淺談地鐵工程中淺埋暗挖施工技術

龍玉石

華南鐵路建設監理公司

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淺談地鐵工程中淺埋暗挖施工技術

龍玉石

華南鐵路建設監理公司

摘 要：本文分析了淺埋暗挖施工技術在地鐵工程中下穿天橋施工、降水與止水帷幕施工及既有與新建地鐵小間距爆破的方案和關鍵技術。

關鍵詞：地鐵工程；淺埋暗挖；施工技術

前言

淺埋暗挖法的推廣帶動了地鐵工程的技術發展，它也是最近十多年來發展起來的一種方法，具有靈活多變的優點，所以地鐵淺埋暗挖施工技術的分析在地鐵施工過程的控制中具有很重要的部分。

1 淺埋地鐵下穿天橋施工

1.1方案的確定

地鐵下穿天橋過程，是為了在滿足地下鐵道的方便的同時，也能夠保證道路正常交通的綜合工程，那么在這一工程中，我們也應根據地質情況進行研究，把保證人行天橋結構安全與地鐵施工安全放在首要位置來考慮。所以我們通常用地表加固的方法來控制，主要有四種方法。

（1） 抬高支座方法。首先在橋墩的兩邊架上鋼梁，在鋼梁架上安裝千斤頂或者是在橋墩支座頂安裝，等發現差異達到20mm 時，就要將千斤頂頂上再頂升空間處，支座塞入鋼板固體，以便使梁體恢復原體。（2） 基礎托換方案。首先在隧道的兩側打設3 根300mm 微型鋼管灌注樁，使之在樁頂加鋼筋混凝土托梁。（3） 地表跟蹤注漿及洞內大管棚支護方案。當發現沉降量比較大時，如上述所涉及的抬高制作方法中的差異，達到20mm 時需要頂升，或者有下沉趨勢，在地面進行跟蹤注漿加固并停止洞內開挖。在基礎有所抬高或是地基整體承載力提高以后再進行洞內施工，并且隧道內需采用大管棚加強支護施工。（4） 旋噴樁帷幕止水與洞內大管棚支護方案。這一方案主要是避免土層形成松弛利用設置旋噴樁而進行的支護措施。

1.2 鋼管樁托換施工技術和工藝

（1） 基礎托換原理。天橋基礎托換方案是采用微型嵌巖鋼管灌注樁結合托梁形成剛性結構，然后利用這種方法來對人行天橋橋墩基礎進行加固，加固的過程是利用了預壓穩壓封樁技術，在這之前還需要完成托梁和鋼管托換樁的變形，大部分橋墩荷載在隧道暗挖前轉移到鋼管樁上，進而傳遞到受暗挖隧道影響較小的土體中。通常都是運用這種原理來保證天橋的安全。（2） 托換結構設計。在樁頂設鋼筋混凝土托梁并且使托梁和橋墩柱錨固進行連接，從而形成剛性支撐，將橋墩荷載由鋼管樁傳到隧道外的地基中。（3） 施工工藝。①施工準備。首先對天橋的現狀進行分析，調查﹑檢查﹑組織材料等流程。②鉆機就位鉆孔，鉆到設計深層或者是中風化巖層后下鋼管樁。③鋼管樁制作安裝。

1.3 抬高梁體技術

在施工過程中，一般當監測發現差異超過一定范圍時就會使用抬高梁體的方法，這種方法對梁體頂升具有方便﹑快捷﹑有效的作用。監測發現差異的區間范圍不得超過20mm，然而沉降超過20mm 時，就頂升架在橋墩的千斤頂，并且在支座處塞入準備好的鋼板，固定一定的高度，使梁體恢復原位，對于這一過程的具體實施主要是設置數據的大小。首先，搭設操作平臺的位置是在距離梁底1.5m 處，在搭設平臺時，需要在周圍防護網來保障安全，平臺的搭設是由42鋼管腳手架組成形成1.0m 的寬度。然后把千斤頂固定在支座上，利用軸線重合也確保力的豎向傳遞，但是在頂升過程中要考慮集中受力而損壞梁體的情況，這時就要通過鋼板將力分散傳給梁體來避免，最后使梁體頂升幾次完成，由此可見隧道開挖﹑降水施工中，墩柱的沉降是動態的過程。

