城市地铁浅埋暗挖隧道临近施工理论与关键控制技术

城市地铁浅埋暗挖隧道临近施工理论与关键控制技术

王金城

北京城建道桥建设集团有限公司北京市100021

摘要：关键性控制技术的充分应用，将能够有效增强地铁浅埋暗挖隧道施工的整体质量，促进地铁工程能在规定工期内按时完成。本文主要是从城市地铁浅埋暗挖隧道施工实例分析入手，针对临近施工的基本情况进行全面充分的说明和介绍，并提出了一些城市地铁浅埋暗挖隧道施工过程中减少临近施工变形情况的关键控制技术。

关键词：城市；地铁工程；浅埋暗挖隧道；临近施工理论；控制技术

1.前言

城市化建设脚步逐渐加快，城市基础设施建设工作取得了良好的发展成果。地铁工程作为城市交通枢纽，对于人们的日常生产生活，城市经济建设具有十分重要的意义和影响。在实际进行地铁工程建设施工的过程中，浅埋暗挖隧道很容易出现一些地表变形过大的情况，这样就会影响到工程建设的实际施工效果，需要对其进行全面有效的控制，积极采用良好的方式和手段加以控制。

2.城市地铁浅埋暗挖隧道施工实例分析

北京地铁19号线，是北京地铁一条南北向大站快线，全长60余公里，因此站距较大，线路分两期建设，即一期工程和二期工程。其中一期由丰台新宫至海淀牡丹园，长约22.4公里，设计时速120km/h，已于2015年底开工建设，预计2020年底通车。二期工程尚处于规划中，主要是包含南北两方面的规划线路：第一，北边规划线路为：主线为海淀牡丹园-上清桥-昌平沙河高教园站；支线为花虎沟站-清河火车站-中关村软件园。第二：南边规划线路为：主线为新发地站-芦求路站；支线为新宫站-南苑站。19号线穿越的线路较长，势必会经过城市中的较多建筑区，针对该工程段进行全面有效施工建设的过程中，需要积极采用临近施工理论，并发挥关键性控制技术的作用和优势，充分保证其施工质量，最大限度的增强工程施工水平。

3.临近施工的基本情况分析

3.1临近施工内涵

临近施工，主要是指新建结构物临近相对既有结构物施工，并且新建结构物施工不会对相对既有结构物的功能造成不良影响[1]。这种施工方式，主要是针对相近结构物之间的施工情况进行有效分析和研究的，在现实施工情况中具有较强的应用效果，但是就具体工程实践来说，临近施工理论方面的研究还较为薄弱，无法全面充分的为具体施工建设工作提供细致的指导。

3.2临近施工的类型分析

在开展临近施工建设工作的过程中，其主要是能够从两方面进行划分研究：一方面是针对临近施工的周边环境进行分类，其主要是从城市建设的情况出发，将其分为了重要周围边境和一般周边环境两个方面。另一方面则是对临近施工的穿越方式方面进行分类，这样能够划分为新建隧道临近既有线施工、新建隧道临近新建隧道和新建隧道临近既有环境体施工这三个方面[2]。

3.3临近施工安全性评估工作

在开展临近施工作业的过程中，地铁浅埋暗挖隧道施工工作面开挖过程中，地层会出现一定的变化。当临近既有环境体施工的时候，容易产生一定的风险等级，在判断风险等级的过程中，主要是从既有建筑物受到的危害和影响方面进行分析的，在开展具体临近施工工作的时候，需要针对周围环境和建筑物的各方面情况进行一般评估，确定出风险等级，并根据这些等级情况，确定出需要注意的施工事项[3]。

4.城市地铁浅埋暗挖隧道施工过程中减少临近施工变形情况的关键控制技术分析

在开展城市地铁浅埋暗挖隧道施工工作的过程中，为了有效降低临近施工出现的变形问题，需要有针对性的采用一些切实有效的控制技术。

4.1全面分析和评价临近施工沉降和变形的影响因素

北京地铁19号线某段区间施工过程中采用的是浅埋暗挖法施工的双洞双线隧道，总共的里程范围为右DK24+907.208——DK26-168.506，右线全长1258.302m。该隧道宽为6.7m，高为6.8m，从该区间隧道埋深和围岩地质情况进行分析，能够发现该隧道拱顶基本处在了强风化泥岩和粉质黏土之中，属于V级围岩。从层次分析法的理论出发，结合大量的工程实践经验，能够针对当前浅埋暗挖隧道具体施工过程中地层出现变位情况的最优化控制评价层次结构模型进行合理建立，该模型中主要是针对地质条件、隧道施工情况、施工环境以及工程造价情况进行全面分析和评价。首先，对于地质条件来说，其主要是针对隧道上覆地层性状、围岩性状以及地下水条件进行分析和总结的。其次，对于隧道具体施工情况来说，其全面的分析了覆跨比、隧道结构形式、隧道结构施工情况以及施工技术条件等方面的具体内容。再者，就是全面研究浅埋暗挖隧道施工的周围环境，重点分析了近接建筑物和不明孔洞等不良环境体[4]。

