暗挖地铁隧道穿越环线地铁沉降控制技术（精选8篇）
暗挖地铁隧道穿越环线地铁沉降控制技术 第1篇
暗挖地铁隧道穿越环线地铁沉降控制技术
摘 要：论述了雍和宫站—和平里北街站区间段左线暗挖穿越环线地铁施工技术，通过暗挖施工过程中所采用的一系列技术措施，确保了环线地铁的沉降值远低于预期沉降值，为北京市类似穿越地铁隧道施工提供了成功案例。
关键词：浅埋暗挖；地铁隧道；沉降值；注浆 工程概况
雍和宫站—和平里北街站暗挖穿越环线地铁既有线是北京地铁5 号线 18 标土建施工的重要组成部分，区间北起地坛公园南门东侧盾构竖井，南至雍和宫站。左线 K12＋318.000—K12＋366.525 段下穿环线地铁，长度为 48.525 m，其中完全处于环线地铁底板下的长度为22.9 m。穿越环线地铁区间地面标高 44.0 m，新建暗挖隧道埋深22.5 m，其顶板与环线地铁底板下表面相距229～368 mm，新建暗挖隧道施工时，可见现况隧道底板下表面。暗挖隧道与环线地铁隧道的纵断关系如图1 所示。
新建暗挖隧道主要穿越粉质黏土、黏土、夹粉土层。穿越环线地铁的隧道大部分进入潜水层，未进入承压水层。左线区间穿越环线地铁的隧道断面为矩形，隧道净空尺寸为：高 4.85 m×宽 4.3 m，C20 早强湿喷混凝土初衬厚度为350 mm，C30 混凝土二衬厚度为500 mm。由于新建地铁暗挖隧道紧贴环线地铁底板，受雍和宫地铁车站的影响，左线区间隧道结构形式为平顶直墙，隧道截面尺寸祥见图 2。
隧道初期支护钢格栅由4Ф25 mm 钢筋焊接而成，钢格栅间距为500 mm，钢筋网为Ф6@150 mm×150 mm，喷射混凝土强度C20。
该工程的安全质量控制目标：施工期间保证环线地铁的运行安全，环线地铁的最终沉降量控制在 20 mm之内；保证新建隧道的施工安全，工程质量达到设计要求。施工工艺
穿越隧道采用平顶直墙暗挖法施工，主要分为土方开挖、初期支护、防水、二次衬砌等几个阶段，工艺流程见图3。
根据地质条件、隧道长度、断面大小、埋置深度及地面环境条件等因素，该段隧道设计施工方法为交叉中隔壁法（CRD法）。之所以采用交叉中隔壁法进行施工，主要是从环线地铁的安全角度考虑，该工法具有地层沉降小、隧道防水效果好等施工方面的优势[1]。环线地铁结构沉降控制技术
该工程中，暗挖法穿越环线地铁是北京地铁 5 号线施工的“5A”级危险源之一，确保环线地铁的沉降值小于预计值，保证环线地铁的运行安全是该段暗挖隧道施工的最重要目标。为保证环线地铁的沉降量小于预计值，采取了多项施工管理和技术措施。3.1 施工组织管理动态化
“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”是浅埋暗挖法施工的“十八字”方针，为保证施工目标的实现，采取一定的管理措施是十分必要的。3.1.1 人员安排
在该段隧道施工中，对管理人员、技术人员以及作业人员合理组织。将管理人员及作业人员分为 3 班，每个作业队除有带班队长外，另安排安全员、技术员、质控员以及施工员各1 名。明确每班的作业任务，由现场技术人员监督每道工序。对作业人员全面进行安全及技术交底，严格交接班制度。每班作业完成后，需由现场施工人员、安全人员签字后方可下班。3.1.2 作业循环控制 为达到理想的施工效果，将初衬施工作业作为关键工作进行控制，初衬施工 1 个作业循环（掘进 0.5 m）为：土体加固→上部土方开挖→安拱顶及侧壁钢拱架及格栅→湿喷混凝土封闭→下部土方开挖→安装侧壁及下部钢拱架及格栅（锁角锚杆施工）→湿喷混凝土封闭。4 个导洞均采用上下台阶法进行作业，每个作业班组须完成最后的作业循环后方可进行交接班。禁止在作业循环未完成时进行交接班工作。通过作业循环的限定，保证了施工的连续性，做到了不间断施工。3.1.3 施工与监测相结合
勤量测是浅埋暗挖“十八字”方针的重要内容，合理、准确、有效的监测成果，是采取各种技术措施的前提。该段隧道施工中，除监测新建隧道外，还对既有线进行了细致的监测，以确保施工质量及安全。
主要监测项目有：
1）环线地铁结构沉降监测；
2）环线地铁轨道沉降监测；
3）轨道水平变化监测；
4）轨距变化监测；
5）环线地铁结构变形缝监测。
施工中对环线地铁的监测采用实时动态监测系统，作为施工监测的重要环节。鉴于该项目的具体要求，采用了具有较高技术要求的智能化远程监测系统[2]。该监测系统全面实现自动化：自动进行数据采集、自动进行数据分析、自动进行数据报警，及时完成数据信息的反馈，为环线地铁安全运营提供及时的判定依据。
该段隧道施工，在掌子面施工至既有外环线附近时，结构沉降值一度达到 2.1 mm，最大速率达到0.6 mm/d。当信息及时反馈后，马上停止开挖，并进行背后注浆。注浆过程也是在实时动态监测下进行的，根据监测数据的变化对注浆压力、注浆位置、注浆量进行调整。通过监测数据分析和施工技术的紧密结合，既有线结构底板的沉降趋于缓和，沉降速率在0.1～0.4 mm/d 之间波动。3.2 施工过程沉降控制技术措施
浅埋暗挖法施工要达到理想的施工效果，除需严格按照技术规程进行作业外，还必须在施工过程中采取有针对性的技术措施，才能取得良好的施工效果。3.2.1 水治理
该工程对于上层滞水，尤其是既有线结构侧墙外侧的滞水，采用预留导水管及时排出洞外，防止该处滞水由初衬结构与既有线结构底板的缝隙进入掌子面。对于潜水采取水平辅射井的方法进行降水，经施工检验，达到了理想的降水效果。3.2.2 初衬施工
初衬施工是暗挖法施工过程风险最大，引起沉降量最大的阶段，必须采取多项技术措施保证初衬施工时环线地铁结构沉降量小于预计值。
1）土体加固
结合实际情况，将设计隧道的土体进行分类，采取合理的加固措施。对于既有线肥槽内的回填杂土，采用渗入注浆法加固；对地铁新建隧道西侧的原状土体，由于其以砂及黏土为主，故采用劈裂注入法加固。在开挖断面两侧进行小导管超前注浆加固，小导管采用Ф32 厚壁钢管，管长 3.5 m，环向间距为 0.3 m，纵向间距为1.0 m，外插角 7～10 °，注浆材料采用超细水泥，以起到加固隧道周围土体的作用[3]。超前小导管注浆包括封闭工作面、钻孔、安设小导管、注浆、效果检验等工序。水泥浆水灰质量配合比为 1∶ 0.5，水泥中添加2 %～3 %的促凝剂。注浆时，同时控制注浆压力及注浆量，注浆压力初始值不得大于0.1 MPa，作业中分级、逐步升压至控制压力，填充注浆压力控制在0.1～0.5 MPa 之间[4]。注浆量控制综合考虑地层情况，单管浆液扩散半径以0.5～1.0 m，土体孔隙率按 2 %～3 %考虑，综合单管注浆量计算整排导管注浆量，以整排导管注浆量推算总的注浆量。
注浆过程中出现异常情况时，可采取下列措施[5]：
①降低注浆压力或采取间隙注浆； ②加强注浆效果检查，一是以进浆量来检查注浆效果，二是在开挖隧道后检查地层固结厚度，如达不到要求，要及时调整浆液配合比，改善注浆工艺；
③为防止孔口漏浆，在花管尾端用麻绳及胶泥（水泥+水玻璃）或喷射混凝土，封堵钻孔与花管间的空隙；
④注浆的次序由两侧对称向中间进行，自下而上逐孔注浆。
通过超前小导管注浆对两侧土体进行加固，满足了施工要求。
2）土方开挖
完成土体加固后，对加固后的地层进行开挖。共设4 个导洞，各导洞均采用上下台阶开挖法，先开挖上台阶的环形拱部，留核心土，当初期支护施工完成后，再开挖核心土，上台阶长度控制在 3 m 左右。
为控制开挖因素引起的环线地铁沉降，在①号、②号导洞施工时，缩短两个导洞的开挖步距，减少纵向土体的扰动距离；及早施工②号导洞初衬，完成半侧洞体初衬结构，形成对环线地铁的支撑体系，为③号、④号导洞开挖施工创造有利条件。
土方开挖须做到：
①上、下断面台阶长度控制在 3 m 左右。
②开挖轮廓线充分考虑施工误差、预留变形和超挖等因素的影响，参照以往施工经验及沉降控制标准，拟定超挖量控制在5～7 cm，施工时可根据监测结果进行调整。
③开挖前应采取超前预支护和预加固措施，做到预加固、开挖、支护三环节紧密衔接。当地层自稳能力差或开挖工作面停工时间较长时，采取增加临时仰拱、喷混凝土封闭掌子面等辅助施工措施。
④开挖过程中，上半断面采用环形开挖，尽可能多保留核心土；下半断面开挖时，边墙采用单侧或双侧交错开挖，仰拱尽快开挖，缩短全断面封闭时间。
⑤开挖掌子面需超前用砂浆锚杆进行全断面支护（不小于3 m），并及时封闭掌子面。
⑥增加过环线地铁处暗挖段隧道的净空尺寸，隧道顶板直接紧贴环线地铁底板垫层，之间不留土层。
⑦作好开挖的施工记录和地质断面描述，加强对洞内外的观察。
