地铁工程中暗挖施工技术的应用

“浅埋暗挖法”的技术在地铁建设中的应用

摘要：全面总结了“浅埋暗挖法”的形成过程与其技术关键，介绍了“浅埋暗挖”在地铁车站工程中的应用与其配套技术。

关键词：地铁车站；浅埋暗挖法；注浆加固；大管棚护顶；挂网喷射混凝土；围岩监控测量

近十几年来，地铁与市政公用管线工程，越来越多的采用了“浅埋暗挖法”进行设计与施工。其使用X围之广，使用单位之多，发展速度之快，令国内外同行所瞩目。

刚刚建成通车的地铁“复-八线”全长12.7km，其中区间隧道长约7km，地铁西单站、天安门西站、王府井站、东单站等，均采用了“浅埋暗挖”技术设计施工。1994～1995年间，在长安街下，用“浅埋暗挖法”还建成了20余条人行地下通道，建成了颇具名声的国家计委门前的大型地下停车库。近5年来，每年以数百公里计的各种市政公用地下管网，都采用了“浅埋暗挖”技术设计施工，可谓“浅埋暗挖”遍布市各个建设地区。

如今，这项技术已在全国各主要大城市，如XX地铁一号线、XX地铁、XX电力管线、XX的地下通道等普遍使用。这项技术之所以发展很快，主要是因为我国地下空间的开发和利用历史不长，而“新奥法”的设计施工原理颇具新意，

适于我国地下工程特点，其占地少、拆迁少、扰民少、影响交通少、污染环境少等特点，极其适合在城市，尤其是在城市中心区、旧城改造、繁华地带、交通拥挤地段进行各类地下工程建设。目前，各地区结合自身的特点，利用“新奥法”原理进行设计、施工均有所发展，有所创造，通过不断总结，有所共识，并经过实践检验，形成了目前大家公认的所谓“浅埋暗挖”法原则。

但是，我们还应清醒地看到，该项按照“新奥法”原理兴起和发展的技术虽然已被广泛推广使用，仅就市的情况而言，并非所有的使用单位都真正地掌握了其真谛。无论在地铁工程中，还是在市政公用管线施工中，或因生搬硬套、或因片面性、或因配套技术不足，仅强调“只要会喷锚支护就会浅埋暗挖”的误导，造成坍塌、沉陷、渗漏、留下无穷后患的例子，也是常见的。因此，有必要对“浅埋暗挖法”设计施工进行深入的研究，综合分析，全面总结。本文仅就地铁“复-八线”建设中，应用“浅埋暗挖法”设计施工主要战例概括性地进行分析总结。

浅析“PBA”暗挖逆做工法在地铁车站施工中的应用

摘要：pba工法是在修建地铁车站的多种工法中常用的施工方法，其工法技术含量较高、施工较为复杂，工期相对较长，但此工法对交通影响小、地表沉降影响小。本文重点分析 “pba”工法在城市地铁车站的实际应用。关键词：pba工法，地铁车站，安全，应用

中图分类号： p624.8文献标识码：a 文章编号：

1 工程概况1.1 平面位置及标准断面

虎坊桥站位于珠市口西大街与南新华街的交口处，呈东西走向。车站为双层三跨三连拱断面，全暗挖岛式车站，车站全长227m，总宽度22.9m。

车站采用“pba” 暗挖逆作法施工，双层标准断面见下图所示。

1.2工程地质与水文

1.2.1工程地质

车站范围内的土层为人工堆积层（qml）、第四纪全新世冲洪积层（q4al+pl）、第四纪晚更新世冲洪积层（q3al+pl）三大层。

1.2.2水文地质

对车站有影响的地下水为层间滞水㈢,主要为卵石⑦层，透水性好。本层地下水分布连续，含水层渗透系数大，为强透水层，主要接受侧向迳流补给，以侧向迳流方式、越流和人工开采为主要排泄方式。

2 “pba” 工法原理工法原理：“pba”工法即洞桩法。其原理就是将明挖框架结构施工方法和暗挖法进行有机结合，核心思想是在施工过程中，首先开挖小导洞并在导洞里面施做钻孔桩，施工两排桩之间的拱顶结构，然后在拱顶和排桩的保护下进行洞室开挖的施工模式。

