王　琳 / 中鐵三局集團(tuán)天津建設(shè)工程有限公司

淺埋暗挖地鐵車站的安全風(fēng)險控制技術(shù)

王琳 / 中鐵三局集團(tuán)天津建設(shè)工程有限公司

在地鐵施工中，若采用明挖大揭蓋的方法，那么往往會對地面商業(yè)、交通造成嚴(yán)重干擾，并會對環(huán)境造成破壞，而淺埋暗挖法以處理、加固軟弱的地層為前提，在地下施行各種地下暗挖施工的方法，實(shí)踐證明，施工效果較佳，文章首先闡述了淺埋地下工程基本概念，然后簡述了淺埋暗挖新技術(shù)在地鐵隧道施工中的應(yīng)用，最后對淺埋暗挖施工技術(shù)的安全控制要點(diǎn)進(jìn)行了討論。

淺埋暗挖；地鐵車站；安全風(fēng)險；控制技術(shù)

前言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷加快，城市地鐵不斷增加，對地鐵車站施工技術(shù)的要求也在不斷提高，為了能保證地鐵的正常運(yùn)行，不影響人民的安全出行，淺埋暗挖地鐵車站的安全風(fēng)險控制技術(shù)是非常重要的。

一、淺埋地下工程基本概念

（一）淺埋隧道的定義

1.鐵路隧道。對于單線或雙線隧道洞頂埋深小于：Ⅵ級圍巖35～40m，Ⅴ級圍巖18～25m，Ⅳ級圍巖10～14m，Ⅲ級圍巖5～7m，為淺埋隧道。

2.城市地鐵。覆跨比H/D在0.6～2.5m時為淺埋，在0.6m以下時為超淺埋。

（二）淺埋隧道特點(diǎn)

埋深淺是淺埋隧道的顯著特點(diǎn)。施作地鐵隧道難免引起地層損失，繼而導(dǎo)致地面小幅度移動，嚴(yán)重影響了周邊環(huán)境的正常秩序，鑒于此，應(yīng)適當(dāng)提高開挖、支護(hù)、襯砌、排水、注漿等工序的技術(shù)指標(biāo)施工難度。

2.3淺埋地下工程的施工方法

目前業(yè)界常用盾構(gòu)法、蓋挖法、明挖法和淺埋暗挖法施作地鐵隧道。表1按照“場地占用情況、斷面、深度”等幾個維度，總結(jié)了各種工法的的優(yōu)缺點(diǎn)。

二、淺埋暗挖新技術(shù)在地鐵隧道施工中的應(yīng)用

（一）工程概況

這一地鐵隧道工程的上方就是該城市交通量比較大交通主干道，有1230.45m雙線米的區(qū)間長線，且為14～18m的線間距。隧道需要穿越含礫粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、安山巖等構(gòu)成的土層。處于施工安全和環(huán)境保護(hù)等考慮，應(yīng)加固洞口的土體。

（二）淺埋暗挖技術(shù)的應(yīng)用

1.隧道淺埋施工與支護(hù)方法。

第一步，先依據(jù)工程具體情況與圍巖現(xiàn)狀，將單、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法與留核心土開挖法加以采用。第二步，當(dāng)與松散的圍巖相遇，進(jìn)行開挖時，就應(yīng)從上到下分部挖掘，并先護(hù)后挖使密閉支撐有保證，要做到挖與封閉結(jié)合開展挖掘過程。并且，還要進(jìn)行超前注漿，應(yīng)選用水泥漿或者水泥玻璃作為注漿材料，使圍巖的結(jié)構(gòu)得到鞏固；也可以化學(xué)注漿使地層得到進(jìn)一步加固再進(jìn)行開挖。第三步，及時襯砌能封閉成環(huán)。當(dāng)進(jìn)行補(bǔ)襯灌注期間，必須最大限度減少時間，并且能使封閉環(huán)形成有保證，才可使隧道的安全保持好。第四步，流砂預(yù)防工作。對隧道里流砂流泥問題的解決，地下水能合理處理。施工過程需要做到“防、排、截、堵”與工程地質(zhì)情況有機(jī)結(jié)合，再進(jìn)行綜合分析，以便能運(yùn)用合理。按照隧道標(biāo)準(zhǔn)面開展施工時，要針對施工環(huán)境進(jìn)行上下臺階法的運(yùn)用，核心土應(yīng)于上臺階時預(yù)留好，并于下臺階時及時放坡處理，要保持3∶1以內(nèi)的適當(dāng)坡度。

2.初次支襯回填注漿。

因為混凝土自身質(zhì)量與噴射混凝土密度所產(chǎn)生的影響，空洞可能于初次支襯與土體之間出現(xiàn)，地面沉降容易產(chǎn)生，從有效控制沉降的目的出發(fā)，就要進(jìn)行灌漿鋼管的預(yù)埋，梅花型要按照每道3～5m設(shè)置在拱頂和拱腳的兩側(cè)。當(dāng)仰拱成環(huán)之后，再開始背后回填灌漿，最好是選擇水泥和水玻璃雙液漿進(jìn)行注漿液，可采用間歇式注漿來保證回填的密實(shí)度，同時，應(yīng)交替進(jìn)行注漿和靜壓。

