浅埋暗挖地铁隧道施工技术与风险研究

浅埋暗挖地铁隧道施工技术与风险研究

刘廷东

（ 四川能投建工集团有限公司 四川 成都 610000 ）

摘要：随着经济和科技水平的快速发展，浅埋暗挖地铁隧道施工技术常用于城市地铁隧道开挖施工中，有效地加快了城市地铁建设。本文首先论述了浅埋暗挖地铁隧道施工技术的特点，然后分析了多种浅埋暗挖地铁隧道施工技术方法，最后围绕浅埋暗挖地铁隧道施工技术在实际施工中面临的种种风险，提出了针对性的风险控制措施，以供参考。

关键词：浅埋暗挖；地铁隧道；施工技术；风险控制

引言

在经济飞速发展的今天，城市化进程明显加快，地铁凭借着自身的应用优势成功跻身于城市交通网中，相应的施工过程受到广泛的关注。现阶段，地铁建设过程中实际采取的施工技术成为了热议的话题。为了满足各方主体的实际要求，需要重视科学手段的应用，以此满足高质量、高难度的地铁建设需要。浅埋暗挖法可以在施工过程中凸显出自身的价值，彰显出实际的利用效果，对于城市地铁施工发挥出不可小觑的作用。

1浅埋暗挖法的基本概述

1.1浅埋暗挖法的原理

此类施工技术是对新奥法基本原理的沿用，借助于先柔后刚复合式衬砌新型支护结构体系，在初期支护阶段，重点将全部基本荷载设计承担下来，二次模筑衬砌则起到了良好的安全辅助作用。在使用该方法进行施工时，设计和施工的阶段均涉及多种辅助工法，对于周边围岩的加固有着积极的影响，同时还能适当地强化部分围岩的实际承载力。借助于不同的开挖手段，实现有效的支护处理，打造出封闭成环的模式，保证围岩和支护结构联合起来，形成联合支护体系。

1.2该技术的应用现状

为保证经济效益和社会效益的目标同步实现，应该积极地重视城市建设速度的加快程度，若是反映出交通拥堵的问题，应该采取合理的措施及时地解决。在地铁项目建设阶段，传统的修建方式如明挖法和盖挖法等，均表现出一系列弊端，如占地面积较大、管线交叉等，直接地影响到正常的城市交通。浅埋暗挖法可以适当地规避上述的问题，同时还能为交通畅行提供可靠的保障，其更适合运用至交通繁忙、地下管线密布的城市街区，地铁项目的修建更是将其作为主要的施工手段。此类施工方法在较弱的地层中，考虑到围岩本身的承载力有限，为适当地规避地面建筑物和地下管线承受的破坏力，应该考虑地面沉降量的合理控制。初期支护应该保证刚度标准，同时还要重视支护及时、到位，合理地减小围岩变形造成的承载力。

2此技术的应用特征

2.1影响较小

浅埋暗挖法在实际运用的时候，多是在地下进行，对于地上交通不会产生任何的干扰，在建成之后可以适当地缓解城市的交通压力。在运用该技术的时候，不会涉及较多的大型机械设备，因此保护了周边地质和水文环境，同时也不会干扰到居民的正常生活，造成噪音污染问题。浅埋暗挖法多是人为操作，适当地规避了机械设备对于地下管线造成的破坏问题，可以在最大的程度上确保管路的完整性。

2.2适应性强

此施工技术在实际运用的时候，能够对多种断面结构进行相关的处理，收获较为理想的施工成果。此类方式能够对规则断面结构形状合理化地控制起来，适当地优化相应的断面结构，保证其完整和可观。运用此类施工技术，可以对断面结构形状实现科学的调整，保证施工过程的可靠性和灵活性。

2.3实时掌握

在具体施工的阶段，能够实现动态化的控制，借助于先进的监测系统，实现具体信息的采集与处理，保证地质情况及时掌控；运用合理的举措，实现科学的操作，由此提升相关的工作效率和质量。

3城市地铁施工技术中浅埋暗挖技术的应用

3.1竖井施工阶段

浅埋暗挖法重点是运用至第四纪软弱地层，通过正台阶法和单侧壁导洞法等落实具体的建设行动，在地铁项目建设阶段较为常见。竖井是地铁项目施工中较为重要的竖向坑道，也可视为一条重要的通道，关系着隧道的出渣以及进料，同时为人员的出入提供便利。竖井的设置阶段，应该重视其基本的位置，分析断面的形状和尺寸等，了解相关的要素是否符合施工标准。选择适宜的位置施工，由此为施工全过程提供保障，同时对管线的保护提高警惕。

3.2超前预支护施工阶段

重视对超前预支护工作的关注度，保证其真正地发挥出理想的支护效果，以免后续出现任何的质量问题和隐患，威胁到施工人员的生命安全。应该适当地规避可能出现的变形问题，采取合理的防范措施，加强检验与维护。超前预支护涉及内容较多，操作过程较为烦琐，在管棚以及超前小导管注浆的阶段，需要重视效果的可靠性和合理性，以此为后续工序的开展清除障碍。还应对超前预支护的围岩条件加以分析，做好合理的判断与分析，保证更好地维护相关的工作顺利落实。

