王健　周鑫

摘 要：隨著我國城市化進程的不斷加快，地鐵建設的規(guī)模也逐漸擴大，暗挖法施工更加廣泛地應用到地鐵建設中。暗挖結構對周邊的環(huán)境影響極小，但是施工風險卻很大，這就對施工提出了更高的要求。作者就結合相關的地鐵工程建設，對其暗挖法在車站與隧道建設中的應用進行了分析。

關鍵詞：暗挖施工；地鐵建設；施工技術

我國傳統的地下鐵道建設多為明挖法、蓋挖法，但是這些方法往往受到特殊環(huán)境限制，這時就會采用地鐵暗挖法。地鐵暗挖施工技術是最新發(fā)展而來的技術，施工過程較為復雜，但是在車站與隧道的建設中都有很好的應用，能夠滿足周邊環(huán)境對地鐵建設的要求，符合地鐵施工的要求。

1 暗挖法在地鐵車站施工中的應用

1.1 大、小管棚超前支護

為了保證地鐵站建設開挖的安全，保護地下管線，預防砂層坍塌，車站在建設時可以選擇大、小管棚進行超前支護。管棚采用直徑108mm、壁厚5mm的無縫鋼管，管身上鉆有6mm～8mm的孔，以梅花形布置，孔距分布均勻，約為30cm[1]。注漿時，選用改性水玻璃漿作為材料，受注漿壓力0.2MPa～0.3MPa的限制，工程在注漿時需要選用水泥砂漿，漿液配比1∶1∶1。注漿過程中，受注漿壓力的作用，漿液沖開封片，沖液順勢進入粉細砂層中。

小導管的注漿則采用段段推進的方式，注一小段漿，就開挖一小段，這里需要強調的是導管間的距離需要嚴格控制在33.3cm，水玻璃漿在注漿時需要控制PH在2～4間，只有這樣才可以保證大、小管棚的超前支護滿足地鐵車站的建設要求。

1.2 上下兩步臺階開挖

地鐵建設中的粉細砂土層多比較密實，但是自穩(wěn)能力較差，無法形成自然的應力拱，這樣就很容易造成大面積坍塌。因此，為了避免這種情況的發(fā)生，地鐵車站的建設工程可以選用上下兩步臺階開挖的方式，這樣既能保證掌子面的穩(wěn)定，也能保證施工安全。上臺階需要事先預留核心土，坡度控制在1/3左右[3]。下臺階的土體則要保證坡度在1/6。在輪廓拱腰處開挖時采用倒坡形式，首先在下臺階掏槽開挖，為這個部位的側墻提供支護，而后再開挖剩余的土體，這樣能夠最大限度地避免塌方，確保施工的安全。

1.3 土體位移監(jiān)測

地鐵車站建設多為換乘車站，而換乘車站所處的環(huán)境又相對比較復雜，因此在采用暗挖技術對地鐵車站進行施工時也比較難以進行，特別是在施工過程中，無法避免地就會造成施工通道周圍的土體發(fā)生不同程度的水平與豎向位移[2]。這就要求工程人員需要在施工過程中布設土體的分層沉降測點和土體的水平位移測點，隨著施工的進行，對土體位移進行監(jiān)測，這樣便可以及時了解地鐵車站暗挖技術的施工對周圍土體的影響程度，同時工程人員還需要對監(jiān)測結果進行分析，對工程的施工技術進行優(yōu)化。

2 暗挖法在地鐵隧道施工中的應用

在地鐵的隧道建設中，經常會遇到隧道貫穿河流的情況，在這樣的情況下施工，對地鐵工程本身就是一個巨大的挑戰(zhàn)，因此可以選用暗挖技術進行施工，確保工程的可行性與安全性。

2.1 圍堰導流

選用暗挖技術建設地鐵隧道，既可以確保工程的順利進行，也可以保證工程的質量，圍堰導流就是其中的具體應用。由于該隧道工程受河水流的影響，在施工過程中需要先疏干上、下游圍堰之間的存水，這樣可以在一定程度上減少隧道拱頂土層的含水量，更加有助于施工，但是這里需要強調的是圍堰導流的時間需要在特定的季節(jié)完成，最佳方案是在河流枯水期和暗挖隧道開挖前1個月左右施工，這樣才可以確保圍堰導流發(fā)揮其真正的功能，為地鐵隧道建設的后期工作打下堅實基礎。

