大断面复杂地质地铁暗挖车站建造施工技术分析

大断面复杂地质地铁暗挖车站建造施工
技术分析
摘要：XX市地铁1号线施工中，埋深达到15m以上，并且施工地质较为复杂，岩层风化严重，所以在项目实施中，设计应用大断面复杂地质暗挖施工方法。

在
该方法施工中，主要采用断裂带岩层注浆加固工艺、控制爆破技术进行车站开挖
施工，确保本次工艺实施良好，也保证了XX市地铁1号线施工建造质量良好。

关键词：大断面；复杂地质；地铁暗挖；车站建造
引言
地铁交通建设是现代交通工程的主要方向，节省了地上交通空间，避免了拥
堵问题，当前我国大中型城市都在大力开展地铁工程。

另外，地铁工程建设过程中，由于是地下项目，所以在进行施工中，不可避免地会受到地下环境影响，所
以在现代地铁项目施工过程中，遇到不同的地质条件以及地下环境，也应该采用
不同的技术，确保地铁工程高质量完成。

如，在本文研究的XX地铁1号施工过
程中，就遇到了大断面、复杂地质的施工情况，在该项目施工中，为了应对该地
质情况，针对地铁车站施工进行综合分析，设计了新式技术。

1工程情况及难点分析
本工程为XX市地铁1号线工程，是该市交通建设的重点工程项目。

在工程建设中，1号线工程A车站遇到复杂地质情况，具体为以下几点；
①A车站位置的埋深相对比较大，最深位置为15m。

另外，施工路段内的地面交通通行量较大，人口密度大，给施工造成一定的难度。

②A车站位置处进行地质调查过程中，发现车站的附近位于微风化花岗岩体中，部分区域内的车站拱部为强风化岩以及中风化岩，勘察显示，局部拱部距离强风化下压岩仅为2.5m。

③A车站进行开挖工艺施工过程中，车站的开挖断面跨度相对比较大，最大跨度已经达到了24m，施工中的风险相对比较高，所以本工程需要对工艺进行加固，同时在本工程施工中，设计还需对工艺进行创新，提升施工质量。

2工程技术方案确定
XX市地铁工程建设过程中，为了应对本工程遇到的大跨度，施工地质复杂的问题，在施工中对工艺进行创新，也对工艺进行创新，以下是对工艺创新要点进行总结；
（1）采用断裂带注浆加固技术
本次A车站地质调查实施中，发现附近地质大部分为第四系不发育填土，厚度达到2m以上，同时区域内地岩层大部分为花岗岩岩层，所以借助花岗岩的硬度使区域内的围岩相对比价稳定。

但是，部分区域内也存在断裂现象，断裂带现象的结构稳定度不足，容易早造成施工坍塌现象，所以在本工程方案设计中，设计断裂带注浆加固技术，针对断裂带进行注浆施工，从而提升断裂带的稳定性。

①本次断裂带注浆工艺实施中，设计地表+洞内注的双向加固方案，同时在进行注浆施工中，针对断裂带岩层厚度小、围岩稳定性相对比较差的位置进行注浆施工，减少围岩坍塌概率。

②注浆加固中采用地表和洞内的双向加固方法，从内部和外部进行加固，实现了加固效果升级。

（2）暗挖爆破控制技术应用
本次项目施工方案研究中，发现施工中的大部分底层岩层为花岗岩层，岩石硬度相对比较大，同时车站的埋深在16-27m之间，地上通行相对比较复杂，所以采用常规的钻爆施工，容易造成不良影响，所以在车站施工中，针对爆破工艺进行了创新。

本次暗挖爆破工艺实施中，设计双楔形掏槽，才该类型爆破槽、能够控制爆破真素，也能够减少爆破的范围影响，提升了暗挖爆破施工效果，提升了施工质量。

3大断面复杂地质地铁暗挖车站施工技术应用
XX地铁A车站施工中，遇到了大断面复杂地质情况，施工前根据地质调查设计了断裂带注浆工艺以及暗挖爆破控制技术，以保证车站施工良好，以下是对两项技术的工艺要点进行总结。