3.3台阶法

台阶法是一种比较典型的隧道开挖方法，在当下城市地铁隧道开挖中有着较为广泛的应用。这种施工方法非常灵活，有着比较强的适用性，一般在采用其他开挖方法前，都会采用这种开挖方法作为“打底”。但在实际采用这种施工方法时，如果实际制作的台阶比较多，将会对岩层带来更大的扰动，因此要结合实际，做好台阶数量的控制。一般在上下台阶之间需要以掌子面稳定情况为依据，其间要做好核心土的预留工作，土壤高度需要控制在140-160cm，长度应控制在100-150cm，同时土的两侧到边墙的距离应保持在80cm左右。在实际作业时，应遵循以下施工工序。一是要设置超前支护，并先对上断面进行开挖，在此基础上，还需要做好支撑安装和混凝土喷射处理。二是进行下台阶开挖，做好初步支护，最终封闭形成环状。三是在隧道中做好防水施工，整个施工过程应分段进行，最后还需要进行二次衬砌混凝土的浇筑。

3.4中隔壁CD法

中隔壁CD法是一种浅埋暗挖地铁隧道施工方法，将隧道分为两个断面，一般左右两边各一个，每侧均需要先采用台阶法，从隧道顶部开始进行开挖，一直开挖到底部，后续再进行爆破作业，其间需要注意对临时的中间隔离墙做好必要的保护。这一施工方法的工序如下：一是要采用超前小导管，向地层中注浆，做好地层加固处理，然后采用台阶法，做好左侧导洞的开挖，在开挖完成后，需要进行初期支护，比如喷射混凝土，并对拱脚架设锁脚锚管，然后继续开挖左侧导洞下台阶，一直挖到仰拱设计的标高，并做好临时支护；二是进行右侧导洞开挖，同样采用台阶施工方法，后续也需要开挖到下台阶至设计标高，做好初次支护；三是在初次支护的背后进行注浆加固，并将之前设置的临时支撑拆除掉，注意要分段拆除并做好防水层铺设，仰拱需要做好回填施工；四是断面的顶部与边墙需要进行二次衬砌，并注重做好防水层施工，最后进行注浆加固，完成内部结构的施工。

3.5注浆加固处理阶段

该步骤的具体落实应该将带孔小导管视为中心，以此完成基本的注浆操作，确保支护结构可以更加的稳固，由此达到较为理想的注浆加固的目标。在具体操作的过程中，应该结合着地层条件加以分析，选择适宜的浆液，同时考虑浆液的基本数量和质量等，做好科学的分析与判断，保证应用效果优良，以免因填充不符合标准影响到支护结构的稳定程度。

3.6地层（掌子面）开挖阶段

在此工序中，多是采用人工或者是辅助机械的手段落实开挖的工作，借助于超前预支护的操作过程，使得结构部分的处理更加到位。通过科学的人为处理，保证维护地铁工程的有效支撑和保护，彰显出地表沉降问题的有效控制成果，应该注意的是，开挖的顺序必须要严格地依照设计要求展开。

3.7钢拱架的处理阶段

在掌子面的开挖符合一定的要求之后，需要落实好钢拱架的安装工作。其主要是在喷、锚以及网支护中强化基本承载力的构件，因此应该在完成了基本的开挖工作之后，完成有效的架设处理，确保短时间内能够及时地喷射一定量的混凝土加以覆盖，促使喷射的混凝土和钢拱架能够有效地受力，稳步提升相应的承载力，促使承载力本身的增长速度大于土体压力的增长速度，让安全施工的全过程得以保障，钢拱架通常需要和超前支护联合使用。

4浅埋暗挖地铁隧道施工风险控制

4.1工程地质与水文地质条件引起的隧道施工风险控制

在采用浅埋暗挖地铁隧道施工技术时，工程地质与水文条件可能引起施工风险，人们需要采用以下措施对风险加以控制。施工前，要做好施工场地考察，尤其是场地具体的地质情况，应提前做好勘查，并以此为依据，采取预防措施，比如提前准备紧急施工的材料和安全防护用具等，以便在发生紧急事件时及时应对。如果施工段的围岩强度不足，施工时应注意做好超前预支护，例如，可以采用超前小导管注浆工艺进行加固。

4.2近接条件下引起的施工风险控制措施

一是做好地层加固，并结合实际地质条件，落实预支防护措施。如果临近区域还有建筑物分布，应注重对其做好补强加固，提高建筑物的承载力，将隧道开挖的影响降至最低。二是在实际进行隧洞开挖时应选择分段开挖方式，并注重提升开挖的针对性，比如先开挖远离建筑物的一侧，再开挖另一侧。同时，应注意缩减钻孔的深度，每个孔洞要适当减少装药量，尽可能降低实际施工对周围建筑物的扰动影响。三是在采用短进尺施工的过程中，要进一步加强对循环进尺的控制力度，在实际布置炮孔时，应选择线形布置的方式，同时采用加强炮孔堵塞、在临近建筑物附近开挖减振孔等措施，将爆破产生的振动降至最低。

结语

浅埋暗挖地铁隧道施工技术是地铁隧道施工中一种比较常见的技术。在具体实施过程中，人们需要了解浅埋暗挖地铁隧道施工技术的特点，明确其具体施工方法，同时加强施工技术风险控制，充分发挥浅埋暗挖地铁隧道施工技术的作用，推动我国地铁建设实现更好的发展。

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作者简介：

刘廷东（1980一）男，汉族，土木工程本科，应用经济学硕士研究生，高级工程师，主要从事城市轨道交通建设安全质量管理工作。