复杂地质条件下地铁施工技术论述

复杂地质条件下地铁施工技术论述

方春龙

乌鲁木齐城市轨道集团有限公司830011

摘要：伴随着科学技术的不断发展以及人民生活水平的不断改善，城市化进程带来的交通运输难等问题，为了解决好这一问题，更好的缓解交通压力，就需要我们加强地铁工程建设，更好的降低城市环境污染，不断加强城市建设的有效性。值得注意的是，地铁工程建设与地面施工建设相比更容易受到地质环境等因素的影响，不同的地质条件都要具体结合施工技术，为了更好地保障铁路运输建设就需要我们加强施工技术的研究，更好的促进施工技术的发展，来保障施工能够顺利进行。因此文章重点就复杂地质条件下的地铁施工技术进行论述。

关键词：复杂地质；地铁工程；施工技术；浅埋暗挖法；盾构法

我国经过几十年的现代化建设，许多城市面临着日益严重的空间拥挤、交通阻塞等问题，严重制约了城市发展，地铁因其高效、节能、快速、安全、空间利用率高等优点成为各大城市解决交通问题的工具。地铁的施工建设是一项复杂的地下工程，工程位置一般位于城市的中心区域，故其施工方法技术受到诸多因素影响，如：既有建(构)筑物、环境保护、当地水文地质、建设成本等。因此，地铁施工需要因地制宜地合理对比选择施工方法技术。

一、复杂地质条件下的地铁施工主要控制技术分析

（一）浅埋暗挖法

这种施工方法简单说就是挖多少，浇筑多少，两项工序并行，通常应用与砂层、黏土层之类的土层，其自身就具有固结性。其施工原理是借助了挖开的土层自身尚存的、惯性的稳定性，在尚未垮塌的时候迅速采取支护措施，以此来稳定住土层以及周围岩壁，进而形成一层紧密贴合周遭土层的支护结构。这种方法的优势在于简化了施工工序，有效缩短工期，所以被很多地铁建设单位青睐有加。这种施工方法具有动态设计与施工的特点，同时还加上了信息化的辅助系统以监测土层的应力变化与支护结构的位置变化，同时还能够结合劈裂注浆法来对底层进行加固。

（二）新奥法

这种方法全称为新奥地利隧道施工法，是奥地利工程师拉布采维茨发明的一种利用开挖地周围岩石自身所具有的承载能力，外加锚杆和喷射混凝土，形成一种稳定的支护结构，既可以有效缓解地铁施工时对地面的影响，又可以有效降低成本，减少投入。这种方法自诞生以来不断发展，已经形成了一套完整成熟的施工体系，能完成高质量的地铁工程，所以应用也很广泛。这种方法的步骤是先对岩体进行开挖，然后对底层加固，进而采取支护措施。步骤分明，合理紧凑，面对地下水也有一套降水施工方法，对于地铁建设，开挖穿山隧道等工程都有很大的作用。而且，在爆破施工后，利用锚杆与混凝土附上钢筋结构做第一次支护，然后空洞效应使山岩承受主要的地应力，进而形成稳定的隧道结构，这时候做加固与美化的衬砌。

（三）盾构法

这种方法在我国的第一次应用始于上海，最初是下水道系统建设，盾构机是老式的、落伍的，建设效率也不高。随着技术进步，后来盾构法开始改进，逐步演化为当前地铁建设中使用的现代盾构法，以土压式、泥水式为盾构机为施工机械，快速高效、安全环保地进行地铁隧道的发掘工作。盾构法应用最广泛的地区为上海，基本上所有的地铁线路都是以盾构法为主要修建技术。大连拥有我国最大的盾构机，利用泥水式的修建手段成功修建了越江道路隧道。盾构技术的广泛应用不仅体现在成功的应用实例上，还体现在我国已经可以自主选型、设计、制造盾构机了，而且对于盾构隧道的结构、防水等都能自主完成，各类盾构施工的重点难点也都已经被克服。就相关数据来看，我国当前的盾构速度最高已经达到了月发掘400余米，而且完全符合施工标准，达到国际领先水平。

