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论浅埋暗挖法在地铁隧道施工中的应用

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摘要:随着我国城市地铁建设的快速发展,地铁隧道施工技术也在不断发展和创新。其中浅埋暗挖法以其独有的特点和优势,在地隧道施工中得到广泛的应用。在目前的城市地铁隧道施工中,为了有效保证隧道的施工质量和施工安全,通常需要结合场地条件,经过对比分析最终选择此种施工方法。浅埋暗挖法正在被多数地铁隧道施工所采用。考虑到浅埋暗挖法的重要作用,我们有必要对其展开专题的研究。本文主要阐述了浅埋暗挖法在地铁隧道施工中的应用过程,对浅埋暗挖法进行了深入的分析。

关键词: 地铁; 隧道施工;浅埋暗挖法

Abstract: along with the urban subway construction of rapid development, the subway tunnel construction technology is also in the continuous development and innovation. Shallow depth of WaFa with its unique characteristics and advantages, and the subway tunnel construction widely applied. In the current urban subway tunnel construction, in order to effectively guarantee the quality of the construction of the tunnel and construction safety, usually need to combining site conditions, by comparison analysis finally choose this kind of construction methods. Shallow depth WaFa are being used by most subway tunnel construction. Considering the shallow depth of the important role WaFa, it is necessary for us to conducting the research. This paper mainly expounds WaFa shallow depth in the subway tunnel construction application process, the shallow depth WaFa further analysis.

Keywords: subway; Tunnel construction; Shallow depth Excavation method

中图分类号:U45文献标识码: A 文章编号:

一、浅埋暗挖法概述

在地铁施工的过程中,必须要考虑隧道线路的穿越地层情况,并根据土质情况的不同选择合理的施工技术并制定相应的施工方案。在目前的地铁施工中,浅埋暗挖法已经得到了广泛的应用。浅埋暗挖法能够有效节约地面空间,减少建筑物的拆迁、避免较大的交通导流,可以充分利用地下空间,适用地层范围较广,施工方法成熟,经济效果好。浅埋暗挖法主要通过采取超前加固、优化开挖顺序、改变开挖台阶长度等手段来提高地铁隧道的开挖质量和整体施工安全指标。通过采用浅埋暗挖法,地铁隧道的多种技术难题得到了很好的解决,因此,浅埋暗挖法对于地铁隧道施工具有重要的作用。

二、浅埋暗挖法的基本原理分析

浅埋暗挖法是基于新奥法的理论而提出的,其基本原理分为三个方面,即:新奥法理论、浅埋暗挖法理论的提出及实践、浅埋暗挖法同新奥法的具体区别。

1、新奥法理论

新奥法理论的核心内容是在隧道开挖的时候,要合理保护周围的岩石及土层,保证周围岩石及土层具有足够的强度和稳定性。具体到隧道施工时,就是要对周围岩石及土层的变形进行合理控制,有时需要释放,有时需要控制,释放或者控制的选择主要是根据隧道的土层实际情况而定。在地铁隧道施工中,多数情况下需要对隧道周围岩石和土层进行加固加强,主要的目的就是防治沉降和土层失稳现象的发生。所以,从以上分析可以看出,新奥法理论重视的是对隧道周围岩石及土层的控制。

2、浅埋暗挖法理论的提出及实践

浅埋暗挖法主要是针对浅埋隧道施工而提出的,由于在浅埋隧道的施工中,会对地面土层造成明显影响,因此必须控制好隧道开挖进度、土方支护强度、土层沉降等环节,保证隧道具有足够的强度、稳定性和安全性。从理论上讲,浅埋暗挖法理论的提出与新奥法理论中的注重隧道周围岩石及土层的强度有共同点。因此,新奥法理论是浅埋暗挖法理论的基础。在目前的地铁隧道施工中,符合浅埋隧道的特征,所以浅埋暗挖法在地铁隧道施工中应用广泛。

3、浅埋暗挖法同新奥法的具体区别

虽然浅埋暗挖法是基于新奥法提出的,但是二者在细节上还是有许多不同之处,其区别主要在于:浅埋暗挖法主要用在地铁隧道施工中,而地铁隧道属于典型的浅埋隧道,并且对隧道的土层强度要求极高。在施工过程中,必须采取切实可行的控制对地面沉降措施,并加强对临近建筑物及各种地下管线管道的保护,不允许在隧道的开挖过程中对这些建(构)筑物产生不利影响或破坏作用。因此,这就决定了浅埋暗挖法的隧道支护与土层沉降指标相对于新奥法要更加严格一些。除此之外,浅埋暗挖法可以控制隧道围岩及土层的形在允许的范围内,这也是浅埋暗挖法同新奥法的又一具体区别。