⑧区间隧道不得欠挖，对意外出现的超挖或塌方采用喷混凝土回填密实，并及时进行背后回填注浆。
⑨开挖过程中必须加强监控量测，当发现拱顶、拱脚和边墙位移速率值超过设计允许值或出现突变时，要及时施工临时支撑或仰拱，以形成封闭环，控制位移和变形。
⑩在开挖前进行超前地质探测，探测范围为掌子面前方4～5 m，发现土质变化及含水量增大时及时采取措施，处理完后可继续施工。
3）锁角锚杆及钢格栅施工
该段初衬为平顶直墙结构，侧向土体压力较大，在初衬仰拱未封闭前，为控制墙体钢架底端位移，应尽早施工仰拱封闭成环，增加支护结构的稳定性。
上下台阶的拱角设置锁角锚杆。锚杆长 1.5 m，使用Ф25 螺纹钢筋制成，斜向 60 °角打入外侧地层，端部与拱架焊接，每榀向外侧打入 1 根锚杆，以防拱架在土压下收敛。
格栅安装采取如下措施：
①每步格栅落实到原状土上，并加设垫板，同时每步格栅与现有结构顶紧，并预留注浆管。当初支封闭后及时注浆回填，尤其第二步初支封闭后，在上导洞顶部回填后进行压浆处理。每步格栅在两端脚部设置锁脚锚管。格栅接头每环错开设置，脚部设为 L 型。
②在每步格栅中部设置预顶螺杆支柱，螺杆支柱上部顶在环线地铁垫层底部，下部作用在千斤顶上，支撑在中隔板上。
4）初喷混凝土强度保证措施
①严格控制混凝土施工配合比，配合比经试验确定，混凝土各项指标都必须满足设计及规范要求，混凝土拌合用料称量精度必须符合规范要求。
②严格控制原材料的质量，原材料的各项指标都必须满足要求。③喷射混凝土施工中确定合理的风压，保证喷料均匀、连续。同时加强对设备的保养，保证其工作性能。
④喷射作业由有经验、技术熟练的喷射手操作，保证喷射混凝土各层之间衔接紧密。
⑤复喷射混凝土前先按设计要求完成超前小导管、钢筋网、格栅钢架的安装工作。
⑥喷射混凝土由专人喷水养护，以减少因水化热引起的开裂，发现裂纹用红油漆作标记，进行观察和监测，确定其是否继续发展，若继续发展，找出原因并作处理。
⑦坚决实行“四不”制度：喷射混凝土工序不完，掌子面不前进，喷射混凝土厚度不够不前进，混凝土喷射后发现问题未解决不前进，监测表明结构不安全不前进。
5）初衬背后补注浆
及时补注浆是减少既有结构沉降的有效方法。补注浆是在信息化监测体系的指导下进行的，通过监测确定注浆位置及注浆量，保证注浆效果。初期支护由于喷射混凝土作业受施工及地层稳定等条件的影响，喷射混凝土支护体局部会收缩，为保证初衬的施工效果，采取初衬背后补注浆的措施，初衬背后注浆稳压 10 min，即可实现控制沉降的目的，又能达到防水的效果，以减少施工时间洞内积水为防水板无水施工创造条件。注浆管每1 m 布置 1 榀，每榀 3 根，分别布于拱顶和两侧上方。3.2.3 二衬施工
施工中，通过优化二衬结构施工次序及钢柱托换环节，有效地减少了二衬结构施工对环线地铁结构的影响，达到了理想的效果。
1）二衬结构施工顺序的优化
二衬结构竖向按底板、边墙及顶板顺序进行施工，采用钢模、碗扣式支架支撑体系。隧道二衬施工的顺序为：施工②号导洞底板及侧墙踢克→跳仓施工①号导洞侧墙及顶板→跳仓施工④号导洞底板及踢克→跳仓施工③号导洞则墙及顶板（根据二衬结构长度，二衬结构施工时共分4 仓，每仓 8 m）。
各导洞钢筋采用螺纹连接，混凝土采用高压泵送入模，进行顶板混凝土浇筑时，分段预留注浆管，注浆管外套橡胶止水环。
进行③、④号导洞二衬结构施工时，没有对①、②号导洞进行钢柱托换，而是在不拆模的情况下进行③、④号导洞二衬结构施工，这样减少了钢柱托换的中间环节，减少环线地铁结构的沉降，同时为二衬背后补注浆创造有利条件。
2）二衬背后补注浆
在二衬结构混凝土浇筑过程中，隧道顶部混凝土是靠泵压入的，顶部混凝土与防水层接触面难免出现缝隙。为防止此部位形成积水区域，施工时在顶拱埋设注浆管。注浆管的顶端管口靠近防水层表面，并将注浆管固定，以免混凝土浇筑过程中造成注浆管移位。待混凝土达到设计强度时，采取二次注浆的措施填充空隙，保证结构的防水效果。预注浆各孔段的进浆量小于50 L ／ min，注浆浆液采用水泥浆，水灰质量配合比为 1∶（0.4～0.5），水泥中添加2 %～3 %的促凝剂。当混凝土出现滴水、渗水现象时，需填充注浆堵水，浆液采用1∶1 水泥砂浆，注浆选用泥浆泵，注浆压力根据现场实际情况确定，但不小于 0.2 MPa，注浆压力达到或接近设计终压后稳压10 min。二衬补注浆在混凝土强度达到要求，不拆除支撑及模板的情况下进行。通过与监测数据结合及时进行补注浆，以增加注浆效果及新建隧道的安全。环线地铁沉降量控制效果
通过采取各项管理及技术措施，取得了良好效果。经对环线地铁进行跟踪监测，在施工完成 1 年后，环线地铁结构沉降值为4.4 mm，远小于结构沉降预计值（20 mm）。环线地铁结构实际累积沉降量与预计沉降值如表1 所示。结论
采用浅埋暗挖法下穿既有建（构）筑物，如何采取措施保证既有结构的安全，是类似穿越工程的最主要目标之一。该工程通过采取严格的施工组织管理以及各项行之有效的技术措施，将暗挖隧道施工对环线地铁结构的沉降影响控制在设计范围之内，取得了理想的施工效果。在该工程中，土体加固，初衬、二衬背后补注浆以及监测数据的及时传送是保证环线地铁沉降量远小于预计（设计）值的关键。
参考文献：
[1] 全国一级建造师执业资格考试用书编写委员会． 市政公用工程管理与实务[M]． 2 版． 北京：中国建筑工业出版社，2007：98-99．
[2] 夏才初，李永盛． 地下工程测试理论与监测技术[M]．上海：同济大学出版社，1999：217． [3] 中铁隧道集团有限责任公司科学技术研究所． DBJ 01-96-2004 地铁暗挖隧道注浆施工技术规程[S]． 北京：北京市建设委员会，2004：1-2．
[4] 北京市市政工程总公司． DBJ 01-87-2005 北京市市政基础设施工程暗挖施工安全技术规程[S]． 北京：中国市场出版社，2005：77．
[5] 王敦诚，胡方田． 超前小导管技术在轻轨浅埋暗挖工程中的应用[J]． 西部探矿工程，2003（9）：104-105．
暗挖地铁隧道穿越环线地铁沉降控制技术 第2篇
关键词:复杂地铁;高深基坑;暗挖地铁隧道;施工技术
复杂地质以及高深基坑暗挖地铁施工的过程中，降水、地层加固处理、控制沉降、预防掌子面坍塌是最为关键的一个环节，应用浅埋暗挖施工方法，一定要抓住施工的要点和方法，并构建施工的安全、质量管理体系，确保施工的有效性和合理性。
1工程概况
西安地铁三号线青龙寺～延兴门暗挖区间自陕西省微生物研究所起始，沿西影路东行至正大制药厂后，向北拐至陕西省西安监狱，最后穿过延兴门到达延兴门站，该暗挖段下穿西安正大制药厂及西安监狱。区间设置临时施工竖井及横通道一处，竖井深度达到42m，根据竖井所处的环境条件、地质条件、断面大小及深度、施工使用要求借鉴西安地区已建工程的成功经验，采用喷锚及格栅钢架联合支护。
2不良地质及特殊岩土
2．1不良地质
f7地裂缝及其分支裂缝f7－1在本工点东部西影路与经五路十字北约150m处通过，走向NEE向，倾向南，倾角约80度。本暗挖段内f7、f7－1地裂缝与左线分别在ZDK26+902.944、ZDK26+892.327相交，f7－1地裂缝与右线在YDK26+918.248相交。地裂缝与线路平面关系图
2．2特殊岩土
工点地表广泛分布有人工填土，主要为1－1杂填土，局部为1－2素填土。1－1杂填土:层厚0.10～6.70m，层底深度0.10～6.70m，层底高程422.50～440.10m;1－2素填土层厚0.30～3.90m，层底深度0.80～5.30m，层底高程421.47～439.37m。上述人工填土土质结构疏密不均，成份较复杂，工程性质差。本暗挖区间隧道顶部分布有层厚5.3～8.1m的饱和软黄土，且3－1－1新黄土(水上)e=1.061，具有大孔隙，压缩系数a1－2=0.67MPa－1，属高压缩性土，工程性质较差，浸水后工程性质易恶化，天然状态及浸水状态均会产生较大的不均匀沉降。3－1－2新黄土(水下)e=0.918，具有大孔隙，压缩系数a1－2=0.32MPa－1，中等压缩性，水位降低后将会引起较大的压缩沉降。
3施工控制关键技术
3．1洞内水位控制
