复杂地质条件下地铁施工技术分析平雯

复杂地质条件下地铁施工技术分析平雯

平雯王胜波

湖北省路桥集团有限公司湖北省武汉市430056

摘要：地铁是大中型城市中的重要交通方式之一，给人们的出行提供了诸多便利，有效地缓解了交通压力。当前的地铁建设工作发展迅猛，全国多个城市都拥有了多条地铁线路。但是各地区地质条件不同，在不同的地质条件下，地铁施工技术存在着显著差异，特别是复杂地质条件下地铁施工中仍然存在着较多的技术问题需要解决。本文主要研究的是如何在复杂地质条件下进行地铁施工，首先阐述了地铁施工可能面临的多种典型复杂地质条件，然后分析了复杂地质条件下地铁施工采用的主要施工技术，最后提出了一些复杂地质条件下地铁施工质量的控制措施。希望能够对今后复杂地质条件下的地铁施工提供参考和促进地铁施工工作的发展。

关键词：地铁施工;复杂地质条件;基坑;

引言

大中型城市交通压力的不断增加促进了地铁的快速发展，地铁相对于其他运输来说更加方便快捷，对于城市环境的污染也小，它在城市化进程中扮演着重要角色。但是地铁是在地下修建的，在地下修建的过程中，由于各区域地质条件不一样，地铁施工需要面对各种可能的复杂地质条件。如果没有认真分析地质构成特点，采取恰当的施工方式，不仅仅地铁项目安全性得不到保障、施工效率低下，更有可能在施工中出现塌方、管涌等问题，危及施工人员生命安全和整体工程项目。为了保障施工安全、实现地铁项目的顺利施工和提高地铁项目的整体销量，需要重视起地铁施工面临的复杂地质条件，进行详细的规划和采取恰当的施工方式。

一.地铁施工可能面临的典型复杂地质条件

1.软弱围岩

《铁路隧道设计规范》（TB10003-2016）中依照岩体完整程度和岩石强度等指标将无限的岩体序列划分为具有不同稳定程度的有限个类别，也就是将稳定性相似的围岩划分为一个级别，所有的围岩按照稳定性不同划分出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ六个类别，数字越小表明围岩的稳定性越好。围岩进行分级是为了明确荷载，确定施工方法、劳动量和施工设备等。通常Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩被称为软弱围岩。

软弱围岩的岩层结构松散、强度不高、RQD值低，性质不稳定，很容易出现坍塌的情况。在这一地质条件下施工，具有较大的安全隐患，施工人员的安全难以得到保障，需要做好防护措施。为了避免出现坍塌和裂缝，施工中需要做好排水工作，防止水分过多进入图层中破坏原本就已经较松散的结构，还可以使用钢材、木材等支护材料对岩层进行支撑；如果已经出现了上述现象，则需要使用稳固性较好的粘性土对部分区域进行填充以提高紧实度和稳固性。

2.偏压围岩

偏压围岩是施工中难度较高的一种特殊地质条件，这一类型的岩层通常厚度较薄，结构同软弱围岩一样也不稳定，表面还容易出现裂缝，在受到偏压力的作用下很容易出现滑移，引起塌陷问题。对于此类地质条件，需要认真规划岩层的支护方案，采用可靠的支护措施及手段，以提高岩层结构的稳定性；当出现裂纹时，要及时采取控制措施避免裂缝扩大化发展。

3.地表滑坡

地表滑坡地质岩层结构中有较多数量的松散岩石，岩石间的空隙比较大，承载能力也很弱，如果上方的压力超过了结构层的承载能力，岩层就很容易发生滑动。如果要在这一地质条件下进行爆破工作，需要事前严格计算炸药量和布置好爆破点，尽可能减少爆破给周边岩石带来的影响，同时还要做好支护和其他防护措施。

二.复杂地质条件下地铁施工采用的主要施工技术

1.浅埋暗挖

如果地铁施工区域土质疏松，围岩不够坚硬，同时隧道的埋深较小，则可以考虑采用浅埋暗挖施工技术。在较短时间内，地基土具备一定的稳固性，施工中可以利用这一特性，采取恰当的支护手段来完成土层的施工。当然，在施工中还需要结合现场实际情况，做好应力监督检测系统的构建以及完善，灵活运用劈裂注浆法，才能使浅埋暗挖施工技术在整个地铁项目中发挥出作用。

2.盾构施工

盾构施工技术是地铁施工时遇到坚硬的岩石可以采用的一种施工技术，对于少数软弱土质和断裂带流沙地质，也可以使用。盾构施工工作前，需要修筑与盾构施工技术应用要求相符的竖井，并将机器安装在竖井的内部，方可进行后续施工任务。盾构施工工作中，盾构机完成前一环的推进后，在盾尾安装下一节管片安装在盾尾，并将衬砌外围的空隙注满水泥浆，然后再进行下一循环的推进工作。

3.钻爆

当施工环境中坚硬岩石较多且分布较广时，可以采取钻爆法。钻爆法能够显著提高工作效率，确保施工进度。但钻爆法不确定因素多，过程较难控制，采用此方法时需要严谨规划，合理布置，根据现场实际情况，采用钢架、管棚等来进行可靠的支护。另外，钻爆之后，产生的土石废料需要及时运输出去，才可以进行灌注衬砌施工或喷锚支护施工。

4.注浆

注浆施工是地铁施工中一种重要的施工方法，地铁施工普遍都需要用到注浆，它一方面可以达到理想的防水效果，另一方面还能够有效加固地层，减小地铁施工出现塌陷和沉降等问题出现的可能性。

当然，在一些地质条件特别复杂的区域，单一施工技术可能难以获得较好的施工效果，因此需要采取多种施工技术进行综合施工，比如将明挖施工和浅埋暗挖、盾构施工技术和钻爆法进行结合。多种施工方法进行混合施工能够达到更好的施工效果，同时还能提高施工效率，但也需要灵活运用、合理安排。

三.复杂地质条件下地铁施工质量控制措施

1.施工前做好地质勘探

勘察是了解施工复杂地质条件的第一步，只有通过详细的地质勘察掌握了具体且实际的地质情况，才能够制定出合理且可靠的施工方案，也才能确保施工的顺利进行和施工安全。

对于一些特殊地段，比如地质变化较大或频繁的区域，还应该加密勘察，为后续施工方案制定提供可靠的依据。

2.做好技术交底

技术交底通常是指在施工前，专业的技术人员把施工方法结合本工程实际情况向参与施工的人员进行详细说明，目的是为了让大家对本工程施工环境、特点、技术要求和安全措施有一个详细的了解，以保障施工的正常进行和避免安全事故，是所有施工中必不可少的一环。地铁施工由于是在地下，工程难度更大，面临的安全威胁更大，因此要特别重视施工前的技术交底工作，杜绝蛮干。

3.确保机械性能

地铁施工中用到的机械设备较多，特别是在一些复杂地质条件中，可以需要采用多种辅助施工机械设备，比如盾构机。具体施工时机械操作人员需要熟练掌握机械设备性能，争取一次性施工成功，尽量不要将原本已经十分复杂的地质条件变得更加难以处理，增加后续施工工作量及难度。

四.结语

综上所述，地铁施工可能面临的复杂地质条件较多，不同地质条件下可以采用的施工方式不同。为了保障地铁施工安全，同时提高地铁施工效率，需要施工前进行详细的地质勘察、对施工项目进行合理规划、采取恰当的施工方式和机械设备，还要做好必要的防护措施，才能更好地保障地铁工程的顺利完成，提高地铁工程的整体效益。

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