地鐵淺埋暗挖施工技術分析

張培龍

陜西建工第五建設集團有限公司

地鐵淺埋暗挖施工技術分析

張培龍

陜西建工第五建設集團有限公司

地鐵通道的施工時，不僅受到地質的情況，而施工項目周邊的環境情況也會影響到地鐵建設的施工，其中還有地上地下的建筑物、管線等許多其他的不定性因素，這會對施工項目能否順利實施產生風險，這也是必須熟練要全面掌握地鐵通道的施工技術，不僅是在施工工法的選擇以及施工的風險研究等，也需要有利于施工的安全性，避免一切安全事故的發生。在當今暗挖技術是施工通道的主要方法之一，因此必須要加強對通道暗挖技術的研究以及控制周邊建筑物沉降和暗挖通道合理的設計方案。本文則通過對某地鐵的通道工程為案例進行對淺埋暗挖技術的相關探討以及應用，希望對后期的地鐵工程提供一定的幫助以及借鑒。

淺埋暗挖；地鐵通道；施工技術

引言

隨著地鐵建設的不斷發展，地鐵施工技術也隨之快速發展。通過實踐工作，講述了淺埋暗挖施工技術在地鐵車站中的應用，包括全斷面帷幕注漿施工、通道開挖支護施工。

1 淺埋暗挖法施工原理及特點

1.1 淺埋暗挖法施工原理

淺埋暗挖法是針對松散且埋深較淺土層及軟弱破碎巖層的自立性，在保證地表完好的前提下利用豎井掘進的施工方法。采用淺埋暗挖法施工需要注意兩點問題：一是要求開挖面具有一定的自立性和穩定性，二是禁止帶水作業。該施工方法適用于軟地層近地表隧道的暗挖施工，應用剛性復合襯砌作為基本支護結構。施作前有一個前提，即要求超前加固、處理軟弱地層。它以施工監測為手段，并以此來指導設計和施工，保證施工安全，控制地表沉降。

1.2 淺埋暗挖法施工特點

①城市地鐵通常建在地質條件復雜的地段，而且地鐵附近的建筑設施及交通狀況錯綜復雜。按常規，可選擇特殊地段以及有代表性的結構物作為試驗段。經過調研分析進一步優化調整地鐵隧道的設計及施工參數。②淺埋暗挖隧道施工會擾動地表結構，需要采用超前加固對地層進行改良，選擇科學的開挖工藝，布設剛性支護體系，避免過度擾動地表結構，防止地表沉降或坍塌，同時盡量不妨礙路面通車，避免大范圍拆遷。③淺埋暗挖法可以靈活應用在各種斷面形式（單線、雙線及多線、車站等）和變化斷面（多層斷面、過渡段等）中，且應用效果良好。

2 淺埋暗挖技術在地鐵通道施工技術中的應用

2.1 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，大部分橋墩荷載在通道暗挖前轉移到鋼管樁上，進而傳遞到受暗挖通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通道外的地基中。(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。

2.2 通道淺埋暗挖技術的施工方法和支護方法

①需要根據具體的圍巖的狀況，采取臺階法、CD法、CRD法等不同的土方開挖方式進行施工。②需要做好先護后挖，保證密閉支撐，在挖掘施工的過程中，挖與封閉要相互結合。此外，還要采取超前注漿，選取注漿的材料采用水泥漿或是水泥水泥玻璃雙液漿來鞏固圍巖的結構。或者還可以采取化學注漿的方式來加固地層，在進行挖掘。③襯砌要及時封閉成環。在補襯灌注的時候，要盡量的減少時間的同時還需要保證形成封閉環，從而保證通道的安全。④要勤量測。堅持監控量測資料進行反饋指導施工，是淺埋暗挖法施工的基點，所以地面、洞內都要埋設監控點，通過這些監控點可以隨時掌握地表和洞內土體各點因開挖和外力產生的位移來指導施工。在施工的過程當中，應該嚴格做到淺埋暗挖法十八字方針:管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測。結合施工地點的具體地質的情況進行綜合的分析，合理運用。

2.3 全斷面帷幕注漿施工

圍巖較好的適合采用全斷面法，為了盡量避免對地層的擾動次數，在采取局部注漿成孔保證地層加固后，隨之就需要把注漿管安裝，隨后馬上進行第二次封閉工作面，封閉完工作面后再次注漿，為了有效控制注漿過程中出現隆起、裂紋，要對工作面進行封閉處理。由于全斷面開挖法最大的優勢是具有足夠大的作業空間，這就表明在施工時可以使用機械設備作業，使用機械化作業可以有效提高施工速度，節省施工時間，降低工程成本投資。

3 淺埋暗挖施工地層變形機理以及控制法

在通道開挖的過程中必然會出現應力集中的現象，從而造成地層的壓縮變形后增大地表的下沉，并在沒有得到有效的支護措施時，應將通道周圍的土體將向開始施工挖掘空間的移動。地表下沉量的大小是跟施工的工藝、支護的參數以及施工的方法有關系，而且在施工的過程中，還會在含礫底層的條件下受到底層失砂、失水等一系列的因素的影響。控制底層變形需要增大支護的剛度，還要減少暴露的時間。還要及時支護控制地下水的流失來減小地表的下沉。不僅要重視初次支護，還要重視小導管注漿的有效作用。采取綜合的治理并且控制地表的沉降措施，采取注漿堵漏的方式降低底層的固結沉降，加固地層從而減小底層的壓縮變形，底層的整體下沉也可以根據增加初次支護的剛度及時的形成封閉的結構從而得到相應的控制。

結束語

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。但是，要使淺埋暗挖技術不斷深入發展和得到廣泛應用，還有許多課題尚需深入研究，。本文在研究地鐵施工工程過程中所做出的討論主要是圍繞降水與止水帷幕施工、淺埋暗挖地鐵下穿天橋施工及既有地鐵的專題進行的技術分析，當然關于地鐵淺埋暗挖施工技術的其他論題仍待我們去研究。

[1]高興江.地鐵淺埋暗挖施工技術分析［J］.江西建材，2013(08).

[2]趙春梅.試論地鐵淺埋暗挖施工技術［J］.建筑施工，2015(13).