无水作业是保证区间暗挖隧道施工安全的前提条件，根据工程地质及水文地质资料显示，青龙寺～延兴门区间暗挖段拱底埋深约37.5m，拱顶埋深约27.4m，此段地下水位位于地面下约12m，隧道洞身均已进入地下水位线以下，要达到无水作业的条件，降水深度需达到25m左右，隧道洞身地层范围内岩层主要为第四系中更新统老黄土及古土壤，均为含水层，无连续隔水层分布。在西安黄土地质条件下，基坑及隧道降水深度达25m，施工目前未有工程实例，由于降水深度比较大，暗挖施工降水难度大大提高，同时由于隧道顶部分布有层厚5.3～8.1m的饱和软黄土，饱和软黄土呈软塑～流塑状态，属高压缩性土，降水后的压缩沉降引起的地面沉降会造成地下管线、地面建筑物的破坏。青延暗挖区间采用以下措施控制水位:(1)由于暗挖段降水降深大，采用普通降水井无法达到降水效果，采用二级降水法分阶段进行降水施工，即采用双排降水井降水。第一阶段，采用外排降水井将地下水位降至地下25m以下，然后将地下水位维持在地面以下25m左右，待地面沉降稳定后再进行第二阶段降水;第二阶段，采用内排降水井降低地下水位，利用内排降水井保证洞内无承压水及大股明流水。在降水过程中加强对周边建筑物的监测，根据监测反馈信息的分析，当地面沉降过大达到报警值时应停止降水，采用洞内超前注浆方案。区间隧道施工前须做降水试验，将水位降至洞顶以下1m处，观察实际地面沉降量。如实际地面沉降量在允许范围内，则逐步降到洞底以下1m;如实际地面沉降量超过允许范围，则应停止降水，并及时采用井内回灌或采取洞内注浆止水，确保地面建(构)筑物安全和基坑无水作业。(2)WSS注浆。洞内引进WSS洞内深孔注浆技术，通过浆液扩散，将浆液充填地层土体空隙内，固结地层，隔离外来水体，达到止水帷幕的止水效果，将洞外井点降水与洞内WSS注浆相结合的方法，阻止了地下水侵入掌子面，保证干燥作业条件，确保了施工安全及工程质量。
3．2下穿地裂缝段施工
本标段青龙寺至延兴门区间暗挖段ZDK22+944.186(YDK26+943.076)有1条f7地裂缝与f7－1相交，走向NEE向，倾向南倾角约80度，由于地裂缝的存在，不适宜使用盾构法施工，采用浅埋暗挖法施工，由于盾构需通过地裂缝区间暗挖段，致使暗挖隧道施工断面加宽、加高，最大断面宽度10.1m，高度10.32m。如果降水达不到效果，易引起地下水通过地裂缝而涌入隧道，同时地裂缝段土体较破碎，开挖过程中易出现局部坍塌情况，施工安全风险较大。地裂缝施工时，由于掌子面积水及明流水较大，隧道开挖过程中采用洞内盲沟进行排水。掌子面三米处铺设φ609mm×16mm钢管，作为安全逃生通道。在开挖洞内两侧底部各设置一道300mm×300mm盲沟进行排水，盲沟采用碎石铺底。保证了掌子面积水及时通过盲沟排往竖井集水坑，避免掌子土体由于长时间受积水侵泡发生垮塌。开挖前采用WSS注浆控制掌子面土体稳固，遵循“先注浆，再开挖”的原则进行地裂缝段施工，确保了施工安全。
3．3复杂地质及带水作业沉降控制
由于青延暗挖段地质复杂，降水过程及开挖过程均极易造成地表及建筑物等出现沉降，因此施工过程中沉降控制也是一项重点及难点。青延区间暗挖隧道监测项目包含:地面下沉、建筑物倾斜、沉降、隧道拱顶下沉、净空收敛等。其中，地面沉降点共布设120个，累计沉降量最大点位位于前处理车间南侧草坪，沉降量－323.5mm;建筑物沉降点共布设65个，累计沉降量最大点位位于前处理车间西南角，沉降量－224.1mm;拱顶沉降点共布设102个，累计沉降量最大点位位于左线青龙寺方向洞口处，沉降量－55.1mm;净空收敛监测点共布设163个，累计变形量最大点位位于左线延兴门方向，变形量－51.7mm。隧道初支施工设计采用CＲD法进行施工，CＲD工法为每个导洞一次开挖成环，每个导洞高度达4.98－5.37m，由于开挖过程中地层有渗水情况且导洞开挖高度较大，不利于施工安全，施工过程中沉降难以保证，在实际施工时，在CＲD工法增加连接板两处，增加锁脚锚管4处，将CＲD上导洞分为上下两个导洞，单独进行开挖，单独支护，按照“快支护，早封闭”的原则，严格按照设计方案及步序进行施工，在施工完初期支护结构之后，必须及时施作内衬，严格控制初期支护与二次衬砌之间的安全距离控制了洞内及地面的沉降。
4结束语
总之，西安地铁三号线青龙寺～延兴门暗挖段在克服了埋深较大、地质复杂、降水难度大等困难后在保安全、保质量、保进度的情况下已于2014年10月顺利完工，施工中的一些施工亮点和做法也得到了业主、监理等上级单位及一些兄弟单位的认可，同时，西安地铁三号线在2016年10月顺利通车。
参考文献
［1］柏明虎．南京地铁二号线汉－上区间浅埋暗挖隧道施工技术［J］．西部探矿工程，2015(05):195－197．
暗挖地铁隧道穿越环线地铁沉降控制技术 第3篇
关键词：浅埋暗挖隧道,沉降,控制
1 工程概述
深圳地铁5号线西起深圳前海湾,东至罗湖黄贝岭,全长40.001km。某区间隧道工程位于5号线东端的罗湖区境内,起自东晓路上的太安站,下穿翠竹山,穿越爱国路到达怡景路上怡景站,全长1 800m。本文介绍的地表沉降控制段位于怡景路下方长约340m的浅埋暗挖段隧道。
1.1 工程地质及水文地质概况
本标段工程范围内上覆第四系人工堆积层(Q4ml)、冲洪积层(Q4al+pl)、坡积层(Q4dl)、残积层(Qel),下伏震旦系混合岩(Z)。
洞身主要穿越残积层砂质粘性土和全风化混合岩,隧道顶部上覆土为砂质粘土层、粉质粘土层、杂填土层,杂填土厚3m~8m,下伏基层主要为全风化混合岩,在里程DK37+600附近有一宽约100m的F6弱活性断裂带。该区段地表原为一浅水湖,回填土的压缩性和灵敏度均较高。
该段场地地下水主要为孔隙水,主要赋存在冲积、坡积、残积层、全风化混合岩中。地下水位埋深1.80m~36.2m,水位高程9.35m~67.86m,含水量丰富。排泄途径主要是蒸发,主要补给来源为大气降水。砂层及含砾砂层、砂质粘土层透水性较强,尤其是在砂层中夹圆砾,透水系数K=20m/d~40m/d。
1.2 环境条件
隧道上方为城市次干道怡景路,为沥青路面,含基层厚度为44cm。左线隧道外边线左侧4m~15m为湖滨新村住宅区和湖滨阁高层住宅区。右线隧道右侧9m~20m为高尚别墅区怡景花园建筑群,在DK37+548有一横跨隧道上方的∅159中压PE燃气管,埋深5m;沿隧道走向的怡景路上或人行道上分布有给水管、雨水管、污水管、电力沟槽、通信沟槽等管道(图1)。
2 地表沉降及原因浅析
2.1 沉降简况
自开挖1#横通道开始就表现出较大的沉降速率,尤其在横通道与主隧道的三岔口处,沉降速率及累计沉降值均较大,最大速率达14mm/d,累计沉降值超过200mm,直到暂停主隧道开挖、施作横通道二衬后,沉降才得到稳定。而后恢复开挖时,由于停工时未采取稳妥的封闭措施,恢复开挖时又未进行开挖面土体加固,导致约15m范围上台阶初支结构不均匀下沉、开裂和错台,最大错台达25cm。主隧道开挖过程中伴随着的大量失水(每天的失水量达400~600m3/单洞)引起地表沉降。由于地层太差、开挖进度缓慢、初支封闭时间长、失水时间长,导致累计沉降值大。图2为1#竖井~怡景站段左右线地表沉降曲线图。
2.2 沉降原因浅析
1)地层含水丰富,隧道开挖过程失水较多,隧道初支成型后基面仍有较多渗漏水点,围岩失水固结是造成地表沉降的主要原因,且由于隧道上覆土无隔水层,监测显示距掌子面80m的地表就开始发生失水沉降,体现的是失水范围宽、持续时间长。
2)地层主要为Ⅴ~Ⅵ级围岩,风化严重,在里程YDK37+600附近约100m范围为F6断裂带,围岩自稳性及承载力差,加之工序多,工效差,初支封闭成型时间长,造成拱顶下沉量大。
根据监测报表及现场情况分析,地表下沉主要分为3个阶段,即开挖前失水引起的前期沉降,开挖中围岩坍塌、地层损失及初支全封闭前的拱顶下沉导致的地表沉降,以及初支封闭后初支渗漏、初支底部基岩软化、相邻隧道施工引起的进一步失水等引起的后续沉降。根据抽取典型沉降点所得的沉降数据统计,隧道开挖前期、隧道开挖后续沉降约占总沉降量的90%,主要原因是失水所致,所以控制地下水流失应是沉降控制的重点。
3 控制地表沉降的措施
3.1 地表加固
沿隧道纵向在隧道正上方和隧道间核心土范围预埋袖阀管或钢花管实现深层、浅层相结合的注浆加固。袖阀管可以提前预注浆、事后跟踪注浆、多次注浆,钢花管注浆主要用于隧道间和浅层注浆。该方案对于地层加固效果好,但成本高,且受地面施工场地限制。本区段地表加固注浆主要用于沿右线隧道纵向的施工场地围挡范围内;围挡外的怡景路交通繁忙,只在地表沉降差异较大时临时封一条车道进行地表注浆加固施工。鉴于本区段虽然总体沉降值大,但基本属均匀沉降,故怡景路上未实施注浆加固。
3.2 洞内加固
3.2.1 深孔注浆+TSS超前预注浆+临时仰拱
