徐明

（西安市地下鐵道有限責(zé)任公司 陜西省西安市 710018）

經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快導(dǎo)致了交通路網(wǎng)的繁雜，地鐵在眾多交通方式中脫穎而出。目前，地鐵建設(shè)在城市交通中占據(jù)著主要地位。地鐵隧道建設(shè)以其高難度、高質(zhì)量要求著施工技術(shù)的推進(jìn)和更新，以保證高效性及合理性。科學(xué)技術(shù)的平穩(wěn)發(fā)展帶動了施工技術(shù)的強(qiáng)化和完善。淺埋暗挖法作為重要部分起著不可小覷的作用。

1 淺埋暗挖法簡述

1.1 施工原理

淺埋暗挖法沿用新奧法的基本原理，采用先柔后剛復(fù)合式襯砌新型支護(hù)結(jié)構(gòu)體系，初期支護(hù)承擔(dān)全部基本荷載設(shè)計，二次模筑襯砌作為安全儲備；初期支護(hù)和二次襯砌共同承擔(dān)特殊荷載。應(yīng)用淺埋暗挖法設(shè)計、施工時，同時采用多種輔助工法，超前支護(hù)，改善加固圍巖，調(diào)動部分圍巖的自承能力；并采用不同的開挖方法及時支護(hù)、封閉成環(huán)，使其與圍巖共同作用形成聯(lián)合支護(hù)體系；在施工過程中應(yīng)用監(jiān)控量測、信息反饋和優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)不塌方、少沉降、安全施工等，并形成多種綜合配套技術(shù)。

1.2 應(yīng)用現(xiàn)狀

為追逐經(jīng)濟(jì)和社會效益，城市建設(shè)速度持續(xù)加快，帶來的交通擁堵問題也日益顯現(xiàn)。傳統(tǒng)的地下隧道修建方式，如蓋挖法和明挖法在施工中的弊端逐漸暴露：占地面積大、管線拆遷多、交通干擾強(qiáng)以及環(huán)境污染嚴(yán)重。而淺埋暗挖法具有突出的優(yōu)化效果，在避免上述問題的同時，最大限度的為交通暢行提供了保障。淺埋暗挖法尤其適用于地面建筑密集、交通運(yùn)輸繁忙、地下管線密布，且對地面沉陷要求嚴(yán)格的都市城區(qū)，如修建地下鐵道、地下停車場、熱力與電力管線，這項技術(shù)方法更為適用。這種工法主要應(yīng)用在比較軟弱的地層中，由于圍巖自身的承載能力有限，為減少對地面建筑物和地下管線的破壞，需嚴(yán)格控制地面沉降量。要求初期支護(hù)剛度大，支護(hù)及時，以減小圍巖變形形成的承載力。其要點(diǎn)可概括為管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測、速反饋，即常說的十八字方針。施工初期支護(hù)從上向下進(jìn)行，二次襯砌必須通過變位量測，當(dāng)結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定時，才能施工，而且必須從下向上進(jìn)行施工，絕不允許先拱后墻施工。

1.3 應(yīng)用特點(diǎn)

淺埋暗挖法在實際施工中有著突出的應(yīng)用效果，其主要應(yīng)用特點(diǎn)有如下幾點(diǎn)：

（1）對影響環(huán)境的程度小。淺埋暗挖法是在地下開展，因此對地上的交通不會帶來干擾，建成后還能為地上交通減小壓力。同時，由于此法中大型機(jī)械設(shè)備的使用率不高，進(jìn)而不會對周邊地質(zhì)或水文環(huán)境帶來程度深的破壞，也不會對周圍居民生活帶來噪音干擾和安全隱患。此外，淺埋暗挖法大多是人為施工，避免了大型機(jī)械設(shè)備對管線的損壞，能夠在最大程度上保證管路的完整。

（2）對斷面結(jié)構(gòu)的適應(yīng)強(qiáng)。淺埋暗挖法能夠針對各類斷面結(jié)構(gòu)進(jìn)行符合其特點(diǎn)的處理，能夠達(dá)到理想效果的工程建設(shè)實際。該法能夠?qū)σ?guī)則斷面結(jié)構(gòu)形狀在合理控制的基礎(chǔ)上加以優(yōu)化，使其發(fā)揮自身作用，同時還能對斷面結(jié)構(gòu)的形狀加以調(diào)整，以保證施工的可靠性和靈活度。

（3）對實時動態(tài)的掌握快。在施工過程中能通過有效的動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行信息采集，進(jìn)而掌握實際地質(zhì)情況，采取有效措施或技術(shù)手段，以達(dá)到施工操作真正意義上的落實，提高效率和質(zhì)量。

2 淺埋暗挖法在地鐵建設(shè)中的應(yīng)用

為達(dá)到淺埋暗挖法在地鐵建設(shè)中能夠得以合理運(yùn)用的目的，需對施工中的每個環(huán)節(jié)都加以關(guān)注和掌控。

2.1 豎井施工

豎井是隧道上方開挖的與隧道相連的豎向坑道，是隧道出渣和進(jìn)料運(yùn)輸線路、也是人員進(jìn)出通道。豎井的設(shè)置應(yīng)注意其位置、斷面形狀與尺寸以及施工要求。應(yīng)選擇合適的位置進(jìn)行施工，以此為滿足施工要求提供保障，并且注意管線保護(hù)。

