地鐵隧道工程沉管法與盾構法施工技術的對比分析

李曉敏

摘 要：隨著社會的快速發展，地鐵已經成為了人們不可或缺的交通工具，該文從沉管法與盾構法施工技術兩個方面來對地鐵隧道工程進行對比分析，根據地鐵隧道的實際施工環境，技術要求進行比較。

關鍵詞：交通工具 地鐵隧道 沉管法 盾構法

中圖分類號：TU921 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）07（a）-0080-01

隨著我國經濟建設的快速的發展與綜合國力的不斷增強，城市的規模也不斷的擴大，人口流量不斷的增加，并且機動車輛也不斷的加多，相應的城市的交通隨之下降。為了改善這種交通環境，各城市都采取了許多的措施，高架橋、公交車、車牌號的限制，以及地鐵的修建，其中地下鐵道得到了人們普遍的稱贊，特別是近些年一些一線和省會城市都為了緩解交通壓力而興建大量的城市地鐵。城市地鐵的興建期間會遭到許多的阻礙，這些阻礙有來自人為因素、技術因素，以及城市本身固有的特點。比如說地面建筑、城市地面上的交通設施以及水路環境等。針對具體的施工條件，修建地鐵產生了幾種主要的方法：暗挖法、盾構法、沉管法、蓋挖法以及明挖法等。文章主要是從盾構法和沉管法的施工技術要求方面進行對比分析，說明盾構法和沉管法的適用環境。

1 盾構法和沉管法施工技術對比分析

1.1 沉管法

沉管法是指把隧道管段分成若干段，段與段之間采用暫時的止水頭部，在此期間，通過一些機械手段把管段送到隧道的中心線地方，并且把它安置在預先挖出來的溝槽內，接下來就是把各個段在水下拼接起來，把剛才的止水頭部去掉。

管道安裝好以后，填埋溝槽用來保護沉管免受其它物體的損壞，最后一步就是把隧道其他設施安裝好，確保整個隧道的安全、完整性。早期的沉管法不能夠得到廣泛的使用，直到基礎處理壓注法和水力壓接法的出現，這兩個方法至今都是沉管法的兩大關鍵技術，可以說是它的里程碑，至今都在廣泛使用。

沉管隧道在土質方面的要求不是很高，對那些地基松軟，甚至是河床、海岸較淺等地方都是可以實施的沉管法。沉管法不需要挖很深的溝槽，這相比與其他的幾種隧道方法來說可以節省大量的財力和物力，它還有一個很大的優點就是它所需的隧道線路相比于盾構法是大大縮減，沉管斷面形狀靈活可圓可方，可以根據具體的施工環境來選擇，這也是沉管法的一大優點。沉管法的幾大主要步驟：溝槽挖掘、管段分離、管段輸運以及相關設施建設，他們是可以并行工作的，不是嚴格的順序進行，這樣可以把時間壓縮在盡可能短的范圍之內，這對于當今這個快節奏的社會來說是非常有必要的。以上綜述的優點使得沉管法在江河等水域方面得到大量使用，相比于盾構法、沉管法在這些環境中使用更加經濟、方便、快捷以及可靠。相比較而言，盾構法在水下隧道方面較沉管法有許多的不足，主要體現在以下幾點。

（1）沉管法能夠得到高質量的隧道施工。沉管中的管段是預先用水泥制作好的，在防水方面能夠得到及時的保證。每個管段都比較長，并且有兩大技術之一的水力壓接法，從而能夠保證管段之間接頭較少以及實現不漏水連接。

（2）沉管法在隧道現場的實際工作的時間是較短的，這是因為管段都是預先在專門的地方制作而成的，管段的制作都是根據設計要求完成。

（3）沉管法施工條件相比而言是非常好的，安全也能夠得到保障。雖然說是建立水下隧道，但是大部分工作都是在地面上完成。

（4）上面所說沉管法在水下作業時間較少，因此它能夠在水下較深的地方施工，安裝管段。

（5）沉管法斷面的柔性化選擇決定了它的施工方案多樣化，相比盾構法而言，它能夠建造大型的截面，建造多車道的隧道。

1.2 盾構法

盾構法是指利用盾構這種機械挖取地下隧道。盾構（shield）是一個既可以支承地層壓力又可以在地層中推進的活動鋼筒結構。鋼筒的前部安裝有支撐和挖掘裝置，中部安裝了千斤頂，是為了機械在頂進時候所需的，尾部可以拼裝預制或現澆隧道襯砌環。盾構施工前需要做一些預先工作——修建一豎井，豎井的作用是輸運挖掘出來的土質，送達至地面。盾構的以上施工特點決定了它有以下獨有的優點。

（1）盾構法幾乎不受地形、氣候等因素的影響，能夠在復雜的環境下工作，這是因為有盾構的支護，這對于繁華的大城市而言是非常實用的，這樣就能夠盡量不用破壞原有設施。（2）機械、電氣化快速發展，使得盾構機械在施工過程中自動化、智能化，使得施工時間縮減，降低了勞動強度。（3）機械自動化、智能化使得盾構法在挖掘長距離、大直徑的隧道時有非常明顯的優勢，還有就是地面的人文景觀能夠得到保護，對其周圍的環境影響很小。

從以上幾方面可以看出，沉管法非常適合那些水下隧道方面，在這方面沉管法比盾構法無論是在經濟，施工時間還是其他方面都有很大的優勢，例如港珠澳大橋隧道、佛山市汾江路南延線工程沉管隧道等就是采用沉管法；對于那些施工環境復雜，交通不便的陸地城市，中間不跨越大型水域，并且隧道較長的就適合采用盾構法施工，例如天津市地鐵輕軌、西安地鐵隧道都引進了盾構法隧道施工技術。

參考文獻

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