王瑞峰

【摘 要】當前，國內(nèi)的地鐵建設(shè)已進入了迅猛發(fā)展的時期，地鐵工程規(guī)模日益增大，作為百姓工程的地鐵建設(shè)也越來越受到社會的關(guān)注，盾構(gòu)作為當今地鐵施工中較先進且相對安全的工法而被廣泛應用，但是，在實際的地鐵施工中，由于整條線路上的相關(guān)施工單位會比較多，具體施工工藝也比較復雜，這就對地鐵工程施工設(shè)計提出了更高的要求，基于此，本文就將對淺埋暗挖地鐵隧道設(shè)計及施工要點進行分析探討。

【關(guān)鍵詞】地鐵隧道；淺埋暗挖；設(shè)計；措施

1、暗挖法施工原理及特點

1.1、暗挖法施工原理

暗挖法是針對松散且埋深較淺土層及軟弱破碎巖層的自立性，在保證地表完好的前提下利用豎井掘進的施工方法?；谛聤W法的基本原理，淺埋暗挖法的施工控制要點是“勤量測、早封閉、強支護、短進尺、管超前、嚴注漿”。淺埋暗挖法的核心是將圍巖本身形成支承環(huán)，然后再施行超前支護，將部分圍巖的自承能力調(diào)動起來，避免地基沉降。淺埋暗挖法的開挖方式有雙側(cè)壁導洞法、中隔墻法、單側(cè)壁導洞法、正臺階法等。應該基于周圍環(huán)境條件、隧道斷面構(gòu)成、地質(zhì)條件等來選擇適宜的施工方法。

1.2、暗挖法施工特點

一個城市的地鐵一般都建在地質(zhì)條件相對復雜的地段，并在城市的地鐵附近的建筑設(shè)施及交通狀況也是錯綜復雜。因此根據(jù)常規(guī)，相關(guān)人員在實際工作中可以選擇特殊地段、有代表性的結(jié)構(gòu)物作為實際工程的試驗段。經(jīng)過調(diào)研分析進一步優(yōu)化調(diào)整城市地鐵隧道的設(shè)計以及施工的具體參數(shù)。城市地鐵的暗挖隧道施工會擾動地表結(jié)構(gòu)，需要采用超前加固對地層進行改良，科學的選擇相應的開挖工藝、以及實際布設(shè)剛性支護體系，切實避免在工作中，由于過度擾動地表結(jié)構(gòu)，有效防止城市地表的沉降或者坍塌等問題的出現(xiàn)，同時盡量的不妨礙城市路面通車，避免大范圍拆遷。

2、淺埋暗挖設(shè)計及施工技術(shù)應用

2.1、大管棚超前支護施工

大管棚超前支護是一種在不對地表進行破壞的前提下來鋪設(shè)地下管線的技術(shù)，它以一定的外插角在擬開挖地鐵隧道的外輪廓周邊上鉆孔，將慣性矩大的鋼管以一定的間距進行安裝，然后再注漿固結(jié)。它的工作原理是：為了讓拱頂形成加固的保護環(huán)，應該施行管棚注漿；若超前管棚在沿隧道開挖輪廓周邊位置較密，那么必然會大幅度降低隧道支護結(jié)構(gòu)所承受的上部荷載。施工工序：開挖支護的掌子面→搭建鉆孔的平臺→安裝鉆機→施行安裝管棚鋼管→鉆注漿孔→驗孔→注漿操作→結(jié)束。大管棚超前支護往往具有較為明顯的作用，能夠?qū)﹂_挖區(qū)域的巖土體起到加固作用，也能夠?qū)﹂_挖過程中出現(xiàn)的地表位移、地表應力進行有效控制。

2.2、全斷面帷幕注漿施工

注漿孔成孔。各注漿孔的長度、角度、精確位置可由設(shè)計來進行計算，施作注漿孔的順序應為：先外后內(nèi)、先上后下，一個注漿孔完成后，那么就要在第一時間內(nèi)退出鉆機，然后再安裝注漿管，緊接著二次封閉工作面后再注漿；注漿。后退式分段注漿是最為常見的注漿方式，每完成一次退式分段注漿之前，都要填充加固所有注漿管。為了防止在注漿時出現(xiàn)隆起、裂紋，還應該封閉處理工作面（施行網(wǎng)噴混凝土）。

2.3、隧道開挖支護施工方

在地鐵車站施工前，務(wù)必要對施工區(qū)域內(nèi)的地下管線和地質(zhì)情況進行詳細探測，確定地下管線是否存在著障礙物，以及其精確位置，這樣一來，能夠避免對地下管線造成破壞。同時，隧道開挖支護施工時，務(wù)必要基于中導坑法組織施工，施工次序是：將雙向隧道的中導洞開挖及支護→隧道中隔墻→將中導坑橫撐予以恢復→對兩側(cè)導洞進行開挖及支護→兩側(cè)導洞二襯施工。

