淺埋暗挖技術在地鐵隧道工程中的應用

吳 智

（中國水利水電第八工程局有限公司，湖南 長沙 410007）

淺埋暗挖技術在地鐵隧道工程中的應用

吳 智

（中國水利水電第八工程局有限公司，湖南 長沙 410007）

目前隨著國內經濟持續飛速發展，地鐵建筑行業也日益興起，并且建設規模與日俱增，人們的出行安全與地鐵建設質量息息相關。特別是地鐵隧道的施工過程中，應該特別注意，具體施工方法的選擇應該取決于施工地點的地質特點。文章對某地鐵隧道工程進行了說明，并且分析了淺埋暗挖技術，旨在為日后相似工程提供借鑒。

淺埋暗挖技術；地鐵隧道工程；支護技術；地鐵建筑；地鐵建設

淺埋暗挖技術在地鐵隧道施工過程中的應用，具體的優勢是能夠依據施工現場的具體條件進行，施工過程中不會對人們的生活造成影響，同時還能保護施工現場周圍的生態環境。對淺埋暗挖技術進行應用的關鍵有兩個：一個是隧道的支護工作；另一個是防坍塌工作。進行淺埋暗挖操作之前，必須分析臺階的強度、超前加固以及時空順序，旨在為了保證施工安全，保證底層沉降質量。

1 工程概況

某隧道途經的車站結構為中間單層暗挖、車站兩端雙層暗挖，車站全場為195m，建筑面積約為12627.7m2。車站有4個出入口，兩座風井、兩座風道。為了加快施工進度，建設的過程中，在風道挑高段的起點位置，設置了兩座豎井。

2 淺埋暗挖的技術

2.1 淺埋暗挖法

淺埋暗挖技術的應用，在國內1936年就已經有所涉及，到具體應用，則是以新奧法的某些研究、設計為基礎，得出的一種新型的地鐵隧道操作技術和具體建設的理論。即使淺埋暗挖技術，對新奧法的相關理論進行了借鑒，但是相對比新奧法，淺埋暗挖技術更可以適合圍巖或者松散土質，與此同時使用淺埋暗挖技術，即使隧道的直徑大于等于隧道埋深的程度，也可以進行施工。另外淺埋暗挖技術最顯著的優點就是，施工過程中不會對交通的運行產生任何影響，也不會對施工現場周圍的環境造成污染。另外，淺埋暗挖技術，還可以用在尺寸不同、斷面形式不同的隧道洞室。如圖1所示：

2.2 淺埋暗挖的特點

淺埋暗挖技術具體施工時應該隨時開挖，隨時進行澆筑，而此項技術最明顯的優點是埋藏淺，也正是因為埋藏淺，施工距離地面比較近，施工過程會對地層造成損失，這就會造成地面發生移動或者施工周圍受到某些影響。基于以上內容，淺埋暗挖技術實施的過程中，通常會對支護工作、排水工作、灌漿工作有較高的要求，施工的難度也會隨之增加。淺埋暗挖技術的基本思路是，憑借土層開挖后，會有段時間自穩能力，在土層自穩能力的過程中適當地采取支護措施。支護的過程是為了讓土層表面和圍巖形成薄壁支護旨在減小地層沉降。淺埋暗挖技術目前在某些城市中的應用相對比較廣泛。淺埋暗挖技術依據不同的開挖方式，分為單側壁導坑開挖法，雙側壁導坑開挖法以及臺階法開挖法。淺埋暗挖技術主要的施工特點是施工設計和施工信息動態化相結合，與此同時建立了應力監測的系統隨時對施工過程進行檢測，還特別強調了支護工作在淺埋暗挖技術施工過程中的重要意義以及對地層的加固方式進行研究和創新，施工過程中的支護工作所選擇的設備是鋼筋網構拱架。基于以上優點，淺埋暗挖技術在某些一線城市得到了廣泛的推廣。憑借淺埋暗挖技術的應用，這些城市建立了很多地鐵隧道。淺埋暗挖技術的應用范圍不局限于地鐵隧道領域，在某些地下車庫、大跨度車站以及城市的道路隧道中也有涉及。

3 淺埋暗挖技術的應用

3.1 隧道淺埋施工方法和支護方法

該隧道內車站，有雙連拱雙層單柱結構和雙連拱單層單柱曲墻結構兩種結構形式。進行暗挖工作的時候，具體的施工方法由CRD到PBA工法進行轉換，并且也需要多次進行轉換工序。車站的主體結構應用PBA進行施工有一定難度，因為施工的過程需要進行洞內鉆孔成樁以及導洞的開挖工作，施工的共享相對較小，施工的過程會存在一定的干擾，作業工序比較復雜，具體的施工關鍵措施有以下內容：

