劉宏
摘要:文章主要對淺埋暗挖法在地鐵施工建設過程進行的控制管理,通過對其施工過程的分析,從施工過程中的各施工要點進行相關問題的分析,并通過淺埋暗挖法在施工過程中的相關技術進行優化指導,為日后的地鐵施工建設埋下伏筆。
關鍵詞:淺埋暗挖法;地鐵施工;地面沉降;控制要點
從當前的地鐵施工建設方式表現我國的地鐵施工建設水平已經取得了較高的成績,而且地鐵建設作為我國國民經濟發展的命脈,其施工建設技術顯得十分重要,雖然淺埋暗挖法的施工技術已經達到了一定的標準,但是我們還是要對該方法進行全面的分析和深化,并將該方法的主要施工技術運用到實際操作中,將整個的地鐵隧道施工建設提升到更高的高度,進而全面的適應當前社會經濟發展的需求。
一、淺埋暗挖法的施工方法
淺埋暗挖法施工的原則就是要求施工對地面影響小,并且掘進速度快,在一些地層較差的位置,可以使用一些合理的輔助方法進行施工。相反,如果地層圍巖較好,或者隧道斷面較小的位置,可以使用全斷面法開挖。在施工的過程中不要忽視了輔助的方法的選擇,有很多的地方都會用到輔助工法,要注意進行合理的選擇,特別是在開挖面不穩、地層較差的位置,在選擇好輔助施工的措施后,還應優先使用大斷面的開挖法;要準備較全面的施工配套設備,通風、裝運、開挖、防水等作業都是有利的施工條件;要嚴格對施工過程進行監測,要對施工情況進行實時匯報;要嚴格的按照規定方針執行施工計劃,要注意施工的及時性;為了更好的提高施工的速度和質量,要組織綜合工班進行施工作業;進行洞內外的良好通風,確保施工人員的安全;加強施工中的安全、監測、機械、材料、進度以及環境等各方面的管理。在采用淺埋暗挖法施工的時候,通過遵循上述幾個方面的原則,能夠進一步提高施工的質量,確保施工的安全,促進施工的順利進行。
二、淺埋暗挖法在地鐵施工中的控制要點
(一)開挖過程的控制
控制開挖產生沉降的方法包括隧道自身措施及地層處理技術。在隧道施工開挖的過程中,要合理的控制開挖過程,時刻注意開挖過程中所產生的沉降,采取相關的地層處理技術和隧道自身的相關措施。地層處理技術就是根據施工位置的地層地質情況,對其提高或者是改變地層的響應,從而降低、避免或改變隧道施工過程中所產生的地層運動的相關方法;隧道的自身就是在隧道施工時,在所施工的隧道內使用降低地層沉降的相關手段。
(二)局部改善土體的特性
地鐵開挖施工的過程中,為了控制地層的沉降,常用局部加固土體的方法。這種做法帶來的好處是在地鐵開挖施工后可以形成自然拱,而且還能有效的改進土體的特性。加固措施主要采用超前注漿、深層注漿等方式來改善土體的特有性質,在注漿的過程中可以根據土體的性質情況,選擇對其注入雙液漿、純水泥漿或是化學漿液等。
(三)選取合理的施工方法
為有效控制地表沉降,對臺階法應預留成型的核心土,臺階長度應根據地層條件確定。地層愈軟,臺階長度愈長,但具體長度要根據現場實際情況分析研究確定。臺階法是地鐵施工過程中較為常用的施工方法,由于每個地鐵的地質環境不同,因此,每個地鐵工程施工的臺階法也是有一些區別的。臺階法的主要技術就是預留成型的核心土,而在使用臺階法施工前,應分析并確定施工地點的地層條件,根據分析結果來選取臺階法施工的臺階長度。
(四)提高施工的效率
提高施工工作效率,可以更好的保證地鐵施工的順利完成。地鐵施工效率主要是優化各道工序的銜接,盡量縮短工序的施工時間,這樣施工過程中,地層應力的釋放就會有著有效的控制度,相應的地層內部的變位也將隨之減小,對地鐵施工的整個過程也得到了更好的控制。
(五)及時施作二次襯砌
