暗挖区间隧道下穿地铁施工技术分析

文/唐喜奎

1 前言

为了不影响地面上正常贸易往来的进行，我们需要在地下挖隧道修建地铁，而这对地铁的修建技术提出了更高的要求，需要相关工作人员努力减少车站结构对下穿地铁施工技术的影响。

2 某城市7 号线工程概况

2.1 新建隧道与既有车站的关系

新建的某车站7 号线区间的修建需要下穿过已经存在车站，即地铁4 号线福民站，该地铁线右边线共长28.059m，左边的线共长28.877m，由于两边的线长不一致，所以其断面会形成矩形，甚至是弧形。左右隧道相互平行布置，之间形成的净间距为8.9m。深圳新建的7 号地铁线与已经存在的车站和4 号地铁站之间的距离仅仅为3m。已经存在的4 号线车站为地下二层车站，即向地下挖掘的距离更大，需要通过地下连续墙进行维护，确保其能够安全运行。但这对地下连续墙也提出了更高的要求，要求其连续墙厚为800mm，内衬需要达到400mm，底板则需要达到900mm 的标准，若没有达到以上标准，则很有可能在行驶过程中发生危险。

某新建的7 号区间采取的下穿地铁技术主要为全断面注浆+CRD 平顶直强暗挖法施工，这一施工方法在最初的时候需要将顶部紧紧贴在已经建成的4 号线主体结构底板。在正式开始修建铁路的时候，首先在修建的过程中应该将7 号区间的相关施工准备工作做好，然后再进行施工，尤其要注意在施工过程中对于混凝土强度的要求要把握好，以便施工顺利进行。整个修建过程中总共需要穿越三层建筑和地下连续墙，这也是修建铁路过程中最关键的核心部分[1]。

2.2 地质情况

为了更好地在地下修建铁路，实现运输功能，应尽可能减少材料浪费、成本增加，避免人员伤亡，由此需要相关工作人员提前进行地质勘测。以新建的7 号线为例，相关工作人员需要考察区间4 号线从上到下依次经过的安全通人工堆积层、冲洪基层以及残积层等并进行安全检测。经过检测可以得出：隧道内部使用的材料大多为花岗岩以及砾质粘性土，在后续施工之前，工作人员需要将这些材料的性质考虑在内。另外，修建地铁还需要将地下水的含量以及赋存条件考虑在内；加强对于施工区域地质条件的勘测力度，完善地下水处理工作流程，确保施工过程的安全性和规范性，从而促进地铁建设工程的顺利完工。同时，相关工作人员还应该加强对于地质疏松情况的预防工作，切实解决地铁施工过程中遇到的地质问题，为地铁施工工程的顺利开展打下坚实的基础。

3 下穿地铁修建工程难点以及应对措施

3.1 下穿地铁修建工程难点

新建7 号线铁路需要穿过的现存在的4 号线福民站，车站风险属于一级风险，能够轻易地引发事故。主要存在的难点包括以下几个方面：首先，新建暗挖隧道需要对现有的车站进行考核，查看其是否具有再施工的条件。对于下穿地铁修建工程而言，车站的要求是十分严格的，具体来讲，就是在进行施工过程中全程都要做好相关防护工作，有效保证整个施工对于车站的标准要求，符合相关的技术标准；其次，轨道的变形量则控制在3mm 以内，有效规避由既有车站带来的修建风险；再次，在既有车站附近修建暗挖隧道的安全风险指数较高。目前已经存在的4 号线两边隧道的轮廓线之间的净距离大约只有9m，再加上两侧隧道之间还存在3m 的岩土体，施工过程中施工人员要对施工情况尤其是对于距离的把握要保证好相对误差。从岩石土体来讲，在施工过程中对于有效提升岩石的硬度有着具体要求，应避免今后投入使用时出现事故；最后，还要控制好注浆的压力，以便减少对现有4 号线车站结构的影响[2]。

3.2 应对工程难点的具体措施

有效控制工程中变形，其具体做法分为以下几个步骤：

3.2.1 在进行数据采集的过程中要保证数据的真实性和权威性，全面突出现存车站的建造和施工，及时改正其中存在的不足，并作为指导施工的原始依据。

3.2.2 在开挖暗挖隧道之前，对开挖面前方的土体进行加固。加固的方法主要是超前注浆，有效减少施工队现存车站结构带来的不利影响，同时确保开挖面稳定。

3.2.3 在挖暗道的时候，要分序分部的挖，并且在挖的工程中要注意间距，及时形成封闭的环作为支护支撑。

3.2.4 在安装拱架的时候，要控制好轮廓尺寸，并在顶部利用钢楔子进行固定，实现与既有车站4 号线底板的紧密贴合，避免在使用过程中发生位移或者偏移；同时，还要用锚杆进行脚部固定，降低沉降的可能。