2.2 雙排小導管超前注漿加固

在地鐵隧道開挖到河道的加固段后，為了保證施工質量，在拱頂需要采用雙排小導管超前注漿加固。超前下層小導管采用φ32的小導管，注漿也采用改性水玻璃漿液，至于超前上層小導管也與超前下層小導管相同，采用φ32的小導管，注漿采用超細水泥-水玻璃漿液，注漿加固固結范圍外輪廓需要控制在2.0m左右，這樣能夠保證地鐵隧道的安全[3]。

2.3 合理控制回填注漿的壓力

在確定注漿材料后，便需要在一定壓力下進行回填注漿，回填注漿需要克服管道阻力以及土體與初期支護之間的空隙阻力，如果注漿壓力過大，很容易引起初期的支護變形。在回填注漿時常會采用注漿泵，注漿處的壓力需要控制在0.3MPa～0.4MPa，注意不能超過0.5MPa。

3 暗挖法地鐵施工技術的改進

3.1 粉細砂地層加固

地鐵建設中的粉細砂土層多比較密實，但是自穩(wěn)能力較差，無法形成自然的應力拱，這樣就很容易造成大面積坍塌，如果周邊有水，粉細砂土層甚至會出現流砂現象，這在暗挖法施工時要格外重視控制。在對粉細砂層開挖時，工程應盡可能避免使用有毒的化學漿液，采用預注酸性水玻璃加固土層的方法對暗挖法進行優(yōu)化，這樣更能保護環(huán)境。

對于固砂前期的注漿，施工人員需要控制其壓力在0.15MPa，此時的固砂效果最為理想。后期的施工過程，工作面可以設置一個30cm～40cm厚的止?jié){墻，并把注漿的壓力提高到0.8MPa，這樣得到的固砂體單軸抗壓強度可以達到0.5MPa，符合地鐵開挖的要求[2]。采用這個方式進行開挖，往往會在施工過程中造成砂層剝落至小導管，這時小導管就可以起到支護作用，即便如此小導管每隔1m就要施作一環(huán)，這樣工作面就需要更厚的止?jié){墻，這個止?jié){墻在注漿結束后還需要鑿除，這樣會嚴重影響地鐵建設施工的進度，對工程造成一定程度的損失。

隨著我國近幾年長管棚技術的快速發(fā)展，可以應用此技術對暗挖法施工技術進行優(yōu)化，一次性就施作較厚的止?jié){墻，同時提高注漿壓力，對原有的漿液配比進行改良，這樣粉細砂層加固的問題就可以得到較好的解決。

3.2 大管棚施工

地鐵暗挖施工往往是建立在工程周邊復雜的環(huán)境之上，地面有建筑物，地下有各種管線，這些因素都限制了暗挖施工的效果。因此，可以采用大管棚超前支護法對工程周邊的建筑提供保護，同時還可以控制地表下沉。就目前暗挖法在地鐵工程中的應用情況來看，大管棚超前支護法已經取得了一定的進展，但還是需要不斷優(yōu)化。

由于在地鐵施工過程中會不斷改變格柵形式，這樣在超挖部分就需要采用二襯混凝土回填，這對于人力、物力都是很大的挑戰(zhàn)，會造成大量的資源浪費，且耗時較長，這對于地鐵建設工程是極為不力的。因此，可以對大管棚施工進行優(yōu)化，就我國目前的地鐵暗挖法中大管棚施工情況來看，我國多采用直徑150m的長管棚，經過反復應用已經取得了一定的經驗，今后的發(fā)展方向將會向60m左右的大管棚發(fā)展，這樣的大管棚在實際的施工操作中可以更加地便捷，降低施工過程中的復雜程序，在保證工程質量的前提下，節(jié)約人力物力，從而提高地鐵工程的經濟效益。

4 結束語

地鐵作為城市中最為理想的交通方式，是未來城市交通的關鍵核心，其建設也是城市工程的重要項目。暗挖法技術的應用可以為環(huán)境復雜的地鐵工程提供可行性，無論是地鐵車站還是地下鐵路隧道都可以采用暗挖法技術，這樣既可以保證地鐵施工的安全與質量，也可以控制施工的成本，這從經濟角度來看具有積極意義。

參考文獻

[1]曹振.西安地鐵盾構施工安全風險評估及施工災害防控技術[D].西安科技大學，2013（12）：43-44.

[2]宋宜容，陳廣峰，夏世龍，等.暗挖法地鐵施工測量與反饋技術[J].鐵道工程學報，2010（03）：28-31.

[3]梁希福，徐靜濤，常彥榮，等.地鐵施工中的監(jiān)測技術與安全風險管理[J].北京測繪，2009（01）：12-16.