浅埋大断面地铁隧道施工技术研究

浅埋大断面地铁隧道施工技术研究

陈冲

西安市市政建设（集团）有限公司 陕西西安 710000

摘要：随着社会的发展，人们出行的交通工具不断的更新，地铁已经成为城市交通工具不可缺少的一部分。本文针对大断面地铁隧道施工技术进行介绍和要点进行分析，对施工过程中的难点提供相应的解决方式，为隧道施工工作能够顺利进行提供相关的参考。

关键词：浅埋大断面；地铁隧道；施工技术

引言：地铁目前是在城市修建速度最快、运量最多的轨道交通，电力牵引是行驶动力，大多数地铁轨道是地下隧道，隧道给地铁提供了行驶的空间，因而地铁隧道的施工为地铁能够正常行驶提供了一定的保障，地铁已是越来越多人出行方式的选择，合格的隧道施工建设也对乘坐地铁的人们提供了安全的保障。

1.大断面地铁隧道施工技术的介绍

1.1长距离水平冻结暗挖法

长距离水平冻结暗挖法需要进行待挖隧道现场的土质的具体情况，进行冻土试验之后算出土体冻结的物理力学指标。当冻结壁的厚度增加时，冻结壁的强度和其稳定性能也相对增加，利用冻胀和下沉量随着冻结壁厚度的增加而增加的原理，进行隧道的施工工作。因而在施工之前一定要科学合理的设置冻结壁的厚度，在施工过程当中，对长距离水平冻结管的管体连接方式不断的根据施工情况进行相应的改进。

1.2地表隔离技术

隧道和建筑物之间要设置合理的隔离桩，以保护周围建筑物、居民区的安全。隔离桩的设置能够降低地表下沉的2/3左右，因而为了保证建筑物的安全，需要尽可能减小建筑物由于隧道施工而产生的不利影响，在隧道和隔离桩之间增设钻孔浇筑桩隔离。隔离桩离隧道的距离越近，越起到安全保护的作用，当进行隧道施工时，隔离桩和隧道间距离缩减到一定程度时，周围的土体会有一定的干扰，隔离桩和楼房、隧道间的距离按照实际情况进行合理的设置。

1.3洞室开挖控制技术

在洞室进行开挖时，施工的工序必须按照相应的顺序进行，洞室应该先开挖大断面，但大断面的工序较为复杂，速度相对缓慢，因而可以在隧道上设置渡线段，先进性两侧的施工，在两侧施工完成之后再进行中间隧道段的施工。在施工过程当中进行相应的施工辅助措施能够加快施工速度，相关的负责人员应该在施工设计过程当中不断的进行创新，从隧道施工的全局性考虑，优化施工工艺，实时跟进施工状况，对相应存在的隐患或者产生的问题进行及时的解决。

2. 浅埋大断面地铁隧道施工技术要点

2.1模拟试验

模拟试验是科学试验的一种基本类型，它是在人为控制研究对象的条件下进行观察，保障施工能够有序的进行，它应用在多数的大型施工建设当中，对施工设计进行优化，确保施工设计的合理性。在施工之前对隧道设计进行模型模拟，最后可以根据模拟的情况决定该设计是否可以能用于实践，可以根据模拟情况，优化相关参数，隧道施工模拟试验能够合理科学的选择炸药品类、在施工过程当中是否会产生大量的变形等其他施工问题的预测，确保设计的实时度。模拟试验是利用计算机相关隧道施工模拟软件，预测隧道的施工情况。在设计之前需要对施工环境进行详细的考察，然后根据其土质、周边设施等选择施工方法，然后进行相关隧道的设计，隧道在施工过程中的相关参数、形状、位置等进行科学合理的设计，隧道设计图纸和工艺步骤完成之后才能够进行模拟试验。模拟试验完成之后在根据模拟情况优化技术，例如，地表隔离、洞室开完控制、渡线段的隧道开挖的合理设定相关参数、工艺步骤，为接下来的实际操作减少一些问题或者安全隐患^[1]。

