对几种地铁施工方法的对比探析论文_袁浩辉

对几种地铁施工方法的对比探析论文_袁浩辉

广东华隧建设集团股份有限公司 510620

摘要:随着城市化进程的不断加快,交通压力与日俱增,在此背景下,城市轨道迎来了良好的发展机遇。在地铁施工中,盾构法施工技术以其诸多优势获得了广泛应用,并发挥出了相当重要的作用。我们知道,地铁作为 一种新型的交通工具,不仅为市民解决了出行问题,而且充分地利用了有限的土地资源,将城市和周边郊区连接起来,加强了城郊之间的联系,同时也起到节能减污的作用。本文从地铁施工的特点出发简单介绍了地铁施工的四种方法,即明挖法、盖挖法、浅埋暗挖法和盾构法。并且对这四种方法进行对比分析,发现不同方法的优缺点,为以后地铁施工提供一定的参考依据。

关键词:地铁施工;明挖法;盖挖法;盾构法;对比分析

现今地铁已成为缓解和解决城市交通堵塞的重要工具,人们的出行方式越来越以地铁、公交为主。伴随着社会需求的不断增加以及科技的不断提升,地铁施工技术也得到了快速的发展。地铁施工是一项综合性很强的技术,其工程形成了土木建筑、隧道通风、机电一体化的系统。在地铁建设的发展过程中,出现了许多有效可行的施工方法,下面就分别为读者介绍明挖法、盖挖法、浅埋暗挖法和盾构法这四种方法。

一、明挖法

所谓明挖法是指从地表面向下面开挖,在预先设定好的地方修建起结构物的方法,具体有三种方式:一种是在基坑内部挖掉岩土到基础底面的设计标高;一种是开挖前,在基槽两边支挡土板的方式来避免泥土陷进基槽里面;还有一种是用于防水挡土的连续墙壁。明挖法的基坑主要采用围护结构型式的,而这种结构型主要包括了围护桩结合内支撑支护体系、围护桩结合外拉锚支护体系、土钉墙结合围护桩体系以及其他支护型式。待基坑土方落底之后,从上而下修筑其主体构架和防水防渗工程。

明挖法作为地铁施工的一种十分常用方法,具有经济方便、施工周期短、施工质量高、承担风险小的优点,而且因为其路面建设周期短,所以对现存交通的影响非常小,另外也不会过多地拆迁周边建筑物,因此地理条件适合用明挖法的应该尽量使用这种方法。不过用明挖法修建的地铁隧道在松软的地层厚度增大后,地层容易产生位移情况,在地震等其他较大外力影响下会受到很大的应力,地层便容易不稳定,还有就是明挖法带来的噪声污染是比较严重的,扰民现象时时存在,对于环境的破坏也很大,灵活性低,在选择时要进行全面的考虑和实地的探察。

二、盖挖法

盖挖施工法是指为了不使交通受到较大的影响,采取先修公路表面,再通过在封闭顶盖的支持保护下修筑地下建筑的方式来修建地铁的方法。盖挖法主要分为盖挖逆作法、盖挖半逆作法、盖挖顺作法和铺盖法这四种。这里主要介绍前三种方法。首先盖挖逆作法是指从地面往下做基坑的支护结构,通过连续墙或者是帷幕桩的方式,将还没有开挖的土作为顶板来 避免基坑内部出现变形的情况。盖挖半逆作法主要不同于恢复路面之后,先浇筑底板,再慢慢浇筑侧面墙壁。而盖挖顺作法是指在地表面修建挡土工作后,利用路面板来保持交通顺畅,从下到上修筑主体结构和防水体系。

盖挖法主要适用于城市交通比较繁忙,无法长期中断的情况,但又为了确保一定的交通顺畅,就可以使用此种方法。另外如果施工的面积比较大,覆盖的土层比较浅,为了防止周边临近建筑物坍塌也可以采取盖挖法。相对其他施工方法来说。盖挖法更加安全、稳定。不过,盖挖法相对于明挖法来说,其建筑成本是比较高的,而且随着施工的不断深入,其修筑难度也会逐渐加大,对施工的要求相当高。

