劉漢啟

摘要：現(xiàn)階段，社會(huì)進(jìn)步迅速，我國(guó)的地鐵工程建設(shè)的發(fā)展也有了進(jìn)步。隧道是相對(duì)于地面建筑有明顯區(qū)別的地下結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)在其勘探、設(shè)計(jì)、施工 以及運(yùn)營(yíng)全壽命期間均處于地下應(yīng)力場(chǎng)環(huán)境中。在施工中，隨著隧道內(nèi)長(zhǎng)期承受固結(jié)應(yīng)力的巖土體被挖除，巖土體受開挖影響進(jìn)行應(yīng)力重分布，由于巖土 體的流變效應(yīng)，其變形和壓力均隨時(shí)間而發(fā)生變化。若是未受到約束，受擾動(dòng)部分巖土體的位移會(huì)一直持續(xù)，直到隧道破環(huán)在頂部巖土體坍塌形成“塌落 拱”。

關(guān)鍵詞：地鐵隧道施工;鄰近地下管線;沉降分析

引言

現(xiàn)代化背景下，為提升城市交通便捷性，應(yīng)對(duì)地鐵車站進(jìn)行合理的施工 與優(yōu)化，使其具有較為良好的外觀和功能，提高城市美觀性的同時(shí)，為群眾 提供便捷服務(wù)。但在對(duì)車站進(jìn)行施工建設(shè)時(shí)，難免對(duì)臨近隧道產(chǎn)生影響，為 避免受到破壞，在施工時(shí)，應(yīng)通過(guò)恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，提高施工的安全性。

1 地鐵車站關(guān)鍵施工方法

1.1 梁結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

在地鐵車站施工中，梁結(jié)構(gòu)施工包括工程中邊柱及扣拱等處的施工建 設(shè)。在地下空間施工時(shí)，為保持整體空間的穩(wěn)定性，應(yīng)提高對(duì)梁結(jié)構(gòu)以及 框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)建效果，避免影響地下正常的施工進(jìn)程。在對(duì)梁柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行 施工挖掘過(guò)程中，常用方法分為兩種：①明挖法;②暗挖法。在挖掘的過(guò) 程中加強(qiáng)梁柱結(jié)構(gòu)之間的橫向連接，提升地下整體空間的穩(wěn)定性，降低沉 降效果。在細(xì)粉砂地層環(huán)境中，進(jìn)行梁柱結(jié)構(gòu)的管理和加固時(shí)，需要使用 注漿補(bǔ)償?shù)确绞?，?duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，保障整體的施工效果。此外，在梁柱 結(jié)構(gòu)支架應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的連接作為支撐結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)梁柱之間的連接效果，使 用鋼管柱進(jìn)行栓接，利用方木等進(jìn)行加固，使結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的抗變形能力，避免發(fā)生移動(dòng)的情況，從而提升整體的建設(shè)效果。

1.2 防水施工技術(shù)

工程位于地下，并且空間較大，必然會(huì)受到地下水文情況的影響。在 施工前以及施工過(guò)程中應(yīng)做好相應(yīng)的防水工程建設(shè)，提高后續(xù)工程建設(shè)的 質(zhì)量。為保障地鐵車站的安全性，在防水施工過(guò)程中，首先，應(yīng)對(duì)施工環(huán) 境進(jìn)行詳細(xì)探查，了解施工區(qū)域的實(shí)際水文情況，以便后續(xù)根據(jù)實(shí)際的水 文信息對(duì)工程進(jìn)行設(shè)計(jì)，提高工程建設(shè)效率。其次，選擇恰當(dāng)?shù)姆浪こ?建設(shè)。在施工過(guò)程中，應(yīng)對(duì)基面進(jìn)行處理和調(diào)整，確保待處理的工作面平 整且干凈，將地下結(jié)構(gòu)露出的鋼筋等材料進(jìn)行割除，并對(duì)表面進(jìn)行處理，避免發(fā)生氧化。在處理層中進(jìn)行封堵，將滲漏處進(jìn)行處理，將防水砂漿作 為涂層，提高整體的防水效果。再根據(jù)不同區(qū)域的實(shí)際需求，選擇相應(yīng)的 防水技術(shù)進(jìn)行處理，提升整體的防水工程效果。最后，對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行檢 查，確保其實(shí)際的防水效果。

