地铁暗挖车站施工保护技术的分析

韩利杰

摘要：随着我国经济的发展，城市化进程不断加快，城市地铁历程不断增加，文章以目前的地铁隧道的维护工作为前提，论述了目前的竖向的变形的关饶要素，分析了一些对目前路线的维护方法，以此来降低其带来的不利现象。

关键词：地铁；暗挖；保护

中图分类号： U231+.3文献标识码： A

引言

随着我国经济的发展，人们对日常生活设施需求的增加，对地铁车站施工技术的要求也在不断提高，一方面为了保护车站施工过程中的安全，另一方面为了保障施工周围建筑物和周边环境的安全，常常采用浅埋暗挖超大跨地铁车站施工技术。

一、地铁车站暗挖法施工的重要性

面对城市人口的膨胀,城市化进程的加深,从地面走向地下,是在空间资源有限的条件下的必然选择,这也将为城市地铁建设带来更多的机遇和挑战。大家都知道，城市施工无小事。尤其在政治文化中心的首都,施工更是不能出任何一点纰漏。从设计到施工,关于施工方法的比选和斟酌,是一项非常严肃而又必不可少的程序。城市地铁车站施工,从安全、防水及投资方面考虑,常采用明挖法。当受各种条件限制,不能采用明挖法施工时,暗挖法就成为一种选择方案。

二、浅埋暗挖法施工原理

浅埋暗挖施工技术采用的基本原理是新奥法的相关施工原理，并将其进一步扩展开来，非常适合于城市地下工程的施工建设中来。在日常的施工过程中，浅埋暗挖施工方法经常采用的施工方式是超前加固和软弱地层的处理，可以起到保护围岩的作用，同时还可以提高围岩本身的性能。在施工的过程中，该方法更多的是应用围岩本身的承载能力，利用不同种类的开挖方式，在初期支护的时候进行封闭式的施工，和围岩形成共同的支护体系，初期支护要承担全部的荷载能力，为以后的施工奠定良好的基础。二次垫衬需要采用的方式为安全储备，这与初期的支护形成了复合式的衬砌结构，可以为地铁工程的施工提供坚实的技术支撑。总体上说，浅埋暗挖的施工方法主要是通过施工监测来进行的指导设计，为了却保施工的安全性，关键是要控制好地表的沉降等问题，并以此来指导设计和施工，保证施工安全，控制地表沉降。

三、关于隆起形变的分析和干扰要素

1、通过三维的有限元来分析变形问题

在进行建立施工过程的三维模型时，要事先做好建模的初始假定工作。主要的假定条件和建模说明如下：初始设定地表以及各土层以均匀水平的方式进行分布，显示了土层与计算参数；对网格密度进行研究，并设定3m的开挖步长；选用塑性摩尔一库仑材料作为上层材料，线弹性材料用于初期的支护工作中以及二次衬砌作业中；对有线变形缝进行接触单元的模拟；对于弹性模量要将其折算为注浆加固的土体；弹性材料用于模型建立中，从而获得地层初始应力，对于运行保持平衡后，把摩尔库伦材料作为模型材料，再次进行运行平衡；在开挖过程中，不用考虑地下水对其造成的影响；对建模的数据进行计算时，要对网格划分洞周和关心的部位进行加密。

2、对目前的隧道的竖向形变的干扰要素

现有项目附近的受力的改变会导致竖向变形现象出现。不过它的内力的布局和变形特征等很是繁琐。以弹性地基梁理论为基础的解析方法概念明确，比较的合乎其和土体一起反应的具体状态，能够对干扰的要素开展分析。假如对新的车站的下方和附近的土等加固处理的话，能够显著提升土的强度，起到降低变形的特征。其竖向变形还会伴随卸载的变动而出现变动，假如分时期开展补偿的话，能够降低变形。除此，由于水位扥改变不单单会导致其出现竖向的改变，同时还能够导致其抗剪力等发生变动。所以其竖向变形的关键干扰压缩：暗挖车站结构参数、暗挖车站底及既有隧道周边状况、暗挖车站施工参数）因为已知规模和高度等数值，因此能够经由变革其底下和现有的项目附近的土质等的变化来应对其隆起。

