摘要：随着社会的发展，我国的现代化建设水平的发展也有了很大的提高。在我国基本解决了温饱问题后，城市居民对于“行”的要求日益提高，不仅要求可以行路，而且还要行得快捷和安全。与此同时，我国城市人口大量增加，城市土地资源极为紧张。在此背景下，我国多个城市大力发展地铁交通，努力解决城市居民出行问题。
关键词：城市地铁隧道；地下工程技术；研究
引言
城市地铁隧道地下工程施工方法包括明挖法、盖挖法、地下连续墙法、盾构法、浅埋暗挖法和矿山法、掘进机法以及沉管法等。作为暗挖式施工，矿山法不影响城市地面正常的生产与交通，地表的下沉量小，尤其适合在硬岩层中使用。盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法。它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌。同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法，适合于软土地层。
1城市地铁隧道地下工程的施工方法
1.1城市地铁隧道地下工程简介
城市地铁工程是由线路、车站建筑、轨道、地下铁道结构、采暖系统、通风系统、供电系统以及给排水、信号系统和服务系统等组成。大部分城市地铁位于地下，在条件许可的情况下，也可有部分线路在地面上或者高架桥上。所以，城市地铁结构中有大量的隧道地下工程，隧道地下工程占据了城市地铁工程的重要地位，其工程质量直接影响到城市地铁的质量与使用效果，甚至会对城市地铁的安全性产生关键的作用。
1.2城市地铁隧道地下工程施工的特点
施工特点主要包括隐蔽性大（基本集中于地下进行施工）、作业具有很强的循环性（各施工段不断循环施工使得隧道不断向前推进）、施工环境恶劣（地下的地质情况和水文情况复杂）、作业空间小（不如地上工程有着宽阔的施工现场作业面）；同时，城市地铁隧道地下工程施工还具备了受气候因素影响小的特征，只要条件具备，风雨天不会影响施工。
1.3城市地铁隧道地下工程的施工方法
城市地铁隧道地下工程的施工方法比较多，从总体上归纳，可分为浅埋及软土隧道施工方法、山岭隧道施工方法以及水底隧道施工方法三大类，每一类施工方法又包含着多种具体的施工方法.
2地铁隧道工程施工过程中的风险管理及控制措施
2.1地铁隧道施工风险管理的基本内容
风险管理贯穿于施工的全过程，也是一个动态过程。所谓“地铁隧道工程项目的风险管理”是指：对地铁隧道工程项目可能遇到的风险，项目管理组织以科学的管理方法进行规划、估计、识别、评价、监控、应对的过程，从而实现最大安全保障的实践活动的总称。地铁隧道工程的风险管理具体有：风险识别、风险评估、风险应对和风险监控四个阶段。
2.2地铁隧道工程的风险辨识
进行风险分析时首先进行的工作是风险辩识。能引起风险的因素在地铁隧道工程建设时有很多，后果严重程度也各异。遗漏主要因素是不行的，但每个因素都考虑也会使问题复杂化，风险辩识就是要合理地缩小这种不确定性。
2.2.1分解原则
将复杂的事物分解成比较简单容易被认识的事物，将大系统分解成小系统即是分解原则。对于隧道工程系统风险，可分解为投资风险、资源风险、经济风险、环境污染风险和技术风险等。
2.2.2专家调查
找出各种潜在的危险并做出对其后果的定性估计是风险辩识阶段的主要任务，专家调查方法由于有时很难在短时间内用实验方法、经济方法或因果关系论证法得到证实某些危险就显得很有用。
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3城市地铁隧道地下工程的施工技术
3.1矿山法施工技术
