陈 辉
中铁十一局集团第一工程有限公司 湖北襄阳 441104
摘要: 近年来,随着我国社会经济的迅速发展,城市化进程的不断推进,我国越来越多的大中型城市基建工程正在如火如荼的建设,各大城市地铁里程不断增多。而暗挖法作为地铁施工的重要施工技术在城市地铁建设中得到了非常广泛的运用,不仅有效改善了地铁隧道施工的开挖问题、而且也提高了地铁施工效率与施工质量。因此,我们有必要对暗挖法的原理、特点和技术进行分析和研究,进一步发挥暗挖法在工程实践中的效果。对此,本文就暗挖地铁隧道施工技术进行简要的分析与思考,并提出一些可供参考的意见与措施。
关键词: 暗挖法; 地铁隧道; 施工技术; 风险
一般而言,地铁施工内容主要包含土建、隧道、爆破等风险系数相对较高的施工内容,而且在暗挖地铁隧道施工中也经常受到隧道区间土质结构复杂、地下水渗漏、管线穿越等问题,因此有必要在地铁隧道施工前对整个设计规划进行全年的评估。但就现阶段来看,暗挖技术在地铁隧道施工中应用相对广泛和成熟,并且能够在一定程度上降低施工难度、提高施工效率、确保施工质量。
一、暗挖技术主要原理与特点
在地铁隧道施工过程中为控制和减小地面的下沉量、提高隧道施工开挖效率和施工的安全性,需要合理的选取和使用开挖、支护、注浆等相关施工工艺技术。就现阶段而言,隧道开挖技术一般以新奥法为主,隧道施工中所使用的暗挖技术也是基于新奥法产生。从某种程度上来说,暗挖技术能够在一定程度上满足地铁隧道施工的大部分施工需求,具有提高围岩承载力、加固土体等显著优势,能够卓有成效的构成较为完整的地铁隧道支撑防护体系,从而提高黏土层与沙层的开挖和施工效率,更重要的是还能够有效改善隧道施工不稳定、不安全的问题,能够避免重大安全事故的发生。经查,暗挖技术基于摩尔理论、岩石三项刚性压缩特性等进原理,并且在实践中也重点考虑了时间与隧道空间扥因素,能够为地铁隧道施工工作提供有效的支撑防护效果。正因如此,基于暗挖技术能够有效提高地铁施工开挖效率,并且目前暗挖技术也已经成为了地铁施工主要技术手段,那么对于施工企业而言如何充分掌握暗挖技术根本原理、工程实践中高效运用暗挖技术是施工人员需要重点研究的问题,这对于提高施工质量与企业的经济效益至关重要。
就暗挖技术应用的实际情况而言它主要是采用刚性支护结构的方式对隧道开挖进行有效的支撑和保护,从而确保地铁隧道施工过程中的支撑效果、安全性与稳定。换言之,只有采取刚性支护的手段才能够有效确保隧道稳定性达到安全标准,反之,如果地铁隧道在是施工开挖过程中存在支护不力等不稳定的问题,则会导致隧道在开挖过程中出现较为严重的质量与安全问题。因此必须根据不同地区隧道开挖的实际情况与具体需求、开挖的特征综合潘安,从而切实做好隧道开挖工作。
二、暗挖技术施工风险因素分析
(一)横截面较大
在部分工程中,某些地铁隧道区间上方所覆盖的土层厚度达到6~8m,地质土层类型也多达3~4种,在上述情况下地铁隧道暗挖横截面尺寸较大,因此在一定程度上提高了施工难度,所以可以考虑使用双侧壁导坑工艺技术来尽量降低和控制相关安全风险。
(二)地下管线复杂
在许多地铁线路中不少路线区间同城市底下管网管道相互较差,如下水管道、燃气管道、光纤电缆等。
特别是在地铁隧道处平行穿越其他管道时应当在施工前做好响应的风险预估工作,同时做好风险等级预案控制与安全生产指导意见管理,如暗挖隧道穿越高压燃气管、高压电线、污水处理管道等重点区域范围时必须加强安全管理工作,防止危险出现。
(三)土层土质复杂
在一些地址较为复杂的区域下,部分地铁线路区间不可避免会穿越多种地质类型,如粉质黏土层、粉质砂砾层等,从而也给暗挖隧道的施工工作带来了不小的困难,由于地下水多存在于上述两类地址,因此也很难通过人工抽取、排水的方式处理地下水。不仅如此,地下水较丰富的区域也会出现黏土较硬的饱和状态,如果支撑防护工作不到位则很可能会导致隧道塌方、引发事故。
三、暗挖地铁隧道施工关键技术分析
(一)前期应对方案
第一,要在暗挖隧道前做好全面细致的地质勘探工作,对土层土质状况进行充分了解、制定预案,以便意外发生时能及时处置降低风险。第二,做好前期的支撑、防护工作,这一点也是决定暗挖施工质量和安全的重要保障。第三,扎实落实排水工作,确保无水生产无水施工,必要时必须做好管棚之间的水泥隔间灌注施工工作;第四,在施工前做好查缺补漏与加固工作,防止隧道壁垒、支护措施不稳固而导致安全事故发生;第五,准确定位和摸排地下管线的平行于交叉节点,做好管线的布设工作,防止污水管、燃气管道爆炸、泄露、破损等问题的发生;第六,落实安全生产主体责任,制定细致全面的施工组织计划与监管方案,确保施工工作安全顺利推进。
(二)注浆工艺支撑
使用注浆工艺需做好机械设备运转的储备与运输工作,提前布设施工所需的燃气管道、水管道等管线,确保建筑材料与能源供应的温蒂宁。在管道铺设完成后要及时压注水泥浆并进行定位和加固,一般注浆所使用的原材料一般应严格按照砂石与水泥1:1的比例制作,特别是对于一些存在地下水渗漏问题的重点部位还应当采用注浆工艺来巩固和加强支护结构。
(三)马头门技术支撑
马头门技术支撑是一种隧道受力点相互转化的复杂工艺,主要用于工序衔接时的关键节点。在具体的施工过程中首先应做好地铁隧道暗挖和横截面的管棚与导坑注浆施工工作,确保隧道壁垒与周边土层基础的稳固性,然后再对隧道导洞的马头门下设和受力点相互转化。
(四)重点节点施工
当隧道暗挖截面工程施工开展至隧道断点或尾部时必须建设墙体进行围堵,具体流程如下:第一,运用小导管技术对水泥注浆是否实现空心化进行检验检测,确保水泥注浆质量达到标准;第二,根据现场实际情况采用钢管结构在断点及尾部建设墙体,并严格按照施工前的设计图纸进行钢管铺设;第三,注意做好各个施工衔接点的施工工序衔接与质量检查工作,以便及时发现问题、及时处理问题。
四、结语
综上所述,地铁隧道施工过程中根据地铁隧道施工的实际情况和需求合理选择施工技术对于提高工程质量和效率非常关键。而在实践中暗挖法作为地铁隧道施工的重要方法也对地铁工程产生了较为深刻的影响,鉴于地铁隧道施工特点与实际需求,高效的运用暗挖法进行施工可以有效改善隧道衬砌与支护问题,并且能够有效保障隧道工程施工质量。总而言之,广大施工企业及施工人员必须要充分认识到暗挖法在地铁施工中的优势原理与特性,并根据实际情况合理选择施工技术,从而建设精品地铁隧道工程。
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