淺埋暗挖地鐵施工過地下管線的技術探索

于軍

（中鐵隧道集團二處有限公司，北京 065201）

隨著地面交通運輸量越來越大，以及人們環境保護意識的提高，地下工程暗挖法已逐漸取代明挖法而廣泛應用于城市地下工程施工。地下工程暗挖施工方法主要有盾構法、淺埋暗挖法等。本文主要探討淺埋暗挖法。

淺埋暗挖法的實質是針對軟弱地層的特點，繼承和發展了巖石隧道新奧法(NATM)的基本原理，突出了地層改良、時空效應和快速施工等理念。其方法的實質內涵可用18字原則來闡明，即；“管超前”、“嚴注漿”、“短開挖”、“強支護”、“快封閉”和“勤量測”。其與明挖法、盾構法相比較，由于它避免了明挖法對地表的干擾性，而又較盾構法具有對地層較強的適應性和高度靈活性，因此淺埋暗挖法廣泛應用于世界各國的城市地下工程建設。

1 淺埋暗挖法簡介

目前，淺埋暗挖法已在城市地鐵、市政地下管網及地下空間的其他淺埋地下結構物的工程設計與施工中得到廣泛應用。該方法多應用于第四紀軟弱地層，一般對地鐵區間或小跨度隧道，常用的基本開挖方法有正臺階法、上半斷面臨時仰拱正臺階法、中隔壁法(也稱CD法和CRD法)、雙側壁導洞法(眼鏡工法)。而對地鐵車站、地下停車場等大跨度聯拱結構的基本施工方法有中洞法、側洞法和洞樁法(PBA法)。

2 淺埋暗挖法優、缺點及其發展完善

淺埋暗挖法具有靈活多變，對地面建筑、道路和地下管網影響不大，拆遷占地少，不擾民，不污染城市環境等優點，是目前較先進的施工方法。但其存在的缺點是速度較慢，噴射混凝土粉塵較多，勞動強度大，機械化程度不高，以及高水位地層結構防水比較困難等。

而近十余年，隨著大量的工程實踐和理論研究，淺埋暗挖技術方法不斷完善，應用范圍進一步擴大，由原來只適用于第四紀地層、無水、無地面建筑物等簡單條件，拓展到非第四紀地層、超淺埋、大跨度、上軟下硬、高水位等復雜地層和環境條件下的地下工程。尤其是信息科學技術在淺埋暗挖技術中的應用，實現了工程的全過程監控，有效地減小了由于地層損失而引發的地面沉降等環境問題。現代淺埋暗挖技術施工不但對周邊環境的影響己降到很低程度，而且由于能夠及時調整和優化支護參數，提高了施工質量和速度，已成為城市地下工程設計與施工中普遍采用的一種施工方法。

3 具體施工措施及步驟

3.1 地鐵車站過污水管施工方法

先引排、后加固、再施工。即導洞施工前在地面對該污水管線實施截流引排,減少導洞施工期間管內水流量,在洞內采用超前小導管及上半斷面注漿加固地層，臺階法開挖導洞，控制洞室收斂變形和地層沉降。

左線右導洞開挖設兩個工作面，分別由南北相向開挖。因在車站換乘接點處 (K19+872.7右側)有一污水檢查井(井C，井身為磚砌結構)，一條來自朝陽北路的污水管 (內徑900)匯入該井，井位距離北端開挖斷面為3m，為增加施工時的安全性，先從接近該井的北工區側開挖斷面施工上臺階，進行試探開挖，待北端斷面通過后再進行雙向施工。

（1）超前探測前方地層情況

斷面開挖前，在拱部靠近污水管線一側布設3根超前探孔導管，長4m，用風鎬頂入后拔出導管，根據孔口滲水及導管內土質情況判定前方地質情況，如導管孔內有水滲(或流)出，表明污水管線漏水或前方存有水囊，這時立即封閉掌子面，下管引排，如長時間水流不斷，則表明污水管線滲漏嚴重，則采取壓注水泥水玻璃漿液對地層進行加固處理，直至潛水被全部封堵為止。