3.1断裂带注浆工艺实施要点
3.1.1 断裂带注浆地质调查
工艺实施前最好断裂带的地质复查，整个断裂带主要分为两个断层，本工程分别极为1号断层和2号断层。

根据地质调查显示，1号断层的跨度达到123m、2号断层的长度为36m、并且在断层调查中，发现断裂带遇到不同程度的腐蚀作用，定位为中等腐蚀作用，该种情况给施工造成了难度，腐蚀作用也给断裂带稳定造成影响。

3.1.2 工艺参数设计
①在本工程地表注浆实施中，采用袖阀管注浆工艺。

②1号断层践行注浆古城中，采用全断面帷幕注浆工艺，受 1号断裂带影响
区域，共 123m 加固段，注 16m，挖 13m，预留 4m 止浆墙。

同时，设置厚度为5m的加固圈。

③2号断层践行注浆古城中，采用半断面帷幕注浆工艺，受 2号断裂带影响
区域，共 36m 加固段，注 16m，挖 13m，预留 4m 止浆墙。

同时，设置厚度为3m的加固圈。

3.1.3 工艺要点分析
①地表注浆过程中，要求采用诱导劈裂注浆工艺，防止注浆中出现地表隆起超过月设定值，采用钻孔诱导注浆工艺，在进行注浆的同时，控制注浆量，防止注浆量过大造成地表形变。

②采用分段注浆工艺控制。

断裂层注浆，遇到软弱地层问题。

容易造成注浆效果差，土层稳定性不足的问题，所以采用分层注浆方法，在对不同的层级进行施工中，也可以完成注浆工艺调整。

③深部区域的有效注浆。

针对围岩不同深度段的注浆加固要求，通过定域注浆管可实现浆液在初凝时间内进入深部薄弱区，该工艺可以控制深部注浆浆液扩散范围、扩散距离及浆液凝胶时间，达到较好的扩散加固效果。

3.2爆破控制施工要点分析
本次工程实施中，为了防止地下爆破对上层交通以及工程的影响，也采用了爆破控制技术，以下是对其技术的要点进行有效把控。

3.2.1 爆破风险预测
本次爆破施工中，针对爆破风险进行有效的预测，提升风险控制效果。

在本车站进行施工中，围岩等级为2级、同时按照人群通行量和通行速度，可以完成爆破风险的有效预测，要求爆破振速应该控制在 0.3cm/s 以内，下穿（埋深22m）要求爆破振速控制在 0.4cm/s 以内。

由此可见，本次工程施工中，隧道施工风险相对比较高，施工难度也比较大[1]。

3.2.2 爆破技术控制要点
①本次隧道施工中，设计孔外延迟爆破施工技术，水压爆破组合爆破方式也比较强烈，并且在进行施工中，还需要落实好各项爆破控制措施，在项目施工中，设置2单元2次爆破方式。

②爆破工艺控制过程中，采用双楔形掏槽形式，设置大掏槽和小掏槽两种爆破眼，其中小掏槽眼长度设置为2/3大掏槽眼长度，大掏槽实施过程中，炸药应
用量应该为小掏槽眼的量，并且在进行爆破中，要求做好人员的安全教育，防止爆破中出现人员受伤等问题[2]。

4 XX地铁车站项目工程技术的应用效果分析
XX地铁车站项目实施中，采用了爆破控制技术以及断裂带注浆工艺，来实现车站的良好施工，通过本次项目始终，确定了良好的施工效果。

①在进行注浆工艺实施中，采用地表+洞内双向施工工艺，通过该工艺的有效应用，平衡了地表工期和地下工期，减少了将近12天施工时间，有效节约了施工成本。

②在本次施工中，采用控制爆破技术，比传统爆破开挖工艺多开将近20cm 距离，爆破炸药量减少170kg、混凝土施工量耗费减少1/10。

同时施工中未出现安全问题，顺利完成，提升施工质量[3]。

5结束语
本文以XX地铁A车站工程为例，总结大断面复杂地质地铁暗挖车站建造施工技术的应用要点，希望能够为后续各个城市的地铁交通建设有所帮助。

参考文献
1.
国义庆. 大断面复杂地质地铁暗挖车站建造施工技术研究[J]. 中华建设，2020(31):2-2
2.
杨金尤，王洪磊，李振文，等. 城市超浅埋超大断面地铁车站暗挖施工关键技术研究[J]. 安徽建筑， 2020, 27(5):2-2
3.
王海良. 特大断面地铁车站变截面出暗挖施工技术[J]. 写真地理，
2020(3):2-2。