城市地铁施工技术中浅埋暗挖法的应用 韩冬冬

发表时间:2020/5/21   来源:《基层建设》2020年第3期   作者:韩冬冬
[导读] 摘要:在地铁轨道交通施工的过程中,施工质量和施工技术之间息息相关,相关管理部门一定要积极对管理经验进行总结,保证各项技术的正常运用。
        哈尔滨地铁集团有限公司  黑龙江省哈尔滨市  150000
        摘要:在地铁轨道交通施工的过程中,施工质量和施工技术之间息息相关,相关管理部门一定要积极对管理经验进行总结,保证各项技术的正常运用。本文重点分析研究城市地铁施工过程中浅埋暗挖法的应用,以供参考。
        关键词:地铁施工;轨道交通;浅埋暗挖
        1 浅埋暗挖法的含义
        浅埋暗挖指的主要是施工人员在与地表距离较近的位置出于某种需要进行各类地下洞室暗挖等活动。在地铁工程中,传统的方法是浅埋法,但在浅埋隧道过程中容易发生沉降问题,在施工的过程中可能会损坏地下管线,并越来越严重,最后导致破裂及地上建筑物的变形,而浅埋暗挖法能够有效地解决这一问题。因此,在城市地铁建设过程中,浅埋暗挖法最为常见。由于地下施工的属性在施工时可以有效的减少对周边范围内的影响,所以这种技术逐步被施工人员认可,尽管这种技术在地铁建设当中应用非常广泛,但是也面临着一定的施工风险,比如说造成沉降,因此使用这种方法施工的过程中一定要重视加强沉降等因素的控制。
        2 浅埋暗挖法的原理
        在浅埋暗挖法出现之前,人们往往使用新奥法进行施工,这种方法是有一个奥地利专家在总结了隧道工程施工经验之后提出的,其操作的本质就是通过围岩来对隧道进行支护,接着可以产生一个支撑环,有效的控制周边的围岩变形,而浅埋暗挖法主要是在新奥法的基础上进行了优化,通过围岩来对隧道进行支护,围岩本身就能够产生支撑环,施工人员可以通过各种方法来进行辅助施工,然后在施工的过程中还需要与实际情况相结合,采取最合理的方式进行操作。
        3 浅埋暗挖在地铁隧道中的应用
        3.1 地铁隧道施工浅埋暗挖法的真空降水技术
        在进行施工的过程中首先进行开挖隧道的工作,通常在开挖隧道的过程中,遇到第1个问题就是地下水位较高,需要首先将隧道的水位沉降。在降水的时候需要保证沉降的速度,也需要确保最终水位达到施工的需要,因此在工程当中真空降水技术应用较为广泛。这种技术在应用的过程中对需要降水的区域进行密封,接着通过水泵抽水,抽水的水量由多到少,其原理在于土壤被覆盖后产生一定的负压,这样可以让土壤水和地下水逐步被抽出,析出原有的地下水之后,土粒之间的水分会逐步减少,水位也会慢慢降低,土地的缝隙会减少。真空降水技术在应用的过程中需要保证隧道没有回水的情况时可以被直接向管井中压入,使泵的输送效率得到有效保障。
        3.2 浅埋暗挖法的辐射井降水技术
        前文主要论述了真空降水技术,辐射井降水技术和真空降水技术应用较为相似,主要是为了让地下水位降低。在实际操作过程中这两种方法具有一定的不同之处。辐射井降水技术主要应用在隧道中直接插入直径较大的井,在井壁当中进行抽水管的设置,保证水体可以直接被抽入到井中。此时大井当中的水通过水泵集体抽出,这种技术被叫做是辐射井降水技术,而浅埋方法的真空脱水技术主要是针对淤泥层和粘土层。在施工的过程中还需要与周边环境相结合,保证和降水施工技术的有效应用,以符合施工的要求。
        3.3 浅隧道支护法的技术应用
       
