避免出現模板倒塌事故

要嚴格基于國家規范要求，并結合操作流程、專項施工方案來完成模板工程的拆除、安裝作業施工，模板及其支撐材料的材質務必要符合施工強度、剛度，確保其位置、形狀、尺寸的正確性。為了避免在受力后模板出現下沉或變形，支撐模板的基礎應有較大的支撐面積、且堅實。同時，應該將臨時固定設施設置在支撐系統工程及安裝模板中，避免模板傾覆。值得注意的是，為了確保施工過程保質保量，務必要在上一道工序驗收合格之后再進行下一道工序施工。

（三）避免出現觸電事故

務必要統一設計、統一規劃施工現場的用電，制定完善的觸電事故應急預案及臨時用電施工方案。同時，做好施工現場用電安全宣傳，提高安全用電意識，用電安全提示標識也必須要做好。此外，地鐵車站的施工現場不可采用4+1的電纜方式，要設置專用的保護零線，采用TN-S用電系統，配電系統要設置開關箱、分配電箱、總配電箱。

（四）管井井點降水技術

管井井點主要由濾水井管、吸水井管和抽水水泵組成。管井井點降水可沿隧道兩側或者單側呈直線形布置。當采用鉆孔法成孔時管井井中心距離結構邊緣的距離應該在3m以上，如果采用沖擊鉆應該在0.5～1.5m之間，實際施工時可根據情況進行適當調整；管井的埋設深度通常為8～15m，間距應該為10～15m；管井埋設時可采用泥漿護壁的鉆孔方法，其孔徑應該比管的外徑大20cm，成孔的底端要比濾水井深20cm以上；在井管下沉之前需要對濾井的沉渣進行清除，以保持濾網的暢通；井管下沉以后其濾管應該設置在含水層的適當范圍內，濾水管的下端需要進行封堵，采用礫石在井管與孔壁之間進行填充來作為過濾層；安裝水泵，并對水泵和管井井點進行全面的試抽，當出水量及其它參數滿足要求后，便可投入運行。在抽水的過程中，應該由專人對抽水設備和井內水位的下降情況進行觀察，并隨時做好記錄，以保證系統的正常運行。

四、結束語

綜上所述，加強淺埋暗挖地鐵車站的安全風險控制技術的分析，對于提高整個城市地鐵車站的防水施工技術領域具有十分重要的意義，因此在今后的研究中，應該更加重視對淺埋暗挖地鐵車站的安全風險控制技術的探討。

[1]彭澤潤.北京地鐵復——八線土建工程施工技術[M].北京：中國科學技術出版社，2013：59-67.

[2]呂勤，張頂立，黃俊.城市地鐵暗挖施工地層變形機理及控制實踐[J].中國安全科學學報，2013，21（07）：4-5.