代志堅(jiān) 宋立民

摘 要：為保證城區(qū)下地鐵施工工程中大型暗挖洞群的順利完成，對(duì)施工過(guò)程中的各項(xiàng) 施工工藝進(jìn)行研究是必要的。本文主要對(duì)復(fù)雜環(huán)境下地鐵暗挖洞群施工過(guò)程中的各項(xiàng)施工技 術(shù)、施工流程和關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行探討，為今后類似工程的成功實(shí)施提供了借鑒。 關(guān)鍵詞：復(fù)雜環(huán)境；地鐵；暗挖洞群；施工工藝

一、前言

隨著我國(guó)城市發(fā)展速度的加快，城市交通擁堵問(wèn)題已經(jīng)成為我們急需解決的重要問(wèn)題之 一。為了保證城市交通擁堵現(xiàn)象的順利解決，有效利用城市地下空間資源，修建地鐵是一個(gè) 有效的科學(xué)方法。在城市地鐵建設(shè)的過(guò)程中，地鐵洞群的開挖面積較大、施工情況也相對(duì)復(fù) 雜，以往使用的明挖施工會(huì)對(duì)交通的正常運(yùn)行造成影響，同時(shí)還會(huì)破壞市區(qū)環(huán)境。因此，我 國(guó)地鐵施工中目前最常用的施工方法是暗挖施工，即首先對(duì)軟土層進(jìn)行加固處理，然后根據(jù) 復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)地面沉降和施工安全的控制。但是，地鐵暗挖洞群的施工工藝比較 復(fù)雜，尤其是面對(duì)復(fù)雜的施工環(huán)境，這就必須保證各個(gè)施工環(huán)節(jié)的精確，這里我們對(duì)復(fù)雜環(huán) 境下地鐵暗挖洞群施工過(guò)程中的各項(xiàng)施工技術(shù)、施工流程和關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行探討。