3.1.1 該車站有六個相互距離為6～7m的導洞，因為距離比較近，工作的難點之一就是怎樣調控六個導洞的開挖順序。如果開挖順序相對合理，可以避免導洞之間施工的時候，產生互相干擾，與此同時還能對因為群洞效應所引發的地面沉降進行控制，旨在保證建筑場所地下管線和建筑場所周圍建筑物。具體措施是：（1）確定正確的導洞開挖順序，開挖需要按照先開挖下面的導洞，后開挖上面的導洞，先開挖周邊的導洞，后開挖中間的導洞，并且邊開挖邊支護；（2）對現場工作進行監督和測量，并且及時對反饋的數據進行檢測旨在進一步指導施工的進行，判斷施工過程是否合理，需要依據數據進行判斷，同時還應該檢測支護參數，方便隨時調整，爭取做到信息化施工，這也是保證施工安全的重要方式；（3）先下面的導洞后上面的導洞，并且要求導洞之間應該預留一定的水平距離，防止群洞效應的發生或者施工干擾的產生；（4）小導洞的開挖應該分臺階進行，旨在減小地層沉降變形。

3.1.2 鋼管混凝土柱在整個支護工作最為關鍵，所以承載系統是否安全和穩定完全取決于鋼管柱混凝土質量的好與壞。因為導洞的面積相對較小，造成施工空間不充足，很難進行鋼管混凝土柱的施工，所以對鋼管柱混凝土質量與鋼關柱安裝精度的控制是關鍵。具體措施是：（1）對施工前和施工過程中的測量精度進行加強，以保證鋼管柱能夠精準的定位；（2）施工空間不充足，鋼管的吊裝工作需要分節進行，而且需要使用螺栓對鋼管進行連接牢固；（3）對水灰和外加劑的添加量進行嚴格把控，以保證混凝土質量。

3.1.3 因為主拱地層相對較軟，并且主拱的跨度相對較大，施工的過程中存在一定的風險。主拱的頂部有若干條管線和車站平行，距離主拱結構比較近的位置，一般都是雨水污水水管，存在一定程度的滲漏。本工程的難點就是在施工過程中保證管線不發生滲漏現象。具體措施：主拱的開挖需要分段進行，盡量不擾動地層，對主拱部分的沉降進行控制，盡量縮短作業周期。嚴格加強施工質量間的工作，并且及時反饋數據，進一步指導施工進行。

3.1.4 因為施工空間不充足，防水板偶爾會因為混凝土收縮發生一定程度的損壞，防水質量不容易把控。具體措施：（1）調整施工縫位置，通常在剪力較小并且方便施工的地方進行設置，方便混凝土的澆筑和凝固；（2）縫隙處進行雙道遇水膨脹嵌縫膠與預埋注漿管做防水處理。

3.2 初次支襯回填注漿

3.2.1 注漿設計。因為卵石層地質特點是卵石粒徑比較大、膠結較為松散，這就容易造成施工過程會造成地層的擾動。

3.2.2 工藝控制。注漿壓力通常控制在0.5～1.0MPa。注漿壓力如果注漿壓力過小，那么大部分空隙的填充工作會相對比較困難，止水效果不佳，如果注漿壓力過大，很容易造成建筑材料的浪費，漿液會沿著卵石之間的縫隙進行擴散，所以要根據具體實際情況調整注漿壓力。注漿量不僅與地層地質的疏密程度有關，而且還和注漿的壓力有關，具體操作過程中，應該依據具體實際的注漿效果，進行注漿量的調整工作，旨在對固結效果進行控制。膠凝時間通常應該控制在1～2mim之間，同時應該結合具體的地層性質進行確定。在注漿工作之前，首先應該在現場進行試驗，然后對注漿漿液的配合比、注漿壓力等參數進行確定。如果注漿的過程中，地層水較多，那么漿液容易受到稀釋，對固結效果產生十分不利的影響，這時應該盡量縮短膠凝時間；如果地層水較少，為了使得注漿漿液擴散到制定范圍，需要盡量延長膠凝時間。

3.3 隧道二襯施工技術

隧道應該使用定型的模板進行標準面的確定。具體的依據是曲線段的半徑和直線段的施工進度，模板的相關設計應該按照9m＋3m的形式進行，并且必須滿足具體工序的相關要求，具體的施工方法是，可以從兩端一次向橫通道方向開展二襯工作，旨在確保各個工序正常開展，以及建筑物料正常運輸。與此同時，防水板和初次支襯之間應該預留緩沖層，在這個過程中，盡可能多地使用無紡布。并且在緩沖層盡量做好規定數量的暗釘圈的預設，方便防水板的焊接工作。如圖2所示：

圖2 隧道二襯施工

4 結語

如果施工空間不足，那么淺埋暗挖技術在應用的過程中有著獨特的優勢，尤其是城市地鐵的建設。對淺埋暗挖技術的應用可以保證施工地面不受影響，施工場所周圍交通正常運行，施工場所附近的管線能夠正常使用，同時還能減小對周圍環境的污染。再加上淺埋暗挖技術不管是設計還是施工的過程都比較標準化，施工的質量得到很大程度的提升，為保證隧道施工安全做出了卓越的貢獻。

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（責任編輯：蔣建華）

U455

1009-2374（2017）12-0081-02

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.12.042

吳智（1982-），男，湖南安化人，中國水利水電第八工程局有限公司工程師，研究方向：建筑工程項目管理。

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