城市轨道交通工程——喷锚暗挖(矿山)法施工

城市轨道交通工程——喷锚暗挖(矿山)法施工（共8篇）

篇1：城市轨道交通工程——喷锚暗挖(矿山)法施工

喷锚暗挖（矿山）法施工

1.浅暗暗挖法施工因掘进方式不同、可分为从多的具体施工方法，如全断面法、正台阶法、环形开挖预留核心土法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法、中隔壁法、交叉中隔壁法、中洞法、侧洞法、柱洞法等。

全断面开挖法

(1)全断面开挖法适用于土质稳定、断面较小的隧道施工，适宜人工开挖或小型机械作业。(2)全断面法开挖法的优点是可以减少开挖对围岩的扰动次数，有利于围岩天然承载拱的形成，工序简便；缺点是对地质条件要求严格，围岩必须有足够的自稳能力。

台阶开挖法

(1)台阶开挖法适用于土质较好的隧道施工，以及软弱围岩、第四纪沉积地层隧道。(2)台阶开挖法将结构断面分成两个以上部分，即分成上下两个工作面或几个工作，分步开挖。

(3)台阶开挖法优点是具有足够的作业空间和较快的施工速度，灵活多变，适用性强。

环形开挖预留核心土法

(1)环形开挖预留核心土法适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩、断面较大的隧道施工。(2)环形开挖预留核心土法的优点是因为开挖过程中上部留有核心土支承着开挖面，能迅速及时地建造拱部初期支护，所以开挖工作面稳定性好。

(3)和台阶法一样，核心土和下部开挖都是在拱部初期支护保护下进行的，施工安全性好。

单侧壁导坑法

(1)单侧壁导坑法适用于断面跨度大，地表沉降难于控制的软弱松散围岩中隧道施工。

双侧壁导坑法

(1)双侧壁导坑法又称眼镜工法。当隧道跨度很大，地表沉陷要求严格，围岩条件特别差，单侧壁导坑法难以控制围岩变形时，可采用双侧壁导坑法。

(2)双侧壁导坑法一般是交断面分成四块：左、右侧壁导坑、上部核心土、下台阶。(3)优缺点：

1)双侧壁导坑法虽然开挖断面分块多，扰动大，初期支护全断面闭合的时间长，但每个分块都是在开挖后立即各自闭合的，所以在施工中间变形几乎不发展。2)双侧壁导坑法施工较为安全，但速度较慢，成本较高。

中洞法、侧洞法、柱洞法、洞桩法

当地层条件差、断面特大时，一般设计成多跨结构，跨与跨之间有梁、柱连接，一般采用中洞法、侧洞法、柱洞法及洞桩法等施工，其核心思想是变大断面为中小断面，提高施工安全度。

工作井施工工技术

（一）施工准备

竖井施工前，应对竖井及隧道范围内的地下管线、建（构）筑进行调查，并应会同产权单位确定保护方案；施工中，应加强对重要管线、建（构）筑物等保护和监测。竖井施工范围内应人工开挖十字探沟，确定无管线后再开挖。竖井井口防护应符合下列规定： 1)竖井应设置防雨棚、挡水墙。

2)竖井应设置安全护栏，护栏高度不应小于1.2m。3)竖井周边应架设安全警示装置。

（二）锁口圈梁

竖井应按设计施做锁口圈梁，圈梁埋深较大时，上部应设置砖砌挡土墙、土钉墙或“格栅钢架+喷射混凝土”等临时围护结构。

锁口圈梁处土方不得超挖，并应做好边坡支护。

圈梁混凝土强度应达到设计强度的70%及以上时，方可向下开挖竖井。锁口圈梁与格栅应按设计要求进行连接，井壁不得出现脱落。

（三）竖井开挖与支护 开挖前，应根据地质条件及施工地下水状态，按设计要求或专项施工方案采取地下水控制及地层预加固的措施。

井口地面荷载不得超过设计规定值；井口应设置挡水墙，四周地面应硬化处理，并应做好排水措施。

应对称、分层、分块开挖，每层开挖高度不得大于设计规定，随挖随支护；每一分层的开挖，宜遵循先开挖周边、后开挖中部的顺序。初期支护应尽快封闭成环，按设计要求做好格栅钢架的竖向连接及采取防止井壁下沉的措施。

施工平面尺寸和深度较大的竖井，应根据设计要求及时安装临时支撑。

严格控制竖井开挖断面尺寸和高程，不得欠挖，竖井开挖到底后应及时封底。1.2.3.(1)(2)(3)(4)(1)(2)(3)(4)(5)(6)

马头门施工技术

(1)竖井初期支护施工至马头门处应预埋暗梁及暗桩，并应沿马头门拱部外轮廓线打入超前小导管，注浆回固地层。

(2)破除马头门前，应做好马头门区域的竖井或隧道的支撑体系的受力转换。

(3)马头门的开挖应分段破除竖井井壁，宜按按照先拱部，再侧部、最后底板的顺序破除。(4)马头门开启应按顺序进行，同一竖井内的马头门不得同时施工。一侧隧道掘进15m后，方可开启另一侧马头门。马头门标高不一致时，宜遵循“先低后高”的原则。

(5)施工中严格贯彻“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”的十八字方针。

超前预支护及预加固施工技术

在浅埋软岩地段、自稳性差的软弱破碎围岩、断层破碎带、砂土层等不良地质条件下施工时，若围岩自稳时间短、不能保证安全地完成初期支护，为确保施工安全，加快施工进度，应采用超前预支护及预加固技术进行预加固处理，使开挖作业面围岩保持稳定。

根据地质条件、地下水状况、施工方法以及环境条件等因素，地层超前预支护及预加固可采取下列措施：

(1)超前小导管注浆回固。(2)深孔注浆、(3)管棚支护。

一、超前小导管注浆加固

（一）适用条件

(1)超前小导管注浆加固技术可作为暗挖隧道常用的超前预支护措施，能配套使用多种注浆材料，施工速度快，施工机具简单，工序交换容易。

(2)在软弱、破碎地层中成孔困难或易塌孔，且施作超前锚杆比较困难或者结构断面较大时，宜采取超前小导管注浆加固处理方法。

（二）技术要点

(1)超前小导管应沿隧道拱部轮廓线外侧设置，根据地层条件可采用单层、双层超前小导管；其环向布设范围及环向间距由设计单位根据地层特性确定；安装小导管的孔位、孔深、孔径应符合设计要求。

(2)超前小导管选用直径为40~50mm钢筋或水煤气管，长度应大于循环进尺的两倍，宜为3~5m，具体长度、直径应根据设计要求确定。(3)超前小导管应从钢格栅的腹部穿过，后端应支承在已架设发的钢格栅上，并焊接牢固，前端嵌固在地层中。前后两排小导管的水平支撑搭接长度不应小于1m。

(4)小导管其端着应封闭并制成锥状，尾端设钢筋加强箍，管身梅花型布设6~8mm的溢浆孔。

(5)超前小导管加固地层时，其注浆浆液应根据地质条件、并经现场试验确定；并应根据浆液类型，确定合理的注浆压力和选择合适的注浆设备。注浆材料可采用普通水泥单液浆、改性水玻璃浆、超细水泥等注浆材料。(6)注浆施工应符合下列要求：

1)注浆工艺应简单、方便、安全，应根据土质条件选择注浆工艺（法）。在砂卵石地层中宜采用渗入注浆法；在砂层中宜采用抗压、渗透注浆法；在黏土层中宜采用劈裂或电动硅化化注浆法。

2)注浆顺序：应由下而上、间隔对称进行；相邻孔位应错开、交叉进行。3)渗透法注浆压力：注入压力应保持在0.1~0.4Mpa，注浆终压应由地层条件和周边环境控制要求确定，一般宜不大于0.5Mpa。每孔稳压时间不小于2min。劈裂法注浆压力应大于0.8Mpa。4)注浆速度应不大于30L/min。5)注浆施工期应进行监测，监测项目通常有地“路”面隆起、地下水污染等，特别要采取必要措施防止注浆浆液溢出地面或超出注浆范围。

二、深孔注浆加固技术

（一）结构组成与适用条件

(1)深孔注浆前，应依据设计文件，并综合考虑地下水状态、地层条件和浆液类型等，在施工设计中确定其注浆范围。

(2)注浆孔的孔位、角度、深度的偏差应符合相关规范的要求。

(3)注浆段长度应综合考虑地层条件、地下水状态和钻孔设备的工作能力予以确定，宜为10~15m，并应预留一定的止浆墙厚度。

(4)浆液的材料和类型应综合考虑土质条件、注浆要求、地下水状况、周围环境条件及效果要求等因素；且应经现场试验确定。(5)隧道内注浆孔应按设计要求采取全断面、半断面等方式布设，并应满足加固范围的要求；浆液扩散半径应根据注浆材料、方法及地层条件，经现场注浆试验确定。

(6)根据地层条件和加固要求，深孔注浆可采取前进方式分段注浆、后退式分段注浆等方法。

(7)钻孔应按先外圈、后内圈、跳孔施工的顺序进行。

三、管棚支护

1.管棚法是一种临时支护方法，与超前小导管注浆法相对应，通常又称为大管棚超前预支护法。

2.管棚是由钢管和钢格栅拱架组成。钢管入土端制作成尖靴状或楔形，沿着开挖轮廓线，以较小的外插角，向掌子面前方敷设钢管或钢插板，末端支架在钢拱架上，形成对开挖面前方围岩的预支护。

