肖昌軍
(中國中鐵廣州工程局集團有限公司,廣東 廣州 511457)
暗挖法即在不將隧道直接暴露在外界的地鐵基坑隧道施工方法,由于施工過程中對周圍土體將造成一定程度上的擾動,因此如果施工方式有問題的話,將使得周圍土體發(fā)生不均勻的沉降,對地面建筑的沉降也將有很大的影響,若上方存在管線等附屬生活設施,也將面臨造成破壞的風險。因此,如何在采用暗挖法時盡量減小對周圍環(huán)境的影響,將是施工前期的設計過程中應特別注意的地方。
由于采取暗挖法時,支護結構上部的地層較為薄,使得在地鐵施工過程中對土層造成較大的擾動,基于這個原因,我們在對地鐵進行施工時應盡量抑制上部的下沉,盡量避免對上部結構及附屬設施的影響,同時由于地下存在很多巖石結構,當?shù)罔F通過是如何解決在開挖時遇到大塊演示結構使得地鐵隧道不受到這類結構的影響,由于施工過程中遇到圍巖是施工中的大問題,圍巖將對整個結構的下沉造成嚴重的影響,因此在施工過程中如果碰到類似情況應著重注意請跨國的發(fā)展。
采用暗挖法施工時將對周圍地層的性質和支護結構的性質進行優(yōu)化,由于采用暗挖法時將面臨不確定性的地層結構和施工環(huán)境,因此在此類施工地段應設置施工示范段,通過對此類地段所有施工應注意的問題進行歸類整理,并且將試驗段作為一個實驗點,將所有的數(shù)據(jù)和施工文件整理,通過詳細勘測此類地段的地質數(shù)據(jù),并通過這些數(shù)據(jù)進行各種分析,通過對實驗采取的數(shù)據(jù)進行力學分析,使得采取暗挖法的施工環(huán)境處于相對安全的環(huán)境中,減少事故出現(xiàn)的概率,最大程度的保證人員的安全。
1)由于地鐵施工環(huán)境的不確定性和考慮到對周圍建筑的影響,在決定對地鐵隧道施工而采取暗挖法進行施工時,為了增強施工環(huán)境的安全性,盡量周圍環(huán)境受到的影響減小到最低,使得旁邊的土體的坍縮能夠小于一定的限值,施工時應做好施工場地的支護結構,當選擇支護結構的材料時,管棚的壁厚應選取5mm左右,同時在管壁應留有空洞,使得灌注的漿液能夠更加均勻,在對灌注漿液的選擇時應盡量選取改性水玻璃漿,目的是為了使得鋼管的強度取得加強,使得支護結構的強度得到保障。在對地鐵基坑采取上下兩步施工時,可能會遇到細砂,細砂的粒徑較小,雖然細砂作為材料的密實型很高,但是沙礫之間的粘結能力不夠,因此當遭遇外界環(huán)境的改變時,沙礫的穩(wěn)定性將顯著降低,當遭遇類似情況時,應采取上下兩步的施工方法,即采取開挖時按照一定的高度進行留階梯處理,在上階梯的邊坡應留坡度,坡度的選取根據(jù)細沙沙礫的粒徑大小選擇,一般在0.33左右,對于下臺階的坡度則應該保留在1/6左右,下階梯的承載能力比上臺階的要高,因此需要更大的坡度使得結構的穩(wěn)定性得到保證。
2)在進行地鐵施工的過程中,由于地鐵所經(jīng)過的區(qū)域的地址條件不同,經(jīng)常會遇到穿過河流或施工場地周圍存在大型橋體的橋墩時,就應選擇暗挖法作為地鐵施工的方法,由于施工對周圍土體的含水率要求較嚴格,若含水率過高則土體的粘接能力和土體本身的穩(wěn)定性能不高,因此,當施工區(qū)域經(jīng)過這類地區(qū)時,應首先將河流進行截斷,且要去除河流底部沉積的淤泥,原因是淤泥的含水率很高,且沒有更好的方法可以降低含水率,這項舉措對降低施工區(qū)域的含水率有直接的影響,但是應該將季節(jié)的因素考慮到施工的環(huán)境中,例如在南方作業(yè)時,盡量選擇在降水較少的旱季進行施工,這才能保證,同時應注意在施工區(qū)域周圍布置排水溝,即使將工作場地由于降水或施工自用水囤積的水及時排除。
前文提到當?shù)罔F施工區(qū)域存在大量細沙時對整個結構的安全穩(wěn)定性有較大的影響,在早期處理這類問題的時候,經(jīng)常選擇采取加注化學漿液的辦法使得細砂或粉沙能夠有一定的穩(wěn)定性,化學漿液的注入確實能夠使得粒徑較小的沙礫相互粘接,但是這種方法也存在其自身的局限性,例如,化學藥劑是否會對周圍的環(huán)境產生影響,是否會對隧道結構后期的承載力產生影響,目前工程上較多的是選擇灌注酸性水玻璃,盡量減小對周邊環(huán)境的影響。
一般在進行地鐵施工時選擇暗挖法時都是因為周圍的環(huán)境相對較為復雜,無論是對地面上的原先存在的建筑物還是對為了供應居民正常生活等的地下管線,這些外在因素都會直接或間接的影響暗挖法的施工進度,為應對這類的情況,一般建筑施工方會采取支護大管棚的方式進行支護,大管棚的設置不僅可以對周邊的建筑物和地下的管線進行保護,同時可以減小地面的沉降,根據(jù)目前在施工場地中大管棚的應用情況來看,已經(jīng)取得了一定的經(jīng)驗,但是依然存在某些細節(jié)性的問題需要繼續(xù)解決。
總的來說,地鐵仍然是目前最便捷的交通方式,將來也一定是我國解決道路交通擁堵的重要方式之一,而暗挖法的多種地形適應性將會對地鐵的施工提供極大的幫助,對某些盾構等方法并不適應的地方能夠極好的完成挖掘任務,暗挖法對于地面建筑的保護也能使它在將來的地鐵施工中大放異彩。