地铁隧道施工技术及方法梳理

地铁隧道施工技术及方法梳理

李红楠

天津城建隧道股份有限公司

摘要：就如今我国地铁隧道作业施工技术上看，依旧具有许多问题有待处理，比如：缺乏安全意识、管理方式单一、管理理念落后、施工技术及方法落后等，并在地铁隧道作业安全上留下的一些隐患，产生了不能预估的损失。本文对地铁隧道施工技术及方法梳理进行分析，以供参考。

关键词：地铁隧道；施工技术；方法梳理

引言

地铁轨道交通的施工建设包含了土建施工、隧道施工、爆破技术等风险系数较高的施工内容，暗挖地铁隧道施工常常受到选区土层结构不均衡、外界自然环境不稳定、地下水渗漏严重等因素的影响，因此，在地铁隧道工程的前期规划与后期评估中需要引起足够重视。目前暗挖技术在地铁隧道施工中的应用较为广泛，该技术的运用可以使地铁隧道的施工难度降低，提高施工效率，提升地铁隧道施工的质量。

1概述

为缓解城市交通拥堵，相继有许多城市开始修建地铁。地铁施工一般都在人口密集区进行，其施工现场有许多学校、民用建筑、商业建筑需要进行高度保护，“大断面、大埋深、长度大、周边需要保护的建筑多”是地铁土压平衡法掘进施工时的特点．采取措施降低爆破振动对周边建筑结构的影响是城市地铁土压平衡法施工的重点和难点。土压平衡盾构施工技术，根据粉细砂地层的特性，选择泥水盾构机最为合理。但本工区地质较为复杂，隧道穿越全断面粉细砂地层仅为本工程地质的一小部分，通过对隧道工程的整体地质环境进行了深入细致的分析，选择土压平衡式盾构更适合本工区施工。通过对盾构机针对性改造及合理的渣土改良措施能够最大限度减小地面沉降和对建筑物的影响，确保生产安全顺利。在地铁隧道粉细砂地层采用土压平衡盾构施工技术具有良好的施工效果，使用地连墙结合双管旋喷洞口加固方式确保了始发掘进安全，隧道施工过程中并没有出现较大的地质变形情况，有效保证了周围管线、建筑物的安全，确保了路面结构的稳定性，从而使得隧道工程顺利的开展，取得了良好的施工效果。

2暗挖技术的主要原理

暗挖技术主要基于摩尔理论、岩石三项刚性压缩实验、岩石二项锁应力应变特性等基本原理，实施时，重点考虑了隧道空间和施工时间等相关因素，从而为地铁隧道的施工提供支撑防护。此外，再根据实际情况采用超前支护技术，保障隧道施工时的安全性。因此，暗挖技术有效提高地铁隧道开挖效率，提升相关企业的经济效益。随着科技的进步，暗挖技术已经成为地铁隧道施工的主要技术之一。掌握暗挖技术的主要原理，在地铁隧道施工中合理运用暗挖技术，提高其应用效果是当前相关企业与技术人员应该考虑的问题。

3施工方法

3.1盾构机空推

盾构机顶升好后，再次对盾构机进行顶升，用100t千斤顶对托架进行向前顶推，然后使后盾体下落，对盾体进行顶推。利用夹轨器、千斤顶和操作液压泵站对盾体进行顶推的过程中，油压不能超过35MPa，顶推过程中以5MPa为一个单位进行分级加压，使盾体被缓慢顶推前进即可。如果油压在达到最大值后盾体没有被推动，则要对液压设备进行检查，确认是否存在故障，无论如何，油压都不能超出35MPa，将故障排除之后才可以继续施工。在盾体空推时，应密切观察夹轨器实际稳定性，如果发现位移，应立即停止顶推，对夹轨器进行重新安装，检查无误后，继续施工。

