张世红
中铁六局集团有限公司交通工程分公司 北京 100071
摘要：结合成都地铁1号线三期首期工程韦家碾站～升仙湖站联络通道暗挖施工，对浅埋暗挖方法在地铁施工过程中的应用进行研究。浅埋暗挖法可以有效的避免施工过程对环境的影响，在施工的时候不会影响到地表交通的正常运行。可以说浅埋暗挖法在地铁隧道的施工中起到了至关重要的作用，因而研究浅埋暗挖法具有巨大的现实性意义。本文首先阐述了浅埋暗挖法的技术原理，然后分析了地铁隧道施工过程中浅埋暗挖法的应用要点，最后指出了在施工的过程中应该注意的问题，以供参考。
关键词：成都地铁1号线；浅埋暗挖法；地铁施工；应用分析；注意问题
前言：伴随着城市化进程的不断深化，城市中的人口密度剧增，相应的发生在城市中的交通阻塞问题也变得越来越突出了。相应的，我国的大部分城市都纷纷开始了地铁建设项目，以便有效的缓解出现的交通阻塞现象。在过去，修建地铁经常使用的施工技术是盖挖法以及明挖法。使用这些方法进行施工的时候，对地面交通造成的干扰性较大、施工占地面积广、地下管线拆迁量大，而使用浅埋暗挖法进行施工则可以很好的避免这些缺点，保证地铁施工项目的正常有序进行。
1、浅埋暗挖法的技术原理介绍
浅埋暗挖技术的核心技术原理是新奥法，但是又不是新奥法的简单运用，而是在新奥法技术原理的基础之上结合我国的实际地质特点、水文条件以及施工的实际需要而发展出的一种新的施工技术手段。在具体的施工过程中，采用一切可以使用的辅助性措施去加固周围的岩石结构，以便能够充分的利用周围岩石的自承能力。在地铁隧道开挖的时候，注意及时支护、并封闭成环，使得周围的围岩可以整体形成一个联合支护体系。总的来说，该技术是一种综合性的抑制周围岩石在施工过程中发生大变形的技术手段。
浅埋暗挖理论主要体现在对支护结构、围岩压力、构筑时机以及围岩变位这四个对象之间的关系处理上，并且该技术的使用一直贯穿在地铁施工的全部过程当中。这一理论概念的提出，直接改变了我国地铁隧道的施工方式，有效的避免了地铁施工对周围环境所产生的不利影响。
2、工程概况
成都地铁1号线三期首期工程韦家碾站～升仙湖站区间隧道全长948.000m。在里程YDK1+962.825（ZDK1+970.027）设置1座联络通道。联络通道长11.81m，超前支护采用φ42超前小导管支护，外插角20°～30°，环向间距0.3m；衬砌采用复合式衬砌，初期支护采用网喷混凝土+钢格栅联合支护，二次衬砌为防水混凝土。初期支护与二次衬砌之间防水层采用土工布缓冲层+塑料防水板敷设。
3、地铁施工中浅埋暗挖法的应用分析
3.1分析浅埋暗挖法中的降水技术在地铁施工过程中的应用
联络通道施工前，进行地层降水，以确保施工安全。降水必须把握两个原则：①疏干开挖范围内土体中的地下水，方便开挖作业；②严格控制承压水降压，减少不均匀沉降；③防止承压水降压导致较大地面沉降，危及周边建筑物安全。
（1）点位放置
施工前，在地面放出降水井打设点位，并用红油漆标记。点位确认好以后，在相应的位置挖设探坑，查明地下管线后方能钻孔施工。
（2）钻机就位及成孔
先根据降水井施工孔位埋设孔口护筒，护筒内径应比钻头直径大200mm，深度要穿越松土层。钻机就位后，在钻孔位置周边用砂袋堆码30-40cm高作为止浆墙。采用直径为Ф600mm的旋挖钻成孔，旋挖钻中心对准护筒中心，要求偏差不大于±20mm。
（3）降水井管安制
滤管采用φ300×7.5mm钢管外裹三层滤网，内两层为60目的优质尼龙网，即细滤网，最外层为无纺布，滤网外用12#铁丝每隔50cm捆绑牢固。滤管四周回填砾砂
为保证井管安装位于井孔中间，井管下放时应充分吊直，两人于孔口扶住井管缓慢下放，避免碰撞井壁，下放完成后使井管口高出地面不少于20cm。
（4）降水井滤料投放
井管安装完毕后，将带喷头的活塞下入井内，距井底50㎝，用泥浆泵向井内高压注水稀释泥浆，当泥浆比重达到1.06～1.08时开始人工回填3～15mm的细粒卵石作为滤层。为避免卵石下沉过程出现封堵搭桥现象，回填速度控制在每小时5～6t，细粒卵石投放量不少于计算量的95%，离孔顶1.5m范围内用粘土填实夯平。
（5）降水井洗井
井管埋设完毕后，立即进行洗孔，用空压机自上而下冲击干净。
（6）井点降水及维护
降水井水位监测采用水位监测计测量水位深度，对于每口井均进行监测，详细记录降水井水位变化，及时调整水泵数量或功率；在监测降水井水位变化同时观察降水井抽出水含砂量的变化，根据含砂量变化适当调整水泵功率，尽量确保减少地层砂土被降水井抽走。降水期间设置自动水位开关进行自动降水，并备双电源，安排专人进行管理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2分析浅埋暗挖法中的支护技术在地铁施工过程中的应用
联络通道处于围岩松散、覆盖层薄等不利条件下,施工时极易造成塌方、冒顶等事故,隧道上方各种管线星罗棋布,隧道开挖过程中造成的地表沉降极易引起管线的变形而发生透水事故,对工程及人员安全造成威胁。为了进一步提高围岩层的可靠性，在施工的过程中，需要使用必要的支护技术来对周围的围岩结构进行保护，支护结构和围岩共同构成一个联合支护体系。