根椐地下水的发育状况选用以上措施。如从1#竖井端开挖,为顺坡开挖和先行开挖,地下水较为发育,则采用全断面注浆+TSS超前预注浆+临时仰拱(图3);而从怡景站端开挖,为反坡开挖和后行开挖,开挖前地下水已流失,则采用TSS超前预注浆+临时仰拱组合措施。深孔注浆范围为隧道开挖断面外2m,加固长度15m。每循环开挖12m后留3m作为止浆墙,进行下一循环全断面注浆。注浆材料采用水泥-水玻璃双液浆,体积比1∶1。全断面注浆成本高,注一个循环须耗时2~3天,但对土体的加固效果较好,能有效减少失水引起的沉降,所以在本区段1#竖井端左右线隧道多次使用。TSS超前预注浆增强了初支支护强度,减少了拱部土体的损失;临时仰拱实现了隧道开挖初支的快速封闭,减少了拱顶的累计沉降。上述组合措施取得了良好的效果,但由于投入成本的因素,实际并未连续使用。
3.2.2 其他洞内辅助措施
1)减少地层损失的措施(1)掌子面开挖后及时进行砼初喷,减少拱顶掉块和侧墙塌块,出现超挖情况必须用砼分层喷平,严禁填充砂袋、石块或其他物体;(2)将超前小导管间距加密至环向20cm/根,纵向加密至每榀一排,以减少小导管与格栅钢架间三角区域土体的损失;(3)初支背后回填注浆及时跟进,保证初支喷砼和回填注浆的质量,严防初支背后出现空洞。
2)增加初支承载力的措施(1)在格栅钢架拱脚增设钢板或木板作为垫板,以增加上部拱架的受力面积;(2)格栅钢架间距严格按50cm/榀架立,应重视格栅钢架及连接钢筋的连接质量;(3)加强初支锁脚的设置,除架设初支时按设计要求打设锚管外,在上台阶施工条件较好(核心土范围外)时,隧道两侧每榀格栅钢架各补打2根锚管;(4)及时抽排地下水,严禁地下水浸泡拱脚;(5)对于隧道基础或隧顶地层软弱地段,可根椐拱顶沉降的监测情况在拱部或仰拱部位预埋径向注浆管,沿隧道径向进行地层注浆加固。
3)减少封闭成环时间的措施(1)采用短台阶开挖,缩短每个循环初支封闭成环的时间;(2)集中人力、物力等各类资源,主攻关键施工部位,如本区段右线怡景站端为关键线路,地质条件相对较好,早贯通可提前缓解1#竖井的吊装运输瓶颈,故集中资源抢攻怡景站端的隧道开挖;(3)充分发挥挖掘机械的作用,尽快实现隧道初支封闭成环,但应留20cm~25cm采用人工开挖,上台阶拱脚落拱处应采用人工开挖。
4)防止初支变形侵限的措施(1)根椐地层及监测情况,适当外放格栅钢架及初支净空,预留初支变形空间,外放量一般为10cm~15cm,特别差的地层可外放至20cm;(2)初支封闭成环后,在起拱线位置增设型钢支撑(图4);(3)初支变形趋稳定后及时施作隧道二衬。
5)隧道贯通前的安全措施(1)尽可能通过施工组织策划选择在地层稳定性较好、周边环境相对简单的地段贯通;(2)在隧道开挖剩余4.5m时,由掌子面两侧相向各打设一组6m超前小导管,使小导管端部均落在另一作业面拱架上部,小导管一方面注浆加固土体,另一方面起管棚的作用,使两个掌子面的拱架在承受上方土体压力时成为一个整体;(3)封闭上下台阶,待两侧开挖断面剩余15m时,1#竖井侧隧道停止开挖,对掌子面上下台阶喷射砼封闭,喷射砼厚度25cm,喷射砼前挂设∅8@150*150钢筋网片及对核心土进行修整,由怡景站侧继续单向开挖直至贯通。
6)加强信息化施工管理的措施(1)监测频率加密至2次/d,第三方监测加密至1次/d;(2)施工单位安排专人对监测报表进行统计分析,根椐监测情况及时加强施工措施,做到信息化施工、动态化管理。
4 结语
该区间地表累计沉降值最大达500mm,沉降虽大,却是均匀沉降,地表路面几无异常,更主要是周边建筑物沉降值相对很小,尤其在施工中、后期通过增加投入、强化管理后地表沉降基本可控,隧道实现了安全贯通,隧道结构变形未超出设计允许偏差。总结浅埋暗挖隧道沉降控制的经验,有以下几点可供借鉴。
1)重视设计、施工前期的调查工作深圳是一个迅速崛起的新兴都市,许多昔日的荒山郊野、湖塘河涌经回填、平整,建设形成了今日的城市干道、商业区、住宅区,所以在设计及施工前期对于沿线周边的地质情况、环境条件的调查非常重要,设计方及施工方应通过加密地质探孔、走访周边居民、调阅各类档案、地质雷达探测、人工开挖探沟等各种手段尽可能详尽地掌握沿线情况,才能有的放矢地进行设计和施工方案策划。
2)严格执行浅埋暗挖法隧道施工的“十八字方针”控制地表沉降和隧道变形,减少施工对周边环境的影响是城市浅埋暗挖法隧道施工的主要控制目标,故在隧道开挖支护过程必须遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”十八字方针,所有的施工组织和措施均应围绕这“十八字方针”来开展,并在此基础上根椐工程实际情况增加必要的洞内、地表辅助措施。
暗挖地铁隧道穿越环线地铁沉降控制技术 第4篇
摘要：本文以重庆轨道交通五号线园博中心站～丹鹤站区间暗挖隧道穿越回填土段为例，详细介绍了隧道施工中采取的一系列符合实际有效的措施，克服了地面沉降、隧道不均匀变形、暴雨季节大量涌水等诸多问题，顺利攻克了暗挖隧道穿越富水、高填土段的施工难题，确保了隧道按期贯通。
关键词：地铁隧道；暗挖穿越；富水地层；高填方地层；不稳定地层
一、工程概况
重庆轨道交通五号线土建5101标工程，里程为DK7+800～DK11+010.446，线路全长3210.446m。工程包含2站3区间。其中园博中心站～丹鹤站区间（以下简称园～丹区间）从园博中心站大里程端起始，下穿重庆力帆停车场后向西南方向前行，依次下穿重庆力帆乘用车项目KD新厂房、储油库、重庆力帆污水处理站后，再继续向西南行进进入丹鹤站。园～丹区间为单洞单线隧道，右线隧道长1152.784m，左线隧道长1158.044m。隧道拱顶埋深15.3～22.8m，均采用暗挖法施工。区间右线YDK8+431.211～YDK8+760.000、左线ZDK8+430.991～888.000段隧道位于回填层；其中区间右线YDK8+464.5～714.956、左线ZDK8+468.5～706.737段隧道底部位于回填层。其余段隧道上部为回填层，下部为砂质泥岩。区间总平面布置见图1，穿越回填土段地质纵剖面见图2。
图1 园～丹区间总平面图
图2 区间穿越回填土段地质纵剖面图
二、施工风险分析
根据前期勘察回填土段，原为荒芜谷地，后来在快速的城市建设中被废弃的建筑渣土填满。填土层平均厚度40多米，最深处达到60多米，土质多由大块孤石、粘性土夹砂、泥岩块石以及混凝土、砖块等生活垃圾。當初该地方还未纳入规划范围，填土是以抛填的方式进行。大小石头、砖头、泥土、混凝土废渣和生活垃圾等交混在一起，地质疏松、不均匀，承重能力差。回填土空隙大，透水性强，水含量丰富。回填土层为最近3～10年形成的，不同渣质之间在不断的相互作用，虽然前期进行过碾压夯实，但并不能保证其稳定性。
同时回填段原为低洼谷地，巨大的V字形山谷形成天然的积水池，同时回填土空隙大，透水性强，水含量丰富。在其中进行隧道开挖就像是在“悬浮”土层中施工一样，上下左右都没有稳固的可附着力的地方，稍有不慎就会发生下沉或偏移。同时隧道底部是十几米厚的松软回填土层，隧道本身巨大的重量使隧道就像在水里漂浮一样，一旦通车，在列车的重力和震动冲击作用下，隧道很容易下沉，出现不均匀沉降，而出现隧道开裂的险情。
三、沉降诱因分析
在施工期间为保持人工填土段地表建筑的稳定性与道路的正常运行，对路面沉降提出要求严格。在施工准备阶段，对隧道施工期间可能引起地层沉降的原因进行了系统分析。
1、土体特性的影响
园～丹区间隧道拱顶埋深15.3～22.8m，上覆土体全部为人工填土，主要为砂岩和碎屑岩，分析认为隧道开挖扰动后，易引起开挖周边土体松弛变形，出现潜在的坍滑区。
2、道路通行车辆荷载的作用
隧道施工期间上部道路按原标准通行，车辆密集。由于隧道埋深浅，必须考虑车辆荷载作用，特别是重型车辆高速通过时引起的震动较大，施工时应充分考虑。
3、地下水作用
由于回填地层空隙率大，地层富水后在水作用下第地层形成挤密效应，加剧不同渣质之间相互作用，降低地层稳定性。同时在隧道开挖过程中，会形成水土流失，更加剧了地层沉降。
4、地层应力的释放
由地层的收敛约束特性可知，随地层位移的增大，上覆地层施加到隧道结构上的荷载将减小。最佳支护概念就是在允许地层产生稳定位移的条件下，使支护结构所受的力最小。浅埋暗挖隧道，为保证地表的变形得到控制，原则上不允许地表出现超越规定值的下沉而换取最佳支护条件。而且，本工程土体为人工填土，是具有潜在坍滑面的地层。随地表下沉、地层应力的释放，坍滑面会逐次产生，伴随着地表大范围下沉，沉降槽宽度及下沉量均较大。可见，采取有效的支护措施，控制地层应力释放度是解决下沉及范围的关键。
四、总体施工方案