3.2安全注意事项

（1）盾构的推进应保持平稳，安排专人在盾构机的前方对盾构机推进情况进行检查与监测，需检查的内容为盾构前体下部与导台之间的结合情况与钢轨是否产生倾斜等，避免人员伤害事故的发生。（2）盾构推进的过程中，位于盾体前方的监测人员应和液压泵站操作人员密切配合，确保盾构机始终沿着导台中心向前移动，使盾构机前移过程中受力保持均匀，防止盾构机产生侧翻，对现场人员与设备造成伤害。（3）以盾体和导向平台之间保持的关系为依据，对各组推进油缸实际行程进行适当调整，确保盾构的姿态能够始终按照设计线路向前推进。（4）对项目全体施工管理人员与操作人员都要认真开展技术交底和安全交底。（5）现场人员应穿戴好各类防护用品，严格遵守各项安全文明施工管理规定，防止物体打击事故与高处坠落事故的发生。

4地铁隧道施工技术及方法梳理

4.1施工工法－盖挖法

基于本地土木工程项目需穿越道路、建筑物等障碍物的考虑，我们需要采用新型工程施工方法-盖挖法，来确保工程的顺利进行。盖挖法是一种从地面进行开挖后，达到一定深度使用盖板将开挖面封闭同时人员在盖板下施工的施工方法。这种方法不仅能避免交通拥堵还不会影响市容环境，同时也保证了工程的施工期以及质量。此施工方法主要是保证挖面的顶部盖板有很强的承载力和稳定性这样既确保施工人员的安全也能使交通安全行驶。通过实践证明贝雷桁架有很强的承载力和稳定性，足以作为该施工方法的主梁使用，支撑系统在地铁等工程施工中广泛应用。

4.2建筑防护盾

盾牌的组成是一种机械构造过程，即使用盾牌在地球表面下的沉积层中挖掘。盾牌是根据地质条件特征选择的，在含水沉积层中，盾牌被选为泥浆压力类型，盾室中的泥浆压力用于稳定开挖面；在无水粘土沉积层中，选择盾构配置机作为土压力平衡，盾构配置机刀板切割的土壤填充筒仓，以稳定开挖面。防护板的驱动力由涂复的管板上主体中的液压缸施加，提供的反作用力使防护板能够向前开挖。适用于护堤配置的地质条件更为广泛，适用于沙质地层、粘土地层和含水地层等沉积地层的护堤施工。近年来，随着我国地铁技术的发展和地下空间的建设，盾构法的建设被选为大口径、长距离地铁隧道地下空间建设的主要施工方法。在大型城市的地下建筑工程中广泛采用了屏蔽方法，其环境干扰小、机械化程度高、抵御环境气候影响的能力强、建筑安全系数高。为解决传统明挖法在地铁隧道施工中推广合成管库应用中的局限性和不足，以天津市地铁5号线一附院站地铁隧道施工段为工程背景，采用明挖法和屏蔽设计进行了隧道施工方案设计，优化了天津市地铁5号线一附院站附近交通和地下管线的现状，最后表明采用盾构法修建隧道具有很大的推广价值和技术优势，扩大了修建隧道的技术能力，并为今后的隧道开发提供了相关的技术储备。

4.3双侧壁导坑法

双侧壁导坑法是一种新型的支撑防护方法，它采用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的稳定性，减少地铁隧道大截面暗挖施工过程中的土壤下沉量，确保施工质量和生产安全。本文参照的地铁隧道暗挖截面包含6个双侧壁导坑，开挖时可同时将各个小导坑单独成环进行支撑防护，最终连线成片，形成大范围的地铁隧道支撑防护体系，此外，还采用了大面积的挂网喷锚在地表土层构建紧密的人工壁垒结构，利用导坑侧壁支撑，分担来自地表上方土体对隧道壁垒的重大压力。

结束语

地铁隧道大截面暗挖施工因各方面因素的制约，如处置不当将影响施工进行。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，既能高效完成地铁隧道施工，同时又能保证施工质量。

参考文献

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