摘要:随着我国城市化进程的加快,地铁建设备受重视,地铁交通的快速发展使得人们是生活更加便捷。一直以来,我国地铁建设主要采用明挖法,由于该方法的弊端日益突出,所以,暗挖法成为了地铁施工的主要方法,在暗挖法的过程中,一定要采取更加有效的施工对策,任何一个施工的环节都应该采取可靠的施工技术,对施工的各项环节进行合理的分析,并积极做好管理工作。
关键词:暗挖法;地铁施工;技术
引言
地铁作为城市中最为理想的交通方式,是未来城市交通的关键核心,其建设也是城市工程的重要项目。暗挖法技术的应用可以为环境复杂的地铁工程提供可行性,无论是地铁车站还是地下铁路隧道都可以采用暗挖法技术,这样既可以保证地铁施工的安全与质量,也可以控制施工的成本,这从经济角度来看具有积极意义。
1 暗挖法特点
1.1 围岩变形诱发地表变形
通常来说,浅埋隧道离地表比较近,覆盖层不是很厚,一般情况下,应用暗挖法进行地铁施工很大程度会间接对地表造成影响。为了避免地表建筑物和地下线路、管道等不受影响,暗挖法施工时必须保证地表和地面下部不出现下沉和变形现象。在涉及变形情况方面,不但要重视隧道开挖时可能出现围岩下沉变形,也要盯防支护结构是否已经柔软变形,还要注意施工期间基础下沉引起构架整体发生偏移。
1.2 地层性质优化或者刚性支护结构
地铁隧道在应用浅埋暗挖法进行施工时,必须要提前将支护过程安排好,在支护刚度上尽量取最大值,这个程序对于地表面和地下层下沉有很好的抑制作用。根据实地研究调查,选择合适的开挖支护措施和工艺方案后,采取提前支护措施和间断地围岩优化手段也是非常必要,这样一来将很难出现底层下沉变形的情况。
1.3 发挥试验段的示范作用
由于不同区域及不同隧道在不同地段施工的地质结构有很大的不确定性,所以一般来说,要选择一段作为示范段,选择该示范段的前提是这一段在地质特性上有普遍性,在确定结构编织、实施方案、实验程序和测量安排等相关工作后,将示范段施工日期提前。施工过程中可能出现一些情况,如地下层下沉变形、地表面下沉或者支护架发生位移等,这时可以对这些现象与地表的连带作用进行勘测、测量与评判。对示范段中所获得的有关数据参数进行必要的逆向分析,这样可以得到更加贴近实际的围岩应力数据,技术人员通过这些应力数据可以精准地做出力学分析核算。之后对示范段的施工进行评估总结,吸取相关经验教训,为之后其他地段的施工提供借鉴。
2 暗挖法施工要点
地铁施工应用暗挖法技术时,首先应该在施工段开挖部分管道,并根据有关标准规定的流程,使用配比满足要求的灌浆灌出一条条管道。这些管道加固了施工区段的土层,为施工安全提供了安全保障。因为地铁隧道周围的地质结构比较复杂,在地铁开挖过程中地质结构的变动依然会影响土层的稳定,在保障施工安全的前提下,施工效率也要提高。因此,在进行隧道开挖时,要建立一定支护,将土层的稳定性提高,防止施工段地表出现大面积裂痕或者塌方。由于暗挖法技术目前在地铁施工中运用得比较成熟,而且施工期间对周边环境、建筑物等造成破坏的可能性极低,所以,在目前的地铁施工中暗挖法技术得到广泛运用。
3 暗挖法在地铁车站施工中的应用
浅埋暗挖法是针对软弱围岩地层,以改造地质条件为前提,以控制地表沉降为重点,以格栅和锚杆喷射混凝土作为初期支护手段,遵循“新奥法”理论,按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的十八字原则,结合相关配套技术,进行隧道施工的施工方法。
3.1大、小管棚超前支护
为了保证地铁站建设开挖的安全,保护地下管线,预防砂层坍塌,车站在建设时可以选择大、小管棚进行超前支护。管棚采用直径108mm、壁厚 5mm 的无缝钢管,管身上钻有 6mm—8mm 的孔,以梅花形布置,孔距分布均匀,约为 30cm。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆注浆时,选用改性水玻璃浆作为材料,受注浆压力 0.2MPa—0.3MPa 的限制,工程在注浆时需要选用水泥砂浆,浆液配比 1∶1∶1。注浆过程中,受注浆压力的作用,浆液冲开封片,冲液顺势进入粉细砂层中。小导管的注浆则采用段段推进的方式,注一小段浆,就开挖一小段,这里需要强调的是导管间的距离需要严格控制在 33.3cm,水玻璃浆在注浆时需要控制 PH 在 2—4 间,只有这样才可以保证大、小管棚的超前支护满足地铁车站的建设要求。