控制开挖过程中产生沉降的关键是保持开挖工作面的稳定，选择合适的施工方法非常重要。园～丹区间回填段采用环形预留核心土法进行机械开挖，分步进行支护。其余断面均采用全断面法进行水压爆破施工。同时为了保证施工过程中及地铁开通运营后，区间结构稳定。项目借鉴在不稳定地层上搭高架桥的做法，为隧道打上桩基。通过桩基密集地立足下方稳定岩层，稳稳得托住隧道，减轻下方回填土层的承重，使隧道在松散的地基上站住了脚。同时桩基能够保证隧道建成后下方地下水的正常循环，从而消除了地下水积压导致隧道上浮的风险。
五、施工工艺方法
（一）技术参数
区间隧道采用曲墙+仰拱的五心圆马蹄形断面，隧道开挖尺寸为7m×6.87m，衬砌均为复合式衬砌。区间分A型、B型、C型、D型、E型五种断面衬砌形式。区间断面设计参数见表1。区间右线YDK8+431.211～760.000、左线ZDK8+430.991～888.000段隧道位于回填层；其中区间右线YDK8+464.5～714.956、左线ZDK8+468.5～706.737段隧道底部位于回填层。区间右线YDK8+431.211～760.000、左线ZDK8+430.991～888.000段隧道位于回填层；其中区间右线YDK8+464.5～714.956、左线ZDK8+468.5～706.737段隧道底部位于回填层，隧道底部设置?400钻孔灌注桩，桩底嵌岩深度1.5m，单轴抗压强度达10.6MPa；每断面横向设置4根桩，桩纵向间距1.2m。其余段隧道上部为回填层，下部为砂质泥岩。区间为单洞单线隧道，回填段采用环形预留核心土进行开挖，其余断面均采用全断面法进行开挖。
表1 园～丹区间断面支护参数表
支护
类型开挖方式支护二次衬砌
超前支护喷射混凝土及钢筋网锚杆钢拱架
A型衬砌断面全断面、环形预留核心土（回填段）拱部180°范围内两排φ42超前小导管，第一排L=4.5m@0.4m×2.4m（外插角10°），第一排L=3.5m@0.4m×2.4m（外插角60°）C25混凝土27cm厚Φ8-@200×200mm钢筋网，双层φ22药卷锚杆L=3.5m环纵向间距1m×0.6mⅠ20b型钢拱架0.6m/榀C40，P12钢筋混凝土，仰拱80cm，拱墙60cm
B型衬砌断面全断面拱部180°范围内两排φ42超前小导管，第一排L=4.5m@0.4m×2m（外插角10°），第一排L=3.5m@0.4m×2m（外插角60°）C25混凝土27cm厚Φ8-@200×200mm钢筋网，双层φ22药卷锚杆L=3.5m环纵向间距1m×0.5mⅠ20b型钢拱架0.5m/榀C40，P12钢筋混凝土，仰拱60cm，拱墙60cm
C型衬砌断面全断面拱部120°范围内φ42超前小导管，L=4.5m@0.4m×3.0m（外插角5°）C25混凝土25cm厚Φ8-@200×200mm钢筋网，双层φ22药卷锚杆L=3m环纵向间距1m×0.5mⅠ18型钢拱架0.5m/榀50cm厚C40，P12钢筋混凝土
D型衬砌断全断面─C25混凝土23cm厚Φ8-@200×200mm钢筋网，双层φ22药卷锚杆L=2.5m环纵向间距1m×1mⅠ16型钢拱架1m/榀35cm厚C40，P12钢筋混凝土
E型衬砌断全断面─C25混凝土26cm厚Φ8-@200×200mm钢筋网，双层φ22药卷锚杆L=3m环纵向间距1m×0.75mⅠ18型钢拱架0.75m/榀45cm厚C40，P12钢筋混凝土
（二）超前地质预报
在隧道开挖前应利用超前地质预报手段，探明开挖面前方围岩特性、软弱地层段、构造等情况等，根据得出的结果，信息反馈，为正确的选择施工方法、优化支护、采取特殊措施等提供依据，指导施工。
本工程综合利用工程地质法与超前水平勘探进行超前地质预报工作。采用洞内地质素描，每10米对左侧洞壁、右侧洞壁、洞顶及掌子面各拍摄一张数码相片。浅埋段采用多孔水平钻探、多孔CT（按6孔），钻孔长度30m；深埋段每50米单孔水平钻探一孔，单孔长度10米；孔内数码成像。
（二）洞身开挖
回填段采用环形预留核心土法进行机械开挖，其余断面均采用全断面法进行水压爆破施工。上台阶必须采用人工开挖，每循环开挖进尺不大于1榀钢架。边墙开挖进尺不大于2榀。仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆（管），每循环开挖进尺不大于3m。初期支护封闭成环位置距上台阶掌子面距离不大于35m。下台阶施工两侧应错开一循环。采用挖机扒碴排险，装载机装碴，自卸汽车运至指定弃碴点。环形预留核心土开挖见图3。
图3 环形预留核心土开挖示意图
（三）初期支护
为控制地层应力的释放，隧道施工特别重视支护工作，严格遵循“管超前、严注浆、强支护、块封闭、勤量测”的技术要求进行施工。隧道A、B、C型断面均设置超前小导管，超前小导管采用?42热轧无缝钢管加工制成，壁厚4mm；隧道采用工字钢钢架，工字钢型号有20b、18、16，拱架接头处设置锁脚锚杆；隧道锚杆型式为Φ22砂浆锚杆，采用YT-28型风钻钻孔，高压风枪清孔；大跨隧道初支鋪设双层钢筋网片，单洞单线隧道铺设单层钢筋网片，网片规格HRB300φ8@200×200mm；喷射混凝土强度等级为C25，初期喷射厚度23cm～35cm。各断面具体设计参数详见表1。
（四）垫层施工
在隧道底部设置垫层能够承受并传递上部荷载，保护地基土防止扰动，减少沉降。本区间隧道底部设施C25垫层混凝土，A型断面垫层厚度27cm，B、C型断面垫层厚度20cm，D、E型断面垫层厚度15cm。垫层紧随开挖进行，为减少其与出碴运输的干扰，采用横向通道左右线转换施工。测量放线，测量组根据设计现场标示出基底标高。人工进行捡底，清除软土、泥浆及浮碴；采用商品混凝土，泵送至浇注点，坍落度宜为12～14cm，。人工摊平，平板震捣器捣固，捣固密实后找平、收光。混凝土浇筑完成后12小时内进行洒水养护。
（五）钻孔灌注桩
由于在隧道有限空间内进行桩基施工，结合现场实际采用“分段钻孔，分段打桩”的方法。设备钻杆由5m统一截短至2m，将钻机底座截短以适应隧道最边部50cm高的空间。工序上前方开挖后方钻孔紧密结合，打孔严格过程控制，防止分段衔接过程中的塌空，为确保桩基质量。
隧道底设置?400钻孔灌注桩，桩底嵌岩深度1.5m，同时此昵称的天然湿度单轴抗压强度达10.6MPa。每断面横向设置4根桩，桩纵向间距1.2m。桩基待垫层施工强度达到70%后紧随进行施工，每循环施工两排共8根桩。定位放样，路面垫层；埋设护筒，护筒直径较桩径大10cm，壁厚6mm，长1.5～3m，护筒顶高出垫层不少于0.3m，护筒中心与桩中心偏差不得大于20mm。钻孔灌注桩设计见图4。
图4 钻孔灌注桩设计图
桩基采用小型旋挖钻机LQ-11进行钻孔，机械尺寸为5.65m×2.42m*3.3m，满足现场施工要求。根据配备的导向装置检查控制钻孔的垂直度，以确保钻孔垂直度保持在允许范围内。成孔一次完成，中间不能间断施工，成孔完毕至灌注混凝土的间隔时间不能大于24h。钻进过程中若发生斜孔、弯孔、缩径、塌孔或沿护筒周围冒浆以及地面沉陷等情况，立即停止钻进，采取措施处理。当钻孔倾斜时，可往复扫孔修正，如纠正无效，在孔内回填粘土或风化岩块至偏孔处上部0.5m，再重新钻进；钻进中如遇塌孔，立即停钻，回填粘土，待孔壁稳定后再钻。钻孔完成后分节吊装钢筋笼，及时进行水下桩基混凝土灌注。
（六）衬砌及回填注浆
为了有效控制区间隧道沉降，在初期支护及下部端承桩基完成后及时施作仰拱及拱墙衬砌，将隧道各受理体系连成整体。隧道衬砌采用9m液压全断面台车施工。在衬砌前在拱顶设置φ42mm钢管，对二衬背后进行回填注浆。衬砌背后根据地质雷达检测情况和出水情况，选择合理的注浆参数和注浆材料，对衬砌背后进行回填及压浆堵水。回填注浆应在衬砌混凝土强度达到设计强度的70%后进行，达到设计标准。以达到消除拱墙衬砌背后空洞，将隧道衬砌体系与周边围岩紧密联系，达到共同作用的目的，有效控制地层沉降。
六、结论
项目通过精心策划、精细化管理。过程中采用了孤石爆破、机械开挖、分段钻桩、分段打桩等符合实际的工法，克服了地面沉降、隧道不均匀变形、暴雨季节大量涌水等诸多问题，顺利攻克了隧道穿越富水、高填土段的施工难题，确保了隧道按期贯通。工程安全、质量、进度可控，创造了可观的经济效益和社会效益。为以后城市地铁隧道相似工程地质条件下施工，提供了成熟的经验。
参考文献：
[1]王梦恕，中国隧道及地下工程修建技术，人民交通出版社，2010.
[2]洪开荣，我国隧道及地下工程发展现状与展望，隧道建设，2015.
[3]赵万里，城市软弱地层下隧道施工技术，建筑工程技术与设计，2014.
[4]黄俊，富水软弱地层地铁隧道浅埋暗挖施工技术，岩土工程技术，2005.