3.管棚中的钢管应按照设计要求进行加工和开孔，管内应灌注水泥或水泥砂浆，以便提高钢管自身刚度和强度。

适用条件

(1)适用于软弱地层和特殊困难地段，如极破碎岩体、塌方体、砂土质地层、强膨胀性地层、强流变性地层、裂隙发育岩体、断层破碎带、浅埋大偏压等围岩，并对地层变形有严格要求的工程。

（二）技术要点

(1)施工工艺流程：

测放孔位——钻机就位——水平钻孔——压入钢管——注浆（向钢管内和管周围土体）——封口。

(2)管棚应根据地层情况、施工条件和环境要求选用，并应符合以下要求：

1)宜选用加厚的80~180mm焊接钢管或无缝钢管制作。一般采用108*8mm钢管，生意人孔口管采用127*8mm钢管。

2)钢管间距应根据支护要求（如：防坍塌、控制建（构）筑物变形等予以确定，宜为300~500mm。

3)双向相邻管棚的搭接长度不小于3m。4)为增加管棚刚度，应根据需要在钢管内灌注水泥砂浆、混凝土或放置钢筋笼并灌注水泥砂浆。

(3)钻孔顺序应由高孔位向低孔位进行。钻孔直径应比设计管棚直径大20~30mm。(4)管棚就位后，应按要求进行注浆；钢管内部宜填充水泥砂浆，以增加钢管强度和刚度。注浆应采用分段注浆方法，浆液能充分填充至围岩。注浆压力达到设定压力，并稳压5min以上，注浆量达到设计注浆量的80%时，方可停止注浆。

喷锚支护施工技术

浅埋暗挖法施工地下结构需采用喷锚初期支护，主要包括钢筋网喷射混凝土、锚杆-钢筋网喷射混凝土、钢拱架-钢筋网喷射混凝土等支护结构形式，可根据围岩的稳定状况，采用一种或几种结构组合。

（一）主要材料

(1)喷射混凝土应采用早强混凝土，其强度必须符合设计要求。混凝土配合比应根据试验确定。严禁选用具有碱活性的骨料。可根据工程需要掺用外加剂，速凝剂应根据水泥品种、水胶比等，通过不同掺量的混凝土试验选择最佳掺量，使用前应做凝结时间试验，要求初凝时间不应大于5min，终凝时间不应大于10min。

(2)钢拱架宜选用钢筋、型钢、钢轨等制成，采用钢筋加工而成的格栅拱架的主筋直径不宜小于18mm。

（二）格栅加工及安装

(1)格栅拱架和钢筋网片均应在模具内焊接成型。(2)格栅拱架、钢筋网片加工制作应符合下列要求：(3)格栅拱架安装时，其拱脚处不得座在虚土上，连接板下宜加垫板以减小拱架下沉量；相邻格栅纵向连接应牢固。

(4)在自稳能力较差的土层中安装格栅拱架时，应按设计要求在拱脚处打设锁脚锚管，以防止拱架下沉。

（三）喷射混凝土

(1)喷射混凝土时，应确保喷射机供料连续均匀。

(2)喷射混凝土应分段、分片、分层自下而上依次进行。混凝土厚度较大时，应分层喷射，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。混凝土一次喷射厚度宜为：边墙50~80mm，拱部30~50mm。

(3)格栅拱架、钢筋网片的喷射混凝土保护层厚度应符合设计要求。

(4)喷射混凝土的养护应在终凝2h后进行，养护时间应不小于14d；当环境潮湿有水时，可根据情况调整养护时间。

（四）初期支护背后注浆

(1)隧道初期支护封闭后，应及时进行初期支背后回填注浆。注浆作业点与掘进工作面宜保持在5~10m的距离。

(2)背后回填注浆应合理控制要求，可在初期支护背后多次进行回填注浆结束后，宜经雷达等检测手段检测合格，并应填写和保存注浆记录。

《地下工程防水技术规范》规定：地下工程防水的设计和施工应遵循“防、排、截、堵相结合，刚柔相济，因地制宜，综合治理”的原则。

《地铁设计规范》规定：地下铁道隧道工程的防水设计，应根据工程地质、水文地质、地震烈度、结构特点、施工方法和使用要求等因素进行，并应遵循“以防为主，刚柔结合，多道防线，因地制宜，综合治理”的原则，采取与其相适应的防水措施。

一、复合式衬砌防水层施工。

(1)复合式衬砌防水层施工应优先选用射钉铺设。(2)防水层施工时喷射混凝土表面应平顺，不得留有锚杆头或钢筋断头，表面漏水应及

时引排，防水层接头应擦净。

(3)衬砌施工缝和沉降缝的止水带不得有割伤、破裂，固定应牢固，防止偏移，提高止水带部位混凝土浇筑的质量。

喷锚暗挖法辅助工法施工技术要点

一、降低地下水位法

(1)当浅埋暗挖施工地下结构处于富水地层中，且地层的渗透性较好，应首选降低地下水位法达到稳定围岩、提高喷锚支护安全的目的。含水的松散破碎地层宜采用降低地下水位法，不宜采用集中宣泄排水的方法。

(2)降低地下水位通常采用地面降水方法或隧道内辅助降水方法。(3)当采用降水方案不能满足要求时，应在开挖前进帷幕预注浆，加固地层等堵水处理。

二、地表锚杆（管）

(1)地表锚杆（管）是一种地表预加固地层的措施，适用于浅埋暗挖、进出工作井地段和岩体松软破碎地段。

(2)地面锚杆（管）按矩形或梅花形布置，先钻孔——吹净钻孔——用灌浆管灌浆——垂直插入锚杆杆体——孔口将杆体固定。

(3)锚杆类型应根据地质条件、使用要求及锚固特性进行选择，可选用中空注浆锚杆、树脂锚杆、自钻式锚杆、砂浆锚杆和摩擦型锚杆。

三、冻结法固结地层

(1)冻结法是利用人工制冷技术，用于富水软弱地层的暗挖施工固结地层。(2)冻结法主要优缺点：

1)主要优点：冻结加固的地层强度高；地下水封闭效果好；地层整体固结性好；对工程环境污染小。

2)主要缺点：成本较高；有一定的技术难度。

篇2：城市轨道交通工程——喷锚暗挖(矿山)法施工

1k413031  喷锚暗挖法加固支护的开挖作业技术要点

喷锚暗挖法包括全断面法、台阶法、台阶分部法、上下导洞法、上导洞法、单侧壁导洞法、双侧壁导洞法、漏斗棚架法、蘑菇法等。新奥法施工常用的方法大致分为:全断面法、台阶法、分部开挖法三大类及若干变化方案。

全断面法就是将全部设计断面一次开挖成型，再修筑衬砌。一般适用于ⅳ～v类围岩，并配有钻孔台车和高效率运装机械的石质隧道。开挖工作面较大，钻爆效率较高。

台阶开挖法是全断面法的变化方案，是将设计断面分上半部断面和下半部断面二次开挖成型；或采用上弧形导洞超前开挖和中核开挖及下部开挖。开挖的关键是台阶的划分形式，一般将设计断面划分为1～2个台阶分部开挖。台阶法适用于ⅱ～ⅳ类围岩。台阶开挖法有利于开挖面的稳定，但增加了对围岩的扰动次数。

上下导洞先拱后墙法，适用于ⅱ～ⅲ类围岩或一般土质围岩等松软地层修建隧道。一次开挖的范围宜小，及时支撑与衬砌，保持围岩稳定。其工作面较多，相互—干扰大。传统喷锚暗挖法的施工顺序，可按衬砌的施作顺序分为:先墙后拱法和先拱后墙法。

先墙后拱法(又称顺筑法)，它通常是在隧道开挖成形后，再由下至上构筑混凝土衬砌。先墙后拱法施工速度快，各工序及各工作面之间相互干扰少，衬砌的整体性好。

先拱后墙法(又称逆筑法)，它是先将隧道上部开挖成形并浇筑拱部衬砌，在拱圈的掩护下开挖下部并制作边墙。先拱后墙法施工速度较慢。但当上部拱圈完成后，下部施工就较安全、快速。先拱后墙法衬砌结构的整体性较差。

全断面形式开挖施工在开挖过程中应注意加强对开挖面地质水文条件的调查、各工序的机械设备要配套、加强对各种辅助作业和方法的检查、选择合理可行的支护形式等。

采用台阶断面法开挖具有足够的作业空间和较快的施工速度、下部相互干扰、宜采用轻型凿岩机打眼、而不宜用大型凿岩台车等优缺点。

新奥法施工各工序均很重要，但施工的核心是现场监控测量。

在浅埋软岩地段、自稳性差的软弱破碎围岩、断层破碎带、砂土层等不良地质条件下，常会发生开挖面围岩失稳，或由于初期支护强度不能满足围岩稳定的要求，造成支护和开挖面前方塌方，应采用各种辅助技术如:超前锚杆、管棚、插板等超前支护技术使开挖施工作业面围岩保持稳定。