2 降水與止水帷幕施工

2.1地表降水方案設計與實施

承載力與自穩能力的是否可控對地表降水有一定的影響，在無水或者是少量水的條件下，隧道部分在一定區間的地段穿越自穩能力以及承載力較好的全風化花崗巖與礫質粘性土地層，而在有水或施工擾動作用下，上作面承載力或是自穩能力降低，這時就容易液化，甚至會出現上覆砂層地段上出現泥流沙現象，給施工過程帶來了一定的安全風險，在這種情況下，通過研究分析，我們也做出了應對措施，在豎井前后布置四口降水實驗井，利用這四口降水實驗井進行實驗﹑抽水﹑孔徑測量﹑井深高度﹑水位變化等，來滿足施工要求。

2.2降水與止水帷幕施工成效

（1） 降水井具體研究。從所得結論中所分析的地表層下降曲線來看，造成地表沉降的原因有很多，其中最主要的是以下兩個方面。一是降水因素，降水的過程會導致地層的土松弛，而導致開挖使土體流失，以至于整體下沉。二是隧道開挖，隧道開挖時也會導致土層的重心下沉，以至于地層位移。這兩個原因之間是相互影響相輔相成的，比如在降水過程中，當水位降到開挖面以后，開挖循環的時間減少，這樣就會影響隧道開挖的計劃，如果有小的控制因沒做好地面降水而形成了地表沉降的現象，就會有相反的效果，進而有效控制水位。沉降也會相對得到控制，所以地下水的處理具有很重要的作用。

（2） 高壓旋噴樁止水帷幕效果分析。首先在洞內施工過程中止水帷幕的使用是不可或缺的，所以他對洞內施工具有一定的作用。為了保證隧道掌子面在無水或者少水狀態下開挖，并進行隧道的開挖支護。在帷幕內地表降水之前需要將止水帷幕達到一定強度才可以。將水位降到地鐵隧道底板下0. 5 米。其次是止水帷幕對周圍環境也有很好的保護作用。通過止水帷幕來控制地表沉降的過程，來避免由降水而引起的，土體固結壓縮，隧道開挖所造成的地層損失等。最后是高壓旋噴樁成樁及強度檢驗。為阻斷地下水滲流，需對施工過程中選配裝進行檢驗，來保證樁與樁的緊密程度以及結構的均勻完好。

3 既有與新建地鐵小間距爆破控制

3.1 爆破方法

為了更高的提高爆破效果以及避免右線既有隧道結構受到損害，經過反復研究，我們上斷面采用毫秒微差爆破法，預留光爆層爆破方案。對這種方法的研究如下，毫秒微差爆破法是控制爆破前后階段再循環極短時間間隔內，用微妙雷管毫秒雷管按一定的順序嚴格起爆炸藥包組。并且相互疊加的爆破使巖石產生的破壞作用力通過前后傳遞到圍巖內部，它產生的沖擊波又可以相互干擾抵消，降低了沖擊波對圍巖的震動破壞。在采用毫秒雷管進行控制爆破時，需要與循環階段中最大單段的允序裝藥量相比，并且應該少于它的控制量，在這一個范圍內，為了避免底板爆破時產生的影響恰好共同作用于底板眼同段產生的起爆而產生不必要的損失，我們將底板眼起爆的時間段分開。

3.2 施工保障

單個爆破間隔時間內來進行循環鉆孔，并且在施工之前都需對隧道炮眼的位置進行測量預算確定位置。在裝藥前要進行一定研究與計算。首先對所涉及炮眼的數據進行檢查，計算一定的參數，比如在鉆周邊孔時，孔口的位置應該選擇在距離開挖周圍的地方，并在其20cm 大約的地方處。其次，測量炮眼傾斜度﹑位置及炮眼深度，比如炮眼底要朝隧道輪廓線方向斜。再利用輔助工具高壓氣管通入眼底的方法將眼內的巖渣和水分吹出來，起到清渣和排水的作用，然后再裝藥，也要用精密的裝藥量控制在誤差之內嚴格裝填，起爆藥包的位置，放在眼底第二藥包，利用反向起爆的方法，讓雷管聚能穴指向眼口。

4 結束語

總之，隨著我國經濟的飛速發展以及地鐵淺埋暗挖技術的不斷發展與研究，帶動了城市化的進程。它的出現也會在交通建設中的應用范圍越來越廣，發揮著重要的作用，產生更大的效益。

參考文獻：

［1］李譽. 淺埋暗挖施工技術在地鐵工程中的應用［J］. 廣東科技，2009，06:180-181.

［2］楊昆. 淺談地鐵車站的淺埋暗挖施工法［J］. 中國新技術新產品，2015，01:139.