3.2.5 在修建的过程中，要时刻关注检测现场的情况，及时进行初期支护背后回填注浆，也就是所谓的补偿注浆。

3.2.6 控制好二次衬砌，并对此过程进行实时检测，在确保数据真实的情况下，确保二次衬砌的质量和效果。

3.2.7 尽可能采用封顶工艺解决混凝土密度、湿度以及空洞问题，提高暗挖隧道的质量。另外，还要进行安全控制，在施工过程中对下穿段隧道进行分步操作，先进行右线隧道的施工，等该线的开挖初期支护完成之后，再利用右线隧道对左右线之间的岩土体进行超前注浆加固，以此使修建出来的暗挖隧道更加牢固，有效防止行驶过程中的意外事故。

3.2.8 注浆控制的技术要点，这也是整个暗挖隧道修建铁路的关键技术。对铁道侧部位的注浆工艺进行测试，通过多次实验确定最佳的施工参数，提高修建的精准度；此外，还要采取定量、定压的方法控制在施工过程中的各项指标标准，防止由于在注浆过程中力度控制不当造成压力过大，进而使既有的车站结构抬升[3]。

4 下穿施工的关键技术

4.1 地下连续墙拆除技术

所谓地下连续墙拆除技术是指施工单位的工作人员在进行墙体拆除作业的过程中为保证整个施工的安全顺利，把墙进行全面拆除；而对于连续墙指的是类似墙中墙的那种说法，在进行施工的过程中应该采用多种方法进行拆除，在拆除的过程中既要保证工程施工的质量和进度，同时还要确保在施工过程中的人员安全，突出加强对施工人员的管理以及对于地质条件的勘测。在地下进行施工作业不比地上，稍有不慎，就可能出现这样或那样的问题，尤其在高温高盐高湿的工作环境下更是需要施工作业人员严格按照操作规程进行施工，保证施工的绝对安全。

4.2 深孔注浆加固技术

根据对新建铁路地区的勘察发现，下穿段附近的岩石质地比较软弱，水理性质也比较差，碰见地下水容易分崩离析，受到外界干扰后也更容易变形，强度、承载力等都达不到施工安全的需求，易对既有车站的结构安全产生不利影响。在暗挖隧道正式开工之前，需要对开挖的墙面进行加固处理，即进行超前注浆，实现加固底层和止水的效果。

首先是加固范围。采取超前注浆加固方法，需要提前了解每次加固能够涉及的范围是多少。一般而言，超前注浆加固方法会涉及开挖面以及双线隧道外围轮廓线3m 之内以及隧道间间隔墙土体加固；其次，需要相关工作人员关注注浆的参数，在暗挖隧道附近穿段进行多次实验，最终确定注浆的施工参数。在隧道外围大多采用普通的水泥和水玻璃双液浆；而在隧道的内围，由于对质量提出了更高的要求，则需要采用超细的水泥与水玻璃双液浆进行混合得到的材料。另外，使用的这些材料也需要进行浓度控制，比如：水泥浆水灰比在0.8～1 之间，水玻璃的浓度为25～28Be 之间。注浆孔需要进行形状控制，以便提高工作效率，大多将掌子面按照矩形布置；最后，是对注浆的施工效果进行检测。若进行注浆加固，则土地两侧的限抗压强度达到1～1.2MPa 之间，止浆墙的厚度达到2m，即算达到加固要求。

4.3 回填以及补偿注浆技术

回填注浆技术，是指在后期进行施工过程中对于后续收尾工作的处理和解决，要保证对需要补缺的地方进行加固回填以及补充注浆，压力保持在0.3～0.5MPa 之间，并根据现场施工的实际情况选择注浆量。在第一期的支护填浆完成后进行填补注浆，随后进行二次补偿注浆，从而最大程度提高暗挖隧道的质量。

补偿注浆技术，对于工作人员提出了具体要求，在保证安全的情况下，需要注浆的部位应进行全面注浆，确保整个施工有效收尾，填补由于浆液沉降而产生的空隙。

4.4 新建隧道下穿段施工技术

施工顺序：在修建新一期的暗挖隧道可以预先施工，但是同样需要对现场实际情况进行排查，达到施工要求之后再进行后续的开挖和其他工作。施工方向：从两端向中间进行。施工步骤：从新建的7 号线福民站向皇岗村站的4 号线进行深孔注浆加固，并对暗挖隧道前端的掌子面进行补充注浆加固措施，然后进行前期的支护，在保证掌子面与隧道两侧空出一段间距之后，施作初期支护工作。另外，各个步骤在开挖之前，需要进行超前支护，在钢筋处进行锁角固定。

5 结语

在暗挖隧道修建铁路的过程中，全面加强暗挖区间隧道下穿地铁施工技术对于有效提升整个施工质量具有重要的作用和意义。同时，在开挖支护加固的过程中，需要确保既有车站结构的底座紧密贴合在一起，严格控制变形；另外，在选择注浆参数时，相关工作人员也应当根据现场的实际情况谨慎选择，进行多次实验，无误后再应用。