暗挖地铁隧道穿越环线地铁沉降控制技术 第5篇
地铁对于减轻城市的交通压力有着十分重要的作用, 但地铁车站建设施工容易造成地表沉降, 影响城市生活, 开挖施工的过程中影响地铁施工的因素有很多, 笔者对于地铁区间隧道浅埋暗挖法施工影响地表沉降的因素进行了分析和总结, 以下是其中的一些主要因素。
1.1 地层土体的特征和地下水
使用浅埋暗挖法在开始施工后, 施工地的土层对于施工有着极大的影响, 在开挖的上方的土层形成了一个自然保护层, 地层土体的特质直接决定了土层能否在施工的上方形成一层自然保护拱, 形成自然保护拱之后对于地表的沉降影响就会较小, 反之则反。同时地下水也是影响地铁施工过程中的地表沉降的一个主要因素之一, 地铁施工有很多事处于地下水之下的, 施工的过程中容易对于地下水的压力产生影响, 使得地下水渗出形成地下水道, 从而影响施工造成地表沉降。
1.2 地层应力的释放度和隧道的相互叠加效应
随着地铁施工的范围逐渐增大, 由地表土层施加的压力就逐渐的减少, 地表土层施加在隧道上的负荷减少, 当一个地方负荷超过承受范围之后, 地表的应力就会释放, 造成大面积的沉降, 所以在施工的过程中控制应力的释放度能够有效减少地表沉降的面积。同时在施工的过程中, 隧道之间的相互叠加作用也会对于地表的沉降产生影响。在几个隧道同时施工的时候, 隧道之间会产生影响, 很容易导致土层突然松弛, 从而导致地表沉降。
1.3 施工的方法与进度
除去以上因素之外, 还有施工方法与进度等因素也是影响地表沉降的因素, 在地铁车站的施工的过程中, 施工的方法会影响地表沉降的重要因素之一, 目前区间隧道施工方法之中, 盾构暗挖施工是最为常见地铁隧道的方法, 此种方法有机械程度高、施工速度快、对地面原有交通影响较小, 成本适中的特点, 所以地铁施工使用的过程中, 但采用盾构法施工时, 经常遇到地面沉降等问题。如下图中所示, 盾构推进施工过程中出现的严重的坍塌现象, 盾构施工过程中必须确保掌子面土压平衡, 防止土方坍塌, 造成地面层沉降。推进过程中宜保持速度恒定, 便于保持土压的稳定, 防止土仓压力的剧烈变动, 造成影响地表沉降。盾构施工的过程中, 由于盾尾密封不足造成盾尾涌水流砂突泥, 尤其是长区间隧道施工, 由于盾尾漏水漏砂的险情, 造成地表严重沉降 (见图1) 。
2 国内外地表沉降的研究现状
目前, 地铁在我国的各大城市开始逐渐的普及, 地铁修建过程中地表沉降问题也逐渐备受人们关注, 地表沉降关系到多个方面, 不同的地质相关的沉降规律不同, 由于我国不同的地区土质比较复杂, 目前对于沉降规律主要是从力学角度进行分析, 但是光从力学角度进行分析并不能够很好的准确的对于其进行反应, 目前我国的对于浅埋暗挖法施工过程中地表沉降进行预测的方法主要是建立在监测数据分析、数值模拟和模型建立的基础上。但是目前在我国尚且没有一套系统可靠的理论的方法对于地表沉降进行预测, 对于规律进行分析。
3对于地表沉降规律进行预测的方法
区间隧道浅埋暗挖法引起的地表沉降对于地铁的建设来说十分的重要, 所以一定要注意对于其进行预测, 对于规律进行研究, 以便对于地表沉降进行控制。笔者对于目前我国的地铁站浅埋暗挖法进行分析, 研究了我国目前地表沉降的方法。
3.1 经验预估法
对于地铁区间浅埋暗挖法进行预测, 如果使用经验预估法, 一般有地表横向沉降预测和地表纵向沉降预测两种方法。地面沉降预测方法进行分布的时候进行分析, 使用横向预估法进行预测的时候, 预测结果一般是呈正态分布的。
3.2 logistic曲线
logistic曲线最初应用于对人口增长规律进行研究 (见图2) 。利用以下规对于地表沉降规律进行研究的时候可以看出, 地表沉降在第1阶段下沉比较缓慢, 比价为不明显;第2阶段进行了加速沉降期, 地表沉降速度加快, 且加快迅速;第3阶段加速开始缓慢, 地表沉降开始减缓;第4阶段加速开始稳定, 沉降开始稳定, 地表沉降开始稳定。
3.3 双指数曲线预测法
双指数曲线预测法是由日本的专家研究出的一种预测方法, 是由日本专家提出的一种新型的预测模型, 以上是地表沉降与开挖面到测点的关系图 (见图3) , 从图上可以看出平滑曲线所指的拐点两侧都具有较好的指数特征, 并与拐点相连的曲线都是比较规范, 且是连续的。所以可以根据曲线建立相关的指数模型, 然后对于地铁车站浅埋暗挖法施工引起的地表沉降的规律进行总结, 对于沉降进行预测。从以上的指数曲线可以看出, 地表沉降规律符合正态分布规律。
4 总结
地铁隧道的施工引起的沉降与区间隧道的开挖深度、土壤土质、开挖面积、覆土面积等众多因素有关。所以对于地铁区间浅埋暗挖法施工引起的地表沉降规律进行研究十分的有必要, 有利于促进地铁建设的发展, 有利于在地铁施工开挖的过程中提出控制地表沉降的措施。
摘要：地铁目前在我国的大城市应用广泛, 其具有运送量大、快速等众多优点, 地铁的应用在很大程度上减轻了公交车运行的压力以及路面的交通压力, 对于减轻交通堵塞有很大的作用, 地铁一般位于城市的繁华的地段, 如果发生沉降事故容易造成很大影响, 笔者对于地铁站浅埋暗挖法施工进行了分析, 研究了其引起地表沉降的规律。
关键词：地铁车站,浅埋暗挖法,地表沉降
参考文献
[1]王振飞, 张成平, 王剑晨等.新建地铁车站近距离上穿既有地铁区间隧道施工方案的选择[J].中国铁道科学, 2013, 34 (5) :63-69.
暗挖地铁隧道穿越环线地铁沉降控制技术 第6篇
关键词：地铁 暗挖隧道 爆破技术 设计
1 工程概况
随着城市的快速发展，城市轨道交通建设速度也在不断的发展，轨道交通建设需要对道路进行爆破，而爆破必然会对周围的建筑产生影响，因此如何协调好城市轨道交通建设与当地居民的关系成为当前轨道交通建设最为关键的因素。青岛地铁3号线土建05标江西路站～宁夏路站区间，全长712.74m，隧道埋深11m～20m，周围居民楼比较多，而且地质都不适合进行较大规模的爆破行为，因此在此工程段进行爆破需要进行严密的设计，防止出现因为爆破威力过大而导致居民生活受到影响，尤其是预防对居民住宅的影响。
2 钻爆设计
2.1 钻爆设计原则 由于此施工段涉及居民楼的数量比较多，其周围人员流动比较大，施工环境比较复杂，因此在进行钻爆时一定要结合施工环境以及地质情况进行合理的安排。因此钻爆设计应该遵循“减震、安全”的原则，采取多打眼、少装药，多分段的方式，通过一定的技术条件降低因为钻爆而产生的巨大声音以及注意碎石的飞裂方向，最大程度降低钻爆对周围居民的影响。具体到此工程我们应该采取控制爆破装药量，多次爆破的方式，多进行钻孔进行爆破，严格控制爆破影响范围，合理设计安全爆破时的震速。
2.2 爆破设计
2.2.1 炮眼的布置 因为此工程地质属于软弱围岩地质，其不适合进行较深的钻孔，因此炮眼的深度应该保持：除陶槽眼垂直深度采用1.3m深外，其它眼均采用1.1m深，钻孔采用YT-28风钻，炮眼直径为Ф42mm。
2.2.2 爆破安全验算及装药参数确定 地铁距离地面建筑约为15m，并且地面建筑多为混凝土建筑，因此根据相关规范要求安全震速控制应该在1.5cm/s以内，根据《爆破安全规程（GB6722-2003）》中相关计算公式得出：
Qm = R3（Vk/k）（3/α）
Qm-最大一段允许用药量（kg）；Vk-震动安全速度，取1.5cm/s；
R-距建筑物距离（30m）；α-炸药衰减指数，取2.0；
m-炸药指数，取1/3； K-场地因数，取180。
经计算得最大一段用药量2.56kg>2.25kg，符合《爆破安全规程（GB6722-2003）》安全要求。
3 爆破安全设计
3.1 合理设计爆破方案 由于此工程段的地质基岩比较浅，因此需要进行多次爆破作业，同时尤其地面建筑多、人员流动大，爆破施工环境比较复杂，为安全生产需要对爆破方案进行严密的设计，将爆破影响控制在允许的范围内，具体方案设计措施：首先针对不同的地质结构采取不同的爆破技术方案，对软性岩石采取预裂爆破技术而对于硬性的岩石则要使用光面爆破技术；其次要严格控制爆破震速，遵循安全生产的原则在进行爆破作业准备时要每个炮眼的用药量以及炮眼填塞物的长度，并且在进行规模爆破时要进行测试爆破试验，并且爆破试验的数据要以3次以上的实际测量数据为准。
3.2 降低爆破震动的影响
降低爆破震动将从以下几个方面入手：①炸药品种的确定。炸药品种与炸药的爆破震动速度有直接影响，根据工程地质和水文地质条件，本工程施工中选用防水效果好的乳化炸药。②起爆网络的确定。本工程采用光面爆破技术，各炮孔起爆顺序为：掏槽眼→辅助眼→周边眼，由里向外逐层起爆。设计爆破网络为孔内微差，孔外分段的非电微差起爆技术。导爆管自3段起连续段位使用，使段间间隔时间不过大，既能防止地震波相叠加而产生较大的震动，又能连续起爆。起爆网络的联结：毫秒雷管→导爆管→非电毫秒雷管起爆网络。采用孔内外结合微差起爆网络，联网时要保证后起爆的网络不被先起爆的炸断。③掏槽方式的确定。经过多次研究试验，最终确定区间下穿建筑物段采用预打中空孔二级直眼掏槽组合形式进行上台阶掏槽爆破。④装药结构及填塞的确定。装药结构与单孔装药量：掏槽眼，辅助眼采用连续装药结构，周边眼采用间隔装药结构，每个炮孔装药后的剩余孔段全部用炮泥堵塞。炮泥采用配合比1：3的粘土与砂子混合物，炮孔使用直径32mm、长30cm，质量300g的卷状乳化炸药。导爆管全长铺设。并加强炮眼堵塞。
4 爆破效果和心得总结
在进行爆破作业过程中，施工地质具有非常复杂的特征，其具有软化岩石，也具有硬性岩石，并且岩石的分布结构非常不均匀，这些情况给爆破工作带来一定的影响，但是通过科学的爆破工程方案设计以及使用先进的爆破技术使得爆破工程得到了预期的效果，即在保证地面建筑物安全的情况下，完成了地铁隧道内的施工要求，虽然在进行爆破的过程中也会出现一些爆破用药量过大或者过小的现象，但是其都在预期的控制范围内。
在城市市区进行地铁爆破作业需要对前期工作进行严密的规划，在科学规范爆破技术的同时还要协调处理与周围居民的关系，将爆破带来的影响降低到最低，同时爆破工作进行前要通过相关公众熟悉的媒体公布爆破时间；要对爆破施工的地质进行详细的调查分析，并进行爆破试验，计算出符合爆破区域地质，并根据该值进行限量爆破设计，控制最大段装药量，是控制爆破振动的根本；加强施工过程中的各种监测，并根据监测结果调整施工参数，将各项指标控制在预警范围内。
参考文献：
[1]仓盛.控制爆破技术在某地铁工程中的应用[J].城市建设理论研究，2013（22）.
