地铁矿山法隧道施工技术

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摘要：随着我国近几年综合国力的不断提高，各种大型建设工程都在顺利进行着。在交通工具方面地铁已经成为人民日常必不可少的出行方式。地铁施工技术也在不断提高当中，本研究简单探讨一下地铁矿山法隧道施工技术。

前言：

地铁是关乎民生的重要国家建筑工程，如何建设好地铁已经成为目前热议的话题。建设地铁的方法有很多，本研究主要研究矿山法隧道施工技术和相关工作问题，希望在一定程度上会促进我国建筑事业的发展。

关键词：地铁；矿山法；隧道施工

中图分类号：U231 文献标识码： A

1.矿山法隧道施工技术的简介

矿山法指的是用开挖地下坑道的作业方式修建隧道的施工方法。它的基本原理是隧道开挖后受爆破影响，造成岩体破裂形成松弛状态，随时都有可能坍落。基于这种松弛荷载理论依据，其施工方法是按分部顺序采取分割式一块一块的开挖，并要求边挖边撑以求安全，所以支撑复杂，木料耗用多。矿山法目前有台阶法、CD工法（跨度大）、CRD工法、双侧壁导坑法、联拱隧道中洞法。20世纪50年代，奥地利学者拉布西维兹提出了岩体自身具有承载能力的理论，给传统矿山法赋予了新的理念，逐步形成了以保护和发挥围岩的自承能力为原则，以控制爆破或机械开挖为主要掘进手段，以锚喷支护为主要支护措施，通过监控量测手段实现信息化动态施工的一种现代隧道施工技术。21世纪以来，随着城市轨道交通的发展，我国进入了地下铁道建设的高峰期。地铁工程一般覆盖层较浅，大多处于淤泥质、粉质粘土地层或砂卵石地层中，地下水位通常较高，地层自稳能力差，周边环境复杂。为了确保施工安全、减少地表沉降、加快施工速度，地铁工程大多采用盾构法施工。现代矿山法是以保护和发挥围岩的自承能力为原则，以控制爆破或机械开挖为主要掘进手段，以锚喷支护为主要支护措施，通过监控量测手段实现信息化动态施工的一种现代隧道施工技术，该法与相应的地层预支护手段相结合可以灵活地应用于各种地层。综合考虑隧道穿越硬岩侵入段的环境条件、施工安全及技术经济因素，拟采用矿山法开挖，初期支护后盾构机拼装管片通过。

2.地铁矿山法隧道施工技术的流程

2.1 施工前编制准备工作

组织本项目部施工人员认真阅读设计图纸及本施工方案。熟悉图纸内容，明确施工工艺流程及细部施工方法，掌握施工要达到的技术标准。施工的总体施工方案部署、工期进度安排、设备劳动力资金投入及各分项工程施工工艺流程、施工方法等。以及为实现我公司在本项目工程中质量、工期、安全、信誉总目标而采取的监测、质保、文明施工、环境保护、消防安全、健康等措施。在充分理解现有设计图纸及认真踏勘现场的基础上采用先进、合理、经济、可行的施工方案。采用监控系统和信息反馈系统作为指导施工的依据，施工时地表沉降、建筑物倾斜、围岩地质超前预报等各种技术难题与设计、监理、科研院校联合进行研究。

2.2 施工场地布置设备

为便于管理和高效组织生产，根据车站现有场地条件及区间场地情况，施工场地按如下方案布置：在区间场地和车站场地共同布置满足区间生产需要的各种生产设施。如设办公室、技术值班室、临时材料贮备场地、临时渣仓、钢筋加工场、职工宿舍。采用混凝土输送泵泵送措施，在距离较大时采用串联混凝土输送泵接力输送混凝土。为此区间隧道衬砌配备主要设备有：混凝土输送泵、模板台车、组合模板台架等。在施工竖井设置龙门架+电动葫芦提升，负责区间初支土方开挖、土方提升、初支施工材料及二衬施工材料的吊运。竖井开挖时，安装龙门架，采取三台10T电动葫芦提升。隧道内采用机动三轮车运输。地面采用自卸式汽车运输。设备供应商按合同及早提供设备系统总图和盾构机加工计划，地铁隧道施工用盾构机是大型的专项设备，设计与制造周期较长，一旦出现遗漏，必然造成延长供货期或质量难以保证。因此，必须坚持过程控制，按设备系统总图、按分项目系统、计划逐一综合控制。同时，要制定双方签字确认的程序和制度，对设备制造过程中双方商定的内容、阶段性完成的项目进行签认。做到责任清楚、确定、落实，可追究。

