地鐵施工中淺埋暗挖技術的應用

摘要：淺埋暗挖技術是指在距離地表較近的地下進行各種地下空間暗挖施工的一種方法，具有經濟性、安全性、適用性等優點，所以在軌道交通建設中得到了廣泛應用，是當前城市地鐵工程質量保障的關鍵技術之一。淺埋暗挖技術可有效改善地質環境，減少地表沉降等問題帶來的負面影響，保證地鐵施工的質量與安全。本文基于淺埋暗挖法技術的基本內涵與主要優勢，分析了地鐵施工技術中淺埋暗挖技術的應用，并提出了有效的應用措施，旨在提高地鐵淺埋暗挖施工的合理性。

關鍵詞：地鐵施工；淺埋暗挖；技術應用

DOI：10.12433/zgkjtz.20233247

隨著城市化建設的持續、穩步推進，改善城市的交通狀況、建立多維化城市交通體系，已成為加快城市建設步伐的重要工作。在土地資源緊張的城市，地鐵可充分利用地下空間，分擔與減輕地面交通壓力，滿足城市居民的出行要求，也是目前城市交通體系中非常重要的一環。隧道工程是地鐵建設中的主要施工項目，施工環境復雜、風險性大，若規劃不合理或施工技術選擇不當，很可能擾亂周邊環境，影響周邊建筑，或在投入使用后發生坍塌事故。淺埋暗挖技術是城市地鐵施工中較為常用的方法，隨著該技術的不斷推廣與應用，在一定程度上促進了城市的地鐵質量提升。在淺埋式隧道施工過程中，因其對地面土層的影響較大，在控制開挖進度、土體沉降量等方面需要確保其強度、穩定性和安全性，否則易產生沉降，對地下管線造成破壞，同時也會對地面建筑物造成一定的影響，導致地下結構在應力作用下發生變形。此外，由于軌道交通線路建設是一項相當復雜的交通系統工程，對軌道交通線路施工中各個方面的要求相當高，要求相關人員運用先進的科學技術與方法，不斷提高軌道交通線路施工的經濟效益與服務水平。

一、淺埋暗挖法的基本內涵與主要優勢

（一）基本內涵

淺埋暗挖是根據新奧法的原理研發出來的，主要是相對明挖法而言的，由于其擁有較高的穩定性，當前在很多工程中被廣泛采用。首先，在正式挖掘前，需要對各施工結構部分的圍巖進行加固處理，提升圍巖結構的承載性能，保證圍巖開挖后可以立即進行支護處理，并將整個結構封閉成為環形的形式，和圍巖組合成為穩定的支護結構體系，從而有效消除圍巖結構變形出現的安全隱患。同時，在挖掘時應做好隧道強度測量工作，并在此基礎上制定相應的施工方案。

通過注漿工藝讓施工部位的土壤板結，也可以采取其他模式進行隧道挖掘。這是因為地下水很容易引發地層下沉現象，從而對斷面穩定造成影響，因此，該方法要在無水環境中應用。與此同時，通過降水技術，避免地下水造成影響。

（二）主要優勢

淺埋暗挖在具體施工過程中涉及開挖、支護及加固環節，支護是應用淺埋暗挖法的一個關鍵環節，依托有效的支護施工環境，能在一定程度上提高支護的穩定性。相比以往采取的明挖法，淺埋暗挖的優勢如下：第一，操作簡單。在地鐵工程中應用這種方法，流程相對簡單，不僅降低了施工難度，還保障了施工進度，具有實用價值。第二，適應性較強。該方法能滿足不同的施工環境需求，其具備較強的適應性，在施工中表現出了良好的施工價值，尤其是在軟弱地質中的應用效果更理想。第三，較強的環保性。以淺埋暗挖法進行隧道施工，在技術應用過程中可避免出現粉塵等其他污染物，且消音作用明顯，能夠避免影響周邊的環境。

