摘要：随着社会经济的发展，我国的城市地铁工程建设逐渐增多，在对其隧道施工的过程中，施工方法主要包括明挖法、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。新奥法则是在塑性理论指导下合理构建柔性薄壁，确保围岩与支护共同形成支撑环，以形成稳定支护结构。
关键词：城市地铁；隧道地下工程；矿山法；新奥法
引言
城市地铁隧道作业必定会使得底层出现有对应的沉降情况，但是地基沉降的构成包括地层损失下沉以及地基固结下沉。在富水软土的前提之下，地层固结下沉所占比例相对较大，并且大部分是因为隧道挖掘所导致地下水源的损失以及起对地质造成的力学作用会使得其出现二次固结的情况。
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。
2隧道与地下工程施工技术中存在的问题
（1）个别项目的前期工作深度不够，特别是地质勘查，在地形、变形特征、水动力条件等方面还没有深入了解，造成工程损失巨大。以四川二郎山公路隧道为例，对隧道两端的地质条件不太了解，边坡植被密集，仅进行了一般地质工作。由于原生态环境的变化，在进出口两方面都发生了泥石流，破坏了建筑房屋、设备和部分建筑，处理泥石流的成本高达3000万。在隧道施工中，地质预报工作的缺乏，也给施工带来了困难和损失。由于长隧道与主隧道平行，又与地质坑、工作井（通风、压载等）平行。在复杂地质条件下，提前的地质检测在掌握主隧道施工前地质水文方面起着重要作用。仅仅靠这一点是不够的，而塌方、泥石流和流砂在施工中将是模糊的。然而，这导致了北京八达岭高速公路隧道施工中断。（2）凿岩爆破开挖隧道成本高。（3）地下隧道施工中的技术质量难以保证，会导致隆起、衬砌的地方产生开裂的现象，使得隧道的安全系数降低，从而使隧道的使用寿命变短。（4）由于隧道会达到深水层，会导致隧道渗水严重，因此其防水问题是目前存在的一个严重的问题。
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
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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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地铁隧道局部混凝土的防水施工
为减小暗挖隧道混凝土的浇筑品质缺陷的几率，比如拱顶浇筑不实、存在空隙等情况，可在防水板固定点铺设拱部防水卷材，保障加密，控制在五十厘米左右的距离，便于防水板与隧道支护连接，防止空腔形成；针对拱顶空隙，需要控制混凝土坍落度（最好是21~23）、选择布置振捣密度（2米×2米）以及附着振捣器等缓解；如混凝土强度和施工要求一致，则注浆填充，具体选用0.2~0.5MPa注浆压力的水泥浆液；控制特殊部位混凝土质量，对提升工程防水效果很显著。实际表明，上述措施实施后，该地铁暗挖隧道防水相当成功，完全可以借鉴。
3.3排水施工技术控制
灌浆支护作业完成后，还应对施工区域隧道周边进行排水沟设置，以将工程结构周边的水资源及时排出，进而规避渗漏影响。对于排水施工技术的实际应用，施工技术人员采用的是水管盲沟排除法，即将准50mm的水管安装在施工模筑混凝土二次衬砌周边。同时，还应将水管的传输导水功能充分利用起来，以对隧道工程地下空间环境的防水进行牵引，进而最大限度的避免地下水渗漏问题的出现。
3.4新奥法施工技术
矿山法主要利用厚壁的混凝土来支护产生松动的围岩，以保证施工安全;而新奥法则是在塑性理论指导下合理构建柔性薄壁，它充分利用锚杆支护结构以及紧贴围岩的喷射混凝土来使得围岩的天然承载力得到保护，确保围岩与支护共同形成支撑环，形成稳定支护结构。施工中，在做好施工准备期间，施工单位应提前进行调研，进行研究，制定出新奥法施工方案;根据情况确定是否要开展超前支护，也可对不良或者较差的地层采取措施进行改良;开挖后加强支护，不能过多地开挖，应在减少扰动的情况下及时进行支护;同时，要坚持进行测量，掌握围岩变形速度、稳定时间、位移以及衬砌内应力等数值信息，对施工过程进行监控;遇到特殊情况或者不符合施工方案中的情形，要认真研究，适当修改支护参数;在确定施工符合管理标准时，在进行防水隔离层等工作的施工，进行二次支护施工。新奥法施工中，隧道应确保开挖端面基本相同;遇到要加强衬砌的地方，不是加大混凝土厚度，而应该增加锚杆、钢支撑和钢筋网。运用新奥法技术要注意坚持“扰动少、喷锚早、多量测、严封闭”的原则，促进围岩起到支护的作用。
结语
综上所述，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。
参考文献
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［2］董福建．城市地铁施工测量技术与方法探讨［J］．建材与装饰，2016(11)．
［3］曾君刚．分析浅埋暗挖地铁隧道施工技术［J］．低碳世界，2016(10)．
论文作者:周勇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签：隧道论文; 地铁论文; 围岩论文; 施工技术论文; 混凝土论文; 城市论文; 断面论文; 《基层建设》2019年第1期论文;