2 管線沉降分析

需要說(shuō)明的是，管線沉降—時(shí)間關(guān)系圖上斜率為正時(shí)表示管線發(fā)生向?下位移，斜率為負(fù)表示管線發(fā)生向上位移。（1）隧道開挖對(duì)管線沉降的影?響是有一定范圍限制的，在開挖施工中，掌子面距離管線超過(guò)一定距離后?施工對(duì)管線沉降的影響可以忽略不計(jì)。在施工前 6 天管線沉降可以忽略不?計(jì)，其普遍沉降量均在 0.5mm 以內(nèi)，只有國(guó)防軍纜（PVC）沉降量稍大;其中給水管線、國(guó)防軍纜、雨水管線、污水管線分別在距施工結(jié)束前 5 天、 4 天、3 天、3 天內(nèi)沉降量基本保持不變。（2）在隧道開挖施工對(duì)鄰近管線?沉降變化的時(shí)空效應(yīng)中，隧道開挖的空間效應(yīng)對(duì)上部管線沉降的影響程度?大于時(shí)間效應(yīng)對(duì)上部管線沉降的影響。在 1、2 號(hào)導(dǎo)洞貫穿（第 18 日） 時(shí)，上部管線的沉降量為總沉降量的一半左右，給水、國(guó)防、雨水和污水管線?在 18 日的沉降量分別占總沉降量的 59%、54%、48%和 61%。（3） 管線沉?降速率與其下部的隧道截面寬度有關(guān)，沉降速率隨截面寬度增加而增加。在隧道暗挖施工階段，給水管線沉降速率在前 18 日為 0.207mm/d，后 9 日?沉降速率為 0.358mm/d，國(guó)防軍纜和雨水管線前 18 日沉降速率分別為?0.282mm/d 和 0.217mm/d，后 9 日沉降速率分別為 0.532mm/d 和 0.549mm/d，且后 9 日管線沉降速率比前 18 日沉降速率快兩倍左右。隧道開挖對(duì)鄰近不?同條件（管徑、材質(zhì)、埋深、環(huán)境） 下的地下管線沉降影響是各不相同的，對(duì)各類管線沉降量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)取均值并繪制管線沉降量均值示意圖，通過(guò)分 析得出規(guī)律如下：（1）剛度大的管線比剛度小的管線受影響程度小。因?yàn)?PVC 管材剛度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于砼管，在四種地下管線中，與給水、污水和雨水管 線（砼管）相比，國(guó)防軍纜（PVC）的沉降量受隧道開挖影響最大，最大 沉降量可達(dá) 10.02mm。（2）在材料、環(huán)境相同的情況下，直徑大的管線比 直徑小的管線受影響程度小。污水管線和雨水管線底部到隧道頂部的距離 相近，上方路面均有車輛及人行荷載，但是污水管線最大沉降量均值為 4.40mm，雨水管線為 8.15mm，相差 1.85 倍。

3 綜合管廊隨盾構(gòu)法地鐵隧道協(xié)同建造方法

3.1 綜合管廊與盾構(gòu)法隧道共結(jié)構(gòu)

將地鐵隧道與綜合管廊共同設(shè)置于大直徑盾構(gòu)隧道內(nèi)，可以利用盾構(gòu) 隧道內(nèi)部空余空間、統(tǒng)籌考慮空間布局;無(wú)需考慮地下水的不利影響、避 免地鐵與管廊分別施工時(shí)對(duì)周邊環(huán)境的二次擾動(dòng)，減少工程風(fēng)險(xiǎn);簡(jiǎn)化單 獨(dú)敷設(shè)時(shí)的施工組織，施工速度快、作業(yè)安全、工程造價(jià)低。但盾構(gòu)隧道 埋置深度較大，不利于管廊支線以及通風(fēng)口等附屬結(jié)構(gòu)的設(shè)置;共用結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)時(shí)，需結(jié)合管廊運(yùn)營(yíng)單位與軌道運(yùn)營(yíng)單位需求，合理劃分運(yùn)營(yíng)管理界 面和費(fèi)用，需同時(shí)滿足二者人防、防災(zāi)需求;此外，盾構(gòu)機(jī)施工具有局限 性，不適用于大漂石和硬巖地層中。

