（中铁隧道集团二处有限公司，河北，三河，065201）
【摘 要】我国对城市地铁交通需求越来越多，这就需要对城市地铁进行施工建设，而浅埋暗挖法这一方法，在地铁施工中取得了很好的应用效果。本文主要针对浅埋暗挖法介绍了其施工技术原理和特点，通过结合浅埋暗挖法的施工要点，对具体的工程案例进一步探讨了该施工技术在城市地铁施工中的实际运用情况。
【关键词】浅埋暗挖法；城市地铁；原理；穿建筑物；特点；施工技术
1987年由北京市科委与铁道部科技司举办的鉴定会上，就浅埋暗挖施工技术进行了详细的总结，还将浅埋暗挖施工技术称之为浅埋暗挖法。所谓浅埋暗挖法，主要针对埋置深度较浅、松散软弱不稳定的地层和支离破碎的岩层施工而提出来的施工技术。在最近几年的时间里，我国城市轨道交通建设得到了快速发展，采用浅埋暗挖技术修建地铁工程实例也越来越多，浅埋暗挖施工技术的优越性也越来越明显。我国建设部还将浅埋暗挖法命名为国家级工法，这种施工技术也是我国城市地铁施工主要方法之一。
1．浅埋暗挖施工原理和特点介绍
1.1浅埋暗挖施工原理
浅埋暗挖法遵循新奥法(NATM)的基本原理，是城市下工程在松散地层应用的新原则。浅埋隧道开挖方法是基于各种先进的加固和辅助施工方法对付软地层，保障和改善围岩的性能，充分利用周围的岩石，采用多种挖掘的承载能力方法，及时封闭成环(初期支护)，与周围岩石共同组成联合支护系统，初支承担全部基本荷载设计，二次模筑衬砌作为安全储备，初期支护和二次衬砌共同承担特殊荷载。浅埋隧道开挖法是根据施工实时监控状态，引导设计和施工，确保施工安全，控制地表沉降。
1.2浅埋暗挖施工特点
（1）施工时要考虑地铁所处的地质条件以及周围环境的复杂性，经常选择具有代表性的区域作为工程试验段进行实验性的施工，通过对试验段的施工情况研究分析，为下一步的地铁隧道的设计与施工提供帮助。
（2）浅埋暗挖法可适用于不同的地质条件和地下水环境，还适用于不同地铁断面形式，具有很高的灵活性。
（3）浅埋施工过程可能对地表产生破坏，但通过采用不同的分部开挖法，来提高刚性支撑能力，这样就可以有效地控制地表沉降和塌陷的事故，大大减少了对城市的地面交通和商业活动的干扰和影响。在地表临近建筑物时，常采用到基础托换、开挖面外作维护结构、基础加固注浆的技术，采用浅埋暗挖法下穿管道、道路和建筑物的施工方法，就能减少大量拆迁工作，节约拆迁成本问题。从综合效益上看，浅埋暗挖法成为了一种比较经济的城市地铁施工技术。
2．浅埋暗挖法施工技术的要点分析
我国将浅埋暗挖法施工的技术要点总结成了十八字方针，即“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”。
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（1）管超前是指采用超前小导管或超前管棚注浆等措施对地层进行超前支护，以便超前注浆施工，做好防止土体及岩石有松动塌方的支护，避免围岩松动和坍塌等的安全事故；
（2）严注浆是指在超前支护后立即进行注浆(包括水泥浆或其他化学浆液），使浆液填充围岩空隙，改良地层，使围岩形成一个具有一定强度的壳体，以增强围岩的自稳能力和自承能力，确保开挖面的安全性；
（3）短开挖是指进行一次注浆加固围岩后，严格控制循环进尺的长度，充分保证围岩的稳定性；
（4）强支护是指初期支护起到了支撑地铁隧道全部的基本荷载，这对于控制开挖初期的地表沉降变形有重要的作用，在软弱地层中施工时，初期支护措施要求具备一定的强度和刚度来保证承载力和抗变形的要求；
（5）快封闭是指在开挖完成后，初期支护尽早封闭形成整体，减少围岩的暴露时间；