3 施工方法及保障措施3.1小导洞初支施工合理安排施工顺序，避免群洞效应和重复沉降。小导洞初支施工时采取上导洞先行、下导洞紧后；扣拱初支采取两边扣拱初支对称先行、中间初支紧后，上下、左右初支错开不少于15m的安全距离进行施工。3.2 钻孔桩施工3.2.1 钻孔桩成孔由于洞内操作空间小，地层以中粗砂、粘土为主,采用人工成孔，成孔深度7.7m，采用跳孔开挖，每10根为一序，组织施工。成孔过程中人工手摇辘轳提土及人工喷混c20喷射砼护壁。3.2.2 钢筋、模板及砼施工钢筋笼采取孔内绑扎，套筒机械连接；下导洞施工完成后，浇筑边桩条基梁且做好边桩接头钢筋预留；上导洞施工完成后，定位放线，而后施工边桩；边桩做好顶梁接头钢筋预留。上下导洞内的边桩模板采用酚醛板，外部采用型钢+对拉螺栓加固形成井字型，型钢或钢管作为斜支撑加固。砼采用泵送商品砼，导管+梭槽浇筑、人工振捣的施工工艺。控制好砼坍落度及应尽量缩短时间，连续作业。3.3 天、地梁和扣拱施工2条天梁、2条地梁均采用组合钢模板施工，钢筋现场绑扎，天梁采用分段浇注砼，地梁采用整体浇筑砼；扣拱采用满堂红脚手架+可

浅论地铁浅埋暗挖施工技术

随着我国地铁工程建设范围的不断扩大，浅埋暗挖法作为各种类型地下洞室暗挖施工的一种方法，不仅具有造价低，拆迁少的优点，而且施工方法灵活多变，对设备和周围环境没有较高要求。因此，受到了广泛地铁建设单位的青睐。为了更好的将浅埋暗挖法在地铁工程建设中的作用发挥出来，本文着手对地铁浅埋暗挖施工技术进行研究，以此来为今后地铁工程的建设提供一定的参考依据。

一、浅埋暗挖技术的特点分析

所谓浅埋暗挖技术，主要指的是在距离地表比较近的地方，进行各种类型地下洞暗挖施工的一种方法。目前，该施工方法凭借着自身诸多优势在各大城市地铁工程的建设中都有广泛应用，比如说北京、上海、天津、南京等。从施工特点的角度来看，浅埋暗挖法属于动态设计、动态施工的现代信息化施工技术，不仅具有极其完善的应力检测系统，而且在变位检测系统上也采用最为先进的设备和技术。除此之外，相对于一些传统地下洞施工方法来说，浅埋暗挖法还对加固地层的劈裂注浆方法进行了创新，并结合施工经验对其进行了不断优化与完善。其次，复合式的衬砌技术、钢筋网构支护技术得到了发展。

二、地铁浅埋暗挖的施工技术

浅埋暗挖法的施工主要应用于暗挖隧道的使用，是在明挖段基坑开挖施工结束之后开始的。为了确保施工质量，施工人员应该严格按照指定的原则来进行施工。一般情况下，浅埋暗挖法的施工流程为：大管棚施工——全断面注浆——隧道开挖支护——监控量测。下面则主要对各个环节的施工技术进行分析：

2.1大管棚的超前支护施工

通常情况下，利用浅埋暗挖法进行隧道施工的时候，隧道顶部与地表和高压电缆隧道底部之间都会设有一定距离，一般设为11m和3m。为了确保施工质量满足要求，在对超前预支护大管棚的钢管进行选取的使用，应该选用直径为108mm、壁厚为8mm的钢管。同时，要合理安排管棚的位置，并在距离暗挖隧道20cm处进行初期支护。除此之外，在施工过程中，对于施工设备的使用也要严格要求，一般以水平液钻孔顶管机为主。此施工环节需要注意的是，在钻进的过程中，对于钢管和钻头所对应的位置应该随时根据地表、高压电缆隧道的沉降控制标准进行适当调整，尽可能做到钻头超前或滞后于管棚。 2.2全断面注浆施工技术

暗挖地铁隧道施工技术

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 暗挖技术的主要原理

地铁隧道施工过程中，为减少地面的下沉量，保证隧道施工过程中的开挖效率，确保隧道自身的安全性，需合理运用开挖、支护、注浆、降水等施工技术。目前，地铁隧道开挖技术主要使用新奥法，而隧道施工中使用较为广泛的暗挖技术正是来源于新奥法。施工中的暗挖技术可满足地铁隧道施工要求，体现加固围岩、提升围岩承载力等优势，可以形成一个完整的地铁隧道支撑防护体系，这有利于沙层和黏土层的开挖。因此，暗挖技术有效解决了地铁隧道施工中的支撑防护问题，提高了隧道施工效率，保证了地铁隧道施工的质量，解决了整个施工中的不安全和不稳定问题，避免引发重大隧道坍塌事故。

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。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。

2 暗挖施工技术

地铁隧道暗挖施工技术的总体流程图见图1。

图1 暗挖施工总体流程图

2.1 大管棚法

为解决地铁隧道横截面施工过程中的一系列潜在风险，例如塌方等不可抗力导致的安全生产事故，可以采用超前管棚支撑防护工艺打通施工横通道[3]。大截面隧道施工中大管棚一般采用平交段形式，通过拱形结构设计给地铁隧道暗挖施工工程提供有力的支撑。大管棚设计断面示意图如图2所示。