超前锚杆是沿开挖轮廓线，以较大的外插角，向开挖面前方安装锚杆，形成对前方围岩的预锚固(预支护)，在提前形成的围岩锚固圈的保护下进行开挖、装渣、出渣和衬砌等作业。超前支护主要适用于围岩应力较小，地下水较少、岩体软弱破碎，开挖面有可能坍塌的隧道

中。宜和钢拱架支撑配合使用。

管棚是由钢管和钢拱架组成，管棚是利用钢拱架，沿着开挖轮廓线，以较小的外插角，向开挖面前方打人钢管或钢插板构成的管棚，形成对开挖面前方围岩的预支护。其中长度小于10m称为短管棚，10～45m且较粗的钢管称长管棚，长度小于10m的钢插板称为板棚预支护。管棚适用于特殊困难地段，如极破碎岩体、塌方体、岩锥地段、砂土质地层、强膨胀性地层、强流变性地层、裂隙发育岩体、断层破碎带、浅埋大偏压等围岩的隧道。在管内辅以灌浆效果更好。

地面砂浆锚杆是一种地表预加固地层的措施，适用于浅埋、洞口地段和某些偏压地段的岩体松软破碎处。地面锚杆按矩形或梅花形布置，先钻孔——吹净钻孔个用灌浆管灌浆——垂直插入锚杆杆体——孔口将杆体固定。地面锚杆预支护，是由普通水泥砂浆和全粘结型锚杆构成地表预加固地层。

锚杆稳定开挖后工作面的锚杆施工须在开挖后尽快安设锚杆，钻孔安设锚杆前应先进

行喷射混凝土施工，孔位、孔径、孔深要符合设计要求，锚杆露出岩面长不大于喷射混凝土的厚度，锚杆施工应符合质量要求。

1k413032  喷锚支护技术要求

喷锚支护(即喷锚衬砌)是喷射混凝土、锚杆、钢筋网喷射混凝土等结构组合起来的支护形式，可根据不同围岩的稳定状况，采用喷锚支护中的一种或几种结构组合。用机械方法加固隧道围岩。分别设锚杆、张挂钢筋网，可提高喷射混凝土支护层的抗拉能力、抗裂性和抗震性。

喷锚施工的喷射混凝土应具有早强性能，3天可达到最终强度，可根据工程具体需要，选用早强水泥和速凝剂；喷射混凝土的厚度选用后应根据现场量测资料修整，最小不小于5cm，含水层中厚度应不小于8cm。

锚杆种类有:

●端头锚固式锚杆

●全长粘结式锚杆

●摩擦式锚杆

●混合式锚杆

锚杆施工应保证孔位的精度在允许偏差范围内，钻孔不宜平行于岩层层面，宜沿隧道周

边径向钻孔。

施工期间的防水措施主要是排和堵两类。

施工前，根据资料预计可能出现的地下水情况，估计水量，选择防水方案，施工中应做好出水部位、水量等的记录工作，按设计做好排水系统，认真做好水治理。

衬砌施工缝和沉降缝的止水带不得有割伤、破裂，固定应牢固，防止偏移，提高止水带部位混凝土浇筑的质量。

衬砌防水层施工时喷射混凝土表面应平顺，不得留有锚杆头或钢筋断头，防水层接头应擦净，喷层表面漏水应及时引排，防水层可在拱部和边墙按环状铺设，开挖和衬砌作业不得损坏防水层，作业面应距爆破面>150m，距灌筑二次衬砌处>20m；防水层纵横向铺设长度应根据开挖方法和设计断面确定。

篇3：暗挖矿山法施工的体会

关键词：隧道施工,初衬施工,短台阶法施工,技术措施

1 前言

地铁施工采用的矿山法也称浅埋暗挖法, 是近年来为适应城市浅埋暗挖隧道的需要而发展起来的一种施工方法。它避免了城市房屋拆迁, 交通改道, 市政管线迁改等方面的问题, 并且施工工艺简单、灵活, 可解决盾构法无法施工的区间渡线、交叉渡线、折返线、停车线、联络线和人行过街通道等隧道的施工问题。因此浅埋暗挖法在地铁建设施工中都得到了广泛的应用。

1.1 地理位置及工程范围

广州市轨道三号线五山站-华师站矿山法段位于国家种质广州野生稻圃、华南师范大学校区及五山路下, 所处的地形起伏不大, 地面高程为12.9 m～14.32 m。

五山站～华师站区间矿山法隧道设计里程范围:支YDK4+012.9～支YDK4+361.55, 右线长度348.65米;支ZDK4+012.9～支ZDK4+361.55, 左线长度348.65米。设计始点里程在下轨排围护结构外0.5 m起算, 设计终点里程在华师站围护结构外0.5 m。

广州市轨道三号线五山站～华师站区间暗挖矿山法隧道主要左右线两单洞结构, 工程设计起点里程为支YDK4+012.9, 设计终点里程为支YDK4+361.55。

区间隧道由五山站经吊出井 (线间距11m) , 斜穿广深铁路下方、华南师范大学教工宿舍楼下方前进, 最后交入五山路, 到达华师站。期间下穿华南师范大学教工宿舍楼J、K栋6层楼。

1.2 施工进度安排

本工程总工期安排6.9个月, 控制工期的关键工程为左线隧道支ZDK4+012.9～ZDK4+361.55段 (348.65 m) 施工, 该段矿山法隧道单头掘进长度相对较长, 二衬与开挖支护施工互相影响较大, 成为本工程的重点控制工期工序, 所以在组织施工过程中, 要始终确保该关键线路上的工序都能顺利进行。

1.3 施工准备及井架安装施工进度安排

本工程的工期开始时间为2004年3月1日。施工准备工作包括测量交桩、放样, 管线调查保护、拆迁, 场地平整、硬化, 风、水、电等临时工程, 临时建筑及设施, 材料购进, 设备进场组装就位, 队伍调遣设营。施工准备用时6天, 在施工准备工作的同时, 竖井井架安装就位。

在施工准备就绪的同时, 开始进行竖井井架的施工, 竖井利用下轨排井, 该井长31 m、宽17.2 m、深约18.7 m, 将利用该井靠近区间矿山法隧道端进行安装井架, 在下轨排井施工圈梁时, 将井架的基座进行预埋好, 井架安装工期为6天。

1.4 右线五山方向支YDK4+012.9～支YDK4+361.55段隧道初衬施工

右线支YDK4+012.9～支YDK4+361.55段隧道长348.65 m。该段隧道除10 m长的矩型断面采用CD法施工, 其余均采用短台阶法施工。隧道Ⅱ类围岩 (除矩形断面) 154.6 m, 月掘进进尺55 m;隧道Ⅲ类围岩184.05 m, 月掘进进尺60 m;矩型断面施工8天完成。

1.5 左线五山方向支YDK4+012.9～支YDK4+361.55段隧道初衬施工

左线支ZDK4+012.9～支ZDK4+361.55段隧道长348.65 m。该段隧道除10 m长的矩型断面采用CD法施工, 其余均采用短台阶法施工。隧道Ⅱ类围岩 (除矩形断面) 233.6 m, 月掘进进尺55 m;隧道Ⅲ类围岩105.05 m, 月掘进进尺60m;矩型断面施工8天完成。

1.6 单线隧道防水及二衬施工

由于本工程隧道断面变化不大, 净空较小, 组织二衬施工时, 尽量减少与初支施工互相干扰, 缩短二衬施工时间, 拟采用衬砌台车施工 (B型断面单独做拱架) 。区间隧道二次衬砌在1号临时通道开通后便开始施作, 计划进度为100 m/月。

①右线支ZDK4+012.9～支ZDK4+361.55段隧道防水及二衬进度;②左线支ZDK4+012.9～ZDK4+361.55段隧道防水及二衬进度。

2 隧道施工方法及程序

2.1 隧道工程施工

区间矿山法隧道采用暗挖法施工, 施工时要严格按新奥法原理组织施工, 遵循“管超前, 严注浆, 短开挖, 强支护, 勤量测, 紧封闭, 速反馈”的施工原则, 在需要采用爆破方式开挖时, 应实施微震控制爆破, 确保施工安全, 并加强监控量测。其主要施工作业程序为:

(1) 超前支护:根据断面大小采用小导管注浆超前支护。

(2) 开挖:尽量采用人工辅以小型机具开挖, 必要时用爆破法施工。

(3) 出碴运输:洞内采用小型挖掘机装车, 小斗车运碴, 无轨运输, 经竖井提升到洞外临时碴场, 待夜间采用装载机与自卸汽车外运。

(4) 初期支护:采取喷射混凝土、挂钢筋网及格栅钢架。

(5) 监控量测:在隧道施工全过程中, 及时进行地表及洞内围岩变形监控量测, 以便对围岩和初支变化、地表变形等情况进行动态跟踪, 反馈指导施工。

(6) 防水层施工采取无钉孔铺设工艺, 即垫块焊铺法, 用热合焊接防水板, 在门式施工平台上用带有与防水板同材质垫块的射钉安装无纺布 (缓冲、透水层, 在仰拱部位施作50 mm厚C20细石混凝土保护层) , 然后覆盖防水卷材 (防水层) , 再用热合焊机将防水层焊接固定在射钉上的防水层垫块上, 在防水板外铺设一层无纺布作为保护层, 在底部仰拱部位采用50 mm厚砂浆保护层。

