软土地层浅埋暗挖地铁的施工方法

彭冬冬

（中铁三局集团第四工程有限公司 北京 102300）

软土地层浅埋暗挖地铁的施工方法

彭冬冬

（中铁三局集团第四工程有限公司 北京 102300）

本文结合工程实例介绍了城市地铁区间隧道浅埋暗挖穿越软流塑地层施工技术。从方案的比选到施工工艺、参数的选择和确定以及施工方案的实施效果做了较细致介绍。

浅埋暗挖；城市地铁；软土地层

引言

此前，国内在处于软土的地铁暗挖隧道施工环境中，均采用冰冻法或盾构法。在隧道断面尺寸小、隧道长度短和地质变化大的隧道施工环境中，盾构法不适应，而冰冻法却存在着较大的施工风险。因此，采用何种措施，使操作灵活方便而技术成熟的开挖方法应用于软土地层，是一个急待攻克的难关。

1 工程概况

某地铁车站为地下岛式站台车站，车站总长179.8m，其中横跨平安大街部分长68.6m，宽23.86m，为暗挖单层三跨拱形结构，侧洞法施工；两端为三层三跨框架结构，南端长55.8m，北端长55.4m，宽均为26.2m，明挖法施工。明挖法施工段地下一层为站厅层，地下二层为设备层，地下三层为站台层。

车站范围为第四系覆盖层，冲洪积成因的松散沉积物。其中暗挖段拱部为粉细砂层，开挖时自稳能力差，尤其遇到上层滞水容易产生流沙，开挖时保证拱部和掌子面的稳定，避免产生坍方是关键，施工难度较大；中部为卵石层；隧道仰拱坐落在粘土层。

2 施工工艺

2.1 CRD法施工

分步采用人工配合小型挖掘机开挖方式，5T自卸汽车运输至车站盾构口，垂直提升至地面临时存土场。每部开挖完成后及时施作初期支护和临时支护。上台阶采用人工开挖翻渣至下台阶，机械装渣运输至洞外，下台阶采用机械开挖预留30cm左右进行人工刷边。在施工过程中加强洞内和地表的监控量测，防止沉降失控。

拱部180°范围采用准32自钻式锚管，L=3.5m，环向间距0.3m，纵向间距1m。钢架为格栅钢架，间距0.5m，采用准22连接筋，环向间距0.5m。每榀格栅设2根准32锁脚锚管，锚管长3m。中隔壁厚0.25m喷射C25早强混凝土支护，全断面沿拱架外缘布设单层准8钢筋网，网格尺寸150mm×150mm。

2.2 施工技术措施

隧道按喷锚构筑法进行设计和施工，采用复合式衬砌结构形式。初期支护采用超前支护和喷混凝土、钢筋网、锚杆，二衬采用钢筋混凝土。各支护参数如下：

（1）超前措施：准32 自钻式锚管，拱部 180°布置，L=3.5@0.3×1.0m。（2）初支喷混凝土：C25混凝土，厚0.30m，全断面支护。

（3）钢筋网：采用准8钢筋，构成150×150mm网格，全环单层设置。其喷混凝土保护层厚度不小于40mm，应随受喷面的起伏铺设。

（4）二次衬砌：C35防水钢筋混凝土，厚0.40m，其抗渗标号P8，混凝土中添加抗裂剂。

（5）格栅钢架：间距500mm，各榀间用直径22mm的纵向钢筋连接，连接筋内、外层双排布置。其布置间距可根据地质情况或监控信息予以调整；每榀钢架设置准32自钻式锁脚锚管，L＝3m，每处2根。

