地铁施工中浅埋暗挖法的应用分析

地铁施工中浅埋暗挖法的应用分析

中铁六局集团有限公司交通工程分公司北京100071

摘要:在地铁的施工过程中,使用浅埋暗挖法可以有效的避免施工过程对环境的影响,在施工的时候不会影响到地表交通的正常运行。可以说深埋浅挖法在地铁隧道的施工中起到了至关重要的作用,因而研究深埋浅挖发具有巨大的现实性意义。本文首先阐述了浅埋暗挖法的技术原理,然后分析了地铁隧道施工过程中浅埋暗挖法的应用要点,最后指出了在施工的过程中应该注意的问题,以供参考。

关键词:浅埋暗挖法;地铁施工;应用分析;注意问题

前言:伴随着城市化进程的不断深化,城市中的人口密度剧增,相应的发生在城市中的交通阻塞问题也变得越来越突出了。相应的,我国的大部分城市都纷纷开始了地铁建设项目,以便有效的缓解出现的交通阻塞现象。在过去,修建地铁经常使用的施工技术是盖挖法以及明挖法。使用这些方法进行施工的时候,对地面交通造成的干扰性较大、施工占地面积广、地下管线拆迁量大,而使用浅埋暗挖法进行施工则可以很好的避免这些缺点,保证地铁施工项目的正常有序进行。

1、浅埋暗挖法的技术原理介绍

浅埋暗挖技术的核心技术原理是新奥法,但是又不是新奥法的简单运用,而是在新奥法技术原理的基础之上结合我国的实际地质特点、水文条件以及施工的实际需要而发展出的一种新的施工技术手段。在具体的施工过程中,采用一切可以使用的辅助性措施去加固周围的岩石结构,以便能够充分的利用周围岩石的自承能力。在地铁隧道开挖的时候,注意及时支护、并封闭成环,使得周围的围岩可以整体形成一个联合支护体系。总的来说,该技术是一种综合性的抑制周围岩石在施工过程中发生大变形的技术手段[1]。

浅埋深挖理论主要体现在对支护结构、围岩压力、构筑时机以及围岩变位这四个对象之间的关系处理上,并且该技术的使用一直贯穿在地铁施工的全部过程当中。这一理论概念的提出,直接改变了我国地铁隧道的施工方式,有效的避免了地铁施工对周围环境所产生的不利影响。

2、地铁施工中浅埋暗挖法的应用分析

2.1浅埋暗挖法中的真空降水技术在地铁施工过程中的应用

在地铁施工过程中,首先需要开挖隧道,但是有些地方的地下水位通常会比较高(尤其是在沿海城市),因而降低隧道开挖过程中的水位是地铁施工项目中必须要进行解决的问题。另外还要注意,在进行降水施工的时候,为了不再出现反水现象(即降水后水位重新上涨的现象),必须要注意保证好降水的质量和降水的速度。而为了有效的解决降水问题,目前在地铁项目施工实际中经常使用的技术手段是真空降水技术。该技术的技术要点是:将真空泵和抽水管井结合起来一起使用,利用真空泵在抽水管井的前端形成一部分真空,利用大气压力直接将地下水压到管井之内,从而有效的提高抽水的质量和效率。另外在使用真空降水技术的时候一定要注意该技术使用的范围特点,该种技术使用的对象主要是砂土层、粉土层以及黏土层,只有在合适的土层环境中才能够充分的发挥出该种技术的优势特点[2]。

2.2浅埋暗挖法中的辐射井降水技术在地铁施工过程中的应用

辐射井降水技术是为地铁隧道的下一步施工服务的,使用该种技术的目的是尽最大程度去降低隧道中地下水的水位。其和真空降水技术相比,最大的不同就是辐射井降水技术中使用的抽水管井的口径更大。在实际的操作中,需要在井壁上先置入几个排水引水管道,让抽水管道中的水流可以沿着置入的管道流入大井之内,之后再利用功率较大的水泵将汇聚于大井中的水尽数抽出。该种技术手段和真空降水技术相比,其最大的优势便是利用了小水管将那些分散的细水流先汇聚到了大井中,时候集中排除。如此以来,有效的提高了各个水泵的利用率,减少了施工过程中水泵使用的数量。因而在地铁隧道的实际施工过程中使用该种技术手段既可以达到降水的目的,又可以降低施工过程中的整体施工成本。