(7) 二次混凝土衬砌采用螺杆式衬砌台车、在区间隧道B型断面处采用简易衬砌台架与组合钢模板。

(8) 搅拌输送车运送商品砼至竖井口, 通过竖管输送到井下的输送泵, 再由井下的输送泵进行灌注。为化解底部仰拱施工与运输的矛盾, 施工中采用仰拱防干扰施工平台。

2.2 凿除井壁

左右线隧道开挖掘进前, 对隧道开挖轮廓位置的井壁进行凿除, 井壁围护结构为人工挖孔桩, 桩径1.2 m。井壁挖孔桩凿除采用上下台阶进行, 先进行上台阶的凿除, 进尺为0.5 m, 架设格栅钢架, 挖孔桩主筋与格栅焊牢, 喷射混凝土至设计厚度, 再凿除下半断面, 架设格栅封闭成环, 凿除时搭设钢制脚手架工作台;第一榀格栅支护好后在掘进0.6 m, 架设第二榀格栅钢架, 挖孔桩主筋与格栅焊接牢固, 喷射混凝土至设计厚度, 同样方法开挖支护下台阶。井壁破除采用微振爆破、人工手持风镐配合进行。整个施工过程中, 由专职安全员进行全过程监督, 杜绝安全事故隐患, 确保人身安全。

2.3 台阶法隧道施工

单线马蹄形隧道采用短台阶法开挖, Ⅱ类围岩、Ⅲ类围岩土质地段及下穿建筑物地段上半断面施工, 采用环行导坑留核心土法, 以保证掌子面稳定, 开挖采用人工开挖。

短台阶法隧道施工包括A型、C型、D型和E型四种断面, 断面尺寸相对较小, 开挖断面宽度×高度分别为:6.4×6.776 m、6.8×7.176 m、6.4×6.776 m和6.4×6.776 m。隧道下半断面位于中风化层和微风化层, 属于Ⅲ、Ⅳ类围岩, 施工爆破中采用微振爆破技术, 减少爆破振动对地层的扰动。

2.4 短台阶法施工流程

正线隧道台阶法施工流程见下图:

3 施工方法及技术措施

(1) 超前支护

隧道开挖前先沿拱部开挖轮廓线打入一排ϕ42超前小导管, 进行拱部注浆加固, 小导管单根长3.5 m, 环向间距0.3 m, 纵向间距2.0 m, 纵向搭接长度1.5 m, 布于拱部120°范围内, 外插角10°左右, 注入水泥单液浆。

(2) 隧道开挖方法

①当超前支护达到一定强度后, 以风镐配合松动控制爆破进行上台阶开挖, 每循环进尺A型和C型隧道0.667 m、D型、E型0.5 m。上半断面保留核心土长2 m。开挖后立即喷射5 cm早强混凝土封闭掌子面, 并初喷5 cm初支混凝土, 然后架格栅, 安装网片, 预埋注浆管, 复喷混凝土至设计厚度。②为防止拱脚下沉, 在拱脚处设置锁脚锚管。③上台阶掘进2.5 m～3.5 m后, 开始下台阶交错开挖, 初喷后立即下接格栅钢架, 挂网喷混凝土, 形成初支闭合。④初期支护施作3天～5天后, 进行拱背回填注浆, 以固结拱背围岩松散土体及填充可能存在的空隙, 尽可能封堵地下水和控制地表沉降。注浆管长0.6 m, 纵向间距2 m, 分别布于拱顶和两侧拱脚45°处, 在喷射初期支护混凝土时预埋, 注浆压力0.5 MPa。

(3) 衬砌施工

二次钢筋砼衬砌在初支稳定、防水板敷设后施作, 一次浇筑长度9 m, 滞后下台阶开挖面约40 m, 采用螺杆式衬砌台车施工, 仰拱超前, 边墙拱部整体浇注。

①施工准备。首先检查隧道中线、高程、断面净空尺寸, 各项尺寸必须全部满足设计要求;其次进行基面检查, 确保基面平顺无尖锐物, 对基面滴水要进行注浆封堵;基面检查合格后, 按要求采用垫块热焊法敷设防水卷材。②钢筋施工。采用符合设计、检验合格、监理批准的钢筋在地面加工成半成品, 然后运至洞内衬砌浇筑地段按规定焊接绑扎, 构成二次衬砌钢筋骨架, 在仰拱与边墙施工缝预留钢筋搭接焊接长度, 设置排迷流条和拱部二衬背后注浆管。③模板施工。单线隧道采用螺杆式衬砌台车施工, 其结构稳定, 移动方便, 一次就位, 模板表面光滑平整、固定牢靠, 衬砌施工质量较高, 砼输送泵、振捣器就位并试运行。④混凝土浇筑。混凝土采用强度C30, 抗渗等级S8的商品混凝土, 砼输送泵分层、水平、两边对称浇筑, 插入式振捣器 (侧面开孔) 振捣器进行密实振捣。在拱顶处密封施工缝端头模板, 并在顶部安装1m长外露管, 通过砼输送泵加压灌注直至外露管溢出混凝土后停止。

4 模板工程

4.1 质量要求

(1) 模板和支架必须具有足够的强度、刚度和稳定性。

(2) 所有钢筋及绑扎用铁丝均不能接触模板。

(3) 模板支立前要清理干净, 并涂刷隔离剂, 铺设要牢固平整, 接缝严密不漏浆, 相邻两块模板接缝高低差不要大于2 mm支架连接系统要牢固稳定。

4.2 技术要求

(1) 支架立模前, 首先进行基底清理, 使模架置于稳定的地基。如果地基水平标高低于设计标高, 要加垫一层方木, 使之具有一定的密实度。

(2) 模板要自下而上分层支立, 支撑牢固, 允许偏差为:垂直度2‰, 平面位置±10 mm。

(3) 模板安装要与钢筋绑扎、水电、通风等预留孔洞、预埋件及管路密切配合。

(4) 端头模板支立必须保证顶拱、边墙、仰拱、结构变形缝在同一铅直面内, 变形缝端头模板要钉填缝板, 填缝板与嵌入式止水带中心线及变形缝中心线要重合, 并用模板固定, 止水带不能穿孔或用铁钉固定。端头模板支立偏差:平面位置为±10 mm, 垂直度2‰。

(5) 结构留置垂直施工缝时, 端头必须安放模板, 如设置止水带, 除端头模板不设填缝板外, 其余同本小点 (4) 部分。

4.3 模板拆除

(1) 拆模时要按先支后拆、后支先拆, 先拆非承重模板, 后拆承重模板的原则进行。

(2) 非承重模板拆除时, 结构混凝土强度要达2.5 MPa。

篇4：城市轨道交通工程——喷锚暗挖(矿山)法施工

关键词：城市轨道交通 CBTC 施工

0 引言

城市轨道交通信号技术的发展，历经了大致三个阶段。初创阶段、过渡阶段、发展阶段。从1994年至今，我国城市轨道交通建设进入快速发展期，随着计算机技术（Computer）、通信技术（Communication）和控制技术（Control）的飞跃发展，向传统的以轨道电路作为信息传输载体的列车运行控制系统提出了新的挑战。综合利用3C技术代替轨道电路技术，构成新兴列车控制系统已成必然。用3C技术代替轨道电路的核心是通信技术的应用，目前计算机和控制技术已经渗透到列控系统中，称为：基于通信的列车运行控制系统（Communication Based Train Control），简称CBTC。

1 概述

CBTC系统是新型的城市轨道交通ATC系统，是一个安全、可靠、先进、适应线性电机运载、基于无线通信的列车运行控制系统。它由计算机联锁系统、移动闭塞式列控系统（APT/ATO）、自动监控系统（ATS）三个子系统构成。它们分为中央层、轨旁层、通信层、车载层四个层级，分级实现ATS功能。如图一所示。

图一

中央层分为中央级和车站级。在中央级，实现集中的线路运行控制；在车站级，为车站控制和后备模式的功能提供给车站操作员工作站（LOW）和列车近路计算机（TRC）。

轨旁层沿着线路分布，它由计算机联锁、移动闭塞式列控系统、信号机、计轴器和应答器等组成。它们共同执行所有的联锁和轨旁ATP功能。

通信层在轨旁层和车载设备之间提供连续式和/或点式通讯。

车载层完成移动闭塞式列控系统的车载ATP和ATO功能。

2 CBTC系统的优点

CBTC系统是现代轨道交通列车运行控制系统的发展趋势，是近几年来国际国内推荐使用的一种闭塞制式。在国内各大城市已经广泛采用：如北京、上海、广州等。 基于通信技术的列车控制（CBTC）移动闭塞系统采用了先进的通信和计算机技术，可以连续控制、监测列车运行。它摆脱了使用轨道电路判别闭塞分区的占用，突破了固定（或准移动）闭塞需要固定的区间分区的局限性，较以往系统具有更大的技术优越性。

3 施工重点

3.1 施工调查

地铁信号工程是地铁系统工程的最后一个环节，施工条件受装饰、铺轨进度的制约，因此施工前期的调查，是我信号专业人员安排和施工部位先后顺序制定的重要依据。在本阶段中，主要对其他专业进行详细的调查，这是整个工程中比较重要的一部分，如隧道专业、轨道专业、机电装修专业及通信专业等施工进度的调查、作业区域照明、临时电、空气质量调查等。