3.隧道二襯施工技術(shù)。

隧道的標(biāo)準(zhǔn)面的確定應(yīng)采用定型的模板。要以直線段的施工進(jìn)度和曲線段的半徑影響為依據(jù)，按9m+3m的形式進(jìn)行模板的設(shè)計，當(dāng)于直線段開展襯砌施工之時，其長度控制在12m，要進(jìn)行曲線段施工時，施工應(yīng)去掉3m，而采用9m的長度。其施工步驟具體是：基面處理——仰拱防水層施工——仰拱鋼筋的綁扎——仰拱混凝土的澆筑——拱墻防水層的設(shè)計——拱墻防水層的綁扎——臺車模板——拱部混凝土的澆筑；應(yīng)用定型鋼模板來進(jìn)行混凝土澆筑仰拱，采用絲杠來連接中間，盡量達(dá)到凈空。要以施工工序的相關(guān)要求為依據(jù)，可從兩端一次向橫通道方向開展二襯的施工，主要目的就是要保證正常開展運(yùn)輸和各個工序的施工。到最后，需要對防水層施工加以注意。應(yīng)有一道防水層設(shè)置在初次支襯和二襯之間，一般應(yīng)用的防水板應(yīng)控制的厚度、長度和寬度分別為1.5mm、3m，和2m。同時要把緩沖層留在防水板和初次支襯之間，無紡布要多使用。應(yīng)于緩沖層做好一定數(shù)量暗釘圈的預(yù)設(shè)，以便能夠焊接防水板。

三、淺埋暗挖施工技術(shù)的安全控制要點(diǎn)

（一）防止土石方坍塌

在地鐵車站的施工過程中，施工單位務(wù)必要將地質(zhì)超前預(yù)報做好，定期總結(jié)、定期匯報；同時，要制定出周全、詳細(xì)的施工方案、地質(zhì)勘察報告及地質(zhì)剖面詳圖，務(wù)必要確保不會出現(xiàn)土石方坍塌的事故。此外，為了對圍巖體的變化趨勢進(jìn)行及時預(yù)測，要做好掌子面量測工作。

（二）避免出現(xiàn)模板倒塌事故

要嚴(yán)格基于國家規(guī)范要求，并結(jié)合操作流程、專項施工方案來完成模板工程的拆除、安裝作業(yè)施工，模板及其支撐材料的材質(zhì)務(wù)必要符合施工強(qiáng)度、剛度，確保其位置、形狀、尺寸的正確性。為了避免在受力后模板出現(xiàn)下沉或變形，支撐模板的基礎(chǔ)應(yīng)有較大的支撐面積、且堅實(shí)。同時，應(yīng)該將臨時固定設(shè)施設(shè)置在支撐系統(tǒng)工程及安裝模板中，避免模板傾覆。值得注意的是，為了確保施工過程保質(zhì)保量，務(wù)必要在上一道工序驗收合格之后再進(jìn)行下一道工序施工。

（三）避免出現(xiàn)觸電事故

務(wù)必要統(tǒng)一設(shè)計、統(tǒng)一規(guī)劃施工現(xiàn)場的用電，制定完善的觸電事故應(yīng)急預(yù)案及臨時用電施工方案。同時，做好施工現(xiàn)場用電安全宣傳，提高安全用電意識，用電安全提示標(biāo)識也必須要做好。此外，地鐵車站的施工現(xiàn)場不可采用4+1的電纜方式，要設(shè)置專用的保護(hù)零線，采用TN-S用電系統(tǒng)，配電系統(tǒng)要設(shè)置開關(guān)箱、分配電箱、總配電箱。

（四）管井井點(diǎn)降水技術(shù)

管井井點(diǎn)主要由濾水井管、吸水井管和抽水水泵組成。管井井點(diǎn)降水可沿隧道兩側(cè)或者單側(cè)呈直線形布置。當(dāng)采用鉆孔法成孔時管井井中心距離結(jié)構(gòu)邊緣的距離應(yīng)該在3m以上，如果采用沖擊鉆應(yīng)該在0.5～1.5m之間，實(shí)際施工時可根據(jù)情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整；管井的埋設(shè)深度通常為8～15m，間距應(yīng)該為10～15m；管井埋設(shè)時可采用泥漿護(hù)壁的鉆孔方法，其孔徑應(yīng)該比管的外徑大20cm，成孔的底端要比濾水井深20cm以上；在井管下沉之前需要對濾井的沉渣進(jìn)行清除，以保持濾網(wǎng)的暢通；井管下沉以后其濾管應(yīng)該設(shè)置在含水層的適當(dāng)范圍內(nèi)，濾水管的下端需要進(jìn)行封堵，采用礫石在井管與孔壁之間進(jìn)行填充來作為過濾層；安裝水泵，并對水泵和管井井點(diǎn)進(jìn)行全面的試抽，當(dāng)出水量及其它參數(shù)滿足要求后，便可投入運(yùn)行。在抽水的過程中，應(yīng)該由專人對抽水設(shè)備和井內(nèi)水位的下降情況進(jìn)行觀察，并隨時做好記錄，以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

四、結(jié)束語

綜上所述，加強(qiáng)淺埋暗挖地鐵車站的安全風(fēng)險控制技術(shù)的分析，對于提高整個城市地鐵車站的防水施工技術(shù)領(lǐng)域具有十分重要的意義，因此在今后的研究中，應(yīng)該更加重視對淺埋暗挖地鐵車站的安全風(fēng)險控制技術(shù)的探討。

[1]彭澤潤.北京地鐵復(fù)——八線土建工程施工技術(shù)[M].北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，2013：59-67.

[2]呂勤，張頂立，黃俊.城市地鐵暗挖施工地層變形機(jī)理及控制實(shí)踐[J].中國安全科學(xué)學(xué)報，2013，21（07）：4-5.