2.3 隧道支护施工

按照设计要求，采取湿喷工艺，喷射C25、早强混凝土，及时封闭。

2.3.1 工艺流程

按照设计配合比，把喷射混凝土拌制好后，送入喷射机料斗，加入速凝剂后，喷射机活塞将喷射混凝土送入混合室，与压缩空气混合后进入喷射管，料束从喷嘴射到受喷面。

2.3.2 施喷方法

（1）混凝土分两次喷射完成

①初喷混凝土：暗挖隧道开挖后，及时进行初喷混凝土封闭开挖面，必要时喷射混凝土封闭掌子面，防止岩层风化、坍塌。喷射前，在岩面上埋设控制喷射混凝土厚度标志。

②复喷混凝土：超前小导管、格栅钢架及锁脚锚杆、钢筋网片等施工完成后，复喷混凝土至设计厚度。喷射混凝土终凝2h后，喷水养护，养护时间不少于7d。

（2）喷射机安装好后，先注水、通风、清洁管道内杂物。同时用高压风吹扫受喷面，清除受喷面上的尘埃。

（3）喷射混凝土的混合料采用强制式混凝土搅拌机拌和，搅拌时间不少于2min，应保证连续供料。

3 施工监测方案

变形监测网主要包括基准点、工作基点和变形监测点等工作基点应选择在相对稳定和方便使用的位置，且定期将工作基点与基准点进行联测。在通视条件良好、距离较近、观测项目较少的情况下可直接将基准点作为工作基点。另外，基准点不应受工程施工、降水及周边环境变化的影响，应设置在位移和变形影响范围以外、位置稳定、易于保存的位置，并应定期复测，复测周期视基准点所在位置的稳定情况而定。一般情况下，基准点可利用设计单位提供的测量控制点（与同步复测成果）。若无法利用设计单位提供的测量控制点可选择较稳定位置自行制作。

3.1 基准点布设原则

（1）基准点是检验工作基点稳定性的基准，选设在远离地铁区间施工影响区范围外的稳固位置；

（2）工作基点是直接测点变形观测点的依据，选设在相对稳定的地段，一般至少距区间开挖深度2.5倍范围之外；

（3）基准点的分布应满足准确、方便引测全部观测点的需要，每个相对独立的测区基准点及工作基点的个数均不应少于3个，以保证必要的检验、复核条件；

（4）基准点及工作基点要避开交通干道、地下管线、仓库堆栈、水源井、河岸、松软填土、滑坡斜面及标志易遭破坏的地点；

（5）定期做好基准点、工作基点的高程联测复核工作，确保监测网的稳定性。

3.2 仪器设备和元件

性能良好的仪器设备和元件是监测工作能否顺利进行的基本保证，监测现场采用的仪器设备和元件应符合下列规定：

（1）满足观测精度和量程要求，且具有良好的稳定性和可靠性能；

（2）应经过校准或标定，且校核记录和标定资料齐全，并应在规定的有效期内使用；

（3）监测过程中应定期对仪器设备进行维护保养及监测元件的检查。

3.3 基本要求

为将监测中的系统误差减到最小，达到提高监测精度的目的。量测过程中尽量使仪器设备额在基本相同的环境和条件（如环境温度、湿度、光线、工作时段等）下工作。对于同一监测项目宜按照下列要求执行：

（1）采用相同的观测方法和观测路线；

（2）使用同一监测仪器设备；

（3）固定观测人员；

（4）在基本相同的环境和条件下工作；

（5）初始值应在相关施工工序之前测定，并至少连续观测3次选取稳定值的平均值作为初始值。

4 结语

总之，浅埋暗挖法在软弱土层地铁车站施工中具有较大的作用，既能够确保地面交通不中断、地下管线正常使用，同时不会出现传统工法对的污染。在施工过程中要仔细权衡利弊，应该基于周围环境条件、隧道断面构成、地质条件等来选择适宜的施工方法，确保地铁车站施工的安全运行。

[1]杨昆.浅谈地铁车站的浅埋暗挖施工法[J].中国新技术新产品，2015.

[2]张月.浅谈地铁车站的浅埋暗挖施工法[J].城市建设理论研究，2015.

U456.3+1

A

1004-7344（2016）04-0171-02

2016-1-20