（1）超前支护
拱部120°范围内采用φ42超前小导管支护，外插角20°～30°，环向间距0.3m并预注浆加固地层,根据不同的地层选用不同的注浆参数。
（2）开挖初支
在超前小导管注浆的支护下,采用上下台阶法开挖,人工开挖上部预留核心土,人工用手推车将碴土弃至下台阶。每循环进尺0.5m,每开挖一循环立即进行拱部初喷混凝土封闭,厚4-6cm,挂网架立格栅钢架复喷混凝土至设计厚度。下半断面紧跟,形成3m～4m短台阶。
就目前该技术的使用效果来看，超前支护技术对地铁项目的施工实际产生了巨大的帮助，极大的提高了施工的安全性。通过联络通道施工情况来看，采用超前支护工可以有效保证掌子面稳定，控制掌子面周边建筑物沉降，采用的施工工艺安全、简单、实用，降低了施工风险。
3.3 分析浅埋暗挖法中的监测技术在地铁施工过程中的应用
在联络通道施工过程中，为确保工程安全并保护周围环境，必须对降水井水位、地表沉降、通道变形、支撑变形等进行全方位监测。根据监测结果在施工过程中积极改进施工方法、施工工艺和施工参数，最大限度减小地层变形。为保证联络通道施工安全，根据设计图纸及相关规范，确定具体监测项目、仪器设备、检测频率。
（1）联络通道降水井水位及含沙量监测
联络通道降水井水位监测采用测绳测量水位深度，对于每口井均进行监测，详细记录降水井水位变化，及时调整水泵数量或功率；在监测降水井水位变化同时观察降水井抽出水含沙量的变化，根据含沙量变化适当调整水泵功率，尽量确保减少地层沙土被降水井抽走。
（2）联络通道地面沉降测点布置
纵向沿联络通道按间距10m布设1个断面，横向上先布置联络通道中心线与横断面在地表上的交点，然后依次按5m垂直轴线向两侧布点，本次沉降观测共布设3个断面，每个断面5个观测点。
（3）联络通道支护结构监测点布置
在联络通道拱顶设置拱顶下沉监测点，监测点根据通道长度设置2~3个。在联络通道中间高度位置设置水平收敛监测点，水平收敛监测点在断面位置上与拱顶下沉监测点在同一横断面上或附近。
（4）区间隧道管片沉降、变形监测点布置
联络通道施工期间要对区间隧道管片沉降、变形进行监测，监测范围为联络通道前后各6环管片，按拱顶沉降和收敛变形进行监测，监测点布置在拱顶和拱腰位置。
（5）联络通道施工期间洞内外观察
在联络通道施工期间需要对洞内和洞外进行观察，主要为开挖地质情况、支护变形及开裂、地面变形及开裂、建筑物变形及开裂、洞内联络通道位置前后6环管片接缝位置变化等，观察范围包括通道及正线隧道洞内外、建筑物周边，并视具体情况布置一定的测点。
4、结语
对于浅埋暗挖法施工，开工前必须对工程进行全面地实地调查，施工人员与技术人员在技术上充分交流，领会设计图纸的意图，及时提出修改意见。施工的难点主要表现在以下两个方面:(1)围岩自稳能力较差时，开挖后易产生塌方，严重时可能发生涌泥现象，使施工无法进行；(2)掌子面难以稳定,掌子面前方的地面沉降难以控制，在道路区，过大沉降易引起路面开裂，甚至坍陷，影响交通安全；在管线和建筑物区，地面沉降过大，易造成地下管线破坏和建筑物开裂,危及建筑物安全。
通过研究，今后在类似工程施工中，以下几个方向要特别引起重视。
(1)保证超前及背后注浆的质量，使开挖及周边一定范围内的土体固结良好，层间水及上层滞水无渗流通道，以防引起拱部坍塌。洞内施工超前支护长度及重叠长度不可过短，超前支护前端能嵌入稳定性围岩一定长度为最佳。
(2)初期支护必须从上向下施上，二次衬砌必须通过变位量测，当结构基本稳定有条件时才能施工，而且必须从下向上进行施工，绝不允许先拱后墙施工。
(3)加强对暗挖区间地表及管线沉降，拱顶沉降地的动态观测，尤其是作业面上方士质较差地段,如速率变化过快或沉降量过大,应找出原因及时采取措施处理。
参考文献：
[1]卢军. 浅埋暗挖法地铁施工地表沉降的分析与研究探讨[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2013(16).
[2]姚宣德, 王梦恕. 地铁浅埋暗挖法施工引起的地表沉降控制标准的统计分析[J]. 岩石力学与工程学报, 2006, 25(10):2030-2035.
[3]王霆, 刘维宁, 张成满,等. 地铁车站浅埋暗挖法施工引起地表沉降规律研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2007, 26(9):1855-1861.
论文作者:张世红
论文发表刊物:《防护工程》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/21
标签：通道论文; 地铁论文; 围岩论文; 过程中论文; 超前论文; 井水论文; 隧道论文; 《防护工程》2018年第10期论文;