（2）全斷面加固措施

1)導管加工。

導管加工同超前導管，拱頂外排和內排小導管采用Ф32mm，L=3.0m，壁厚3.25mm的無縫鋼管制作，環向間距30cm，縱向間距50cm，交錯布置。掌子面用Ф32mm×3.25mm無縫鋼管，長度5.0m，間距80cm，梅花形布置。

2)注漿。

a.鉆孔:鉆機就位后，開始鉆孔，鉆孔時應注意鉆機的大臂必須緊頂在掌子面上，以防止過大顫動。鉆機先低速開孔，孔深達30cm后，方能轉入正常鉆速。鉆孔時要控制好進水量，防止坍孔。

b.受鉆桿自重的影響，鉆桿鉆孔方向(特別是拱頂和拱腳處)要有一定的仰角，根據施工設計要求，鉆孔有5°～10°的外插角。

c.安裝注漿管：在注漿管加工時先在管上鉆好Ф8mm、間距20cm梅花形布置的出漿孔。注漿管與鉆孔之間采用錨固劑封堵。

d.壓水試驗：檢查機械運行情況、各管路封閉情況和進漿管的進漿情況，試驗壓力一般不低于1.2倍～1.5倍的注漿終壓，也可以根據施工現場酌情處理。壓水試驗進行三次，每次5min。壓水試驗完后，要把水放掉。

e.注漿：壓水試驗結束后，在不停泵的情況下開始注漿，注漿時應先注入一定量的稀漿后再逐步加大漿液的濃度。漿液配合比根據土體類型通過試驗取得最佳的配合比。注漿時及時調整注漿液的配合比即壓力，以期達到良好的效果。

3.2 地鐵車站過雨水管溝的施工方法

3.2.1 施工工藝可分成以下四步完成：

1)清泥：人工采用自治的專用工具，進入管將管內沉積的污泥清出。

2)基層清理：負責徹底清除泥水，清刷基面，剔除松散破壞部位，剔鑿管口，烘干創面，并作出標記。

3)基層維修：針對不同破壞情況，采用不同的方法，分層分部位維修創傷面。

4)養護：養護新修好的機面，使其牢固的粘結管口。

（2）施工工法

1)基礎清理。在清理基本完成的情況下，為使修補后新舊材料結合牢固，必須將待處理的管線恢復原貌，整潔如新，這一點是保證維修質量的關鍵。為此必須做以下幾個方面工作。

a.繼續把殘余的泥水徹底清理干凈。并用高壓清水沖洗需處理的部位，直至修理的部位呈現出原有混凝土界面為止。

b.鋼釬、電動砂輪、電動鋼絲刷將松散集料的部位剔除到實體，并將浮石、油污、塵埃、浮漿、水垢及被污滌侵蝕的部位徹底剔鑿干凈。

c.用烘干設備將破壞、空洞、裂縫部位徹底烤干，使其面干燥。

d.在滲漏現象發生段的每個井段有針對性地檢查，認真檢查井內、井筒、管身、接口。仔細排查，并針對破壞狀況，部位，對其環裂、縱裂、砂眼、基礎缺陷裂縫等不同的現象做出不同的標記，并制定不同的處理方案。

結束語

隨著國民經濟的發展，城市現代化進程加快，地鐵建設必將如火如茶。為了適應干城市的特殊環境及我國經濟實力，近年來，在城市基礎設施建設中一直扮演重要角色的淺埋暗挖技術，以其對地層有較強適應性和高度靈活性等特點，必將在未來一個相當長時期內，得到不斷豐富和完善，愈來愈彰顯其在城市地下工程建設中的重要地位。

[1]孔恒.城市地下工程淺埋暗挖地層預加固理論與實踐[M].北京：中國建筑工業建筑出版社.2009.

[2]王夢恕.地下工程淺埋暗挖技術通論[M].合肥：安徽教育出版社.2004.

[3]謝明.地鐵及輕軌巖土工程勘察中地下管線的保護問題[J].地鐵與輕軌.1996.（3）.26-32.