二、復(fù)雜地質(zhì)條件下地鐵的施工技術(shù)方法。

復(fù)雜地質(zhì)條件下，地鐵的整個(gè)修建過(guò)程中大體包含地鐵隧道的施工技術(shù) 地鐵車站的施工技術(shù)以及地鐵修建過(guò)程中的其他輔助施工技術(shù)，其中地鐵隧道的施工和 地鐵車站的施工技術(shù)方法相差不多。不同施工過(guò)程中的不同施工技術(shù)都具有其獨(dú)特的特點(diǎn)， 并且分別適用于不同的地質(zhì)條件，以下本文將明確闡明在復(fù)雜地質(zhì)條件下地鐵施工的不同技 術(shù)方法： 復(fù)雜地質(zhì)條件下地鐵隧道的施工技術(shù)方法。 在地鐵隧道的修建過(guò)程中，通常在無(wú)人無(wú)交通及管道線路較少的區(qū)域采用明挖法進(jìn)行施 工，但是由于此種施工方法對(duì)周圍環(huán)境及人群的影響很大，所以在比較復(fù)雜的地質(zhì)條件下通 常不被采用。目前我國(guó)地鐵隧道修建中，通常采用淺埋暗挖法和盾構(gòu)法兩種方法進(jìn)行施工， 此兩種施工技術(shù)方法可以有效適應(yīng)不同的復(fù)雜地質(zhì)條件，所以在我國(guó)地鐵的修建過(guò)程中被廣 泛使用。 淺埋暗挖施工技術(shù)方法。此種施工技術(shù)方法是由中國(guó)人自行研究發(fā)明的，又被稱為礦山 法，具有優(yōu)點(diǎn)是能夠以較小的地表沉降來(lái)完成地鐵隧道的修建。淺埋暗挖法適用于城市地鐵 隧道修建時(shí)，松散土介質(zhì)圍巖的施工環(huán)境下，隧道直徑大于等于隧道深埋的地質(zhì)條件下，并 且能夠在施工過(guò)程中靈活運(yùn)用。 淺埋暗挖法實(shí)質(zhì)是一種邊開挖邊澆注的施工技術(shù)方法，除了適用于松散土介質(zhì)圍巖的情況外，還適用于砂卵層、淤泥質(zhì)及粘性土層等復(fù)雜的地質(zhì)條件。由于在進(jìn)行地鐵隧道修建時(shí)， 利用土層在開挖過(guò)程中短時(shí)間的自穩(wěn)能力，適時(shí)適當(dāng)?shù)膶?duì)其采取支護(hù)措施，從而形成密貼型 薄壁支護(hù)結(jié)構(gòu)的不開槽施工技術(shù)方法，與此同時(shí)淺埋暗挖施工方法還建立了屬于自身的應(yīng)力 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并有效的將劈裂注漿法應(yīng)用到施工過(guò)程中，從而在地鐵隧道施工中被廣泛應(yīng)用。 例如廣州地鐵 號(hào)線及上海地鐵 號(hào)線在進(jìn)行隧道修建時(shí)，都曾采用淺埋暗挖施工的技術(shù)方法。 盾構(gòu)施工技術(shù)方法。盾構(gòu)施工是一種既能支撐地面土層壓力，又能實(shí)現(xiàn)在地層中推進(jìn)的鋼 筒結(jié)構(gòu)。隨著盾構(gòu)施工方法在地鐵隧道修建過(guò)程中的廣泛應(yīng)用，目前我國(guó)據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)已有多臺(tái)盾構(gòu)機(jī)，盾構(gòu)施工方法適用于既有堅(jiān)硬巖石又有軟弱土質(zhì)、富含流沙或斷裂等復(fù)雜地質(zhì)的地鐵隧道修建中。 盾構(gòu)施工方法的具體操作如下，首先在進(jìn)行盾構(gòu)施工前，修建一豎井，然后再豎井內(nèi) 安裝盾構(gòu)；其次是在盾構(gòu)在地層中每推進(jìn)一環(huán)距離，就立即的在盾尾的支護(hù)下現(xiàn)澆一環(huán)襯砌， 同時(shí)向一環(huán)襯砌外圍的空隙中壓注水泥砂漿；最后盾構(gòu)的再次推進(jìn)由一環(huán)襯砌來(lái)承擔(dān)，并將 挖出的土體通過(guò)豎井運(yùn)送出來(lái)。如此循環(huán)推進(jìn)，來(lái)實(shí)現(xiàn)地鐵隧道的修建。

三、復(fù)雜環(huán)境下地鐵暗挖洞群施工工藝介紹

（一）開挖方法的選擇

通常情況下，一般的山嶺隧道可以使用正臺(tái)階法進(jìn)行施工；而對(duì)于城市和城市附近區(qū)域 可以采用上臺(tái)階分部開挖的方法或者短臺(tái)階開挖方法；大斷面城市以及山嶺隧道可以應(yīng)用單 側(cè)壁導(dǎo)坑法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法或者隔墻臺(tái)階法進(jìn)行施工；城市內(nèi)各個(gè)地鐵車站的建設(shè)、地下停 車場(chǎng)的建設(shè)等跨度較大的隧道則采用側(cè)洞法、柱洞法或者中洞法。對(duì)于隧道斷面較大時(shí)最好 不要使用全斷面開挖的方法。實(shí)際施工過(guò)程中要盡量避免對(duì)周圍巖石的擾動(dòng)情況，這時(shí)最好 使用掘進(jìn)機(jī)或者人工開挖。如果必須要使用爆破進(jìn)行開挖時(shí)，要盡可能采用弱爆破、短進(jìn)尺 的爆破方式，并對(duì)爆破震動(dòng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。