[2]程续升.临近建筑物浅埋暗挖隧道爆破减震技术[J].城市建设理论研究，2012（34）.
暗挖地铁隧道穿越环线地铁沉降控制技术 第7篇
1 地表沉降的主要危害
(1) 城市地铁工程一般位于城市的繁华地段, 周围建筑物密集、各种地下管线纵横交错, 一旦沉降控制不好, 将可能造成地表建筑物开裂、倾斜, 地下管线断裂等事故, 影响当地居民的正常生活, 造成各种纠纷, 也影响工程的正常施工, 还增加工程的费用。
(2) 由于沉降过大引起支护变形、失效, 造成地下隧道下沉或坍塌, 严重者造成施工现场的人员伤亡、设备损坏等。
2 地铁隧道工程施工沉降分析
2.1 地面沉降发生的机理
地下岩层或土层在自然状态下, 一般处于应力平衡的稳定状态。由于隧道施工, 必然会打破原有地层的应力平衡状态, 使之处于非平衡状态, 同时地下水的长期排出。这种状态可以在短时间内或者较长的时间效应变化之后表现出来, 导致支护变形、地面沉陷。
2.2 地铁隧道施工引起地面沉降发生的主要原因分析
(1) 土层自身的特点:天然土体一般是由矿物颗粒构成骨架体, 孔隙水和气体填充骨架体而组成的三相体系。当隧道开挖、地下水流必然破坏原有土体的平衡, 引起土体孔隙流体及气体体积减小、土颗粒空间的重新排列、颗粒间距离缩短, 骨架体发生错动, 从而发生土体变形。地下水总是在土层透水面先排出, 使孔隙水压力降低, 然后向土层内部传递。这种孔隙水压力降低的过程, 一方面取决于土层的渗透性, 另一方面取决于在土层中的位置。
(2) 施工方法的选择是否得当, 对预防沉降的发生是十分重要的。当施工方法、支护方法不当或者失效的时候, 难以使土层处于稳定状态, 隧道坑壁周围土层的松驰导至地层快速沉降。因此施工方法得当, 初支及时跟进, 可以快速限制坑壁周围土体松驰范围, 减少地表沉降量。
2.3 沉降控制技术的机理
隧道开挖洞壁周边土体产生松驰, 特别是隧道周围土体失水固结, 土体长时间的蠕变, 施工中必然会造成地层原始应力状态变化, 应力要重新分布, 同时还可能因长时间土体的蠕变, 使初期支护结构体系发生变形。因此对地层沉降控制, 其首要出发点是保持或者加强原有地层的稳定性, 减小或缩短土体变形过程, 及早维持其稳定的应力平衡状态是关键。另一方面是控制开挖之后长时间地下水流失带来的地层次生固结引起的地表沉降。
3 实例
3.1 工程概况
3.1.1 工程概况
深圳地铁5号线上水径站~下水径站的矿山法区间隧道段, 起讫里程右DK28+634.3~右DK28+790.0, 长155.7m, 左DK28+634.3~左DK28+792.785, 长158.485m。单洞马蹄型断面, 开挖断面积约38m2, 左右线线间距13.2m。
另外, 在左右线之间DK28+722.7处设有施工竖井一座, 竖井净空断面尺寸为5m×6m, 竖井深21.6m, 左右线之间通过横通道联系, 横通道为圆拱直边墙断面, 净宽5m, 净高8.4m, 面积约47.8m2。
3.1.2 工程地质及水文
区间暗挖隧道从上到下主要为素填土、粉质粘土、少量粉土、全风化角岩、强风化角岩, 隧道洞身主要在粉质粘土、全风化、强风化角岩中通过, 围岩等级为Ⅵ类。
隧道范围地下水主要为孔隙水及基岩裂隙水。孔隙水主要赋存在冲洪积砂层、圆砾层和残积层、全风化角岩中, 基岩裂隙水赋存于强风化及中等风化角岩中。地下水位埋深1.6m~3.63m, 水位变幅0.50m~2.00m。
3.1.3 隧道周边环境
(1) 在右线侧右D K 2 8+6 4 5~右DK28+700 (长度55m) 范围右侧基础侧穿17栋居民住宅楼, 楼层3~4层, 房屋基础为挖孔桩+钢筋混凝土圈梁基础, 基础埋深约2~3m, 基础所处地层为素填土、粉质粘土, 隧道拱顶埋深9~11m, 隧道处于粉质粘土、全风化、强风化角岩中。
(2) 线路在DK28+722.7~DK28+790 (左DK28+792.785) 段下穿或部分侧穿污水管、雨水管、燃气管、电缆电信等重要管线, 埋深在1.5m~3.0m。
3.2 主要施工方法、措施
3.2.1 主要施工方法
由于隧道穿过软弱土层地质、含水丰富, 地下水位较高, 洞身开挖面自身难以稳定, 在这样的地层条件下必须采取辅助措施, 才能保证洞内开挖能正常、安全的进行。其次, 是尽量做到隧道开挖过程中, 控制地下水的长期流失而造成地表沉降引起地面建筑物、管线沉降破坏。然而隧道开挖施工过程中不可避免会造成地下水流失, 但要尽量做到减少水量损失。
经过多方论证, 采取在隧道边线两侧打双排旋喷桩隔水帷幕, 之后帷幕内先进行回罐降水, 降低洞身开挖范围地下水位, 再按短台阶预留核心土进行开挖, 台阶长3m~5m, 进尺控制在一榀格栅 (50cm/榀) 左右, 拱部辅以超前注将小导管, 小导管环向间距30cm;以短循环, 快封闭、及时成环, 减少坑壁周围土体松驰变形, 并加强监测。
3.2.2 主要沉降控制措施
(1) 旋喷桩止水帷幕施工。
由于隧道开挖施工过程中、以及降水期间始终要引起地下水流失, 造成地表沉降, 为了减少地下水流失, 保证洞身能正常开挖, 在隧道 (右) DK28+645~右DK28+700 (长度55m) 、 (左) DK28+635~DK28+710 (长度75m) 段范围, 沿隧道边线两侧施工双层旋喷桩止水帷幕, 旋喷桩进入隧底2m~3m, 在帷幕框内, 两隧道间打降水井降水。
在隧道轮廓线外2m处施工双排φ600旋喷桩隔断墙, 间距45cm, 排距45cm, 减小隧道开挖对房屋的影响。旋喷桩桩底深入隧道底板以下, 桩长17m。旋喷桩平面布置见图1。
(2) 回罐降水施工。
降水是为了隧道能正常进行开挖。一般情况下要控制地表下沉是不宜进行降水施工, 采取措施后在有限范围内降水是可以控制地面沉降的。沿两隧道之间打设一排降水井进行降水, 降水井深度以地下水位控制在隧底下1.0m~2.0m, 降水深度为地面下15m~20m。降水井纵向间距以相邻降水井降水半径共同作用计算, 结合以往施工经验确定, 一般10m~12m。降水一般提前开挖15~25天, 且是距开挖面最近的1~2口井作业, 随开挖不断调整, 以减少降水影响范围。同时为了保证降水后周边建筑物地下水位基本不变, 采取在旋喷桩靠近房屋附近与降水井相对应设回罐井, 回罐清水, 以保证降水后房屋范围的地下水位基本不变。回罐井施工与降水井相同。
管井降水系统由潜水泵和管井组成, 本工程选用的潜水泵的扬程为h>30m, 流量为Q=6m3/h。井孔直径采用Ф700mm, 井管采用直径400mm的钢筋笼骨架, 由5×5铁丝网、1×1度锌铅丝网和尼龙丝网包裹钢筋笼构成。
(3) 地表注浆加固处措施。
降水及隧道开挖后始终要引起地下水流失, 造成地表沉降, 在降水施工前, 先对隧道附近房屋地基土进行注浆加固, 注浆一方面可提前将土层颗粒间空隙水排走, 用水泥浆或双液浆泥充填置换, 从而达到固结土层, 提高地基土的承载力, 另一方面也减少了土层的含水量, 从而减少隧道开挖过程中的失水量, 达到控制地表过大的沉降量;另外根据施工过程中的地表、房屋沉降监测情况, 对房屋地基土适时采取跟踪注浆或补偿注浆, 以进一步控制地表房屋沉降。
根据以往类似工程经验及本工程地质情况, 注浆加固方式采取垂直后退式袖阀管注浆方式, 注浆加固深度5m~7m。
1) 袖阀管注浆参数。
注浆点根据降水影响半径和类似工程降水施工经验确定, 本工点房屋距隧道边线只2m~4m, 因此, 对最近的第一排房屋四周进行注浆加固, 沿房屋基础外侧1.5m布置2排15~20度斜孔, 注浆孔间距1.5m, 孔深度7m, 孔径75mm;袖阀管直径50mm, 加固深度为房屋基础下5m~7m。袖阀管注浆见图2。
单液浆配合比为水泥浆水灰比1∶1。浆液注入率为不小于20%, 注浆压力控制在0.15MPa~0.2MPa。
单孔浆液扩散半径1.5m~2.0m范围的土体。
浆液注入流量:为防止浆液流失和孔位窜浆, 提高注浆孔位的约束性, 严格控制浆液注入率在7L/s~10L/s, 对填充型灌注亦不宜大于20L/s。
2) 注浆工艺顺序要求。
注浆次序按跳孔间隔注浆施工方法, 即按照先1, 3, 5……号点;其次2, 4, 6……号点。主要注浆工艺是: (1) 钻孔; (2) 下放塑料硬花管, 填放套壳料, 并封口; (3) 分段注浆。并根据地表沉降监测情况进行跟踪注浆, 跟踪注浆量按初步注浆量的20%考虑。
3) 洞内初支后面及时注浆措施。
洞内开挖初支成环后, 要初支背后进行注浆堵水。一方面由于开挖后扰动了周边土体, 破坏了原有土层应力平衡, 使初支背后不密实存在空隙, 注浆对其填充固结加固使初支尽早起到限制土体变形发展;另一方面可以起到堵水作用, 减少开挖后地下水的大量流失, 注浆管一般50cm~70cm。这个工序要根据初支渗漏水情况反复进行堵水, 最好使用双液浆。
