地铁隧道施工中浅埋暗挖技术的运用

地铁隧道施工中浅埋暗挖技术的运用

薛祥林

中铁三局集团桥隧工程有限公司四川成都610036

摘要：现阶段，我国的经济发展的十分的迅速，地铁隧道施工的建设也越来越快。地铁建设随同地质情况却各不相同。国内浅埋暗挖工法特殊地层单洞双线隧道中已得到成功运用，通过分析超前加固、开挖时空顺序、台阶长度等工艺在保证施工安全、质量和控制地层沉降中发挥的作用，确定同类地层中的工艺参数，完善浅埋暗挖的理论体系，更好地应用工程实践。本文结合实际工程实施的具体情况，对其施工方案，关键技术的解决进行阐述和探讨。

关键词：地铁隧道施工；浅埋暗挖技术；运用

引言

地铁在施工的过程中，需要根据不同的地理环境以及地质条件选择具体的施工技术，而浅埋暗挖技术由于在我国发展的时间比较长，且相对较成熟，所以该技术在我国地铁施工中使用较为广泛，深入分析地铁施工所在的地质条件情况，并且制定出符合实际环境的施工方案，能切实提高我国地铁工程的安全性以及质量。从操作数据上不断提高质量水平，从根本上建立浅埋暗挖技术的管理系统。地铁施工的过程中不仅仅要充分考虑地质条件对于工程质量的影响，同时还应该考虑该技术施工的过程中，是否存在渗漏的现象。如何才能有效避免发生渗漏现象或者是避免渗漏现象的出现，是确保地铁工程安全性的重要因素。此外，地铁施工过程中还应该充分考虑到是否会对周边居民带来影响，尽量避免噪音，严防对生态环境的影响。地铁施工技术不但要保证综合经济效益，还应该提高工程质量，保证在设计期限内可以正常的使用。

1浅埋暗挖技术的概述

浅埋暗挖技术即矿山法，是结合土质具体情况而定的一种合理的隧道施工方法，该技术最早由王梦恕院士首次在军都山隧道—黄土段实施应用。而后中铁十五局集团在广深港地铁施工时也成功采用了此方法，这是属于中国人自己研究的满足中国发展现实状况的隧道修建方法，主要是借鉴新奥法基本原理与理论，根据施工现场具体情况，总结出相对完善的、涉及地铁隧道修建的理论与实践操作方法。浅埋暗挖技术与新奥法间有不少相似点，但二者的差异为浅埋暗挖技术更适宜用到松散土介质围沿条件的开发城市，隧道埋深≥隧道直径，建修时应用偏小的地表沉降，且无噪音污染，不管哪种尺寸及断面形式的隧道洞室均适用。我国地大物博，地铁隧道建设规模与复杂性更是位居世界首列，进一步认识与了解浅埋暗挖技术，使该技术得到推广应用，可使施工质量得到保障。

2浅埋暗挖的特点

浅埋暗挖技术是一种一边挖掘一边浇注的技术，而浅埋暗挖技术最突出最明显的就是埋藏浅。由于施工距离地面较近，施工时对地层的损失也会明显的造成地面的移动以及对周围造成影响。这不仅会对施工过程中的支护、排水、灌浆等技术提出较高的要求，同时也增大了施工的难度。而浅埋暗挖技术的原理就是利用了土层被挖掘后短时间的自稳能力，在这段短时间内采用适当的支撑措施。让围岩以及土层表面形成密贴型的薄壁支护进而减小地层沉降的技术施工方法。而该技术在城市施工中也得到了较为普遍的应用。浅埋暗挖根据开挖方法的不同，又分为台阶法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法等不同的开挖方法，施工中坚持“超管前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭和勤测量”的18字方针施工原则。而该技术的主要特点则是动态设计以及施工信息化相结合的施工方法，同时还建立了变位以及应力监测的系统进行施工监测，还强调了施工技术中的支护的重要性以及用研究、创新的方法对地层进行加固，并采取钢筋网构拱架在施工过程中进行支护。而浅埋暗挖技术应用广泛，在北京、广州、深圳、成都、南京等多个地区的施工中得到推广采用。并建立起很多具有特色的地铁隧道，它不仅在地铁隧道上得到了广大的应用，在大跨度的车站建设、地下车库以及过节的人行横道和城市道路隧道等工程建筑中得到了广泛的应用。

