关键词:隧道、横截面、暗挖、安全生产举措
引言：本文以某在建地铁新期工程为例，论述地铁隧道大截面暗挖时采用的主要施工工序：超前管棚支撑防护工艺、双侧壁导坑暗挖技术、注浆时利用拱部深孔与背后回填的工艺。此外，该施工工程运作过程中采用竖井及横通的技术为出料与进土提供安全转运通道，有效规避工程建设过程中可能出现的潜在风险，将安全生产事故发生的可能性降至最低，保障了工程质量，适应了城市发展的速度。
1大截面暗挖施工方法
1.1大管棚施工法
为解决地铁隧道横截面施工过程中一系列潜在风险，例如塌方等不可抗的自然作用力下的安全生产事故，需采用超前管棚支撑防护工艺以便于打通施工横通道。大管棚一般是以平交段的形式现身于隧道土建，其依靠拱形的省力结构设计给大截面的暗挖施工工程带来强有力的支撑防护。大管棚将按照特定的工艺方法要求来进行分批多次的建构。
①建设选材需要薄厚均匀、长短适中的一片式钢管。②大管棚的焊接技术则需要利用矩形螺纹焊接来进行加固。③管棚与管棚之间的间距要达到三百毫米以上、管棚中央与地铁隧道设计外部划线相距一百五十毫米。④管棚的倾斜角度必须和地铁隧道顶端走向保持平行状态，以此同时，管棚的建造工艺水平要与整个地铁隧道土建暗挖工程水平相一致，如此方能保证设计的精准无误，进而避免因为管棚设置误差导致人工进入隧道开挖大截面、降低过度抬升对于地铁上层表面的危害。⑤管棚制作过程中可允许的误差范围应该在百分之一以内，以规避管棚 在下设时与地铁隧道设计外部划线相撞，贻误工期。⑥在管棚与管棚之间设置隔断防护，确保管棚建设的同时引用大量的水泥作为底部支撑，防止各个管棚之间注入的隔断水泥“空心化”，实际操作工程中的水泥灌注量要超过理论灌注量一点五倍左右【1】。⑦用来填补空隙的注浆原料要严格按照为泥土与砂石比例对等的要求进行混制搅拌。
1.2双侧壁导坑修筑支撑防护
双侧壁导坑法作为一种新型的支撑防护办法，把锚喷技术作为前期支撑防护的主要修筑技术，将每个侧壁隔开的导坑进行自我封闭并连点成线、形成闭环，同时利用地下土层周围岩石自我稳定的支撑优势，以降低大截面暗挖工程进行中的土壤下沉下降，以确保施工质量和生产安全。本文参照的地铁暗挖截面包含六个双侧壁导坑，开挖时可同时将各个小导坑单独作业，进而连点成线、形成闭环来进行支撑防护，最终连线成片，形成大范围大面积的支撑防护体系。同时利用地下土层周围岩石自我稳定的支撑优势，进行大面积的挂网喷锚，在地表土层构建紧密贴合的人工壁垒结构，利用导坑侧璧来进行支撑，分担来自地表上方土体对于隧道壁垒的重大压力。
2风险及难点分析
2.1横截面过大挖掘风险性强
有些地铁选址区间隧道上方覆盖的土层厚度甚至可以达到六到八米，其所经地质土层类型多达三到四种，暗挖的横截面尺寸较大，这将大大提升施工难度，而双侧壁导坑工艺技术的应用极大的降低了潜在的风险等级系数。
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2.2平行交叉管道过多加大风险
许多地铁选择路线的区间隧道会与城市地下管道建设系统相交叉，例如燃气管道、下水管道等等，当地铁隧道平行于其他管道时，则要在施工开始前进行相应的风险预估并做好安全生产指导意见与风险等级预案的设置。特别是当暗挖隧道经过高压燃气管、雨水排放管、污水处理管等重要管道的区域范围时，要及时将强安全管控，降低风险。
2.3所经土层错综复杂加重风险
部分地铁选址区间隧道的路线需要经过粉质黏土层，伴随着黏土层而来的粉质砂砾层也会给暗挖隧道中下部分的施工带来困扰，粉质黏土层和粉质砂砾层是地下水的理想储存地带，这里拥有的丰富地下水资源难以通过人为抽调和人为排水消失【2】。同时充足的地下水往往会带来黏土过硬的饱和状态，倘若支撑防护工作不到位将带来塌方。
3安全生产可行性措施办法
3.1前期预设风险及应对方案
①施工前期的地质探测要落到实处，摸清土层状况以便于尽早采用相应措施，规避风险；②前期的支撑防护工作也是重头戏，要争取做到暗挖施工前滴水不漏；③为保证无水生产，一要把排水工作落实到位，二要做好管棚之间的水泥间隔灌注；④开工前查漏补缺，摸排空洞，做好加固，拒绝隧道壁垒及其支撑结构脆弱化；⑤找准各个地下管道与规划隧道路线的交叉、平行节点，监测管线的排布工作，防止地下污水泄漏及燃气管道爆炸事故；⑥落实安全生产的权责主体，提出施工监管切实可行的方案，以保障施工工人的生命安全。
3.2注浆工艺提供有力支撑
前期施工时需要做好机械运转能源运输储备工作，多方面铺设水源管道、燃气管道以保证机械能源的供应与建筑材料的安全运输，并按照梅花阵形排列管道。管道铺设后要迅速压注水泥浆以定位、加固，注浆选用的原材料要严格按照为泥土与砂石比例相当的规定进行混制搅拌，尤其对地下水渗漏较为严重的路段采用注浆工艺以加固支护结构【3】。
3.3依靠马头门连接各施工段
作为工序衔接时的关键节点，马头门的施工技术是隧道受力点相互转化的复杂公益代表。①应注重暗挖横截面的大管棚和小导坑注浆工作，为加固隧道壁垒与周边土层打基础；②保证隧道导洞的马头门下设和受力点相互转化工作的顺利进行。
3.4做好衔接与节点工艺管控
隧道暗挖大截面工程推进至隧道断点及尾部时，必须要建墙以作围堵:①要熟练运用小导管技术，检验水泥注浆是否做到去“空心化”，严格把控水泥注浆程度；②在断点及尾部建墙时多采用钢管结构，应按照先前设计的钢管、钢筋连接图纸进行架构与水泥铺设；③注意做好各个衔接节点的工序把控，落实督查工作，实时汇报工程进展中存在的连接问题。
结束语：地铁隧道大截面暗挖施工由于常常会受到选区土层结构不均衡、外界自然环境不稳定、地下水渗漏严重等问题的困扰，从而日益在地铁隧道工程的前期规划与后期评估中占有重头戏分。采用超前管棚支撑防护工艺、双侧壁导坑暗挖技术、注浆时利用拱部深孔与背后回填的技术方法，既促使了工期的缩短，还能够高质量的完成地铁建造工程，是经受住实践检验的正确施工工艺。
参考文献
[1]李俊杰.暗挖区间隧道近接既有地铁隧道施工变形影响及控制措施研究[J].现代隧道技术,2019,56(04):168-174.
[2]王平孝.穿越既有建筑的隧道暗挖施工技术研究[J].建筑安全,2019,34(08):31-36.
[3]彭学军,吴彪,杨文国.浅谈地铁暗挖大断面隧道二衬三步施工技术[J].企业技术开发,2019,38(08):36-39+42.
论文作者: 胡建林
论文发表刊物:《城镇建设》2020年第3期
论文发表时间:2020/4/14
标签：隧道论文; 导坑论文; 地铁论文; 截面论文; 土层论文; 风险论文; 防护论文; 《城镇建设》2020年第3期论文;