3.2上下两步台阶开挖
地铁建设中的粉细砂土层多比较密实,但是自稳能力较差,无法形成自然的应力拱,这样就很容易造成大面积坍塌。因此,为了避免这种情况的发生,地铁车站的建设工程可以选用上下两步台阶开挖的方式,这样既能保证掌子面的稳定,也能保证施工安全。上台阶需要事先预留核心土,坡度控制在 1/3 左右。下台阶的土体则要保证坡度在 1/6。在轮廓拱腰处开挖时采用倒坡形式,首先在下台阶掏槽开挖,为这个部位的侧墙提供支护,而后再开挖剩余的土体,这样能够最大限度地避免塌方,确保施工的安全。
4 暗挖法地铁施工技术的改进
4.1 粉细砂地层加固
一般来讲,地铁建设遇到的粉细砂土层密度较高,但是稳定性不够,形成不了自然的应力拱,这样的后果就使坍塌很容易出现,土层含水量高,流砂现象将会出现在粉细砂土层,这对于应用暗挖法进行施工的施工人员一定要引起重视。施工进行到粉细砂土层时,不要使用有毒的化学浆液,而要采用预注酸性水玻璃加固土层的方法来改进暗挖法,这样一来施工得以顺利进行的同时,环境也得到很好的保护。随着近些年来我国长管棚技术水平不断提高,暗挖法可以应用此技术进行优化,一次性就可以施作较厚的止浆墙,并且还能够加强注浆压力,在原有浆液配比的基础上进行改良,这样一来,分析砂层加固的问题就可以很好的得到解决。
4.2 大管棚技术
地铁施工周围环境相当复杂,上有建筑物,下有网线、管道等,种种因素的存在影响了暗挖施工的进程和效果,所以,对附近建筑提供保护就可以应用大管棚超前支护法来进行,这种方法还可以防止地表下沉。现阶段,大管棚超前支护法在应用暗挖法的地铁施工中已经运用得越来越广泛,也取得了一定进展,但是整体水平还是比较低线,需要不断优化和完善。结合我国目前暗挖法地铁施工的实际情况,大管棚超前支护法一般采用的是直径150米的长管棚,这种规格的长管棚已经在施工中取得了一定的效果,但是为了更好地服务于地铁施工建设,今后长管棚力求向直径60米左右发展,实施起来高效便捷,难度也降低,节约了大量人力物力财力,效果却丝毫不减。
5 施工控制难点
5.1施工进度与工期
施工的进度和工期是质量控制的重点之一,保证工程能够按照预定期限保质保量的完成,组织多工作面平行施工是目前看来比较有效的手段之一。在提供工作点后,直接转入暗挖隧道或者通道进行施工,隧道中的结构布置和结构形式复杂,各个断面之间的施工方法经常处于转换的状态,且比较频繁。
5.2对地铁暗挖附近结构物的保护
有些特殊的工程部位,类似于暗挖车站的站台隧道,扶梯斜通道或者站台横通道周围经常会存在结构复杂的构造物。此时要对周围构造物基础部分进行充分细致的调查,根据具体情况制定出施工计划,在保证周围安全的前提下,保证工程建设顺利实施。
结束语
暗挖法的推行带动了地铁工程的技术开展,它也是最近十多年来开展起来的一种办法,具有灵敏多变的长处,所以地铁暗挖施工技能的剖析在地铁施工进程的操控中具有很重要的角色。
参考文献:
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[2]刘飞,张健. 浅埋暗挖法在地铁施工中的应用[J].建筑技术.2015(S1)
[3]李永靖,张旭,闫宣澎,邢洋. 浅埋暗挖法地铁施工引起地表沉降规律研究[J].广西大学学报(自然科学版).2013(03)
论文作者:孙森
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/25
标签:地铁论文; 土层论文; 地表论文; 隧道论文; 细砂论文; 围岩论文; 结构论文; 《基层建设》2018年第8期论文;