矿山法大多在城市深部的地铁隧道地下工程中应用，一般是采取臂式掘进机或传统钻爆法。作为暗挖式施工，它不影响城市地面正常的生产与交通，地表的下沉量小，尤其适合在硬岩层中使用。依据开挖的位置以及开挖端面大小，矿山法可分为台阶法、全断面开挖法以及分部开挖法，其中台阶法又包括了长台阶法、短台阶法和超短台阶法。下面对全断面开挖法的施工技术进行分析。应用全断面开挖法施工技术时，需先进行测量定位、材料采购与试验等施工准备工作；待其全部完成后，利用钻孔台车在隧道进行钻眼；根据事前确定的方案确定装药量，在合理位置装好炸药；在引爆炸药前必须退出所有人员和钻孔台车，并检查无误后方可引爆；通过爆炸开挖出隧道的整个断面，然后采取措施开展通风、排烟、洒水，并降低灰尘，对存在的危石进行拆除，并安置拱部的锚杆，经过质量检查合格后即可喷灌首层的混凝土。在此基础上，装渣机进入隧道，把石渣装到运输车或者矿车中，使之被运送到隧道洞外；对边墙开始安设锚杆，随后喷灌混凝土。注意在施工中要随时观察拱部情况，根据情况需要可对拱部喷灌第二次混凝土，也可对隧道底部进行混凝土的灌筑；继续按此程序开展下一循环的掘进。初次支护的结构主要是采用钢筋格栅，待检查确认初次支护形成了稳定的变形后，即可进行内层衬砌的灌注。二次衬砌的结构多为抗渗的钢筋混凝土。在其施工前应先做好防水层和堵漏等工作，遇到施工缝时可利用钢板的止水带进行处理，施工缝如果是纵向水平缝，应选用的镀锌钢板30cm止水带，且为槽型并带有燕尾。运用全断面开挖法施工技术中，如果发现围岩非常稳定，也可以设短锚杆，甚至不设置锚杆。合适的情况下，可先出渣，随后再做初次支护。不过需要避免因局部的应力集中而发生围岩松动或剥落，因此可先开展拱部初次的支护。全断面开挖法施工技术适用在岩质均匀、岩层覆盖的条件较为简单的硬岩，且施工隧道长度需较长，一般不小于1km。
3.2城市地铁隧道盾构施工的措施
（一）前期准备在施工前，必须邀请施工沿线地下管线的各家产权单位都拿出管线分布图，并组织人员详细调查核实，摸清所有地下管线的位置；然后，向全体施工人员进行详细的技术交底，让每一个人员都心中有数，有备无患。（二）掘进试验正式施工前，必须先进行试验性掘进，以掌握土体的实际情况，测定土压力，摸清地面沉降与土体变形的规律。（三）合理布置施工顺序如果地铁隧道分为下行线和上行线，则不必开挖双线两端，而开挖双线一端；先挖下行线，再挖上行线。这样可以减少盾构施工造成的土层变形。（四）提高土体承载力据测算，土体弹性模量为 10 兆帕时，管线竖向位移可达 8毫米，水平位移可达 17 毫米；而当本弹性模量为 70 兆帕时，管线的竖向位移会降到 4 毫米，水平位移可降到 3 毫米.所以，对施工所到之处较松软的土层，可先进行注浆加固，提高土体弹性模量。亦可在盾构施工过程中，根据地面沉降监测进行同步注浆。注浆压力控制在 0．3 兆帕左右，每环大约注浆3. 3 立方米～3．6 立方米。在施工中若穿越砂性粉土层，还要进行二次注浆。还要科学测算双液浆配合比，保证浆液有较快的凝固速度。
结语
城市地铁隧道地下工程技术包括了设计技术、勘察技术、施工技术等，其中施工技术直接关系到施工质量与工程的安全性，是城市地铁隧道地下工程技术体系中的重要环节。城市地铁隧道地下工程施工方法较多，应根据施工现场实际情况和要求，研究选用合适的施工技术，做好施工方案，并加强施工监测，保证施工安全。
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论文作者:魏少鹏
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/27
标签：隧道论文; 地铁论文; 城市论文; 盾构论文; 方法论文; 风险论文; 施工技术论文; 《防护工程》2018年第32期论文;