3.2 设备安装

所有地铁信号系统的室内、室外设备必须严格按照相应的操作手册和使用说明书进行安装和调试。在设备开箱过程中，注意对设备进行保护，避免撞击，刮伤。要注意防潮防尘，以及随机附件的收集整理，因为大部分附件都是要等到安装接近完成时才用到，为防安装过程中，出现丢失，因需设置专人负责保管。开箱后要做好相应的记录，比如机柜是否为本站标识、机柜外观有无缺损及机柜内是否有缺件情况等。设备安装时，应严格按照厂家说明书，准备相应工具。严格按照验收标准进行安装。

3.3 电缆敷设：了解铺轨专业的铺轨进度，因为铺轨进度会影响弱电电缆支架的安装。了解弱电电缆支架的安装情况，要求其安装电缆支架以便信号电缆敷设。了解各区间电缆敷设所需的电缆如何到达敷设现场，通常有三种方法，一是利用铺轨专业施工单位的龙门吊将电缆盘吊至施工轨道车平板上，再由轨道车运至敷设电缆现场比较近的站台或隧道口空地上，派人看守等待敷设。二是调查各站排风口是否能直接到站台层或者合适的轨排井，利用吊车将电缆盘通过排风口或轨排井吊至空地存放电缆，派人看守等待敷设。三是人工通过地铁进出口进行电缆倒盘，同样可以将电缆运至站台层。这种方法需要大量的人力并且消耗的时间比较长，通常为了避免影响其他专业施工，选择在晚上作业。

4 施工安全

4.1 人身安全

进入地铁施工工地时，必须带安全帽，穿荧光服。进行电器操作时，必须穿绝缘鞋，戴绝缘手套或其他绝缘配件。从事高空作业时，必须使用安全带。在有粉尘的环境下施工，必须使用防尘面具。在其它有可能危及人身安全和身心健康的环境下，施工时也必需使用相应的安全防用品。高处坠落也是地铁施工的常发事故。地铁线路有各种电缆、管线的预留孔，如果未经防护便成为不折不扣的陷阱，因此在现场施工要多留心，以防高处坠落。轨行区是信号施工的主要场所，信号电缆敷设、轨旁设备安装、道岔与信号机安装等主要工序都是在轨行区。建设管理单位对此有严格的管理办法，我们在施工中，除了执行必需的登记要点制度外，采取防护措施同样必不可少。

4.2 用电安全

工地临时用电，应根据批准的施工组织计划申请供电，用电时应遵守供电部门的规定。电气设备和电动施工机具外壳必须保护接地或保护接零。室内外使用的电动机具，照明设备，开关，插座不得受潮或雨淋，电烙铁应放在支架上，用完后立即断开电源，严禁将电烙铁，电炉接通电源后离开。隧道内临时使用电源时，电源线应使用符合规定的电源线，使用前应对电缆盘，电缆进行检查，如有破损，不得使用。要认识到临时施工用电安全的重要性，地铁施工多在地下，环境潮湿，易发生触电事故。施工用电要严格执行临时用电技术规范，坚持一机、一闸、一漏、一箱制，从根本上杜绝触电的可能。另外，电缆、电源屏及机柜的装卸都是不容忽视的危险源，设备租用必须遵守租赁、检验制度、相关人员持证上岗制度。

4.3 高处作业安全

高处作业人员必需进行身体检查，不能让患有高血压，心脏病等不适合高处作业者从事高空作业。凡属高处作业，必须系好安全带，安全带应扎在不会滑出的主体结构上。高处作业点下方不得有人逗留，作业人员应戴安全帽，严禁上下抛掷工具，材料，严禁将工具，材料放在机柱顶或其它不易放稳的地方。

5 结语

篇5：城市轨道交通工程——喷锚暗挖(矿山)法施工

1 浅埋暗挖法城市隧道及地下施工简介

隧道一般埋深较浅,但是由于地面交通量大,建筑结构复杂采用明挖方式仍会干扰居民生活,对周围环境也会造成一定伤害。采用暗挖法就会很好的降低上述危害。因为暗挖法利用超前的支护手段,可以提高稳定性,能够有效防止坍塌,在开挖时限制长度,加强埋深过浅地段的初级支护。施工时对围岩变形进行检测测量,掌握施工动态,及时记录反馈数据。为控制单一隧道地表沉降,一般采用:正台阶法、双侧壁导坑法、中隔壁法等[2]。浅埋暗挖法灵活度较高,不影响交通,隧道结构强度高能够适用于各种断面形式和变断面形式下的地质条件和地下水条件。存在的主要问题是:施工速度慢、施工步骤复杂、很难控制防水施工质量等。

2 造成地下工程风险的原因分析

浅埋深挖隧道工程施工过程中的安全风险具有突变性、不确定性等特点,主要安全因素有软土、岩溶、渗水等原因,另外新技术,新施工设备运用不娴熟也会给施工安全带来风险。

2.1 工程地质及水文地质因素的影响

地址条件和水文条件是是经过漫长年代形成的,具有随机性和离散性等特点,地层中会有大量水活动,这严重影响着地下工程的施工,对施工进度、安全和质量有很大要求,并且土质较弱,与老土层结合不紧密,填土层与拱顶的距离较小,极有可能造成隧道坍塌[3]。浅埋深挖短时间内内涂层会有一定的自稳能力,会采取适应的支护措施,但是这种情况下仍有风险,风险形成原因是多方面的:结构坍塌,在围岩条件差的地段,可能引起隧道周围土体的较大变形;对地面交通和建筑物造成不良影响,在含水较多的软弱地区,开挖的上层在经过人工干预回填土后,会降低地层的自稳能力;工作面的坍塌,在隔水层地段,开挖时的涌水状况,会延缓初级支护时间,造成严重变形。

2.2 地下管线的影响

城市隧道及地下施工时会对影响周围地面埋设的各种管线的正常使用,如果没有很好的解决管线问题就会造成严重后果,施工时要加强管理能力和工人的技术操作水平,详细了解底层、地下水和地下管线的情况。地下管线处理不当造成的风险主要有:在地下管线复杂的地方,管线交叉不便移动,施工机具工作困难,会增加施工难度降低施工效率;燃气管道和电缆破裂会引起漏电爆炸危害,给施工人员安全带来威胁,影响施工进度;过水管破裂会在施工场地留下积水,造成路面塌陷,破坏隧道结构的稳定性,上部水囊过水管破裂后会在施工场地留下积水,造成路面塌陷和隧道结构的稳定相破坏,被破坏的上部水囊会造成地面开裂,从而造成空洞和塌陷。

2.3 建设中施工设备、技术人员、技术方案等因素影响

由于施工现场地质资料准备不够齐全,对于工作面塌方、突涌水、施工用电、通讯及安全措施准备不到位,会对施工造成极大安全隐患。施工中,新技术、新设备操作不娴熟造成应用失败,施工中原材料和半成品数量、质量不达标,运输设备及新材料质量稳定性差,施工计划不具体,可操作性差。

2.4 工程建设决策、管理和组织方案的复杂性影响

隧道及地下工程具有隐蔽性、复杂性和不确定性等突出特点,所以投资风险很大。在工程建设选址、技术方案实施,减少对周围环境的不良影响,衡量工程建设的经济效益和社会效益,保持整个工程建设的可持续性,每一项都需要科学的管理和决策,如果处理不当,就会增加施工中的风险系数。

3 浅埋暗挖法城市隧道及地下工程施工风险分析中的对策研究

3.1 加强施工的安全性

优化施工方法,现行的浅埋深挖法主要有三种,分别是全断面法、台阶法和分布开挖法[4]。根据实际情况选择合理的施工方法,对于安全建设隧道,并将地表沉降控制在设计要求的合理范围内是影响工程成败的关键。

3.2 严格控制沉降

黄体底层土质疏松,干燥室坚硬,遇水会剥落、湿陷,为确保隧道施工安全,在每次开挖前都应提前做好预支护,使用合适的注浆材料,增大预支护的刚度,对围岩进行加固。随着低表达范围沉降要及时施作二次衬砌,及时进行回填压浆,严格控制通道发生沉降、变形事故。在此基础上要加快工作面的推进速度,缩短施工时间,有效控制底层应力。

3.3 适当排放地下水

地下水的排放会增加隧道工程工作面附近地层的强度和刚度。但是会引起大范围的地表沉降。在保证工作面稳定、能正常开挖的情况下,应该尽量减少地下水的抽排,根据实际情况采取不同的方式,采用“防、截、排、堵”相结合的方式,合理建设防排水设施和结构物防排水工程。根据具体底层条件,及时进行防水板无损伤铺设或初期支护围岩、防水板的密贴。

3.4“诱导式”塌方的应用

“诱导式”塌方是近年在隧道工程建设中提出的一种较新的应急处理方法,主要是指在开挖过程中如果出现,围岩不稳定状态,洞内和地表已经不能进行有效的防护,在地面没有重要管线、建筑物并且能够保证设备和施工人员安全的情况下,会使得隧道局部坍塌,在开挖法范围内土层平衡后,尽快施工,以快速恢复施工[5]。

3.5 重视信息化施工和施工安全管理

信息化施工很有必要,在隧道施工过程中安装监测系统,监测地下水位、水质等情况,根据反馈的信息及时对方案进行调整。有利于决策科学化,提高了企业经济效益和竞争力。优化资源配置,提高施工效率,缩短施工期限。在施工过程中加强对工作人员的安全意识教育和技术操作教育,及时排出隧道内有害气体,做好通风措施,以免引起爆炸或火灾;做好安全管理,以免引起漏电。

综上所述,本世纪是隧道及地下工程建设的黄金季,铁路、公路、地铁隧道以及跨江、跨海通道建设都将进入高峰期。未来,隧道及地下工程建设将会面临重大机遇和挑战。我国的隧道及地下工程建设已经取得辉煌成就,随着我国经济不断发展,施工技术、方法和设备的不断进步,管理和各类规范不断完善,展望未来,我国城市隧道及地下工程事业将会得到很大进步及广阔的发展空间。

参考文献

[1]董延昭,肖昱,王腾.浅埋暗挖法地铁隧道施工安全风险管理分析[J].价值工程,2014,33(21):126-128.