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三、浅埋暗挖法

上个世纪八十年代,在修筑北京地铁的过程中创新出了浅埋暗挖法这种新的施工方法。浅埋暗挖法是指在施工的过程中,利用多种施工手段来固定土体,增强地层自稳性,在开挖隧道时,将周围岩土和支护作为支撑土层的所有荷载,这是一种综合性较高的施工方法。浅埋暗挖法依据断面和地理条件的不同分为正台阶法、中隔壁法、交叉中隔壁法、眼镜法、侧洞法、中洞法、洞桩法系列等。该方法是集设计工程、实施过程和测量过程为一体的技术,利用多种多样的检测信息来保证支护构架的稳定,通过对参考数据的不断修改,形成一个安全、科学的构架。

和明挖法相比,浅埋暗挖法更加适合各种各样的地质和地理条件,它能够灵活应用在不同断面的情况上,对地下管道线路的影响很小,而且通过一些有效的辅助方式就可以避免地面坍塌等现象的出现。另外,这种方法比其他施工方法更加经济便捷,不需要开挖地表面,所有的开挖活动都是在地表下进行的,这样一来就能最大程度地减少了对商业活动和周边生活的影响,需要拆迁的情况也很少。总体来看,浅埋暗挖法是一种经济、适用性较广的施工方法。但是浅埋暗挖法也有不足之处,那就是它施工的时间很长,对于人力的需求很大,劳动强度高,在高水位的地段其防水防渗的效果较差。

四、盾构法

盾构法主要依靠机械来完成施工,而盾构机就是该方法专用的机械,盾构机主要由切口环、支承环和盾尾三个部分组成,具有切削土层、衬砌隧道、注浆等功能。这种方法是通过盾构机从隧道洞口的轴线边往前推进边进行挖掘的施工方法。具体来说,就是把盾构机当成支护,在尾端装一个最外层的屏障来衬砌,进而建成隧道的过程。地质条件和岩石性质影响了盾构的选型,主要由地层渗透系数、地质状况、招标相关指标和文件等共同决定。在使用盾构法时,可选择的辅助方法有降水施工、小管道注浆以加固地层、水平冻结、搅拌桩等。

盾构法的优点在于施工的时间短、花费的人力少、不受气候影响、不干扰地面交通等。另外,其产生的噪音和扰动非常小,几乎是没有噪音污染,主要适用于隧道的洞线狭长、埋深大的地理环境下。但是盾构法对多变断面的适应能力很差,加上盾构机的价格较为昂贵,其本身的成本较高,对于那些施工区域较短的工程来说是不经济的。

在现实操作中,可以根据要修筑地铁的实际情况,采取两种或者两种以上的施工方法都是可行的,只要方法适合、有效,都是可以被采用的。

五、结语

总的来说,本篇文章通过对几种主要的地铁施工方法进行对比分析,发现不同方法所适用的情况以及优缺点,从而提出要因地制宜地采用最合适的方法来获得最大的效益。由于要开挖地面,必然会影响到地下管道线路的正常运行,严重的话,可能会导致一些事故和意外发生,所以研究地铁施工方法是具有深层意义的。我们知道,地铁工程是一项利民过程,在施工过程中要选择一些扰民较少的方法,比如没有噪声污染的盾构法,同时,选择不同的施工方法还要依据不同的地质条件和地理环境,以及周边建筑物的疏密情况,只有对工程进行实地的考察才能找到最符合的施工方法,从而降低施工成本,减少施工工期,达到事半功倍的效果。

参考文献:

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[5]许平,俞济涛.某地铁车站深基坑土体滑移原因分析及加固措施[J].路基工程.2014(03)

论文作者:袁浩辉

论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期

论文发表时间:2018/5/23

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