2.3 矿山法区间隧道施工技术的实施

隧道施工中，洞口段围岩一般比较破碎、地质条件较差，应遵循尽量减少对岩体扰动的原则，以提高洞口段岩体和边、仰坡的稳定性。通常可采用短台阶或超短台阶法施工，先施工上台阶，凡能用十字镐、风镐进行人工施工的情况，不允许爆破；需爆破时，可采用由隧道中心掏槽分段起爆，严格控制药量，人工风镐修边，控制超欠挖，减少对围岩的扰动。开挖断面尺寸修整至设计要求后，及时进行初期支护，一般可初喷混凝土一层，然后打系统锚杆并架设钢格栅、挂钢筋网，最后喷射砼至设计厚度。地表注浆预加固，一般应用于围岩较差的浅埋隧道，通常采用热轧无缝钢管作为套管，呈梅花形布置；一般围岩段采用稳定性、粘度、可注性、结石强度及抗渗性均较好的超细水泥单注浆，特殊地段采用超细水泥与水玻璃双注浆。在施工中要保证浆液原材料的质量和浆液配合比，根据地层地质条件确定浆液配比、注浆压力及注浆孔间距。以往采用地表注浆预加固洞口段的工程中，有在隧道开挖中发现注浆局部区域内浆液不呈树状渗透至岩层中，而是呈团状包裹在钢管周围的现象。施工中应注意先灌注边孔，使松散围岩形成一个相对封闭的注浆环境，达到不漏浆、不跑浆；然后依次向内推进。

3.地铁矿山法隧道施工的注意事项

3.1 保证施工现场的安全

现场质保体系检查，确认设计单位和施工单位的资质条件；原材料、构配件进场验收、构配件贮存运输条件；盾构机的调试、检测、维修、保养制度及设备完好情况；测量仪器的定期检定情况；盾构推进中隧道及周边的沉降监控量测制度；施工测量放样复核制度。详细查看设计图纸说明和施工组织设计，明确隧道各段管片结构形式、防水密封垫性能指标，连接件强度要求，隧道注浆要求，盾构出洞及旁通道的加固措施，特殊地段施工及施工措施，贯通测量措施等。工地保安人员，实行三班值勤、夜间巡逻和出入大门登记制度。为确保安全，在施工现场布Z足够的照明灯光，警示标志，围护设施。工程实施前，对投入的机电设备和施工设施进行全面的安全检查，未经验收的不准使用，并在施工现场设Z必要的护栏、安全标志和警告牌。

3.2 文明环保施工

要防止施工废水排放；弃碴排放；路面污染；噪音、粉尘等污染。现场设排水沟及集水井，保持槽段清洁疏通，出入口铺设冲洗场地，保持施工区域的整洁，防止泥浆外溢。材料严格按施工计划进场，进场后按平面布Z图整齐堆放，保持现场整洁。施工废水排放必需由场地的排水沟流入沉淀池，或排水管排入沉淀池，经沉淀水质合格后再排入市政排水管道。对地面空压机等噪音较大设备增设隔音墙，防止噪音污染。作好通风工作，保持洞内空气质量满足要求。注浆施工废弃浆液及时清理，保证作业面的各种工具、材料摆放整齐。喷浆时，掌子面作好洒水防尘工作，降低洞内空气污染程度。

4.结束语

通过本研究的介绍，相信读者对于矿山法隧道施工技术有了一定的了解。地铁是一个大型建筑工程，在施工过程需要注意很多地方，对技术要求也是相当的高，随着我国科学技术的不断加强，地铁工程的发展前景一定能够越来越好。

参考文献：

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[2] 杨立波. 复杂地形地质条件下隧道进洞施工技术[J]. 山西建筑. 2012（03）

[3] 易春林，蒋莉. 试析复杂地形地质条件下隧道进洞施工技术[J]. 中国建设信息. 2013（09）