[2]洪开荣.我国隧道及地下工程发展现状与展望[J].隧道建设,2015,35(02):95-107.

[3]李伟.浅埋暗挖隧道施工安全评价和风险分析研究[J].科技视界,2013,3(02):65+73.

[4]唐新权.浅埋暗挖大跨黄土隧道下穿地下行包通道沉降分析及对策[J].隧道建设,2016,36(01):80-85.

篇6：城市轨道交通工程——喷锚暗挖(矿山)法施工

关键词：城市轨道交通；施工技术；管理

城市轨道交通作为城市交通重要组成部分和关键环节，加强其施工技术的研究和管理已经成为当下城市交通业的主要任务。对于城市轨道建设，最理想的建设方案莫过于建立一个以地下轨道交通系统为骨干，以地下商业、休闲与居住建筑为主题，配备其他多种地下市政设施，共同构建而成的综合的城市地下空间系统。这样，一方面促进了城市土地资源的合理而有效利用，另一方面降低了城市环境污染程度，解决了交通拥堵等一系列社会问题。

1 城市轨道交通新的施工技术

1.1 轨道交通车站施工新技术

轨道交通车站可以分为新建型车站和扩建型车站，新建型车站作为全新建设的枢纽站，对于规划的所有换乘路线通过一次设计和一次施工便可完成，但是其在建设过程中还存在一定的问题，其中最主要的问题是超大超深基坑的施工，该车站的建设地址较为空阔，建筑物保护难度不大；扩建型车站主要是通过在既有的运营车站附近增设新车站，而逐步形成枢纽，由于其周围建筑物密度高，环境保护要求也较高。在这两种车站施工过程中所涉及到的施工新技术主要有轨道交通枢纽施工综合技术、新型盖挖法施工技术和深层地基加固新技术。

（1）轨道交通枢纽站施工综合技术主要是由三种技术组合而成的，分别是三线轨道交通换乘枢纽共建技术、运行轨道交通车站改扩建换乘枢纽站施工技术和利用既有地下空间技术。在轨道交通施工过程中，通过采用三线轨道交通换乘枢纽共建技术，可以实现三线乘客在站内付费区实现站台至站台以及站台至站厅间的多点换乘。虽然在轨道交通施工过程中采用运行轨道交通车站改扩建换乘枢纽施工技术和利用既有地下空间技术还存在一定的难度，但是，根据不同的轨道情况采用不同的措施对新技术应用过程中存在的问题加以解决，这两种技术的应用还有很大的发展前景。

（2）新型盖挖法施工技术主要作用是解决城市地铁工程建设施工场地与道路交通要求之间的矛盾，一般是在轨道交通施工过程中通过利用“盖挖-逆作-体化技术-”的施工方法，来建立一个标准化、模数化的临时路面体系。

（3）深层地基加固新技术是由双高压旋喷施工技术和MJS高压旋喷施工技术组成。双高压旋喷施工技术与普通的三重管旋喷技术相比具有加固范围大，使用土层范围广，施工过程中可以有效控制地面隆起等优点；MJS高压旋喷施工技术是一种全方位压力平衡高压旋喷工法，其主要作用是在开挖阶段保护周边的车站。

1.2 区间隧道施工新技术

区间隧道施工新技术主要是由复杂工况下盾构机始发接收技术、盾构机正面切削障碍物辅助技术等组成。

（1）在复杂工况下盾构机始发接收技术的应用过程中，其施工过程涉及的环节较多，包括地基的处理、洞门的拆除、止水的装置等等，每一个施工环节都存在一定的影响工程质量和安全的风险。为降低这种风险概率，设计人员和施工技术人员对盾构始发接收施工风险进行深入探究，摒弃了以往的地基加固和盾构始发接收方案，开发了一种更为安全可靠的盾构始发接收新技术。

（2）在城市轨道交通建设过程中，有些工程会遇到盾构需穿越既有工作井的工况，为了解决该问题，工程人员根据以往的实践经验总结了一套与其相适应的施工参数和技术措施，并形成了切削障碍物的盾构刀盘刀具设计模式及一套盾构穿越障碍物的切削技術，同时借助信息化的动态施工管理，达到满足盾构切削障碍物施工及地面变形控制技术的要求。通过多个工程的实践，盾构正面切削障碍物辅助技术得到了长久的发展，并且初步形成了一套技术措施。

2 城市轨道交通施工技术要点

2.1 电气施工技术要点

城市轨道交通车站电气施工部分则通过分部工程承揽方式进行，采用这种方式可以将电气施工分为电气动力安装、电气照明安装、备用不间断电源安装和防雷及接地安装。这样，可以在很大程度上缩短工程周期。为了保证轨道内的安全稳定和经济功能效果，在轨道铺设施工中针对给水排水、电梯、消防、通信等都采用了地压动力配电系统；为了确保轨道内照明的集中控制，车站内的节电照明、工作照明、车站导向标识照明、广告站名都由照明配电室提供电源。

2.2 给排水工程施工技术要点

车站给水系统采用从车站两端接驳市政给水系统的水表井内分别设置生产、生活给水用表及消防给水表。而且设备区消火栓箱采用半暗装或明装的安装方式。车站两端地面风亭附近各设一座消防水泵接合器，距接合器15～40m内，设置室外消火栓。

车站的排水系统主要包括污水系统和废水系统两种，通过在车站内设置污水泵房、废水泵房和出入水的水池，车站的污水和废水分别汇集到水池中，为了将污水进行净化处理，在排水过程中采用污水泵将水提升到地面，然后经过压力井将水排放到市政污水管，而车站内的区间排水则是通过废水泵将水提升到地面，经过检修之后再经排水压力井对其进行消能，最后排至市政污水管网。这两种排水系统的结合使用不仅能够保证车站排水系统的畅通，也能够防止因积水而造成的安全隐患。

2.3 通风空调和火灾自动报警工程的施工技术要点

轨道交通施工过程中，对于通风空调的安装应该注意以下几方面的施工技术要点：首先注意隧道风机和控制柜的安装；其次注意消声器、组合风阀和电动执行机构的安装；最后注意机械和活塞风道、空调新风机和回排风机及其控制柜的安装。对于火灾自动报警系统的设置，应该注意的主要施工技术要点是：在车站控制室和区间随所各设置一台火灾自动报警控制盘；在消防立柜设置一台工业控制计算机；在车站内设置一套独立消防专用电话网络；在消防水泵、通风机房和空调机房等设置壁挂电话；在气体保护房间门外设置壁挂电话。

3 城市轨道交通施工技术要点管理

从城市轨道交通施工技术的主要内容和城市轨道施工技术要点中我们可以清楚的了解到，城市轨道交通工程实际上是以土建和机电为一体的系统工程，因此，在城市轨道交通施工管理过程中，加强机电工程管理是至关重要的，由于其管理内容涉及的方面较广、相关技术较为复杂，所以，在对城市轨道交通施工技术要点进行管理时，必须具有高技术含量的管理方法，为了保证城市轨道工程项目施工得以安全顺利进行，还应该在施工之前加强预防性的管理。

在管理城市轨道工程的供电、通信、空调通风、车辆、信号、给排水、消防、设备监控等多方面施工技术要点时，必须加强各施工技术要点的安全管理，保证生产活动中全方位、全过程的安全管理，实施动态管理方式。在实际施工过程中，要以机电工程管理为主，从技术层面采用新工艺、新方法，提高施工效率，争取在最短的时间里以最快的速度和高效的成果完成城市轨道铺设的施工工程。

4 结束语

综上所示，随着我国经济和城市化的快速发展，我国城市轨道交通的工程建设数量将会持续增长。随着人们对交通质量要求的不断提高，未来城市轨道交通施工技术将会不断完善，要想促进新技术的不断衍伸和发展，必须对现阶段城市轨道交通施工技术要点加以完善，并根据新技术的发展需求，对施工技术要点进行严格的管理。

参考文献

[1]鲁放，韩宝明，王芳玲.2012年中国城市轨道交通运营线路统计与分析[J].城市快轨交通，2013，26（1）：1～3.

[2]周文波.城市轨道交通施工新技术[J].中国市政工程，2013（04）.