二、地鐵施工技術中淺埋暗挖技術的應用

（一）真空降水技術

在地鐵施工過程中，要挖掘隧道。根據施工圖紙，按照特定的路線采用專業的設備開挖地鐵隧道，是施工作業最基礎的內容。但是隧道掘進過程中經常會遇到一些問題，比如，當地下水位較高時，要降低隧道水位。在此過程中，既要保證沉降量，又要保證沉降面滿足施工要求。在地鐵工程中，一般采用真空降水技術，其原理是把需要降水量的地方封好，然后用泵抽取。在此過程中，抽水的水量會發生變化，原因在于土壤被覆土后會產生負壓力，地下水和土壤中的水分被抽走，使原地下水被吸走，土顆粒間的水汽減少，地下水位降低，顆粒間的空隙縮小。采用真空降水量技術時，應保證隧洞降水量不會出現回水現象，將水直接壓入井筒內，保證泵的輸送效率。

（二）輻射井降水技術

輻射井降水技術與真空方法有一致的目標，都是用來降低地下水位的。而不同之處在于，在應用輻射井降水技術時，通過鉆孔或爆破等方式開挖井底部的孔洞，并在下沉井壁上設置了抽水管道，以確保水能被抽到井中。淺埋法真空脫水法則主要針對黏土和泥沙層，因此，在施工中還應根據土層環境，保證合理、高效地使用真空沉降技術，才能實現建設目標。

（三）淺隧道支護技術

對于地鐵施工而言，對圍巖的穩定性及強度的要求相對較高。因此，在施工中需要對支撐技術進行合理應用。應用該技術施工時，支護的基礎荷載應大于全部基本荷載，在安全儲備設計上，可采用二次模筑襯砌，由初始支護和二次模襯共同承受特殊載荷。當圍巖強度不能滿足初始支護要求時，應采用拱架超前支護、加強圍巖、調動部分圍巖自承能力等措施。如果圍巖強度良好，只需要用錨桿掛網噴錨支護。二次成型襯砌屬于后端支撐，就是用襯砌臺車澆筑鋼筋混凝土，初期支護和后期支護的目的都是做好基坑施工，由封閉環和圍巖共同作用，從而形成封閉環狀的支撐系統。

（四）初次襯砌的回填注漿

在地鐵施工時，應根據設計文件中的相關內容合理配置漿體，將其注入初襯與圍巖之間的空隙，以此保證初襯與圍巖之間的密實度。除此之外，施工人員還應在施工現場通過灌漿、鋼管預埋等方式，加大對沉降量的控制力度。根據施工現場的實際表現，將拱形兩端設置為梅花形，并合理把握間距，提高整體結構的穩定性。當異拱結構成為閉環后，便可以回填灌漿。水泥或水玻璃具有較好的性能，可以全面保證回填的牢固性，所以一般都選用這兩種材料回填。除此之外，為了保證整體的灌漿效果，施工人員可以通過間歇式注漿提高注漿工作的緊實度。在條件允許的情況下，還可以使用注漿和靜壓交替的方式開展注漿操作，進一步提高注漿質量。

（五）二襯施工技術

二襯施工技術也是地鐵隧道施工中常用的技術之一。淺埋暗挖施工結束后，需要及時開展二次襯砌施工，讓施工范疇內的地層可以快速恢復到穩定狀態。在實際應用中可以分為以下三項內容：第一，對地鐵隧道地基進行有效處理，保證地鐵隧道防水層施工符合國家提出的一系列要求。第二，捆綁地鐵隧道鋼筋，進一步提高防水層的整體施工質量。第三，將臺車的模板設計安排在地鐵隧道防水層施工之后，然后澆筑混凝土。此外，因為地層剛度和初期支護剛度的相互作用會越來越強，所以需要進行二次襯砌施工。

（六）噴射混凝土技術

噴射混凝土施工技術在當前的隧道工程施工中應用廣泛，是一項非常重要的建筑施工技術。在實際的應用過程中，混凝土噴射可在很大程度上提高隧道結構及支護結構的穩定性，增強整體建筑的穩固性。對于噴射混凝土技術而言，在地鐵工程施工過程中，主要使用壓力槍對灌注細石混凝土進行噴涂。在噴涂過程中，要遵循均勻受力的原則。另外，該技術在天棚、墻壁、隧道內襯施工中也得到了廣泛應用。施工前，必須要將所用的工具和材料準備好，將石子、水泥、水及砂按照相應的比例配比，壓力槍在高壓空氣條件下，在混凝土表面或巖石表面充分噴涂。