（四）钻爆法

钻爆法主要适用于地铁修筑过程中遇到坚硬岩层时，其他开挖方法效率低下，只能爆破施工，运出石渣，然后喷锚支护，等结构稳定后再进行其他辅助系统的建设。钻爆法有很多开挖方式，依据不同的地址水文条件来进行选择就好。通常有正反台阶法、CD法和CRD法等。由于钻爆形式多样，工程师在对爆破与后续施工的选择上一定要慎重，要及时掌握施工进度的各类信息，以保证施工安全，还要对施工过程中的临时与永久性的支护结构进行安全检查，以保证施工环境的安全。对于防水要求，可以通过喷射一层混凝土，然后铺设聚乙烯或聚氯乙烯板，再喷射混凝土，形成一个完整的防渗漏的复合混凝土板。

(五)混合施工法

地铁修建施工中根据现场的实际复杂情况，也可能会采取两种或者更多种的施工方法，这就叫做混合施工法，这样的施工方式能够很好的解决在极为复杂的地质情况下的施工要求并且还可以使得施工的方式更加灵活。比如，钻爆法与盾构的结合或者明挖法与浅埋暗挖法的结合等等。

(五)注浆法

注浆法这种辅助施工方式在地铁修建的过程中应用的很广泛，当施工区域环境是软弱土层的情况下既可以起到防水的作用还可以加固地层。很好的防止在隧道开挖过程中可能出现塌陷或者沉降等状况。

二、加强地铁质量控制的关键性分析

由于铁路工程施工的方法是多种多样的、结构形式也较为复杂，因此就需要我们加强地铁质量的严格控制。

（一）地铁防水施工技术

在地铁的修建过程中，由于某些地区地下含水多，经常会出现漏水等情况，甚至造成地铁塌陷事故。针对地铁防水问题，地铁施工应用到防水技术:①车站基面与防水层的施工技术，在车站底板铺设防水层，并在防水层上部施混凝土保护层；②施工缝防水技术，施工缝是结构防水的软肋，处理不好将直接影响地铁质量及寿命；③变形缝防水技术，变形缝是考虑混凝土结构胀缩而设置的允许变形的结构缝隙，这一结构的防水也将影响到地铁的质量和寿命。

(二)暗挖工程

由于各个地区工程的地质以及水文地质存在的差异，在施工过程中要注意，即使做到了降水施工也仍然无法更好地达到无水施工等方面的要求，因此在施工过程中需要我们采取不同的措施更好的巩固各个地层的建设。例如，小导管注浆、深孔注浆以及临时支撑等措施来更好地加强施工的安全建设。加强施工建设的措施是多方面的，检测的方法也不是完善的，有些检测甚至无法更好地达到加强巩固等效果，因此，更好的加固作业的质量尤为重要。在进行人工开挖的过程当中，需要我们根据不同的地层来选择不同的施工方法，更好地加强预探，可以通过台阶开挖法以及核心土层的保留等方式完成。

(三)明挖工程

对于明挖工程来说，其质量控制的关键点就在于基坑的支护，一般而言，地铁工程是深基坑，其支护的方案就需要我们提前论证，在施工过程当中也需要按照设计好的图纸来进行施工。

(四)盾构工程

盾构工程质量控制的重点以及关键环节是不断调整盾构管片的安装、盾构机的姿态调整。由于盾构机的姿态调整是要加强控制，选择合适的线位、不断加强管片本身的质量。在盾构机的调整过程当中需要我们更好的按照正确的线位和高程进行挖掘，盾构管片是由生产的厂家进行提供的，因此也需要进行进厂检验以后才可以在施工过程中进行更好地使用。

总之，地铁的修建拓展了城市范围，为人们提供了更便捷的出行方式，提高了城市公共交通的效率。可以预见，未来城市的发展离不开地铁的发展。由于我国地域广袤，不同的城市所面临的水文地质也不完全相同，且存在多种诸如软弱地质等复杂的地质类型。因此在进行地铁施工的时候，不能盲目的采用同一种方式方法，而是应该结合施工区域的水文特点，因地制宜的选择最为适宜的施工技术，从而确保地铁工程项目的顺利施工和质量目标达成。

参考文献

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[2]钟荣华.BIM技术在地铁施工安全方面的应用研究[J].建设科技,2016,06

[3]傅岚.暗挖法地铁施工技术的探析[J].中国房地产业,2015,Z2