王瑞峰

【摘 要】當(dāng)前，國(guó)內(nèi)的地鐵建設(shè)已進(jìn)入了迅猛發(fā)展的時(shí)期，地鐵工程規(guī)模日益增大，作為百姓工程的地鐵建設(shè)也越來(lái)越受到社會(huì)的關(guān)注，盾構(gòu)作為當(dāng)今地鐵施工中較先進(jìn)且相對(duì)安全的工法而被廣泛應(yīng)用，但是，在實(shí)際的地鐵施工中，由于整條線路上的相關(guān)施工單位會(huì)比較多，具體施工工藝也比較復(fù)雜，這就對(duì)地鐵工程施工設(shè)計(jì)提出了更高的要求，基于此，本文就將對(duì)淺埋暗挖地鐵隧道設(shè)計(jì)及施工要點(diǎn)進(jìn)行分析探討。

【關(guān)鍵詞】地鐵隧道；淺埋暗挖；設(shè)計(jì)；措施

1、暗挖法施工原理及特點(diǎn)

1.1、暗挖法施工原理

暗挖法是針對(duì)松散且埋深較淺土層及軟弱破碎巖層的自立性，在保證地表完好的前提下利用豎井掘進(jìn)的施工方法?；谛聤W法的基本原理，淺埋暗挖法的施工控制要點(diǎn)是“勤量測(cè)、早封閉、強(qiáng)支護(hù)、短進(jìn)尺、管超前、嚴(yán)注漿”。淺埋暗挖法的核心是將圍巖本身形成支承環(huán)，然后再施行超前支護(hù)，將部分圍巖的自承能力調(diào)動(dòng)起來(lái)，避免地基沉降。淺埋暗挖法的開(kāi)挖方式有雙側(cè)壁導(dǎo)洞法、中隔墻法、單側(cè)壁導(dǎo)洞法、正臺(tái)階法等。應(yīng)該基于周?chē)h(huán)境條件、隧道斷面構(gòu)成、地質(zhì)條件等來(lái)選擇適宜的施工方法。

1.2、暗挖法施工特點(diǎn)

一個(gè)城市的地鐵一般都建在地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜的地段，并在城市的地鐵附近的建筑設(shè)施及交通狀況也是錯(cuò)綜復(fù)雜。因此根據(jù)常規(guī)，相關(guān)人員在實(shí)際工作中可以選擇特殊地段、有代表性的結(jié)構(gòu)物作為實(shí)際工程的試驗(yàn)段。經(jīng)過(guò)調(diào)研分析進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整城市地鐵隧道的設(shè)計(jì)以及施工的具體參數(shù)。城市地鐵的暗挖隧道施工會(huì)擾動(dòng)地表結(jié)構(gòu)，需要采用超前加固對(duì)地層進(jìn)行改良，科學(xué)的選擇相應(yīng)的開(kāi)挖工藝、以及實(shí)際布設(shè)剛性支護(hù)體系，切實(shí)避免在工作中，由于過(guò)度擾動(dòng)地表結(jié)構(gòu)，有效防止城市地表的沉降或者坍塌等問(wèn)題的出現(xiàn)，同時(shí)盡量的不妨礙城市路面通車(chē)，避免大范圍拆遷。

2、淺埋暗挖設(shè)計(jì)及施工技術(shù)應(yīng)用

2.1、大管棚超前支護(hù)施工

大管棚超前支護(hù)是一種在不對(duì)地表進(jìn)行破壞的前提下來(lái)鋪設(shè)地下管線的技術(shù)，它以一定的外插角在擬開(kāi)挖地鐵隧道的外輪廓周邊上鉆孔，將慣性矩大的鋼管以一定的間距進(jìn)行安裝，然后再注漿固結(jié)。它的工作原理是：為了讓拱頂形成加固的保護(hù)環(huán)，應(yīng)該施行管棚注漿；若超前管棚在沿隧道開(kāi)挖輪廓周邊位置較密，那么必然會(huì)大幅度降低隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)所承受的上部荷載。施工工序：開(kāi)挖支護(hù)的掌子面→搭建鉆孔的平臺(tái)→安裝鉆機(jī)→施行安裝管棚鋼管→鉆注漿孔→驗(yàn)孔→注漿操作→結(jié)束。大管棚超前支護(hù)往往具有較為明顯的作用，能夠?qū)﹂_(kāi)挖區(qū)域的巖土體起到加固作用，也能夠?qū)﹂_(kāi)挖過(guò)程中出現(xiàn)的地表位移、地表應(yīng)力進(jìn)行有效控制。