篇7：城市轨道交通工程——喷锚暗挖(矿山)法施工

1 浅埋暗挖法简介

浅埋暗挖法是依据新奥法的基本原理, 在隧道开挖时采用多种辅助施工措施稳定围岩, 与围岩共同作用形成有效支护, 及时抑制围岩变形并进行实时监测的一种软土地层隧道施工技术。

浅埋暗挖法最早在1986年应用于北京地铁复兴门折返线工程, 随后在北京、深圳、沈阳等城市地铁建设中推广使用, 同时在北京及其他城市的水务、电力、热力、公交等市政工程中也得到较广泛应用。它较好的解决了在城市修筑隧道时遇到的埋置深度较浅、土层稳定性较差、地表建筑物密集、地下管线复杂、拆迁困难等难题。

2 浅埋暗挖法施工

2.1 浅埋暗挖法施工基本原则

(1) 必须严格遵循 “管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测” 18字方针。

(2) 隧道施工前和施工中必须做好水文、地质勘查工作。

(3) 隧道开挖应在无水条件下作业。如有地下水, 应选择人工降水或堵水措施, 提供无水作业条件。

(4) 隧道洞身开挖一般采取环形开挖留核心土方法。

(5) 隧道支护常规采用复合式衬砌, 同时在衬砌中间加设防水层。

(6) 隧道开挖和衬砌施做过程中通过必要的辅助加固措施来稳定洞体, 确保施工安全。

(7) 施工全过程均需进行监控量测。

2.2 浅埋暗挖法施工工艺

2.2.1 基本工艺流程 (如图1所示)

2.2.2 隧道标准断面图示 (如图2、3所示)

2.3 浅埋暗挖法施工方法

2.3.1 主要辅助加固措施

(1) 超前小导管 (注浆) 支护;

(2) 超前管棚 (注浆) 支护;

(3) 临时仰拱或临时支护;

(4) 注浆加固。

2.3.2 超前小导管

1) 小导管一般采用φ25～φ40钢管制作, 钢管一端做成锥状, 管体部分梅花型开设φ6～φ8孔径的扩散孔。

2) 小导管管长根据格栅钢架间距而定, 最短长度应满足跨越两榀格栅钢架, 且搭接长度不应小于0.5m为宜。一般格栅钢架间距为50～100cm, 故管长约为1.7～3m。

3) 小导管成孔方法有吹孔、打孔和钻孔。

4) 小导管打设需从格栅钢架腹部穿过, 一般沿拱部120°～150°布设, 环向间距不小于30cm, 外插角 (仰角) 约10°～25°范围。

5) 小导管注浆材料根据地层条件, 通常使用的有单液浆 (水泥、改性水玻璃) 或水泥-水玻璃双液浆等。

6) 小导管注浆前必须进行试注来确定注浆参数, 一般注浆压力为0.4～0.6MPa, 扩散半径不小于0.25m。

2.3.3 管棚

1) 管棚一般用φ108～φ600mm直径钢管, 钢管中心间距宜为管径的2～3倍。

2) 管棚长度应根据工程具体条件及地层条件选用, 一般不宜小于10m。搭接长度应大于3m。

3) 管棚通常以水平液压顶管机或水平导向钻机施做单根或咬合管幕。

2.3.4 隧道土方开挖

1) 隧道土方开挖方法根据洞体尺寸分为人工开挖和人机配合开挖两类。

2) 隧道土方开挖方式通常有全断面、台阶和超前导洞等3大类, 以及衍生而出的各种形式。

3) 隧道开口处开挖时应先行加固开挖轮廊并做好初期支护。

4) 隧道开挖时必须保持各开挖阶段的围岩及支护的稳定性。

5) 开挖作业要严格按设计轮廓线进行, 轮廓线要圆顺。开挖断面的中线、高程应符合设计要求, 中线、高程允许偏差±3cm。

6) 对于隧洞超挖、塌方必须采用耐久、耐腐蚀的材料回填, 并认真做好回填注浆。

7) 在地层较差时, 开挖后应及时喷射混凝土封闭掌子面。如遇特殊情况, 暂停作业时间较长, 必须采取加强封闭措施。

8) 平行开挖的隧道, 前后工作面最少应保留3倍D的距离, 严禁齐头并进。

9) 两端相向开挖的隧道, 在临近贯通时, 应保留2倍D的距离, 从一端开挖贯通, 严禁两端同时相向开挖。

10) 隧道开挖前应根据应急预案内容在现场存放抢险物资。

2.3.5 喷射混凝土

1) 喷射混凝土使用的搅拌机、喷射机、空压机、输料管及供水系统在混凝土喷射前应调试正常。

2) 喷射混凝土配合比需准确, 外加剂掺量满足设计和施工需要, 并应拌和均匀, 随伴随用。

3) 喷射混凝土应紧跟开挖工作面及时施作, 缩短开挖面暴露时间, 使其与工作面围岩密贴。

4) 喷射混凝土应从低向高, 按螺旋轨迹均匀分层喷射, 不宜太快或太慢。喷射效果达到表面平整、圆顺、光滑、无干斑或流淌滑坠现象。

5) 喷层分层厚度按设计要求严格执行, 喷射应密实, 不得有空鼓、漏筋、脱落、裂缝等, 渗漏水处必须进行处理。

2.3.6 格栅钢架

1) 格栅钢架加工必须符合设计要求的强度、刚度及结构尺寸。

2) 首榀格栅钢架加工完成后应进行试拼, 当各部尺寸符合要求后, 方可进行批量生产。周边误差不大于3cm, 平面翘曲小于2cm。

3) 格栅钢架安装应稳固、准确、对称。允许偏差为:横向±20mm, 纵向±30mm, 高程允许误差±15mm, 垂直度5‰。

4) 格栅钢架环向连接一般采用角钢对拼螺栓连接或帮条焊接, 纵向连接采用钢筋搭接方式。

5) 钢筋网通常选用φ6～φ10钢筋制作。钢筋网格间距宜为100～150mm, 网片搭接长度不得小于100mm, 网片与格栅钢架联结应牢固。

2.3.7 初期支护背后注浆

1) 初期支护背后注浆是为了填充初期支护背后的空隙和加固土体, 从而减少洞顶沉降, 控制拱部变形, 封堵洞顶渗水。

2) 注浆钢管一般选用φ32钢管, 管长0.8m, 在拱顶预埋或后打孔埋管, 起拱线以上环向布设。

3) 初期支护背后注浆应紧跟开挖面, 一般宜距5m进行。背后注浆终压为0.5MPa, 浆液扩散半径为1.4～1.8m, 注浆速度不小于50L/min。

4) 初期支护背后注浆一般选择水泥砂浆、普通水泥浆或超细水泥浆。

2.3.8 防水层

1) 防水层的施工应在初期支护基本稳定, 并经验收合格后施作。

2) 防水层的铺设必须在无水条件下进行, 如有渗漏水应采取有效措施处理。

3) 铺贴防水层的基面应坚实、平整、圆整;基面不平整度为50mm。基层面阴、阳角应做好100mm圆弧或50×50mm钝角。

4) 防水层的铺设应沿隧洞环向由拱顶向两侧依次铺贴平顺, 并与基面固定牢固, 其长、短边搭接长度均不应小于100mm。

5) 混凝土施工缝和变形缝的施工以及穿墙管处理等必须符合设计及《地下工程防水技术规范》 (GB50108-2008) 的要求。

2.3.9 二次衬砌混凝土

1) 二次衬砌混凝土模板一般采用定型钢模拼装, 支撑根据隧道尺寸选择组合脚手架或钢架台车。

2) 拱顶模板应设置混凝土灌注口, 并应预留10～30mm沉降量。

3) 模板支撑应考虑留够净空, 以满足模板和泵管架设及振捣的需要。

4) 二次衬砌混凝土宜选用自密实混凝土, 一般分两～多次浇筑。

5) 侧墙和拱顶混凝土泵送过程中需密切关注混凝土对模板的冲击影响, 以防爆管或涨模, 两侧应对称浇筑, 辅以外部振捣。

2.3.10 二次衬砌背后注浆

1) 二次衬砌背后注浆是填充二次衬砌与初期支护之间空隙, 同时封堵渗水。一般在二次衬砌砼强度达到设计强度75%后进行。

2) 二次衬砌混凝土结构施工时, 应在拱部预留注浆孔。

3) 注浆孔一般沿隧道环向分段梅花型布设, 环向间距3m, 纵向间距为5m为宜。

4) 注浆材料一般选用微膨胀水泥砂浆或自流平水泥浆。注浆压力一般不大于0.2MPa, 浆液扩散距离为2～3m。

2.3.11 监控量测

1) 监控量测是隧道信息化施工中对围岩、地表、支护结构及周边环境的动态进行的经常性观察和量测工作。

2) 监控量测分为应测项目和选测项目两类。

3) 监控量测项目选定主要根据工程水文、地质、结构形式、施工方法、周边环境等因素综合确定, 力求在满足需要的前提下少而精。

4) 监控量测需按方案内容认真执行, 不得擅自更改工作内容或停止监测。

5) 监控量测数据必须准确、真实、可靠, 并应及时反馈到相关单位。

6) 监控量测项目通常分为A类项目和B类项目。

7) A类项目主要有洞内外状态观察、地表沉降、临近建 (构) 筑物、初支拱顶沉降、初支净空收敛等。

8) B类项目主要有围岩压力、钢架应力、初支及衬砌内应力、土体垂直及水平位移等。

3 安全风险管理

1) 隧道暗挖工程由于地质环境较复杂, 作业不可预见性因素较多, 为确保施工过程安全, 应建立工程建设风险管理体系。

2) 建设部2007年发布的《地铁及地下工程建设风险管理指南》和北京市轨道交通建设管理有限公司2009年发布的《北京市轨道交通工程建设安全风险技术管理体系》对隧道暗挖工程的风险管理工作提供了依据。