在地鐵施工的過程中,為了確保施工地層盡快的恢復穩定狀態,需要及時施作二次襯砌環節。空隙水調整所產生的附加應力是一個漫長的遞增過程。其主要是因為利用淺埋暗挖法施工的地段大多都是軟弱的地層,而這樣的地層位置大多數都是屬于富水地層,隨著施工過程中的滲排水推遲,地表也將出現大范圍的沉降現象,相應的地層剛度與初期支護剛度的相互作用也將會越來越強。所以,二次襯砌必須要及時的施作。
三、淺埋暗挖法施工中的優化與技術的發展
任何施工方法都有利有弊,淺埋暗挖法也一樣。施工速度慢、施工工藝受施工隊伍的技術水平限制等都會限制淺埋暗挖法的發展。
(一)對淺埋暗挖法進行拓寬
我國的工程中,在廣州、深圳、北京、杭州等地的特殊的流沙、淤泥、含水砂層、流塑、半流塑地層中的施工得到了廣泛的運用。運用這種方法可以將地下工程的埋深縮小到0.8m,暗挖施工的車站跨度達26m,還可以無阻礙穿越密集民房。但是,隨著建設項目的不斷增多,我們無論是在技術上還是在施工中,仍然需進一步研究新的輔助工法和施工工藝,進而適應各種情況的工程要求。
(二)在施工過程中添加信息化設計法
單純的依靠施工經驗以及現實條件來進行施工是不能夠達到想要的效果的。在施工過程之前以及之中,我們應當根據地表建筑物條件、周圍環境等,選擇合理的沉降值和結構剛度,并通過監控量測資料,及時調整、優化支護參數。遇到地面無建筑物、地下無管線、工程對地面沉降要求不高時,最宜使用剛度較小的支護結構,這樣能夠充分發揮圍巖的自承能力。相反,若果遇工程對地面沉降要求比較嚴格的情況,剛度較大、先柔后剛的網構鋼拱架支護結構是比較合適的方法,因為這種方法能夠防止圍巖過度變形。
(三)適當增加、選擇適宜的輔助施工措施
在運用淺埋暗挖法進行施工的時候,通常使用的施工措施有環形開挖留核心土、噴混凝土封閉開挖工作面、超前錨桿或超前小導管支護、超前小導管周邊注漿支護以及設置上半斷面臨時仰拱等。施工方法多種多樣,在施工的過程中,應當根據施工現場實際情況,選擇合適的施工方法以及措施。另外,還應當根據實際情況適當增加輔助措施方便施工。
(四)選擇合理的支護參數和施工方法
淺埋暗挖法進行施工,既然是暗挖,就一定離不開支護。選擇合適的支護措施以及方法,是便于施工的必要前提條件。在進行淺埋暗挖法施工時,進行支護時需要注意以下幾點:
(1)施工支護一定要及時,及時的支護不僅能減小支護結構的荷載,還能避免地層的過分變形;
(2)在進行施工支護時,對淺埋軟弱地層,錨桿作用應當降低,尤其頂部兩側30°范圍內錨桿是承壓的,可取消該區的錨桿。超前小導管是有效的,第一臺階一般2.5-2.7m,小導管長3.5-3.7m,以確保1m左右導管插入破裂面以外。
(3)選擇厚度均勻且適合的初期支護噴混凝土厚度,不能夠太厚,也不能太薄。因為,過厚不利于混凝土材料力學性能的發揮,不易產生強度進行圍擋,太薄力學性能則不能夠滿足強度。實踐得知,選擇厚度d小于等于D/40(D為洞徑)時,噴混凝土支護接近無彎矩狀態,支護結構性能處于比較理想的狀態。另外,還可以在采用合理的噴射方法外,從材料、配合比、外加劑等方面采取加強控制,比如用濕噴、潮噴法,加聚丙烯纖維等。
總結
在進行地鐵施工的過程中,必須要把握相關的原則,掌握其技術,并且采取有效的控制措施,這樣才能夠進一步的確定其地鐵工程的順利進行,確保地鐵施工工程的質量和安全性。
參考文獻:
[1]楊軍峰,潘淡濃.淺埋暗挖法隧道施工技術及其地面沉降控制[J].中國水運(理論版),2008,01:110-111.
[2]郭毅先.淺埋暗挖法隧道施工技術及地面沉降控制[J].科技創新與應用,2014,05:200-201.
[3]劉剛.淺埋暗挖法隧道施工技術的發展[J].科技資訊,2013,14:43-44.
[4]許榕.超淺埋隧道暗挖法施工地面沉降分析[D].安徽建筑工業學院,2012.