2.4、淺埋暗挖地鐵隧道設(shè)計實例分析

2.4.1、工程概述

某市6號線雙井站，緊鄰市CBD核心區(qū)。車站位于廣渠門外大街、廣渠路與東三環(huán)中路交叉口東側(cè)，與既有9號線雙井站T型換乘，9號線線路為南北走向、6號線線路沿廣渠路東西走向，9號線為2007年通車運營。為滿足全線總體工期要求，附屬結(jié)構(gòu)除兩換乘廳、1與3號出入口以及其他出入口、風井等敞口部分采用明挖法施工外，均采用暗挖法施工。結(jié)構(gòu)橫斷面如圖1所示。

圖1雙井站雙層標準段橫斷面圖

2.4.2、設(shè)計標準及原則

根據(jù)結(jié)構(gòu)所受的不同荷載組合，在計算中分別選用不同的安全系數(shù)，見表1。主體結(jié)構(gòu)計算按照平面應變假設(shè)，采用荷載-結(jié)構(gòu)模型，通過Midas結(jié)構(gòu)分析通用程序進行內(nèi)力分析。在結(jié)構(gòu)縱向截取基本計算單元，將三維空間結(jié)構(gòu)簡化成二維平面框架結(jié)構(gòu)，按結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析模型，進行各階段不同荷載組合內(nèi)力分析。

表1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的強度安全系數(shù)

2.4.3、結(jié)構(gòu)荷載法設(shè)計

由于雙層暗挖段在施工時，考慮到施工誤差，并結(jié)合中柱下底縱梁和邊條基按分層總和法計算的沉降量差異，我們認為施工工況一邊樁與中柱發(fā)生了5mm的差異沉降，施工工況二邊樁與中柱發(fā)生了10mm的差異沉降。

3、強化地鐵施工設(shè)計的安全質(zhì)量措施

3.1、加強地鐵施工安全質(zhì)量管理

首先要做好前期的準備工作。施工前，工程設(shè)計人員選擇路線時要在條件允許情況下，盡可能避開有風險的地方，比如要避開不良的水文、地質(zhì)條件等。勘察階段，要準確把握好周圍的地質(zhì)條件，收集整理好各種資料。設(shè)計階段要準確判斷周圍地質(zhì)的穩(wěn)定情況，探測出不良地質(zhì)；要根據(jù)地鐵的相對位置跟管線，認真分析管線跟情況及變化規(guī)律，監(jiān)測好工程進展，對周圍建筑的結(jié)構(gòu)類型、年代、設(shè)計和距離等都要進行深入調(diào)查，為以后的施工提供全面的信息。

3.2、加強監(jiān)管

在施工建設(shè)階段，管理人員要加強監(jiān)管，監(jiān)管不力是引發(fā)安全事故的重要原因，必須要足夠重視。要建立健全安全施工質(zhì)量責任制度，落實各個環(huán)節(jié)的職責，為安全管理的落實提供保障，使安全管理的思想深入到各個施工環(huán)節(jié)中。要嚴格處理違規(guī)現(xiàn)象，不斷加強施工管理的執(zhí)行。要根據(jù)施工設(shè)計和具體方案制定施工任務(wù)方案，做好安全技術(shù)的交底工作，把安全管理真正落實到各環(huán)節(jié)、各分部。安全交底的內(nèi)容包括對各種施工設(shè)備的安全操作、安全防護和安全事項等。

3.3、加強施工管理人員的培訓

要想提高地鐵施工安全質(zhì)量管理，必須要有符合管理要求的專業(yè)人員來完成。施工單位要把安全放在首要位置，加強對管理人員的要求。要樹立安全第一、以人為本的理念，管理人員要進行嚴格的監(jiān)督和檢查；建立健全獎懲激勵機制；加強信息化的應用，提高管理人員的信息化管理水平；對管理人員進行培訓，不斷提高他們的管理水平和總體素質(zhì)。施工前就要對管理人員進行安全教育和技能培訓，施工中加強管理人員的監(jiān)管工作力度，明確安全施工的管理機構(gòu)和職能部門；施工過程中要加強各部門的協(xié)調(diào)配合，保證監(jiān)管工作的順利進行。

總言之，隨著城市的繁榮發(fā)展，地鐵已經(jīng)成為世界上很多城市的主要交通工具，其具有安全性高、運行穩(wěn)定性好、速度快等方面的特點，特別是在近些年來，我國較多非一線城市都已經(jīng)開始逐步修建城市地鐵，以此切實帶動了整體城市的建設(shè)發(fā)展步伐。而城市地鐵的具體施工設(shè)計的有效性因此成為備受關(guān)注的目標。這就要求我們在以后的實際工作中，要特別重視城市地鐵的施工以及設(shè)計的有效性，不斷優(yōu)化其設(shè)計及施工技術(shù)，通過加強其管理，來確保地鐵施工項目的安全。

參考文獻：

[1]王立宏.淺埋暗挖地鐵隧道襯砌受力變形機理研究[D].武漢工程大學，2010.

[2]蔣博林.淺埋暗挖地鐵隧道施工安全性和風險分析研究[D].重慶交通大學，2011.

[3]孫飛.復雜地質(zhì)條件淺埋暗挖地鐵隧道施工地表沉降及控制技術(shù)研究[D].大連大學，2012.

[4]許海標.淺埋暗挖黃土地鐵隧道力學性能研究[D].長安大學，2010.

[5]王金明.地鐵隧道施工引起的地表沉降及變形研究[D].中南大學，2009.