四、关于保护方法

1、合理的对降水的高度进行调节

如果隧道不是很透水的话，当水位增高或者是变低的时候，就等同于对其增加或者是减少力。在挖掘之前的时候，先是在现有的项目的底板之下的位置进行降水活动，其就等同于对目前的项目进行朝下的卸载。这样就能均衡项目在挖掘的时候对于目前的项目的力的干扰。而且，对已有的项目附近的土进行处理，可以提升其抗剪力，提升抗变形的水平。

2、加强暗挖中的安全检测

对于暗挖中进行安全监督是非常有必要的，首先有利于掌握总的工作情况，使整体工作具有一定的可预见性，能够及时防范风险。其次，检测检查有利于施工工程的安排，使工作进行的更有序。最后，进行一定的监控测量有利于及时进行施工指导，对工程的进行提供安全可靠的信息，并为以后进行类似工作提供有价值的参考依据。

3、监控量测

在施工过程中，其监测的重点为电缆隧道、隧道上方管线以及地表的沉降情况，监控量测工作应该在每一次开挖结束后实施，定期对工程施工进度和施工质量进行监测，确保工程的施工质量达到标准。

4、旋喷加固施工过程控制

施工过程中落实保护地下管线的组织措施，由管线单位委派管线保护专职人员协助本工程地下管线的监督保护工程，项目部现场管理人员兼职管线保护人，严格按照审定批准的施工组织和经管线单位认定的保护地下管线技术措施要求落实到现场。施工过程中，监理和承包商专职人员必须到位跟进作业班组施工并做好施工记录；若施工过程中发现管线现状与交底内容不符情况时，立即通知有关管线单位到场研究、商议补救措施，在未做出统一结论前，不得擅自处理或继续施工。

5、设置预应力锚杆

预应力锚杆设计参数，在卸载影响范围内设置预应力拉锚，拉锚一端固定于初期支护底板上。锚杆呈梅花型布置，间距2m×2m，锚杆长为15m及10m两种，贴近既有一号线区间侧采用长锚杆。暗挖车站边缘锚杆为斜向外侧下方设置，其余为垂直向下设置。杆体材料2φ32钢筋，锚杆全长均为锚固段，锚固体直径0.1m，锚杆轴向拉力设计值230kN。锚杆注浆材料为水泥浆，其抗压强度不低于30Mpa；预应力锚杆施工，由于洞内空间狭小，选用锚杆钻机时必须考虑到洞内尺寸，必要时可以对钻杆进行改装。在暗挖导洞内每开挖支护5m施工一次锚杆，保证从开挖卸载到完成预应力锚杆补偿卸载之间尽可能小的时间间隔。

6、采取正确的施工方法

选择合理的施工方法，可以安全地建设隧道，并将地表沉降控制在设计要求范围内，因此，选择一种合理的施工方法是工程成败的关键。浅埋暗挖工程在选择施工方法时，浅埋暗挖工程施工中应根据不同的围岩工程地质条件、水文地质条件、工程建筑要求，及其施工技术条件、施工技术水平等多种因素，选择行之有效的一种或多种施工方法。

结束语

地铁工程的建设水平也在一定程度上体现着社会经济发展的水平，地铁工程的良好运行质量是保证城市交通运输行业稳步发展的前提条件，在我国很多城市修建的地铁工程中，需要实施暗挖技术的范围比较大，实际操作起来有很大的难度，还需要另外辅助一些施工设施和技术，这样才可以达到预期的目的。同时随着社会经济的不断发展，暗挖技术也会不断地得到改善和创新。

参考文献

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