城市軌道交通暗挖隧道下穿建筑物安全施工技術研究

張志成

摘要：隨著社會經濟水平快速提升，推動了我國城市建設水平不斷提升，重視城市軌道交通建設是緩解城市交通壓力、提高城市現代化發展水平的重要措施。在城市軌道交通建設中，暗挖隧道是主要施工方法之一。但是，暗挖隧道穿越地上建筑物時，可能會對地表建筑物產生擾動，導致建筑物的安全性降低。因此，需要對城市軌道交通暗挖隧道下穿建筑物施工過程中的安全技術措施進行全面研究，分析軌道交通暗挖隧道的施工難點，確保城市軌道交通暗挖隧道作業順利進行。

關鍵詞：軌道交通;暗挖隧道;下穿建筑物;安全施工技術

1軌道交通暗挖隧道施工難點

在地鐵軌道交通暗挖隧道下穿建筑物施工過程中，必須全面掌握具體的施工難點，才能夠根據實際情況制定科學合理的施工技術方案。目前，在軌道交通暗挖隧道下穿建筑施工過程中，存在的主要難點包括以下內容：第一，施工環境相對復雜，暗挖隧道的施工技術難度比較大。在下穿建筑物施工過程中，必須對周邊建筑物的具體情況進行全面調查，這會導致施工過程中的調查工作量增加。特別是在施工前，必須對隧道下穿建筑物進行詳細勘察，要對地下埋設的市政管線、既有建筑物以及隧道之間的關系進行全面綜合分析，才能夠獲取準確可靠的數據資料。以此為基礎，制定隧道下穿建筑物的具體施工方案，提高施工效率和施工安全性。第二，在施工過程中的技術要求比較嚴格，對工作人員的專業能力要求相對較高。在具體施工過程中，必須嚴格根據相應的施工技術規范和標準進行操作。特別是在隧道開挖、支護以及房屋建筑結構監測過程中，必須根據所監測的數據信息，隨時在建筑物基礎底部進行跟蹤注漿。在必要的情況下，還要設置臨時支撐體系，或者對開挖支護順序進行調整。這會在極大程度上影響施工周期和施工效率。

2暗挖隧道下穿建筑物安全施工技術要點

2.1風險估測

風險估測是在風險辨識后，主要估測所列出工序風險事件發生的可能性及嚴重程度。通過行業近年來風險發生的頻次和概率來分析，同時客觀上對開挖可能帶來較大的風險因素進行量化分析，常用的分析方法有概率分析法、危險等級劃分法、危險源辨識及評價法等。

2.2加強監測作業

在城市軌道交通下穿建筑物施工的過程中，為了保證施工的安全性，必須加強施工監測作業。因為地下工程施工本身的不確定性比較強，在隧道開挖過程中，會導致巖層應力出現一定變化。施工前，必須對地鐵隧道上部建筑物的具體情況進行全面分析。特別是要對建筑物已經存在的裂縫以及發展情況進行有效統計，做好標注并且要拍照，可以在現場張貼裂縫標簽貼紙，然后再根據施工監測方案開展沉降觀測以及傾斜觀測等工作。在具體施工中，還要對隧道的拱頂沉降進行收斂，要對建筑物裂縫的具體發展情況以及上部建筑物沉降變形情況等進行動態監測。根據獲取的數據實時分析隧道開挖對上部建筑物產生的各種影響，并根據獲取的反饋信息，開展施工現場指導作業。

2.3重視超前加固

在隧道下穿建筑物施工的過程中，為了保證施工安全性，還要重視超前加固措施的有效應用。在隧道施工中，一般會利用雙層超前支護體系進行加固，提高隧道圍巖的加固水平，可以有效改善工程地質條件，保證隧道洞室的穩定性。在具體的支護措施應用過程中，可以對自進式管棚加超前小導管支護體系進行有效應用。需要注意在自進式管棚選擇時，從外徑、壁厚、長度以及環向間距、縱向間距、搭接長度等方面出發進行嚴格控制，確保自進式管棚能夠滿足隧道建設施工要求。在管棚內可以利用M10水泥砂漿進行充填施工，注漿壓力要控制在0.5～1.0MPa之間，提高管棚的整體強度。在管棚施工中，要嚴格根據相應的設計圖紙進行操作，可以利用測斜儀對鉆孔偏移度進行測量，保證管棚搭設方向的合理性。同時，要對每個鉆孔地質條件進行準確記錄，為了確保自進式管棚的支護水平，需要盡量縮減管棚的外插角。一般可以在型鋼鋼架腹板上開孔穿越管棚。管棚的尾部需要與鋼架進行焊接，單根管棚一般包括三個4m的長管節與一個3m的長管節組成，可以利用專用連接套完成管棚連接作業。在連接時要確保相鄰管棚接頭錯開1m左右。在第2層超前支護體系設置時，要利用超前小導管進行施工。導管的單根長度、環向間距、縱向間距以及小導管的外插角等參數都要滿足施工建設要求。一般超前小導管管口段1m左右的鋼管不需要進行開孔作業，其余部分要按照每隔15cm進行交錯設置注漿孔，孔徑為6mm。在注漿過程中，使用的漿液為普通硅酸鹽單液漿，水灰比控制為1：1，注漿壓力為0.5～1.0MPa。

2.4支護工程控制

在城市軌道交通暗挖隧道下穿建筑物安全施工過程中，必須對支護工程質量進行嚴格控制。這是保證隧道能夠安全穩定施工的重要基礎。在開展初期支護體系建設過程中，需要對圍巖的自穩能力進行分析。利用注漿錨桿進行支護時，要保證錨桿的單根長度為3m，環縱向間距為1m×0.5m，每一環錨桿數量為12.5根。為了確保錨桿的角度能夠滿足工程建設要求，必須使錨桿與隧道周邊輪廓相互垂直。拱部可以利用小型錨桿機進行鉆孔施工，保證錨桿樁安裝長度在設計長度的95%以上，并且必須保證錨桿的墊板與圍巖緊貼。完成錨桿安裝作業后，要根據施工方案開展注漿施工作業，完成注漿作業后要立即安裝堵頭。如果砂漿未達到設計強度的70%，禁止懸掛重物，并且要防止碰撞以及敲擊錨桿。在水泥砂漿應用中，要堅持隨備隨用，一般要在砂漿初凝前使用完，如果沒有使用完，禁止繼續使用，否則會對支護體系的整體質量產生負面影響。

結語

地鐵折返線大跨度淺埋暗挖隧道施工風險高，通過采用數值模擬方法對隧道結構安全進行評估和開挖施工學分析，得到如下結論。1整個隧道施工過程中地表最終沉降量為23.2mm，開挖影響地表橫向范圍約為2.9倍洞跨。開挖掌子面對前方土體影響范圍一般為1.15倍隧道跨度，隨著各導洞開挖到該掌子面，該掌子面地表點的沉降值迅速增大，而后逐漸趨于穩定，沉降值趨于穩定的斷面滯后開挖掌子面2-2.5倍隧道跨度。2雙側壁導坑法施工中，最大拉應力出現在臨時中隔壁同初期支護相交位置，在初期支護拱肩部位出現最大主壓應力，對初期支護拱肩部位進行局部加強處理是必要的。

參考文獻：

[1]姜志遠.城市軌道交通暗挖隧道下穿建筑物安全施工技術[J].磚瓦，2020， No.388（04）：118-119.