3.2 綜合管廊鄰近盾構(gòu)法隧道

鄰近盾構(gòu)法隧道的管廊，常見形式有盾構(gòu)法、暗挖法、明挖法管廊。1） 盾構(gòu)法管廊鄰近盾構(gòu)法隧道盾構(gòu)法管廊與盾構(gòu)隧道存在旁穿、上穿和下穿?3 種位置關(guān)系，兩者水平凈距不宜小于 1 倍盾構(gòu)外徑，兩者覆土厚度不宜?小于 1 倍盾構(gòu)外徑。施工過(guò)程中，隧道與管廊縱向間距應(yīng)錯(cuò)開一定的安全?距離。管廊旁穿盾構(gòu)隧道時(shí)無(wú)需考慮建設(shè)時(shí)序的問(wèn)題;上穿盾構(gòu)隧道時(shí)宜?先施工隧道，再施工管廊;下穿盾構(gòu)隧道時(shí)宜先施工管廊，后施工隧道。2） 暗挖法管廊鄰近盾構(gòu)法隧道暗挖法管廊隨地鐵盾構(gòu)隧道同步實(shí)施，相比明?挖法管廊占地面積小，對(duì)城市交通及周邊環(huán)境的影響小;盾構(gòu)隧道接收及?始發(fā)井可兼做暗挖法管廊的豎井橫通道，減少工程費(fèi)用。但暗挖法管廊造?價(jià)高、工期長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)大，僅適用于無(wú)水條件下自穩(wěn)性較好的對(duì)沖積黏土、?洪積黏土砂質(zhì)土、砂、砂礫、卵石等地質(zhì)。施工前應(yīng)采用降水或者止水措?施對(duì)地下水進(jìn)行處理。此外，暗挖法管廊對(duì)道路斷面寬度要求較高，需具?備設(shè)置豎井橫通道的條件;管頂埋深大，不利于管廊出支線以及通風(fēng)口等?附屬結(jié)構(gòu)設(shè)置。暗挖法管廊與盾構(gòu)隧道存在旁穿、上穿及下穿 3 種位置關(guān)?系，兩者水平凈距離不宜小于 1 倍盾構(gòu)外徑，隧道覆土不宜小于 1 倍盾構(gòu)?外徑，管廊覆土不宜小于 6m。施工過(guò)程中，隧道與管廊縱向應(yīng)錯(cuò)開一定的?安全距離。此外，管廊旁穿盾構(gòu)隧道時(shí)無(wú)需考慮建設(shè)時(shí)序的問(wèn)題;管廊上?穿盾構(gòu)隧道時(shí)宜先施工隧道后施工管廊;管廊下穿盾構(gòu)隧道時(shí)宜先施工管?廊后施工隧道。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在對(duì)地鐵車站施工的過(guò)程中，為增強(qiáng)對(duì)鄰近地下隧道的保 護(hù)效果，應(yīng)對(duì)施工區(qū)域的地質(zhì)與水文情況進(jìn)行詳細(xì)的探究，并對(duì)其進(jìn)行合 理的設(shè)計(jì)，制定相應(yīng)的防水、防坍塌等支撐結(jié)構(gòu)，提高整體的安全性和穩(wěn) 定性，使地鐵車站在施工過(guò)程中能夠減少對(duì)周圍環(huán)境的影響，保護(hù)地下隧 道，提高整體的施工效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]周建昆，李志宏.緊鄰地鐵隧道基坑工程對(duì)隧道變形影響的數(shù)值分析 [J].地下空間與工程學(xué)報(bào)，2010，6（S1）：1398-1403.