4.2临近施工变形最优化控制技术

针对城市地铁浅埋暗挖隧道施工变形情况进行有效控制，具体的控制技术重点主要表现在两个方面：第一，浅埋暗挖法施工的变形控制。第二，中间地层方面的变形控制。针对这两方面情况采用最优化控制技术的过程中，需要做好以下几个方面的工作：首先，确定好隧道结构型式。从隧道施工的实际受力和变形情况出发，选择出最为合适的结构型式，当前地地铁工程建设过程中多是采用一些马蹄曲线形断面结构，而如果施工现场条件较为复杂的时候，选择平顶直墙形也能够起到良好的施工效果。其次，需要选择合适的隧道施工方法。按照施工方法引起的变形情况进行分析，从小到大依次为PBA方法——中洞法——侧洞法——眼镜法——CRD法——CD法——临时仰拱正台阶法——环形开挖留核心土正台阶法——普通台阶法[5]。在实际开展浅埋暗挖隧道施工的过程中，需要根据城市地铁的实际条件，选择最为合适的施工方法，这样才能够有效保证施工质量，减少由施工方法选择不当引发一些施工失误的情况，当前很多地铁区间隧道建设时候采用正台阶法的情况较多，而在地铁车站的部分则多是采用了中洞法和侧洞法方面。再者，需要控制好中间地层方面的施工技术。改良和控制好浅埋暗挖隧道中间地层方面，采用一些注浆加固或者冻结的方式，能够有效提升中间地层的稳定性和可靠性，从而为开展后续的施工建设工作，提供良好的前提条件。具体能采用一些隔断控制技术，这项技术主要是包括了地表锚杆、钢管桩、钻孔灌注桩、连续注浆墙以及搅拌桩等方面的施工技艺，能够从具体环境条件出发，有效控制好强烈影响区的建筑物[6]。

5.城市地铁浅埋暗挖隧道过程中的管理措施

为了有效降低城市地铁浅埋暗挖隧道施工的变形情况，需要针对具体的临近施工环节进行全面有效的管理，保证其能够在严格管理措施下，充分按照施工规范和标准开展具体施工作业。设置专门的施工监管小组，选派专门人员针对具体的施工作业环节进行全面控制和管理，针对施工过程中出现的问题，及时加以应对和处理，最大限度的保证施工过程的质量。

6.结束语

地铁建设施工工程，在当前城市建设发展过程中占据的比重逐渐加大，保证城市地铁工程的建设施工质量，是最为基本的施工标准和原则。在具体开展城市地铁施工过程中，采用浅埋暗挖的施工方法，容易出现一些地层变形的情况，尤其是临近施工的过程中，很有可能会影响到周围建筑物的情况，对此，需要积极采用切实有效的关键控制技术。全面分析和评价临近施工沉降和变形的影响因素，有针对性的采用一些优化控制技术，能够有效提升城市地铁浅埋暗挖隧道施工的质量，并且还需要注重采用一些施工管理措施。

参考文献

[1]陈清波.谈地铁浅埋暗挖法施工对邻近管线的影响与控制[J].工程技术：引文版：00002-00002.

[2]周诚，周少东，林涛，等.城市地铁隧道区间浅埋暗挖施工地表沉降控制研究[J].施工技术，2011，40（19）：70-74.

[3]李晓东.浅谈城市地铁浅埋暗挖隧道工程中超前地质预报的分级和TSP203系统的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2012（31）：129-130.

[4]林志艺.浅谈城市地铁浅埋暗挖隧道拱顶砂层超前预注浆施工技术应用[J].工程技术：文摘版：00296-00296.

[5]邓本举.浅谈复杂地层条件下城市地铁区间隧道浅埋暗挖施工技术[J].科协论坛，2013（2）：16-17.

[6]孙敏，冯海军，郭树勋.软弱地层大断面浅埋暗挖隧道施工技术探讨[J].城市建设理论研究：电子版，2013（15）：1087-1087.