2.2下沉控制

在开挖隧道的过程当中需要对隧道进行实时监控，当地表下沉时，实行相关的措施进行解决，严格控制下沉的速率和下沉的长度，防止隧道产生较大的形变或者坍塌事故，影响路面上的建设和施工工人的安全。爆破过程当中要进行规模和循环尺寸的控制，以免爆破过大造成地面下沉。栅格之间的间距不宜过大，在纵向处加链接筋，增加支护的刚度，及时进行回填注浆，确保支撑效果。隧道在施工的过程当中会产生一定的震波，对岩石的干扰较大，当地表沉降时，会影响路面和管线的情况，在施工过程当中为了减少下沉隐患，可以进行信息化施工，进行施工监测工作，在通过信息的反映，及时了解围石的稳定状况，保证施工的安全。在施工的过程当中，施工工人要严格按照要求进行布置监测点，每日进行一定频率的检测，及时的分析和整理现场状况，工程师进行相应的指导。可以利用智能化设备对沉降值进行设定，当地表沉降值超过最小安全范围时，进行警报，相关工程师立即采取相应的措施进行处理。

2.3参数优化

在开挖隧道时，相关参数的优化能够让后续的施工工作更加顺畅。在使用爆破炸药的过程当中，由于土质的湿度和硬度会影响爆破效果，所以在炸药选择时可以选用低爆速、抗水性好的爆破药剂品类，例如2号岩石乳炸药，在施工过程中尽量少用炸药，多布孔，能够较少施工成本的同时减少爆破危害性，爆破技术有多种类型，可以根据实际情况，综合选择，例如线性微震爆破技术和光面爆破技术可以结合使用。药卷尺寸、辅助孔等其他孔的设计应该合理科学，在挖的过程当中确保其精度，开挖循环进尺加深范围可以在10%-15%之间，掏槽孔的深度要比其他孔深10%，如使用线性技术，则在每米内使用0.4kg的爆破药剂，多分段，增大装药段的间隔，以便能够减少装药量、减少爆破应力波的产生、减慢爆破振动速度、频率，减少对围岩的损害。在测量开挖轮廓和炮孔位置时要确保其精度，钻孔前画出中线、水平线、轮空线。控制挖空的准确性。在隧道施工的过程当中，要实时监控隧道的情况，及时调整相关参数的大小，在出现过大的变形时，应该立即采取相应的保护措施，在施工的各个环节中，施工工人要按照相应的执行规程和要求进行，保证其施工安全和施工质量

^[2]。

2.4喷射混凝土

喷射混泥土之前需要挂网、安装支撑。挂网的材料可以采用HPE300φ钢筋焊接成网格，长宽200*200，挂网钢筋材料必须符合国家质量合格标准，焊接过程当中需要严格遵守规章制度，不可钝角太大。铺设安装网时，两张网之间搭建1-2个网格，网格要最大化的靠近岩墙，网格与锚杆和铁架焊牢固，在安装过程当中要确保整体结构受力均匀。在喷射混凝土的过程当中会产生风压，钢筋网要与固定件连接牢靠，保证在喷射混凝土时不晃动。系统锚杆长和直径要符合设计要求，根据锚杆的型号和围岩周围的具体情况准备钻孔，在隧洞道拱部165°范围内和后行洞隧道按照一定的间距呈梅花形设置。混凝土要分成两次喷射，喷射厚度在4-5cm，喷射完毕后封闭围岩，复喷是在初喷土层后进行加固喷射时要分区域由下向上、从无水到少水到有水执行，在喷射时喷头要与受喷面垂直，保持1.5-2m的距离，施工工人要根据喷射过程当中的具体情况进行调整。先喷钢架与围岩之间的空隙，后喷钢架和钢架的中间部位，保护层必须符合设计要求。在喷射前找到要喷面的下凹部分，然后缓慢移动喷头，每圈压前面半圈的速度，保证在喷射完之后喷射面的光滑程度，喷射回来的物质不能够再次用于混凝土的材料当中，喷射完毕进行区域洒水养护。

结论：综上所述，大断面地铁隧道施工技术决定了地铁是否能够安全运行，目前，随着相关专业人员的研发，施工技术方法有多种，施工单位需要根据施工地点的实际情况进行选择。在施工过程当中，为了能够保证施工质量需要对其技术进行相应的模拟，对参数进行优化、采取相应的措施防止地面下沉。

参考文献：

[1]张雯.大断面浅埋地铁隧道施工方法与应用[J].水利水电施工,2019(01):117-120.

[2]吴跃光.浅埋地铁区间大断面隧道施工风险与技术措施分析[J].施工技术,2019,48(07):85-88.