论地铁隧道工程的施工方法以及相关技术

论地铁隧道工程的施工方法以及相关技术

作者：陈冲

来源：《建筑工程技术与设计》2014年第16期

摘要：随着我国社会经济的飞速发展，我国各城市的交通的发展也是越来越迅速，城市铁路隧道工程作为解决交通拥挤并代表城市发达程度的标志，其规模性的兴建逐步科学化、技术化、经济化。本文就结合笔者实践经验，对地铁隧道工程的施工方法及技术措施做一探究，并希望所述有借鉴之效。

关键词：地铁隧道；施工方法；措施

地铁隧道施工是一项地下建筑施工工程。其最基础的施工要求就是要确保地上行人、周围岩土、水质、建筑物等的安全和交通道路的正常通行及城市环境的不被污染。所以选择科学高效的施工方法，并结合工程实际做好技术措施控制十分重要。 一、地铁隧道工程施工方法

目前，我国地铁隧道常用的施工方法主要有三种：明挖法、盖挖法和暗挖法。其中盖挖法又有盖挖顺作法、盖挖逆作法和盖挖半逆作法之分。暗挖法有钻爆法、盾构法、掘进机法、矿山法、顶管法和新奥法等。不同的施工方法均有各自的优缺点和施工适用范围，具体选用何种施工法要结合工程实际，分析不同方法施工特点来综合确定。 1.明挖法

明挖法是一种深基坑施工技术，是指直接敞口开挖基坑同时做好围护结构，在基坑内完成车站主体结构施工，最后再回填土方和恢复路面交通。该施工方法造价低、工期短、技术简单、安全可靠，常用于地形开阔、周围建筑少、交通允许中断等施工条件较好的地区。通常浅埋地铁车站和地铁区间隧道在场地条件允许的情况下，宜采用明挖法。而明挖法不足的地方就在于：需要改移降水和管线，且施工对周边环境和道路交通影响较大。因此施工选择要慎重，在无人、无交通、管线较少的场地，此法是首选。 2.盖挖法

盖挖法是指先施作基坑围护结构和架设临时路面，后在临时路面下方开挖土方，进行车站主体结构施工，最后再回填覆土及恢复路面。其中依据开挖和回填土方顺序的不同可具体分为顺作法、逆作法和半逆作法。该施工方法对周边环境和交通影响较小，通常适用于车站位于路中、且允许短时封道、并对城市环境保护要求较高的区域。不足之处在于：场地空间狭小、出土不利、大型机械施工不便且工程造价较高（比明挖法高20%左右）工期也较长。由此可见，对于那些埋深较浅、施工空间狭窄及地面交通不允许长期占道的情况下采用盖挖法要比明挖法得体。

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3.暗挖法

暗挖法如同地下采矿一样，是指不挖开地面，全部在地下进行挖土和修筑衬砌结构的隧道施工方法。该法常用于地铁隧道穿越城市交通不允许中断地处，且不能采用明挖法或盖挖法时而用。它对不影响地面交通，也几乎不需要管线得改移，但与明挖或盖挖法相比，施工难度相对较大，工期较长，且造价也较高。然而对于那些经济较较发达的城市，地处繁华地段的区域隧道建设，交通中断片刻就会对经济带来一定负面影响，此时综合利弊只能采用暗挖法。又由于暗挖施工方法较多，具体选用何种方法要依实际而定，笔者总结实践经验发现矿山法和盾构法应用较广，可作为施工首选。

由上可知，不同的地铁隧道施工方法使用范围、及优缺点不尽相同。而城市地铁隧道工程的施工受城市道路交通、环境保护、水文地质、工程规模、施工机具、地面和地下障碍物、周围建筑物及工程造价等因素的影响。所以具体到工程实际，施工方法的选择应依据这些因素，并结合不同施工法的特点，进行全面的技术经济比较后再综合确定。通常城市地铁的兴建规模较大、距离较长，沿线遇到的情况多有不同，不同地段采用的施工方法也不尽相同。故实际中一条地铁隧道工程通常是多种施工方法的混合体。 二、地铁隧道工程施工技术措施

依据上述方法在确定了不同地段的施工方法并做好安全防护后，即可进入地铁隧道的施工阶段。由于地铁隧道工程是一项大规模的建设，各地段的施工情况不同，牵涉到的施工技术较多，需要注意的控制措施也很多。而文章字数有限不能详细一一论述，那么笔者就结合自身经验积累，择其几点简要论述如下： 1 隧道超欠挖施工技术措施