三、浅埋暗挖法在地铁隧道施工中的应用

考虑到地铁隧道都属于浅埋隧道的范畴内,结合浅埋暗挖施工的特点、优点,在地铁施工中得到了广泛的应用。浅埋暗挖法在地铁隧道施工中的应用主要用到了四个施工新技术,这些施工新技术相互支撑、互为补充,促进了整个地铁隧道施工的优质高效进行。主要分析如下:

1、地铁隧道施工浅埋暗挖法的真空降水技术

在地铁隧道施工的过程中,第一个步骤是隧道开挖。而通常在隧道开挖施工中遇到的现实问题是在地下水位较高的情况下,需要首先对隧道进行降水。在降水过程中既要保证降水的速度也要保证降水的质量,要保证降水之后隧道内不出现反水现象。在地铁隧道施工的浅埋暗挖法中,应用了真空降水这一新技术,其技术特点是:在地铁隧道抽水的过程中,将抽水管井和真空泵配合在一起使用,使管井前段产生一段真空,将水直接压入到管井内,提高了抽水的效率。浅埋暗挖法的真空降水技术主要是针对黏土层和粉土层以及砂土层而言,所以在应用的时候一定要结合土层环境,做到有针对性的选用,保证真空降水技术发挥出最佳效果。

2、地铁隧道施工浅埋暗挖法的辐射井降水技术

地铁隧道施工浅埋暗挖法的辐射井降水技术也是为了最大程度的降低隧道中的水位,为下一步施工服务的。辐射井降水技术与真空降水技术最大的不同在于辐射井降水技术是在隧道中插入一个直径较大的井,然后在井壁上植入若干引水排水管道,使抽水管道的水流进大井中,然后再由大功率的抽水泵将大井中的水集中抽出,这种方法称之为辐射井降水技术。这种技术的优点在于可以使用小管道将小水量汇集在一起,节省了水泵的安装数量,提高了水泵的利用率,实现了小水量抽排的目标。因此,在地铁隧道施工中,浅埋暗挖法的辐射井降水技术的应用范围更广,应用成本更低,效果明显,便于推广和普及。

3、地铁隧道施工浅埋暗挖法的支护技术

由于地铁隧道施工都在浅层地表以下,所以对隧道围岩的强度和稳定性要求极高,因此需要在施工的过程中选择可靠的管棚支护技术,提高管棚支护强度。在地铁隧道施工浅埋暗挖法中,为了提高隧道支护强度,通常采用超长管棚支护技术。超长管棚支护技术主要是在地铁隧道施工过程中,合理选择管棚的数量和间距,做到二者相匹配,以获得最大的支护强度。从目前的地铁隧道施工来看,超长管棚支护技术取得了一定的积极效果,不但有效提高了管棚的支护强度,同时提高了地铁隧道施工的安全性。因此,超长管棚支护技术作为浅埋暗挖法的重要技术,在实际的地铁隧道施工中得到了广泛的应用。

4、地铁隧道施工浅埋暗挖法的远程监测技术

在实际的地铁隧道施工中,由于地铁隧道并不是单一方向的,而是一个环形或多种方向的隧道网络,因此在施工及将来的运行过程中,都要采用远程监测技术对隧道的强度和沉降量进行有效测量,如果发现异常,必须马上采取措施进行修正。同样,在浅埋暗挖法应用的过程中,也需要对隧道进行有效监控测量,通过测量隧道的强度和沉降量偏差,来为后续隧道施工提供可靠的参数,起到很好的技术指导作用。因此,从应用角度出发,地铁隧道施工浅埋暗挖法的远程监测技术具有重要的应用价值,对浅埋暗挖法的推广有着重要的促进作用。

四、结论

通过以上的分析,我们对浅埋暗挖法有了全面的认识,并且对于该方法在地铁隧道中的施工应用有了较为准确的了解,因此,在今后的地铁隧道施工中,该方法为我们提供一种有益的参考。考虑到地铁隧道施工对于安全性要求较高,因此在采用浅埋暗挖法的过程中,一定要发挥其支护强度高、土层沉降量小这些优点,使地铁隧道施工质量得到提高,施工安全得到保证。从以上的分析来看,浅埋暗挖法特点突出优势明显,作为一种隧道施工方法不但在地铁隧道施工中得到广泛应用,还可以应用在地下车库、地下管线隧道的施工中。

参考文献:

[1] 刘德刚.论地铁隧道施工如何应用浅埋暗挖法提高工程质量[J].城市理论建设研究.2011.3

[2] 阚志平.简述浅埋暗挖法在地铁隧道施工中起的重要作用[J].科技传播.2010.12