探究地铁施工技术重要性

探究地铁施工技术重要性

杨凡

中铁隧道局集团路桥工程有限公司 

摘要：随着当前经济的快速发展，地铁的建设速度在不断的增加，在地铁建设过程中我们要根据当地的地理条件选择合适的施工方式，避免由于施工不当造成地铁施工成本增加，延长地铁的建设周期。

关键词：地铁；施工技术

引言

进入21世纪，我国地铁建设步入了快速发展的阶段，各大城市地铁建设项目竞相开工。实践证明，地铁具有高效、节能、环保、运量大、速度快、安全性好、占用城市道路面积少、防空好等优点，对解决城市交通堵塞，改变城市布局，实现城市环境和交通综合治理，引导城市走可持续发展之路起到了很大的作用。

一、 地铁隧道施工技术分析

通常，在地面条件允许的情况下，地铁隧道应采用露天开挖法，但对社会环境影响较大，只适合在人迹稀少、交通不便、管线少的地方应用。目前主要采用盾构法和浅挖法。浅挖法是一种适用于不同断面、造价低、施工灵活的施工方法。盾构法适用于软弱、富流砂区，与同一断面的断面。设备一次性投资大，但施工速度快，是今后应推广的施工方法。

1、 浅埋挖法

浅埋开挖法又称采矿法，起源于1986年北京地铁复兴门回归线工程，是中国人创造的一种适合中国国情的隧道施工方法。该方法是在新奥法的一些理论基础上，根据中国具体工程情况发展起来的一套完整的地铁隧道施工理论和操作方法。与新奥法的不同之处在于，它适用于城市地区松软土介质围岩条件下，隧道埋深小于或等于隧道直径，隧道施工地面沉降小。其突出的优点是不影响城市交通，无污染，无噪音，适用于各种尺寸和断面的隧道硐室。浅开挖顾名思义就是边开挖边浇筑的施工技术。其原理是:利用土层在开挖过程中短时间内的自稳能力，采取适当的支护措施，使围岩或土层表面形成紧密的薄壁支撑结构而不开槽的施工方法，主要适用于黏性土壤层、砂层、砂蛋层等地质条件。由于浅挖法省去了审批、拆除、挖路等诸多程序，现被施工单位广泛采用。

浅埋暗挖法的核心技术被概括为18字方针：管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测。其主要的技术特点为：动态设计、动态施工的信息化施工方法，建立了一整套变位、应力监测系统；强调小导管超前支护在稳定工作面中的作用；研究、创新了劈裂注浆方法加固地层；发展了复合式衬砌技术，并开创性地设计应用了钢筋网构拱架支护。由于该工法在有水条件的地层中可广泛运用，加之国内丰富的劳动力资源，在北京、广州、深圳、南京等地的地铁区间隧道修建中得到推广，已成功建成许多各具特点的地铁区间隧道，而且在大跨度车站的修筑中有相当广泛的应用。此外，该方法也广泛应用于地下车库、过街人行道和城市道路隧道等工程的修筑。

2、盾构法

我国应用盾构法修建隧道始于二十世纪五六十年代的上海。最初是用于修建城市地下排水隧道，采用的是比较老式的盾构机（如网格式、压气式、插板式等），八十年代末、九十年代初开始采用土压式、泥水式等现代盾构修筑地铁区间隧道。盾构法具有安全、可靠、快速、环保等优点，目前，该方法已经在我国的地铁建设中得到了迅速的发展。据不完全统计，我国各城市地铁采用的盾构机已有60多台，其中上海30台，广州20台，北京、南京、天津、深圳各4台，大多是土压平衡盾构机型。随着盾构法研究的深入、工程应用的增多，盾构法施工技术及盾构机修造配套技术也得到了发展提高：上海地铁隧道基本全部采用盾构法修建，除区间单圆盾构外，目前正在使用双圆盾构一次施工两条平行的区间隧道，此外还试验采用了方形断面盾构修建地下通道；采用直径11.2m的泥水盾构建成了大连路越江道路隧道，这也是目前我国最大直径的盾构机。广州地铁采用具有土压平衡、气压平衡和半土压平衡模式的新型复合式盾构机成功应用于既有软土又有坚硬岩石，以及断裂破碎带的复杂地层的地铁区间隧道修筑，大大拓展了盾构法的应用范围。深圳、南京、北京、天津等城市虽然地质、水文条件各不相同，但采用盾构法修建区间隧道均取得了成功。

除了上述几点外，我国盾构技术的进步还表现在以下四个方面。①掌握了盾构机的选型和配套技术，与外国合作设计生产盾构机，配套施工设备包括管片模具完全能够自行设计制造；②掌握了盾构隧道的设计和结构计算技术，以及防水技术；③掌握了盾构掘进控制技术，如盾构掘进参数选择控制、碴土和压力管理、地表沉降控制、盾构机姿态和隧道轴线控制、管片防裂、同步注浆等，实现了信息化施工，可以确保盾构施工的安全、优质、高效和环保；④掌握了不同地质条件和复杂环境条件下的施工及相关的施工技术。我国盾构掘进速度最高已达到月进400m以上，平均进度一般为月进160—200m，最高平均进度可达月进240m。地表沉降可控制在10—－30mm以内，可以在距既有建、构筑物不足1m的距离安全掘进隧道，既有建、构筑物的变形量可控制在2—5mm以下；隧道轴线误差可控制在30—50mm以内。

3、新奥法

针对我国城市地下工程的特点和地质条件，新奥法经过多年的完善与发展，又开发了

“浅埋暗挖法”，这一新方法，与明挖法、盾构法相比较，由于它可以避免明挖法对地表的干扰性，而又较盾构法具有对地层较强的适应性和高度灵活性，因此目前广泛应用于城市地铁区间隧道、车站、地下过街道、地下停车场等工程，如根据新奥法的基本原理，采用“群洞”方案修建的广州地铁二号线越秀公园站及南京地铁一期工程南京火车站，断面复杂多变的折返线工程、联络线工程也多采用新奥法。在我国利用新奥法原理修建地铁已成为一种主要施工方法，尤其在施工场地受限制、地层条件复杂多变、地下工程结构形式复杂等情况下用新奥法施工尤为重要。

二、地铁车站施工方法的选择

车站既是地铁工程亮点所在，更是一个难点问题。对于车站的施工方法而言，目前有明挖法、盖挖顺筑法、盖挖逆筑法、盖挖半逆筑法、明暗挖混合法、浅埋暗挖法。原则上优先采用明挖法，其次是盖挖法，盖挖法中应优选盖挖逆筑法、盖挖半逆筑法，最后则是浅埋暗挖法，因为该方法适用于交通要道、管线太多、不易开挖的繁华市区。采用暗挖法施工的车站当中，柱洞法、侧洞法应用较多，而大断面施工应遵守大洞变小洞的施工原则，开挖方法应按以下次序优选：正台阶开挖、CD法开挖、CRD法开挖、双侧壁导洞开挖（眼睛工法）进行，这样可以节约投资。

三、结束语

地铁建设是新型城市交通建设的重中之重，其巨大的投资和建设规模要求我们在选择施工方法时要认真考虑各方面因素，兼顾经济和速度的要求，选择最合适的方法。上述方法在不同的条件下有其独特的优点，也有其固有的缺点。我们应该注意合理利用优点，避免缺点，为我国地铁建设贡献自己的一份力量。

参考文献

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