2.3分析浅埋暗挖法中的支护技术在地铁施工过程中的应用

一般来说,地铁施工项目都会在浅土层中进行,所以在地铁隧道的实际施工过程中,对隧道周围岩石层的稳固性和机械强度都有较高的要求。因此,为了进一步提高围岩层的可靠性,在施工的过程中,需要使用必要的管棚支护技术来对周围的围岩结构进行保护,支护结构和围岩共同构成一个联合支护体系。在施工的实际操作中,一般选择使用的支护技术是超长管棚支护技术。在超长管棚支护技术的具体运用中,需要合理的安排管棚之间的距离以及使用管棚的数量,只有管棚的间距和管棚的数量匹配的时候,才能够进一步保证整个支护结构的机械强度[3]。就目前该技术的使用效果来看,超长管棚支护技术对地铁项目的施工实际产生了巨大的帮助,极大的提高了施工的安全性。

2.4分析浅埋暗挖法中的远程监测技术在地铁施工过程中的应用

由于地铁隧道通常并不是单一方向的,而是构成一个环形的网络或是向四周多个方向呈辐射状。因此在地铁隧道的施工过程中,需要使用必要的远程监测技术手段来有效的测量出隧道发生的沉降量。若是一旦检测出隧道中发生了沉降现象,必须要即刻采取必要的方法措施来进行改进和修正。

3、地铁施工过程中应该注意的问题

3.1施工过程中需要注意施工中台阶的步距

通常对于单洞隧道来说,其上导洞和下导洞之间的距离应该保持在3m到5m之间。若是台阶过短的时候,极容易引起洞顶土体的整体下滑,因而影响到上导洞稳定土体的留设,进而影响到掌子面的机械强度,从而导致掌子面的内移和变形,给施工过程埋下安全隐患;若是台阶过长的时候,会影响到上导洞的断面形状,从而影响到上导洞断面的受力性能,因而引起导洞周围的土体出现松动,使得拱脚处的受力急剧增大,影响到导洞土体的稳定性。在实际的操作中,确定台阶长度的条件主要有两个:其一是初期支护结构形成闭合断面时间的长短,围岩的机械强度越差,形成闭合断面的时间要求越短;其二是上半部断面施工的时候,进行支护和出渣操作时所用到的各种设备占据空间的大小情况。对于双联拱隧道来说,其两个拱洞之间的距离应该控制在越15m,从而避免开挖时相互之间的影响。

3.2施工过程中需要注意隧道二衬的模板固定状况

在施工的过程中,若是隧道二衬的模板固定不够牢固,极易引起漏浆和胀模的现象,从而造成隧道墙面的凹凸不平。若是双联拱隧道,其中隔墙模板的内部需要布置横向和纵向的内拉螺栓,螺栓之间间距的大小由模板整体的大小来决定。在模板外面,还需要使用外支撑来辅助加强模板的牢固性。但是在设置外支撑的时候,要注意对外支撑着力点的设置,不可把外支撑的着力点置于一点,应该将着力点设定在某一平面上。否则,可能会引起模板移动而出现跑浆现象。

4、结语

基于浅埋暗挖法的这种施工过程中不会影响到地面的交通,因此该技术非常适合在城市的地铁施工项目中使用。因而该种技术在实际的操作中也得到了很好的推广和使用,并发挥了巨大的积极性作用。但是在施工的过程中一定要特别注意台阶步距的设定以及隧道二衬的模板固定状况,严格的按照施工技术要点进行操作,如此以来才能够有效的避免安全事故的发生,保证施工的顺利进行。

参考文献

[1]卢军.浅埋暗挖法地铁施工地表沉降的分析与研究探讨[J].城市建设理论研究:电子版,2013(16).

[2]姚宣德,王梦恕.地铁浅埋暗挖法施工引起的地表沉降控制标准的统计分析[J].岩石力学与工程学报,2006,25(10):2030-2035.

[3]王霆,刘维宁,张成满,等.地铁车站浅埋暗挖法施工引起地表沉降规律研究[J].岩石力学与工程学报,2007,26(9):1855-1861.

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