地铁施工中暗挖法的应用

1地铁工程概况

此地铁工程位于比较繁华的城市，全场226.10m，高13.15m。设计隧道覆盖土层厚度6m，属于第四系地层厚度达

80m，地铁线路与市政管线相交，工程区域自上而下土质分别为人工砸涂层、杂填层、亚粘土、中粗砂层以及中砾层等，水位情况如下图1所示，车站下部处在两层含水层之间，地层稳定性不一。地铁工程标准高，难度大，地理环境比较特殊，因此采用暗挖法进行施工，在施工中需要保持重要管线的正常运行，还需要保持地层的稳定性。

2暗挖法施工技术

考虑到车站范围内的路面比较狭窄，管线复杂，难以进行移动，因此施工中需要采取安全便于沉降控制的方法，也就是暗挖进行施工，具体施工步骤如下图2所示。使用施作网喷混凝土来作为支护结构，先挖八条导洞，在导洞内从上而下开始浇筑边桩和安装钢管柱操作，形成一个条形基础。再进行上部土体的挖掘，来作为初期阶段的支护，采用地膜技术拆除掉支护结构施作中层板，再开挖下部土地结构，并进行注浆使结构外的缝隙填充完好。

为使车站上部的砂砾石地层达到降低承压水的目的，需要进行施工降水，根据图2中的水文地质情况在车站两侧外延布置管井井点来进行降水。从以上的施工方案中可以看出，整个施工阶段会存在一个施工空间比较狭窄的阶段，为确保安全施工，采取更加具有成熟性的浅埋暗挖法进行施工，以便更好的控制地层沉降的现象。具体而言，先根据导洞内的作业空间情况先后使用多种改型钻机进行施工，具体工艺为直径为800mm的GSD一50改性大口径液压钻机施工8一14h，直径为800mm的XQD一100型泵吸反循环机械钻机工作36～60h，最后再由直径为1000mm的GPS一11性泵吸反循环机械钻机工作36～48h，其次还需要合理的布置钻桩的具体方位，为防止对已成孔造成扰动，采取跳孔进行施工。由于导洞空间狭窄，因此需要把作业区和道路运输区分开，完成后还需要清理积水。此暗挖法的最大特点就是在洞内形成条形基础，在这个工序中会涉及到预留钢筋的连接问题，因此对条形基础在施工前，需要先采取一段冷挤压另一端直螺纹连接的钢筋接头型式进行施工，考虑到施工空间比较狭窄，可以采用分段后退

灌筑的方法进行施工。为保证中柱的稳定性，其受力情况需要不断进行调整，尤其是在重点部位如边跨拱部等，在施工中不但要严密监控，还需要设置对拉锚杆来调整平衡力。

管段式施工技术主要包括管线的加固处理和控制地层变形的处理，在控制地层变形的措施中主要包括加强支护结构以及增设锁脚锚管等方式。在地铁上部支出完成后，再使用暗挖法从上往下施工，需要维护稳定性的结构主要包括模筑混凝土悬吊结构以及悬臂边桩等的稳定。对于维护上部的模筑混凝土悬吊结构稳定性而言，需要采取设置边桩牛腿和分段施工的方法来进行，维护悬臂边桩的稳定性需要采取设置衡量以及加固基底注浆等措施。

3暗挖法施工工艺数据分析

下导洞的开挖阔度比较大，约为4.5m，因此在施工中容易引发地表沉降槽宽度与地表沉降叠加在一起，沉降增值约为45%。在大跨开始施工的过程中，由于其跨度为5.28m，比较大，并且其结构表现为扁平，由于之前已做了支护处理，因此此处的地表沉降值仅为6mm。引发地表沉降的主要原因是开挖后支护前的地层有所变化，由于地址砂砾石地层属于主要的降水层，因此此处的地面沉降值也比较小，为2mm，地表沉降累计为20mm。

地铁暗挖法在施工中导洞的作用主要是用来做临时的支护结构，因此在施工中为节省资金采取了比较经济的支护结构形式。为明确导洞的实际受力情况，采取了围岩压力来测定其安全性，经测定发现下层边导洞的围岩压力为0.016～0.024MPa，下层中导洞为0.3一0.5MPa，上层边导洞围岩压力为0.04-0.08MPa，上层为0.06～0.012MPa。在施工阶段，围岩压力还需要根据不同部位如基底以及边墙等进行分析，边墙的围岩压力主要由于拱部推力而产生的，基底压力随着条形基础基底压力的上升而上升。由于压力原件埋设的时间较晚，因此地板的实测压力要偏小一些，条形基础基地压力主要呈现马鞍形分布。地铁车站的核心受力部位为钢管柱，而且其受力情况并不是一成不变的，具体而言，在边跨开挖的过程中弯矩为217.8.kN·m，轴力为3070.7kN，中跨开挖弯矩为111.0kN·m，轴力为5624.0kN。

4结语

本文先简单分析了地铁施工中的围岩压力以及支护结构等情况，进而论述暗挖法在地铁施工中的应用。大量实践证明，对于繁华城市的地铁施工，这种方法更加合适，并且安全性很高，值得在实践中大范围推广使用。

参考文献：

[1]宋宜容，陈广峰，夏世龙，等.暗挖法地铁施工测量与反馈技术[J〕铁道工程学报，2010，54（3）：105一108.