盾构法施工技术在城市地铁用的应用

盾构法施工技术在城市地铁用的应用
摘要：随着城市的发展，交通压力越来越大，为了改善交通压力城市轨道建设
得到了大力发展，在城市中地铁工程在不断的建设。

在地铁工程施工的过程中，
如何保证安全、快速和高质量成为了对施工技术的要求，施工中使用盾构法施工
技术是地铁施工中主要的施工方法。

本文以某城市的地铁为实践依据，比对几种
技术的在地铁施工中的情况，盾构法施工不仅大大提高了施工速度、质量的同时
还很好地控制造价成本。

关键词：地铁施工；盾构法；施工技术
现在地铁建设速度也是非常快的，很多的大城市为了解决城市交通问题将地
铁建设作为了规划的重要内容。

为了保证地铁工程建设，选择合理的施工方法是
非常重要的，在不断的建设中，盾构法施工是效果非常好的施工技术，在很多的
施工中都得到了应用。

1、工程概况
地铁在秋涛路站～城站站区间（里程为K10+765～K11+042处）要下穿杭州市城站火车站约277m范围内各种铁路设施，包括铁路栈桥（贴沙河）、铁路股道、站台、高架候车室、铁道综合大楼等。

在进行地铁建设的时候，隧道建设是非常
重要的，下面通过几种技术的对比，综合各方面效益，本工程最终选择了盾构法。

2、地铁隧道建设的几种技术比较
2.1暗挖法施工
暗挖法是按照新奥法的原理进行设计和施工的方法。

新奥法的原理可以概括为：保持岩石原有的性能,充分发挥岩体承载作用,采用锚喷支护控制围岩变形,根
据实际情况分析确定最终支护, 支护越适时越好。

最重要的是设计人员、施工人
员和监测人员互通情况, 及时采取适当的措施。

其中, 最主要的是必须掌握被称为
新奥法三大支柱的锚杆支护、喷混凝土支护和现场量测技术。

然而若在实施过程
由于预裂、光爆、锚喷技术不过硬, 监测预测不完善,就会在施工过程中出现诸如
坍方、初期支护变形等一些问题。

暗挖法是在地层下面进行施工的方法,它适用于铁路、公路和水下隧道,也适合
于城市中不能用明挖等其他方法施工的地下工程。

暗挖法的优点是对人们生活干
扰少, 但技术要求高,造价较高, 同时施工中存在不安全因素。

2.2盖挖法施工
盖挖法先施工边墙,可采用连续墙,也可采用混凝土灌注桩。

混凝土灌注桩可用
机械和人工成桩为提高承载能力可用扩底灌注桩或十字基础桩,利用钢管桩可以减
小桩的直径。

采用混凝土灌注桩时在板的位置预灌砂层, 当挖土挖到板的部位后
清除砂子, 穿钢筋、施作板桩结合部位。

盖挖逆作法施工, 即在桩、盖板保护下逐
层开挖土方, 施做结构,直到底层。

但也有的盖挖顺做法是在桩、盖板保护下,开挖
土方到底后, 打垫层做防水等, 按一般结构施工顺序施工。

该种方法使用比较局限，设计以连续墙、混凝土灌注桩做为边坡支护结构,然后施作盖板, 形成框架结构后, 在其保护下开挖土方, 并完成结构施工。

盖挖法是一种快速、经济、安全的施工
方法,对人们生活干扰少, 采取措施后可以做到基本不影响交通, 较暗挖法要经济。

盖挖法比较合适地铁车站的施工方法。

2.3新奥法施工
新奥法（NATM）是新奥地利隧道施工方法的简称, 在我国常把新奥法称为“锚
喷构筑法”。

新奥法广泛应用于山岭隧道、城市地铁、地下贮库、地下厂房、矿山
巷道等地下工程。

当前,世界范围内应用新奥法设计与施工城市地铁工程取得了相当大的发展。

但是，使用此方法进行施工时，对于岩石地层，可采用分步或全断面一次开挖，锚喷支护和锚喷支护复合衬砌，必要时可做二次衬砌；对于土质地层，一般需对地层进行加固后再开挖支护、衬砌，在有地下水的条件下必须降水后方可施工。

2.4盾构法施工
盾构施工方法的工作原理是利用盾构机进行施工，在施工中，盾构机的盾构钢壳可以进行支护，在这种情况下可以进行开挖施工，这样不但可以保证施工的安全性，同时在开挖掘进的过程中，盾构机的尾部可以不断的进行注浆施工，这样可以保证围岩的稳定性。

盾构机是盾构施工中主要的工具，在施工中是非常关键的，主要由三个方面组成，主要有稳定开挖面、挖掘排土和补砌注浆。

盾构施工技术能保证完成几十厘米至 10多米的各种直径的地铁、铁路、公路隧道及水工隧洞的施工,还能使用双联、三联、四联盾构完成地铁车站等大型地下工程的施工。

在各种地质和水文地质条件下可应用不同构造的盾构,在含水不稳定地层中更适合采用盾构施工。

盾构施工安全、快速, 其施工进度约为 10 m /d。

综合本工程的各方面因素，在地铁隧道建设中采用了盾构法施工。

地铁在秋涛路站～城站站区间（里程为K10+765～K11+042处）要下穿杭州市城站火车站进行实时监测。

3、盾构下穿实时监测
盾构下穿出站地道、铁路股道及高架候车室时的监测有两个方面：
3.1国铁路基监测
国铁路基监测主要有四个方面：
①路基位移沉降监测，沉降观测采用S1型水准仪以国家二级精度要求的几何水准测量高程，观测误差不低于1毫米，并定期校正基点高程。

②管线监测，管线监测点布置形式为直接测点和间接测点相结合，穿越区范围内管线测点原则上间隔5m布置。

③铁轨面及电化立柱监测，轨面与电化立柱间的不均匀沉降，每二小时观测一次，并记录并需要电化立柱倾斜量观测
④国铁轨道动、静态观测，线路静动态几何尺寸容许偏差按《铁路线路维修规则》执行。

3.2盾构隧道监测
在铁路正线、到发线、存车线下各选取一个隧道断面，作为隧道应力、应变测试断面，以长期监测列车对地铁隧道的影响以及隧道受力变化情况。

隧道测点布置及数量
通过隧道拱顶下沉、周边收敛、钢格栅应力及地表下沉、地面建筑物得沉降倾斜、地下线管变形等项目监测，同时监测围岩变化状态，了解支护受力情况，确保施工安全，掌握围岩变化规律，及时确认或修改支护设计参数及施工顺序。

提供支护最终稳定信息。

在本项目施工一切正常运转。

4、结语
不断研究和发展新的施工技术,以满足城市地下工程建设进一步发展的需要。

通常在地面条件允许的情况下，地铁区间隧道宜采用明挖法，但对社会环境影响很大，仅适合在无人、无交通、管线较少之地应用。

现在多采用盾构法是一种适合不同断面、造价偏低、灵活多变的施工方法；盾构法在较软弱、富含流砂之地、断面不变的区间应用，设备一次性投入大，但施工速度快，是今后应推广的施工方法。

参考文献：
[1]刘建航, 侯学渊. 盾构法隧道[M ] . 中国铁道出版社.
[2]王毅才. 隧道工程 [M ].北京：人民出版社, 2002
[3]李晓红.隧道新奥法及其测量技术 [M ]. 北京：科学出版社, 2002- 11。