施工中控制超欠挖现象是确保地铁隧道质量的首要问题。超欠挖控制得当能够有效保证开挖轮廓的圆顺和平整，减轻应力集中，避免局部塌落，加快施工进度，同时还能为喷锚支护提供良好施工条件。常见的施工控制措施有：

①重视控制测量的复合程序，加强施工控制测量，保证检验测量频率。

②开挖轮廓线时要考虑施工误差，设计预留围岩变形和拱顶沉降等因素。在设计轮廓线外要适当加大尺寸，衬砌轮廓线按设计轮廓线径向加大5cm 考虑。

③因地质差引起隧道局部坍塌也是致使超欠挖的因素之一。所以在施工中要严格进行喷锚支护，及时保证支护稳定、质量可靠，并在软弱土体地段缩短循环进尺开挖。

④运用科学的检测仪器，加强施工控制，减少超欠挖次数。如运用BJSD-2 断面仪随时抽查超欠挖现象。若出现超欠挖现象要依据提供的实测断面图，详细分析原因所在，尽快采取措施解决。

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2 保护隧道基底的施工技术措施

隧道基地要具有足够的承载力，做好基地的防沉降工作至关重要。施工技术措施可按几点开展：保证基底底面无虚砟、积水及杂物等，控制基底完整无损，确保边墙底与基底顺接圆顺。确保基底开挖高程符合要求，保证每次开挖循环都用水准仪检测基底4到6点，并用激光自动断面仪测量周边轮廓断面，绘制断面图与设计断面核对。保证基底承载力符合要求，对土质基底采用动力触探、对石质基底采用现场目测鉴别法、由试验确定或设计给定击数标准等。仰拱混凝土或初期支护施工完毕后，用探地雷达对其检测，若发现随到基地有空洞等现象时，应及时采取基底注浆措施进行回填。 3 喷射混凝土施工技术措施

喷射混凝土施工控制要从原料的养护入手，要将混凝土大堆料储放到储料棚内，避免露天堆放而使其淋雨或引起环境污染，及倒运材料时引起泥污染集料，而致使堵管或强度降低等现象的发生。施工中注意：喷射前先开风再送料，后开速凝剂阀门。确保混凝土搅拌程度以易粘结、回弹小、表面湿润光泽为标准。施工中应尽量运用新鲜的水泥（存放时间较长的水泥或将过期的水泥会严重影响喷射混凝土的凝结时间），并严禁随意增加速凝剂或防水剂掺量等。确保喷嘴与受喷面的距离、角度和喷射顺序适宜，通常是喷嘴与受喷坡面距离宜控制在1到1.2米内；喷嘴与受喷坡面垂直，有钢筋时角度放偏30°左右；喷射顺序应自下而上，料束呈旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按蛇形状移动喷射。

另外要注意：施工完毕后喷射混凝土应由专人进行喷水养护，以减少水化热引起开裂现象。若发现裂纹应及时进行观察和监测，确定开裂是否会继续发展，并找出解决措施。通常对不再继续发展裂纹的处理办法是在其附近加设土钉或加喷一层混凝土，以策安全。 4 突水突泥的预防及处理技术措施

地铁隧道施工在易涌水地段常以堵为主，可用帷幕注浆法来封闭围岩，防止地下水涌出。对断层破碎带可采用小导管注浆对隧道四周和掌子面岩土进行固结堵水，要注意注浆加固范围应在遵循设计要求的基础上，加强初期支护防拱部及掌子面的承载力。对水量不大且含泥量不高的地段，可用以排为主，或先排后堵的施工技术措施（主要采用超前地质钻孔进行排水降压，在涌水量减小后，采用施工期间的疏导方法）。对注浆盲区或注浆后岩面渗漏水的处理宜用小导管法补注浆。 三、结语

总之，地铁隧道施工针对各地段不同的建设情况，应结合工程实际和影响因素，选择最适宜的施工方法，并做好安全防护和施工技术控制措施，对施工中常见的或突发的工程现象，综合分析找出原因所在及时的解决，才能从施工角度和技术角度全面确保地铁隧道工程建设的工期和质量。

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参考文献：

1 常瑞杰；地铁车站施工工法的优化选择[J]；都市快轨交通；2010 年02 期 2 汪春生；新建地铁隧道下穿既有地铁施工技术[J]；都市快轨交通；2010 年01 期