（6）勤量测是指现场监控测量，使施工现场每时每刻均处在受监控之中，并实时反馈指导设计和现场施工，确保工程安全性及控制沉降变形。
3．浅埋暗挖法在穿越建筑物时的施工技术的应用
针对青岛地铁下穿伊美尔整形医院，该建筑物始建20世纪90年代，并在1996年进行了扩建，大楼为地上三层（局部六层、北侧有一圆形单层），地下一层，建筑物基础形式为毛石条形基础和柱下独立基础，施工前经专业机构鉴定安全等级为Csu级，隧道拱顶距离建筑物基础垂直距离约6.4m，覆土较浅，在整个结构中承重墙体出现的贯通裂缝已显著影响到建筑物的结构安全。在保证建筑物整体安全的情况下采用以下方法进行施工。
3.1超前支护设计参数为：在拱部150°范围，设置φ76管棚，管棚长度10m，环向间距0.4m，纵向间距6m，外插角18°；在拱部150°范围内，打设的超前小导管采用φ42，小导管长度3m，环向间距0.3m，纵向间距1.0m，外插角18°。超前管棚及小导管注水泥浆液。
3.2建筑物基础加固采用的主要措施为：首先要避开超前小导管，在拱部150°范围，合理布置斜向前的袖阀管，袖阀管长度6.5m，环向间距1m，纵向间距2m，袖阀管钻孔孔径110mm，管径50mm，水平角度控制在35～40°，初次注浆为水泥浆。封闭初期支护后，还需要向房屋基础持力层下方提前注浆加固，初始控制压力按0.1-0.3MPa的注浆终压控制。直到后期累计沉降超过10mm，或房屋差异沉降达到5mm，或日沉降速率超过2mm/d时，进行二次补偿注浆（超细水泥浆），注浆终压在0.3-0.5MPa，此时需要结合监测经实际试验取得。
3.3严格控制循环进尺和爆破震速。采用台阶法开挖，预留核心土，循环进尺0.5m，这种方法可以对掌子面施加一个反向推力，不至于使开挖面的围岩“挤压”出来。上台阶采用大直径中空孔直眼掏槽，辅助眼逐层爆破，炮眼的空位偏差不得大于10cm，雷管采用高精度延期导爆管雷管，震速控制在1cm/s以内。为了保证安全性，必须由考核合格的爆破工负责，严格按爆破方案进行爆破作业。
3.4初期支护施工参数为：I20型钢拱架加固，间距0.5m；采用双层钢筋网，直径为φ6.5的圆钢，间距150mm*150mm；边墙设置长度3.5m砂浆锚杆，1m*1m梅花型布置；30cmC25喷射混凝土。
3.5采用自动化监测和常规监测相结合的方式实时监控测量。施工过程中首先要保证爆破震速控制在1cm/s以内，除对爆破震速进行监测外，对该建筑物进行全天候不间断的自动化监测，每5分钟采集传输一次数据。根据监测数据情况，及时修改施工参数，严格控制建筑物和地表沉降变形不超过预设的警界值。施工过程中，采用常规监测手段对地表沉降、拱顶下降以及围岩收敛性等三个方面的进行测量，对自动化监测数据进行复核。
通过以上措施，安全下穿伊美尔整形医院。
4．结论
本文针对城市地铁穿建筑物施工的复杂性与艰巨性，运用浅埋暗挖施工方法，丰富和完善了城市地铁下穿建筑物浅埋暗挖的施工技术，成功地解决了穿建筑物时的地铁施工方法，这也是城市地铁穿建筑物施工技术的成功范例，取得较好的经济效益和社会效益。并为今后同类型的地铁工程施工积累了一定的经验。
参考文献：
[1]王寒松.浅埋暗挖施工技术的可行性分析[J].科技传播.2013,(15).
[2]李连生，熊卫明.西安地铁2号线钟楼站隧道暗挖施工技术[J].铁道标准设计，2010.04.
论文作者:韩永明
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年6月总第199期供稿
论文发表时间:2015/10/14
标签：围岩论文; 建筑物论文; 地铁论文; 施工技术论文; 超前论文; 间距论文; 城市论文; 《工程建设标准化》2015年6月总第199期供稿论文;