3) 为便于进行安全风险技术管理, 风险工程可分为自身风险工程和环境风险工程两类加以识别。

4) 风险工程应进行定性分级, 并在此基础上采取分级管理。

(1) 自身风险工程根据工程特点分为一、二、三级风险。

(2) 环境风险工程根据工程特点和周边环境特点分为特、一、二、三级风险。

5) 安全风险管理应编制相应的应急预案并建立风险工程安全状态评估和预警机制。

6) 隧道在穿越不良地层、河流、既有建 (构) 筑物、市政管线、公路、铁路时, 应根据其重要性做好相应的准备工作和过程安全控制。

兰州城区和北京城区的地质情况比较接近, 同为第四纪沉积层, 一为黄河阶地, 一为永定河冲洪积扇, 地面下20m左右均为砂砾石层, 虽然地质未尽相同, 但在北京隧道建设中独创的浅埋暗挖工法, 同样可以在兰州得到较好适用。如今, 北京使用浅埋暗挖工法施做的城市隧道很多, 特别在北京地铁的修建中屡有创新, 而兰州地铁的修建才刚刚开始, 希望在今后的时间里, 浅埋暗挖法能够为兰州的城市隧道建设发挥巨大作用。

参考文献

[1]王梦恕.地下工程浅埋暗挖技术通论[M].安徽:安徽教育出版社, 2004.

篇8：城市轨道交通工程——喷锚暗挖(矿山)法施工

【关键词】城市地铁；暗挖施工；安全；地表塌陷

一、影响浅埋暗挖法地铁施工安全的主要因素

区间在施工过程中，需要最注意的重点就是它的安全情况，由于地铁使用功能的特征，暗挖作业的复杂度高、地下工况极其复杂，水文条件、水质情况都会影响施工的安全。具体而言，影响暗挖地铁施工安全的主要因素如下：

（一）工程地质的影晌

区间隧道人防段穿越黄土状土、卵石层施工，如何保证其施工期间安全和质量，是工程的重点。区间人防断面高x宽为9.05m x 9.2m，穿越黄土状土、卵石层，采用CRD法施工。初期支护及二次衬砌施工中多次受力转换，易引起地表路面沉降和结构安全问题，必须采取适宜的施工步序及措施。

（二）地下市政管网的影响

隧道上方地下管线密集，通信、燃气、雨污水、自来水管、油污干管等管线错综复杂。且与区间隧道长距离平行。地下管线密布，雨污水管网的渗水、自来水管的爆管或煤气泄漏都会严重影响到地铁施工的安全质量。

（三）在暗挖中引起的地表沉降问题

区间隧道修建的过程中会引发地层损失问题，一旦回填注浆不及时、浆量不适宜等现象都会造成弹塑性的变形，导致地表下沉，从而促使施工安全质量下降。

二、浅埋暗挖法地铁施工中安全有效控制的对策

（一）区间隧道人防段穿越黄土状土、卵石层施工

1.大断面初期支护体系采用“小分块，多循环，快封闭，勤量测，及时支撑，步步成环”的原则，合理控制步序间距，确保每步序施工的安全与稳定。

2.控制各洞室开挖过程中拱顶沉降是控制地表沉降和管线安全的关键，而做好超前大管棚和小导管注浆加固地层、各步锁脚锚管固定钢格栅、临时仰拱及时封闭成环又是开挖初支阶段控制沉降的关键。

3.进行超前和背后回填注浆，及时进行初期支护，保证开挖后土体的稳定。

4.加强信息化管理，注重监控量测，及时反馈信息指导施工，适时调整施工进度、每循环进尺、支护参数等是暗挖法的立足之本。

（二）区间隧道下穿众多市政管线

1.下穿管线段暗挖施工应严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的十八字方针，保证施工工序的质量。

2.锁脚锚管采用ф42 x 3.5热轧钢管，L=3.5m，并注水泥浆，注浆半径不小于0.3m。

3.开挖掌子面步长500mm，视地层情况调整，要快开挖，连续作业、及时喷射混凝土初期支护，尽量减少土层暴露时间。

4.需要利用非雨季对雨水渠施做防水内衬，重新对雨水渠的变形缝进行防水处理，雨、污水管施工前需对其进行防水内衬施做及采取导流措施。

5.施工中加强监测，根据地层稳定性变化决定是否采用临时加固、封闭掌子面、架设临时支撑等辅助措施。

6.加强施工管线监控，根据不同的管线，建立各类管线的管理基准值，通过监控量测及时掌握管线变形状况，及时调整施工工艺，做好背后注浆，确保管线保护管理在可控状态有效进行。

7.加强地面沉降监测，尤其对沉降敏感的管线要布点监测，并及时分析评估施工对管线的影响，根据施工和变位情况调节观测的频率，反馈指导施工。

（三）地铁暗挖隧道地表塌陷的处理技术

以某城市地铁暗挖施工为例，该工程下台阶（YDK 11+ 525）进行仰拱开挖时，突然下台阶右侧侧墙脚涌水涌砂。施工单位迅速采取应急措施进行处理，并派人在涌水点对地表进行观察。由于涌水量大，难以控制，次日5：30地面坍塌形成宽约11m、长约14m、深约6m的深坑。隧道上方DN 800污水管断裂，污水不断流入陷坑内，Φ400给水管线和11kV高压电力电缆悬空。隧道内涌水量约2600m3、涌泥量约450m3。

1.初期支护加固

上台阶采用I 18工字钢临时横撑+100cm× 100cm的方木扇形支撑体系。扇形支撑底梁在原有临时仰拱上加设I 18工字钢与原初支格栅钢架连接。扇形支撑纵向间距1m（对应隧道初支钢架设置）。下台阶采用一排中间竖向Φ100钢管支撑，竖向钢管撑尽量与上台阶竖向木撑在同一断面。

2.上台阶掌子面封闭

上台阶掌子面核心土上方采用I 16工字钢横向与初支钢架相连，两侧拱脚部分用Φ28钢筋斜向与格栅钢架和I 16工钢横撑连接，挂Φ8@ 150cm×150cm钢筋网并喷射200mm厚C 20混凝土。核心土部分直接挂Φ8@ 150cm×150cm钢筋网并喷射200mm厚C 20混凝土封闭。

3.坍体分割与加固

（1）下台阶坍体竖向分割封堵

下台阶YDK 11+ 520处凿除上台阶临时仰拱钢架间喷射混凝土，通过临时仰拱间孔隙从上向下打设间距30cmΦ42钢花管，并与临时仰拱焊接作为挡板，在钢花管前面填设砂袋，对钢花管进行压注普通水泥浆，固结其周边软弱土体，以形成封堵墙。

（2）对坍体进行注浆加固

对上台阶坍体下部采用砂袋反压堆砌，并对整个坍体表面采用网喷混凝土封闭（300mm厚C 20混凝土+Φ8@ 100cm×100cm钢筋网片），然后从上台阶斜插打设2～6m长Φ42钢花管，采用间隔注浆方式对坍体进行注浆加固，注浆压力以塌体上表面不冒浆为准，注浆材料采用双液浆。

4.地表注浆加固

（1）加固范围及孔位布置

地表注浆加固主要是加固坍穴回填区以下的坍塌体及坍穴滑移面以外的土体。平面加固范围为坍陷坑及滑移面以外2m；竖向加固范围为右线隧道拱顶上方及隧道周边仰拱下2m。注浆孔坍穴内布置2排，坍穴周边布置2排，环向间距1.5m，排距1.0m。

（2）加固方法及工艺参数

主要采用灌浆填充和袖阀管注浆2种方式。

灌浆填充。在坍穴素混凝土回填时，已经预留了3根Φ108钢管作为灌浆孔，采用砂浆泵灌水泥砂浆。水泥砂浆常用的质量配比为水：水泥：砂=（0.5～ 0.6）：1：0.3，砂粒粒径一般不大于0.5mm。注浆压力可控制在0.3～ 0.5MPa。

袖阀管注浆。袖阀管注浆加固采用地质钻直径为90～ 110mm，孔下袖阀管后退式注浆。注浆顺序为由外向里，先周边后坑内。注浆材料为水泥-水玻璃双液浆，浆液凝结时间控制在35～ 40s，注浆压力控制在0.8～ 1.5MPa。

5.洞内清淤

在洞内加固及地面深孔注浆加固结束后开始进行洞内淤泥清理，由外向内依次清理右线、左线。

6.洞内径向补充注浆

由于地表坍塌可能对坍塌前后范围隧道周边原状土扰动，同时地表注浆可能存在盲区，为确保隧道换拱施工安全，需通过洞内径向注浆对隧道开挖轮廓线外3m范围补充加固。

三、结语

综上，为了确保地铁施工的安全性，暗挖技术作业方法一定要符合实际，根据详情进行施工。找到浅埋暗挖法存在的不足，从安全的各个方面进行控制，确保建设的安全性、技术的合理性，并做好安全教育。

参考文献：

[1]郭正国.浅埋暗挖法在地铁隧道掘进中的运用[J].技术与市场.2014（06）.