2.2 超前預(yù)支護(hù)

加強(qiáng)對超前預(yù)支護(hù)的重視程度，確保其在真正意義上發(fā)揮保護(hù)作用，避免后續(xù)出現(xiàn)的安全隱患和質(zhì)量問題，如出現(xiàn)變形等。超前預(yù)支護(hù)內(nèi)容繁雜、要求嚴(yán)格，在管棚、超前小導(dǎo)管注漿、超前小導(dǎo)管以及超前錨桿等方面都要確保其效果的可靠性，能夠切實對后續(xù)可能出現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行避免。同時要注意對超前預(yù)支護(hù)進(jìn)行圍巖條件的分析和探究。

2.3 注漿加固

此步驟的實施應(yīng)以帶孔小導(dǎo)管為中心來注漿，保證其在具體支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)發(fā)揮穩(wěn)固性作用，以真正達(dá)到注漿加固的目的。在注漿加固過程中，應(yīng)根據(jù)地層條件選擇漿液，同時兼顧漿液數(shù)量和質(zhì)量，保證應(yīng)用效果最好，避免因填充不合理導(dǎo)致的支護(hù)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。

2.4 地層（掌子面）開挖

一般采用人工或輔助機(jī)械的方式進(jìn)行開挖，應(yīng)用于超前預(yù)支護(hù)過程中完成的結(jié)構(gòu)部分。通過人工來進(jìn)行工作，能夠?qū)Φ罔F工程起到良好的支撐和保護(hù)，同時發(fā)揮在地表沉降等問題上的有效控制，應(yīng)注意的是，開挖順序應(yīng)按照設(shè)計要求進(jìn)行。

2.5 鋼拱架

當(dāng)掌子面開挖符合要求，就要進(jìn)行鋼拱架的安裝。鋼拱架是在噴、錨、網(wǎng)支護(hù)中作為加強(qiáng)承載能力的構(gòu)件，其必須在開挖完成后及時架設(shè)，并在最短時間內(nèi)噴射混凝土覆蓋，使噴射混凝土和鋼拱架共同受力，盡快提高其承載能力，使承載力的增長速度大于土體壓力的增長速度，做到安全施工，鋼拱架一般與超前支護(hù)配合應(yīng)用。

2.6 噴射混凝土

此項工作為淺埋暗挖法在施工過程中的重中之重，能夠最大程度起到保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的作用。處理順序為先墻后拱，并進(jìn)行由下到上的分層噴射，一次完成，噴射厚度可根據(jù)噴射部位和設(shè)計厚度來確定。施工中應(yīng)采取措施減少回彈料、粉塵及噴射面的平整密實，為后續(xù)施工創(chuàng)造條件。噴射混凝土應(yīng)在開挖完成后4h內(nèi)完成，以減少圍巖變形。

3 淺埋暗挖法的應(yīng)用范圍

3.1 開挖方式的更新

淺埋暗挖法主要應(yīng)用于第四紀(jì)軟弱地層，以正臺階法、單側(cè)壁導(dǎo)洞法、中隔墻法（CD法或CRD法）、雙側(cè)壁導(dǎo)洞法等為主。在地鐵建設(shè)中需結(jié)合多項要素進(jìn)行施工方式的科學(xué)選擇。

3.2 輔助施工

地鐵施工過程中難免遇到不良底層，而輔助施工法正是解決此現(xiàn)象的有效方法。在對輔助工法進(jìn)行選取時，應(yīng)結(jié)合自身實際工程現(xiàn)狀。在加固地層時，要綜合考慮一種或多種輔助施工法，以此作為建設(shè)優(yōu)質(zhì)地鐵工程的方法依據(jù)。地層加固主要有方法如下：①長管棚超前支護(hù)地層施工；②輔助降水；③超前小導(dǎo)管周邊注漿；④地面注漿加固；⑤設(shè)置臨時仰拱；⑥凍結(jié)法等。

3.3 實際應(yīng)用情況

淺埋暗挖法在得到了普遍推廣和應(yīng)用，并以其輔助施工法解決了因地質(zhì)條件或施工環(huán)境帶來的諸多難題。北京、深圳和廣州的皆采用了此法，先進(jìn)的施工技術(shù)和規(guī)范的操作流程將城市地鐵建設(shè)水平進(jìn)行了極致展現(xiàn)。切實加快了城市發(fā)展進(jìn)程，為提高其經(jīng)濟(jì)和社會效益作出了貢獻(xiàn)。

4 結(jié)束語

在城市的地下建設(shè)中，淺埋暗挖法占據(jù)了主導(dǎo)地位。因其對環(huán)境的污染低、交通影響小管線保護(hù)好等，得到了廣泛應(yīng)用。淺埋暗挖法雖其優(yōu)點(diǎn)突出，但也存在著弊端，如勞動強(qiáng)度大、施工進(jìn)展慢等，同時一些技術(shù)上的難題仍未破解，如施工人員的技術(shù)水平不達(dá)標(biāo)以及高水位地層結(jié)構(gòu)防水難等。因此，在未來應(yīng)用過程中，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)研究，對輔助工法不斷摸索，并注重提升機(jī)械化程度，來不斷充實和完善法，以實踐讓其發(fā)揮實效，更好服務(wù)于社會。