（二）支護(hù)方式

暗挖施工隧道一般采用復(fù)合式的襯砌。支護(hù)時(shí)主要包括三種情況：

1、初期支護(hù)承受全部負(fù)荷，二次支護(hù)作為安全儲(chǔ)備；

2、初期支護(hù)與二次支護(hù)共同承擔(dān)全部負(fù)荷；

3、初期支護(hù)作為臨時(shí)支護(hù)設(shè)備，二次支護(hù)承受全部負(fù)荷。

（三）洞內(nèi)輔助施工

通常情況下可以按照如下程序依次進(jìn)行施工：上半斷面留核心土環(huán)形開挖噴射混凝土封閉開挖超前錨桿或超前小導(dǎo)管支護(hù)超前小導(dǎo)管周邊注漿設(shè)置臨時(shí)仰拱深孔注漿加同及堵水長(zhǎng)管棚超前支護(hù)注漿。

（四）洞外輔助施工

根據(jù)施工場(chǎng)地的實(shí)際地質(zhì)情況可以對(duì)管棚超前支護(hù)，地表錨桿或地表注漿加固，凍結(jié)法 固結(jié)地層，降低地下水位法等幾種洞外輔助施工技術(shù)有選擇的使用或同時(shí)使用。

（五）滑樁法扣拱施工技術(shù)

滑樁法在暗挖洞群的施工過(guò)程中具有支護(hù)強(qiáng)、分塊小和斷面小的優(yōu)點(diǎn)，因此是暗挖施工 中控制沉降的最有效方法。滑樁法扣拱技術(shù)包括初支扣拱與二襯扣拱兩種，下面我們分別進(jìn) 行介紹：

1 、初支扣拱

首先對(duì)拱部的土體進(jìn)行超前注漿加固，并在粉細(xì)砂地段的每榀格柵處設(shè)置導(dǎo)管，導(dǎo)管間 距離和導(dǎo)管長(zhǎng)度則需要根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)需要進(jìn)行設(shè)置；開挖過(guò)程中要設(shè)置臨時(shí)的中隔壁和扣 拱，其它地段則需要按照實(shí)際情況對(duì)主拱開挖次數(shù)進(jìn)行確定。主拱開挖時(shí)要將導(dǎo)管壁破除， 破除部分要盡可能的小，然后去除導(dǎo)管格柵鋼架鋼筋，對(duì)于主拱初支范圍內(nèi)的導(dǎo)管則要盡量

保留。接下來(lái)需要安裝格柵鋼架，一般使用螺栓將角鋼和邊拱格柵進(jìn)行連接，并回填注漿管 噴射混凝土，首先對(duì)兩邊的未填滿部分進(jìn)行噴射，然后再對(duì)拱部混凝土進(jìn)行噴射。初支施工 過(guò)程中要求格柵鋼架的焊接應(yīng)用雙面搭接電弧焊的焊接方式。鋼架焊接完成以后要在水平地 面上進(jìn)行試拼，以保證誤差最小化。

2 、二襯扣拱

首先對(duì)初期支護(hù)進(jìn)行基面處理，然后使用砂漿抹面找平，鋪設(shè)防水層后在防水板上焊接 二襯背后注漿管。在進(jìn)行邊墻和拱部二襯鋼筋綁扎時(shí)要注意防水層的保護(hù)，防止鋼筋頭對(duì)防 水層造成破壞，鋼筋焊接時(shí)還要使用防火板將防水層擋住，并由下向上分層進(jìn)行混凝土灌注， 兩側(cè)則同步進(jìn)行，這樣可以避免造成腳手架的側(cè)壓?jiǎn)栴}。

四、結(jié)論

目前，地鐵暗挖施工技術(shù)在城市地下隧道修建過(guò)程中發(fā)揮了重要作用，不僅保證了地面交通不發(fā)生中斷和地下管線的正常使用，還有效避免了對(duì)周圍環(huán)境造成的污染。因此，在城 市地下停車場(chǎng)、地下過(guò)街道、地下市政管線等工程中得到了廣泛的應(yīng)用。但是，我們也要注 意到暗挖施工的缺點(diǎn)，例如成本高、施工慢、粉塵較多、高水位地層防水困難、勞動(dòng)強(qiáng)度較大、機(jī)械化利用程度不高，以及施工效果受施工人員技術(shù)素質(zhì)影響等。因此，地鐵暗挖洞群施工技術(shù)還需要進(jìn)行更深入的研究。

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