2.2、全斷面帷幕注漿施工

注漿孔成孔。各注漿孔的長(zhǎng)度、角度、精確位置可由設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行計(jì)算，施作注漿孔的順序應(yīng)為：先外后內(nèi)、先上后下，一個(gè)注漿孔完成后，那么就要在第一時(shí)間內(nèi)退出鉆機(jī)，然后再安裝注漿管，緊接著二次封閉工作面后再注漿；注漿。后退式分段注漿是最為常見(jiàn)的注漿方式，每完成一次退式分段注漿之前，都要填充加固所有注漿管。為了防止在注漿時(shí)出現(xiàn)隆起、裂紋，還應(yīng)該封閉處理工作面（施行網(wǎng)噴混凝土）。

2.3、隧道開(kāi)挖支護(hù)施工方

在地鐵車(chē)站施工前，務(wù)必要對(duì)施工區(qū)域內(nèi)的地下管線和地質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)探測(cè)，確定地下管線是否存在著障礙物，以及其精確位置，這樣一來(lái)，能夠避免對(duì)地下管線造成破壞。同時(shí)，隧道開(kāi)挖支護(hù)施工時(shí)，務(wù)必要基于中導(dǎo)坑法組織施工，施工次序是：將雙向隧道的中導(dǎo)洞開(kāi)挖及支護(hù)→隧道中隔墻→將中導(dǎo)坑橫撐予以恢復(fù)→對(duì)兩側(cè)導(dǎo)洞進(jìn)行開(kāi)挖及支護(hù)→兩側(cè)導(dǎo)洞二襯施工。

2.4、淺埋暗挖地鐵隧道設(shè)計(jì)實(shí)例分析

2.4.1、工程概述

某市6號(hào)線雙井站，緊鄰市CBD核心區(qū)。車(chē)站位于廣渠門(mén)外大街、廣渠路與東三環(huán)中路交叉口東側(cè)，與既有9號(hào)線雙井站T型換乘，9號(hào)線線路為南北走向、6號(hào)線線路沿廣渠路東西走向，9號(hào)線為2007年通車(chē)運(yùn)營(yíng)。為滿足全線總體工期要求，附屬結(jié)構(gòu)除兩換乘廳、1與3號(hào)出入口以及其他出入口、風(fēng)井等敞口部分采用明挖法施工外，均采用暗挖法施工。結(jié)構(gòu)橫斷面如圖1所示。

圖1雙井站雙層標(biāo)準(zhǔn)段橫斷面圖

2.4.2、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及原則

根據(jù)結(jié)構(gòu)所受的不同荷載組合，在計(jì)算中分別選用不同的安全系數(shù)，見(jiàn)表1。主體結(jié)構(gòu)計(jì)算按照平面應(yīng)變假設(shè)，采用荷載-結(jié)構(gòu)模型，通過(guò)Midas結(jié)構(gòu)分析通用程序進(jìn)行內(nèi)力分析。在結(jié)構(gòu)縱向截取基本計(jì)算單元，將三維空間結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化成二維平面框架結(jié)構(gòu)，按結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析模型，進(jìn)行各階段不同荷載組合內(nèi)力分析。

表1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度安全系數(shù)

2.4.3、結(jié)構(gòu)荷載法設(shè)計(jì)

由于雙層暗挖段在施工時(shí)，考慮到施工誤差，并結(jié)合中柱下底縱梁和邊條基按分層總和法計(jì)算的沉降量差異，我們認(rèn)為施工工況一邊樁與中柱發(fā)生了5mm的差異沉降，施工工況二邊樁與中柱發(fā)生了10mm的差異沉降。