3.2.3 施工监测
在开工前布好地面沉降监测点, 一般沿隧道轴线每10m布一个断面, 每个断面布5~6个点, 另外在房屋四周承重柱上布设监测点。特殊地段放宽监测范围, 地面房屋布在承重柱上, 监测初始值必须在降水进行前取得, 一般在抽水作业井 (或开挖面) 前30m~50m, 否则初始值不真实;洞内拱顶下沉、收敛点在初支成环后立即布设, 并及时取得初始值。根该区间隧道实际监测数据可以知道抽水期间地表沉降量较大, 特别是旋喷桩止水帷幕内的点沉降量明显较大, 帷幕外的点沉降量较小;以及下部开挖到成环期间沉降速率又有一次突变现象, 其后在初支背后注浆后沉降速率相对稳定。监测位置见图3, 监测数据见沉降监测数据表。
5 结语
(1) 本文中有关的沉降机理分析只是目前比较流行的理论, 随着理论和技术的不断进步、完善, 地层沉降理论也将会逐渐清晰。
(2) 降水或失水引起的地表沉降影响范围较远, 但通过止水帷幕措施是完全可控制影响范围和程度。
(3) 降水措施来保证洞内正常开挖是较为方便、快捷, 投入小, 比较适合深圳地区的地层, 但要结合地层情况和周边环境条件, 采取不同的降水方式。
地铁隧道浅埋暗挖施工技术分析 第8篇
摘要：在我国地铁的建设过程之中，经常会用到浅埋暗挖法施工，其具有着施工难度小，独对地表场地占地少的特点，基于此，本文论述了在地铁车站之中如何应用浅埋暗挖法，并且不断促进其发展。
关键词：地铁隧道；浅埋暗挖；施工
引言
目前，我国各大城市都在大力发展地铁建设，地铁交通具有缓解交通拥堵、环保、安全、节能、运量大、准时等优点，地铁所到之处楼宇兴旺、经济繁荣。随着地铁建设的蓬勃发展，地铁施工技术也处于快速发展的阶段。在地铁施工中，若采用明挖大揭盖的方法，那么往往会对地面商业、交通造成了严重干扰，并会对环境造成破坏，而浅埋暗挖法以处理、加固软弱的地层为前提，在地下施行各种地下暗挖施工的方法，实践证明，施工效果较佳。
1、浅埋暗挖法施工技术概述
所谓浅埋暗挖技术也就是矿山法。在新奥法的基础上进行理论和原理的借鉴，再结合中国具体的工程条件，整合出一套较为完善的修建地铁隧道的理论以及操作方法。该方法和新奥法之间的区别主要在于，该方法更适用于开发城市的松散土介质围岩条件，隧道的直径要小于或者等于隧道埋深，在修建隧道的时候要采用较小的地表沉降。其有着突出的优势，就体现在不对城市交通产生影响，也不产生噪声和污染，且与各种尺寸与断面形式的隧道洞室相适合。可以边挖边浇注是浅埋暗挖技术的特点。
2、浅埋暗挖法工作原理分析
浅埋暗挖法工作原理是在新奥法原理基础上提出了新的信息化量测设计与施工理念，应用先柔后刚复合式衬砌新型支护结构，以全部承担基本荷载为基准设计初期支护，将二次模筑衬砌作为安全储备，前后两次支护共同承担特殊荷载。在实际施工中，须严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”十八字方针灵活运用这套工法。浅埋暗挖法常用在第四纪软弱地层的地下施工项目上，围岩本身欠缺稳固性，地表沉降极易导致围岩松散、变形。为避免此类现象出现，必须及时、适当地增加初期支护的刚度。在图1所示的特征曲线中，C点距离A点越近越好，距离越近，支护结构的承载力越强，可有效减少围岩的自承载。
图1围岩特征曲线和支护刚度曲线示意图
3、浅埋暗挖新技术在地铁隧道施工中的应用
3.1、施工方法
施工时应根据工程特点、围岩情况、环境要求以及本单位的技术水平等，选择适宜的开挖方法及掘进方式，必要时应通过试验段进行验证。施工中常用台阶法以及分部开挖法。山岭隧道常采用正台阶法；城市及附近地区的一般隧道采用上台阶分部开挖法或短台阶法；大断面的城市或山岭隧道采用中隔墙台阶法、单侧壁导坑法或双侧壁导坑法；城市地铁车站、地下停车场等多跨隧道多采用柱洞法、侧洞法或中洞法。浅埋隧道断面较大时不宜采用全断面开挖胧先采用掘进机或人工开挖。采用爆破开挖时应采用短进尺、弱爆破，必要时要对爆破振动进行监控爆破进尺一般不宜超过1.Om。
3.2、支护方式
施工时支护时间要尽可能提前皮护刚度也应适当加大，除必须选用适当的开挖方法、支护方式及施工工艺外还要对前方围岩条件进行改良及超前支护等，以控制地层沉降变形。支护设计分为三种：初期支护承受全部荷载二次支护（内层衬砌）仅作为安全储备。初期支护与二次支护共同承担荷载初期支护仅作为施工期间的临时支护，二次支护作为主要承载结构。施工时应将结构设计、施工方法及支护方式、辅助施工方法等进行综合研究并经试验段进行验证。在施工过程中根据量测数据不断进行改善。一般地质条件下，初期支护类型由喷、锚、钢架或格构架四种方式而组成不同的结构型式。
3.3、围堰导流
选用暗挖技术建设地铁隧道，既可以确保工程的顺利进行，也可以保证工程的质量，围堰导流就是其中的具体应用。由于该隧道工程受河水流的影响，在施工过程中需要先疏干上、下游围堰之间的存水，这样可以在一定程度上减少隧道拱顶土层的含水量，更加有助于施工，但是这里需要强调的是围堰导流的时间需要在特定的季节完成，最佳方案是在河流枯水期和暗挖隧道开挖前1个月左右施工，这样才可以确保围堰导流发挥其真正的功能，为地铁隧道建设的后期工作打下坚实基础。
双排小导管超前注浆加固在地铁隧道开挖到河道的加固段后，为了保证施工质量，在拱顶需要采用双排小导管超前注浆加固。超前下层小导管采用φ32的小导管，注浆也采用改性水玻璃浆液，至于超前上层小导管也与超前下层小导管相同，采用φ32的小导管，注浆采用超细水泥-水玻璃浆液，注浆加固固结范围外轮廓需要控制在2.0m左右，这样能够保证地铁隧道的安全。
合理控制回填注浆的压力在确定注浆材料后，便需要在一定压力下进行回填注浆，回填注浆需要克服管道阻力以及土体与初期支护之间的空隙阻力，如果注浆压力过大，很容易引起初期的支护变形。在回填注浆时常会采用注浆泵，注浆处的压力需要控制在0.3MPa ～ 0.4MPa，注意不能超过0.5MPa。
3.4、全断面帷幕注浆施工技术
注浆孔成孔。各注浆孔的长度、角度、精确位置可由设计来进行计算，施作注浆孔的顺序应为：先外后内、先上后下，一个注浆孔完成后，那么就要在第一时间内退出钻机，然后再安装注浆管，紧接着二次封闭工作面后再注浆。注浆。后退式分段注浆是最为常见的注浆方式，每完成一次退式分段注浆之前，都要填充加固所有注浆管。为了防止在注浆时出现隆起、裂纹，还应该封闭处理工作面（施行网喷混凝土）。
3.5、初次支衬回填注浆技术
因为混凝土自身质量与喷射混凝土密度所产生的影响，空洞可能于初次支衬与土体之间出现，地面沉降容易产生，从有效控制沉降的目的出发，就要进行灌浆钢管的预埋，梅花型要按照每道3～5 m设置在拱顶和拱脚的两侧。当仰拱成环之后，再开始背后回填灌浆，最好是选择水泥和水玻璃双液浆进行注浆液，可采用间歇式注浆来保证回填的密实度，同时，应交替进行注浆和静压。
3.6二衬施工技术分析
隧道的标准面的确定应采用定型的模板。要以直线段的施工进度和曲线段的半径影响为依据，按9 m+3 m的形式进行模板的设计，当于直线段开展衬砌施工之时，其长度控制在12 m，要进行曲线段施工时，施工应去掉3 m，而采用9 m的长度。其施工步骤具体是：基面处理——仰拱防水层施工——仰拱钢筋的绑扎——仰拱混凝土的浇筑——拱墙防水层的设计——拱墙防水层的绑扎——台车模板——拱部混凝土的浇筑；应用定型钢模板来进行混凝土浇筑仰拱，采用丝杠来连接中间，尽量达到净空。要以施工工序的相关要求为依据，可从两端一次向横通道方向开展二衬的施工，主要目的就是要保证正常开展运输和各个工序的施工。到最后，需要对防水层施工加以注意。应有一道防水层设置在初次支衬和二衬之间，一般應用的防水板应控制的厚度、长度和宽度分别为1.5 mm、3 m，和2 m。同时要把缓冲层留在防水板和初次支衬之间，无纺布要多使用。应于缓冲层做好一定数量暗钉圈的预设，以便能够焊接防水板。
4、结语
地铁作为城市中最为理想的交通方式，是未来城市交通的关键核心，其建设也是城市工程的重要项目。暗挖法技术的应用可以为环境复杂的地铁工程提供可行性，无论是地铁车站还是地下铁路隧道都可以采用暗挖法技术，这样既可以保证地铁施工的安全与质量，也可以控制施工的成本，这从经济角度来看具有积极意义。总之，在地下空间建设过程中，浅埋暗挖技术优势独特，并且与技术集合标准化设计和超前支护技术及新型防水技术有机结合，能够有利于施工质量的提高，也使地铁隧道施工安全有保障。
参考文献：
[1]王富强.城市地铁隧道浅埋暗挖法相关问题分析研究[D].北京交通大学，2010.
[2]郝忠院.地铁隧道浅埋暗挖法施工预加固技术及其应用研究[D].西安科技大学，2014.