（七）遠程監測

為了解地鐵施工狀況，需要對淺埋暗挖技術實施應用監測，分析隧道是否存在異常，以及時采取修補措施保證地鐵的穩定性。科學測量與嚴格監控地鐵工程，第一時間掌握工程的支護強度、結果精準性等，避免發生不必要的安全事故。與此同時，通過專業的檢測方式對地鐵工程進行監控量測，應對可能存在的風險隱患問題，可確保隧道工程施工過程中的高質量、標準化運用，有利于提高施工技術選擇的合理性，如此不僅能為施工過程提供科學指導，還可為竣工驗收提供充足、可靠的資料。

三、地鐵施工技術中淺埋暗挖技術的應用措施

（一）不斷完善施工方案

對于地鐵建設工程而言，高質量的施工方案是施工質量的關鍵。如果施工方案不夠科學、合理，那么在具體的施工過程中，必定會影響整個地鐵施工的建設效果。因此，在地鐵施工技術中應用淺埋暗挖法施工技術，需要在作業前，根據工程現場情況、隧道圍巖結構特點、周圍建筑物地下環境、相關建設標準等，確定最佳的施工方案，選擇合理的支護方式，保證隧道施工順利進行。在編制方案的過程中，要全面分析淺埋暗挖技術的應用情況，以及可能引起地面沉降的各種因素，并以此確定施工方法，全面考量其中的細節，運用更有效的手段對這些影響因素展開控制，為地鐵工程施工奠定良好的基礎。

（二）加大監督管理力度

在地鐵施工中應用淺埋暗挖技術時，為了讓地鐵隧道的施工質量得到最大限度的保障，施工單位應進一步加大對整個施工過程的監督力度，并采取合理的管理方式對各類施工工作進行有效管理。為此，管理人員應對施工方案進行全面審核，對其各項內容仔細推敲。首先，把握地鐵施工工作中的重點及難點問題，并制定合理的管控方案。其次，管理人員應管控施工人員的施工行為，全面提高施工效率。再次，施工人員應對整體的施工工序進行合理管控，使不同施工環節緊密銜接，有效保障地鐵施工質量。最后，對于一些較為特殊的工序，應加大監督及管理力度。例如，焊接工作應交由一些專業技術過硬的人員完成，焊接人員應做好滿焊操作，防止漏焊影響隧道整體結構的完整性。

（三）做好地鐵隧道的前期清理工作

地鐵施工期間，要重點對環境中的老舊設施和長期無人維修的地下管線工程進行探索。針對淺埋暗挖技術的環境需求，開展環境清理工作，規劃每個地鐵隧道所承載人員的規模、數量，并根據承載能力，擴大清理地鐵隧道地理環境的具體要求，從而最大程度上減少環境中的灰塵和懸浮物，對環境進行控制。此外，在前期清理工作中，應規劃技術應用范圍，處理好影響施工的環境因素，以此增強淺埋暗挖技術的應用效果。

（四）改良土質結構

由于地鐵施工所在地的土質結構狀態對其安全與穩定影響較大，為了有效避免地面沉降問題，需要改良土質結構。在改良土質結構時，首先要對隧道所經過的地質條件進行綜合評估與分析，然后對地鐵周邊土質結構的加固，全面解決沉降問題。在加固過程中，還要采用灌漿技術，具體的操作模式應結合施工特點加以選擇。

四、結束語

目前，我國不少城市為了緩解交通壓力，紛紛開始建設地鐵等軌道交通設施。可以說，地鐵已經成為目前最快捷的城市交通工具，是人們出行的首選。綜上所述，淺埋暗挖技術得到迅猛發展，具有諸多優勢，在地鐵施工技術中已經得到廣泛應用。淺埋暗挖技術的應用可以提高整體的施工質量和效率，而為了解決以往隧道施工中的難點，減少地鐵施工對地表交通及人民正常生活、工作造成影響，要把握淺埋暗挖技術的應用要點，將其優勢充分發揮出來，以進一步提升促進地鐵施工質量，保障地鐵交通安全。

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