3、強(qiáng)化地鐵施工設(shè)計(jì)的安全質(zhì)量措施

3.1、加強(qiáng)地鐵施工安全質(zhì)量管理

首先要做好前期的準(zhǔn)備工作。施工前，工程設(shè)計(jì)人員選擇路線時(shí)要在條件允許情況下，盡可能避開(kāi)有風(fēng)險(xiǎn)的地方，比如要避開(kāi)不良的水文、地質(zhì)條件等?？辈祀A段，要準(zhǔn)確把握好周?chē)牡刭|(zhì)條件，收集整理好各種資料。設(shè)計(jì)階段要準(zhǔn)確判斷周?chē)刭|(zhì)的穩(wěn)定情況，探測(cè)出不良地質(zhì)；要根據(jù)地鐵的相對(duì)位置跟管線，認(rèn)真分析管線跟情況及變化規(guī)律，監(jiān)測(cè)好工程進(jìn)展，對(duì)周?chē)ㄖ慕Y(jié)構(gòu)類(lèi)型、年代、設(shè)計(jì)和距離等都要進(jìn)行深入調(diào)查，為以后的施工提供全面的信息。

3.2、加強(qiáng)監(jiān)管

在施工建設(shè)階段，管理人員要加強(qiáng)監(jiān)管，監(jiān)管不力是引發(fā)安全事故的重要原因，必須要足夠重視。要建立健全安全施工質(zhì)量責(zé)任制度，落實(shí)各個(gè)環(huán)節(jié)的職責(zé)，為安全管理的落實(shí)提供保障，使安全管理的思想深入到各個(gè)施工環(huán)節(jié)中。要嚴(yán)格處理違規(guī)現(xiàn)象，不斷加強(qiáng)施工管理的執(zhí)行。要根據(jù)施工設(shè)計(jì)和具體方案制定施工任務(wù)方案，做好安全技術(shù)的交底工作，把安全管理真正落實(shí)到各環(huán)節(jié)、各分部。安全交底的內(nèi)容包括對(duì)各種施工設(shè)備的安全操作、安全防護(hù)和安全事項(xiàng)等。

3.3、加強(qiáng)施工管理人員的培訓(xùn)

要想提高地鐵施工安全質(zhì)量管理，必須要有符合管理要求的專業(yè)人員來(lái)完成。施工單位要把安全放在首要位置，加強(qiáng)對(duì)管理人員的要求。要樹(shù)立安全第一、以人為本的理念，管理人員要進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督和檢查；建立健全獎(jiǎng)懲激勵(lì)機(jī)制；加強(qiáng)信息化的應(yīng)用，提高管理人員的信息化管理水平；對(duì)管理人員進(jìn)行培訓(xùn)，不斷提高他們的管理水平和總體素質(zhì)。施工前就要對(duì)管理人員進(jìn)行安全教育和技能培訓(xùn)，施工中加強(qiáng)管理人員的監(jiān)管工作力度，明確安全施工的管理機(jī)構(gòu)和職能部門(mén)；施工過(guò)程中要加強(qiáng)各部門(mén)的協(xié)調(diào)配合，保證監(jiān)管工作的順利進(jìn)行。

總言之，隨著城市的繁榮發(fā)展，地鐵已經(jīng)成為世界上很多城市的主要交通工具，其具有安全性高、運(yùn)行穩(wěn)定性好、速度快等方面的特點(diǎn)，特別是在近些年來(lái)，我國(guó)較多非一線城市都已經(jīng)開(kāi)始逐步修建城市地鐵，以此切實(shí)帶動(dòng)了整體城市的建設(shè)發(fā)展步伐。而城市地鐵的具體施工設(shè)計(jì)的有效性因此成為備受關(guān)注的目標(biāo)。這就要求我們?cè)谝院蟮膶?shí)際工作中，要特別重視城市地鐵的施工以及設(shè)計(jì)的有效性，不斷優(yōu)化其設(shè)計(jì)及施工技術(shù)，通過(guò)加強(qiáng)其管理，來(lái)確保地鐵施工項(xiàng)目的安全。

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