3地铁隧道施工中浅埋暗挖技术的运用

3.1隧道浅埋暗挖技术施工以及支护措施

（1）施工前，首先应该分析围岩的具体情况，然后选择台阶法、CD法、CＲD法等不同的土方开挖等进行工程施工；（2）首先应该进行支护，支护完成后，才能进行后续挖掘施工，保证施工环境的密闭效果。除此之外，还应该积极的运用超前注浆的方式进行施工，此过程中通常使用的水泥浆或者是水泥玻璃双浆，从而提高围岩结构的稳定性，或者使用化学注浆的施工方式进行施工，从而有效的提升整个工程的稳定性，当稳定性指标满足工程要求之后即可进行挖掘；（3）衬砌要及时封闭成环。补灌施工中，应该加速施工并且保证形成封闭环，以确保隧道安全性。

3.2真空降水技术

地铁隧道处于城市交通主要干道的下方，每天的交通流量非常大，地铁隧道主要是穿过了粉质的粘土、安山岩、淤泥质粘土、风化安山质凝灰岩等土层。一般会对洞口主体采取加固的措施，保障施工的安全和环境的保护，其地铁的8号线的浅埋暗挖段含水层渗透系数非常小，实施常规的管井降水进行管理，但是其中弱透水层中的饱和水和含水层残留的水不能得到及时的疏干，给暗挖的带水工作造成了一些安全隐患，针对此种状况，一般是采用真空深井降水。这种施工方法主要是结合管井抽水和真空泵，再利用真空泵在管井内产生的真空，或者是水平井内产生的真空，提高地层中水涌入管内的速度，提高降水的效果，通过真空降水技术，可以大范围的疏干含水层的地下水，基本疏干粉土层的水分，特别是饱和水，显著少于常规管井的降水，虽然两种技术引起的地面沉降相差不大，但是经过沉降观测显示，真空降水技术与常规的管井降水相比，效果更佳。

3.3辐射井降水技术

在应用浅埋暗挖技术进行地铁隧道工程的施工时，辐射井降水技术也是经常用到的一种降水技术，该技术可以最大程度的降低隧道中的水位。相比于真空降水技术而言，该技术的最大的不同就在于施工过程中需要在隧道中插入一个直径相对较大的井，并且要在井壁结构上植入一些引水、排水管道。这样一来，可以确保抽水管道中的水流可以进入到井中。之后，再使用一些大功率的抽水泵把大井中的水进行集中的抽出。对于辐射井降水技术而言，其优点主要体现在可以使用小管道把小水量汇集起来，这样一来就节省了水泵的安装与使用数量，同时也有效的提高了水泵的利用率。因而，在目前的地铁隧道施工中，浅埋暗挖技术中的辐射井降水技术有着较为广泛的应用。同时该技术的应用成本较低，效果更加明显。

3.4回填注浆的初次支衬

对于回填效果来说，主要受到混凝土自身质量和喷射混凝土的密度等因素的影响。在第一次支衬工作之后，结构会与土地之间形成一定的空隙，并且会导致地面沉降问题的出现。因而，为了有效的降低沉降问题的发生，施工现场需要进行灌浆钢管的预埋工作，并且拱形两端位置要做成梅花形状，它们之间的距离要保持在3~5m一道。仰拱结构形成闭合环形后，施工人员要从背后进行相应的回填灌浆工作，并且在进行液体的填充工作时，最好选用水泥与水玻璃的混合材料。同时，施工过程中最好使用间歇式的注浆方法进行，进而可以在最大程度上确保注浆工作的紧实效果。另外，注浆与静压工作要采取交替的方式进行，以提升注浆工作的施工质量。

结语

综上所述，在地下空间进行建设时，浅埋暗挖技术的优势很显著，其超前的支护技术和防水的新型技术，有利于整个施工工程质量的提高和安全的保障。但是这个过程仍然存在着一些弊端，施工速度受到限制，劳动力强度非常大，机械化程度不够高，而且还受限于施工队伍的技术水平和表面地层结构。因此，在应用浅埋暗挖技术的时候，还有不少问题值得探讨和深入分析，尤其是地铁浅埋暗挖技术的支护技术、结构防水技术、地面沉降的控制技术等管理措施需要细致的标准化设计，进而提高地铁隧道施工质量和水平。

参考文献

[1]钟安涛.砂卵石地层浅埋暗挖地铁隧道施工关键技术[J].四川建材，2017（11）：162~163.

[2]王亮，袁东.浅埋暗挖施工技术在砂性地层地铁隧道施工中的应用[J].四川水泥，2016（10）：37+50.