        图1 浅隧道支护简图
        因为地铁隧道施工往往比浅表面低,在围岩的强度和稳定性方面具有较高的要求。因此在施工的时候,需要使用支护技术。在使用支护技术施工的时候,基本载荷都由初次支护进行承担。在此过程中需要使用二次模筑衬砌。初次支护和二次模筑衬砌之间能够共同产生特殊载荷。如果围岩强度无法达到初次支护的要求,还需要进行超前支护,以便让围岩改善,调动部分围岩的支撑能力,最后完成喷锚操作。如果围岩具有较好的强度,只需要简单的进行锚杆挂网喷锚支护就可以了。二次模筑衬砌属于后期支护的一个部分,也被称作是二衬,主要是通过衬砌台车来对混凝土进行浇筑。初次支护和后期支护主要是为开挖进行的施工准备工作,最终的状态是形成封闭环,这样可以让封闭环和围岩之间共同产生联合支护体系。
        3.4 远程监控技术在地铁隧道施工的应用
        在设计地铁隧道施工方法当中,因为地铁隧道并不是单一方向的,然而隧道网络建设的过程中需要保证在多个方向的结构并存,远程监控技术主要是用于对隧道的强度进行测量,如果发现异常则可以采取措施对其进行处理[1]。
        3.5 浅埋暗挖大管棚施工技术
        在工程施工的过程中,大管棚施工技术在浅埋暗挖中应用非常广泛。在项目施工的过程中,使用三通一平等技术来控制施工操作顺序和工艺步骤。首先精确的进行施工放线,确保整个工程能够有效展开[2]。接着在铺设的过程中,依照设计要求进行规范化操作,进行大管棚施工。施工时使用地铁隧道施工支护技术合理的对管群的数量和间隔进行控制,让管棚的支撑强度改善,保证地铁隧道施工的安全性。浅埋暗挖施工工程的特点如下所示:
        表1 浅埋暗挖工程特点
       
        暗挖技术在应用的过程中,对钢材的尺寸和性能具有较高的要求,在本项目当中使用的主要是φ108热轧无缝钢管。这种钢管在对接时依照设计要求来控制同一断面的接头数量。另外在内套管尺寸设计的过程中选择壁厚超过5毫米、外径超过95毫米的注浆孔管道。在连接管道的过程中注浆呈梅花状的排列,控制止浆段,保证在距离尾端500毫米的位置内。
        3.6 地铁暗挖法大管棚施工方案选定
        暗挖从浅层开始施工,首先需要对一些特殊的挖掘环境进行处理,比如说无断面硬度高的岩层需要有针对性的进行操作,比如可以使用潜孔锤钻进法来进行操作,这种方法在应用的过程中可以有效的对花岗岩和粗砂进行处理,具有较好的效果。施工时需要注意对一些大卵石的粘土层进行重视。对于这些特殊的黏土层可以使用水切钻进的方式进行操作。这种方式的特点在于可以和注浆过程完美契合,一次完成。注浆水灰比控制在1:1,注浆时压力保持在0.5兆帕到1兆帕。依照这个设计比例进行操作,这样才能确保工程的质量,让土层和管棚的强度,符合要求实现无缝连接。
        4 浅埋暗挖法在地铁建设中应用的安全控制工作
        4.1 注意土石方坍塌问题
        土石方坍塌等问题会直接影响地铁的建设施工进程,为了确保施工的有效进行,相关人员一定要重视对施工现场进行勘察和处理,通过科学的方式进行设计,让土石方坍塌的可能性减少。
        4.2 避免模板倒塌现象出现
        在模板安装和拆除的过程中都有可能会面临倒塌的风险,因此一定要重视加强安装和拆除过程中的管控,另外还需要注意保证施工时的材料和设备符合要求,减少由于设备和材料对施工质量的影响。
        结束语
        本文主要分析地铁建设过程中浅埋暗挖施工技术的应用,在实际操作过程中相关人员一定要重视对浅埋暗挖技术的应用,逐步加强创新,推动该技术的快速发展,保证地铁的有效施工,为城市建设添砖加瓦。
        参考文献:
        [1] 张继华.地铁隧道浅埋暗挖法技术在湿陷性黄土地层中的应用研究与实践[D].中南大学,2012.
        [2] 海胜.夯管锤夯进法打设大管棚在浅埋暗挖地铁车站施工中的应用研究[C]// 城市地下空间开发与地下工程施工技术高层论坛论文集.2004.
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