地铁区间非盾沟暗挖隧道设计的现状与思考

近年来随着国民经济的发展，交通及市政工程建设得到了迅速的发展。我国目前是世界上使用盾构数量最多、发展最快、未来需求最大的市场，已是世界上的隧道第一大国。地铁区间非盾沟暗挖隧道施工方法，已然成为了我国城市轨道交通建设重点采用的施工方法。因此，对于地铁区间非盾沟暗挖隧道的研究十分有必要。

随着我国城市轨道交通的快速发展，在我国各大城市陆续开始地铁建设，在地铁建设方面区间隧道的建设已经成为地铁工程中重点工程建设。区间隧道的安全无论是在建设施工还是在后期地铁运营都有着非常重要的意义。然而在各地的地铁建设中，非盾沟暗挖的区间隧道存在着诸多问题，不仅在施工方面，同时在设计中也存在一定的问题。最为明显的问题，在地铁的暗挖区间隧道的设计等方面，存在着没有明确的规范可以遵循，这就导致了前期的设计和后期的施工建设缺少明确的指导。此外，在对设计与施工工艺结合上也有着一定的偏差，以及因为设计的原因导致了暗挖引发了渗透等问题。

地铁区间非盾沟暗挖隧道设计存在的问题

没有明确的使用规范。在我国地铁建设仅有一套规范《地铁设计规范》。在前期的地铁设计过程中，设计人员还将广泛采纳《铁路隧道设计规范》、《铁路隧道锚喷构筑法指南》、《锚杆喷射混凝土技术规范》等。这就导致了规范的有效性和统一性，进一步造成了每一个设计人员采用不同的规范，对后期的地铁建设造成了一定的混乱[1-3]。详见如下几个问题：

在不同的规范中对铁路隧道建设和地铁暗挖隧道的建设有着较为明显的差异，尤其是在地表变形方面，二者有着不同的要求。在城市的地铁建设中，其隧道基本都是在城市地下，这就使得在地铁建设上对地表变形有着严格的要求，在设计中大多采用地面凸起低于10mm，下沉低于30mm。然而此要求，在各类规范中没有被提及。

防水方面的区别。在铁路建设中，对于防水的要求《铁路隧道设计规范》，其核心内容可以归纳为“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”。在地铁建设中，对于防水的要求《地铁设计规范》中，其核心内容为“以预防为主，因地制宜，综合治理”。对于地铁和铁路的隧道建设方面，防水问题上面体现了各自对于隧道建设要求的不同，符合各自特点。铁路隧道多出现在山区，对于防水多采用防排相结合的做法是既能满足防水要求，又能做到减少工程的成本的目的。对于地铁区间隧道的防水，主要考虑到地铁处于城市的地下，如果不能采取行之有效的措施，必然会对城市的地下水造成破坏，从而引起相应的灾害，影响广大市民的生活。

结构的耐久性方面。在地铁区间暗挖隧道和铁路隧道耐久性要求方面，各自对于建筑物的使用寿命要求均为100年，然而在规范中并未发现对于建成结构如何能满足100年的使用寿命的规范。仅仅是在《混凝土结构设计规范》中有对建筑结构需要满足100年使用寿命的规定。然而这些规定对于地铁区间暗挖隧道的耐用性要求方面，却无法满足其要求。究其原因，地铁区间非盾沟暗挖隧道施工以及隧道所处的环境，相比于一般建筑物所处的环境更为严苛，因此地铁区间非盾沟暗挖隧道须采用更为严格的标准。

设计与施工工艺的结合问题

对于隧道的工程设计人员而言需要意识到，在隧道的设计上不光是设计出隧道的施工的图纸，更为重要的是要确保设计的图纸与现场的施工相符，确保施工的安全、顺利的进行。在我国地铁区间非盾沟暗挖隧道的施工过程中都存在着高风险，因此要在确保设计与施工工艺相结合，确保施工人员的安全。当前我国的建筑设计人员在设计图纸往往脱离了施工地点的实际情况，这就导致了后期施工中施工人员安全性与地铁的安全。可见设计人员要对施工工艺有所了解。地铁区间非盾沟暗挖隧道在设计与施工方面存在着如下问题：设计的钢拱架或格栅钢架分段过长，在地下狭窄的施工空间中难于安装使用； 设计采用的格栅钢架的分段不合理， 无法与开挖步骤相配合，造成施工中无法及时安装而引发工程事故[4]。在地铁隧道大小断面变化处， 设计上缺乏适当的过渡断面，造成施工中无法施作设计的断面型式；如不考虑施工现场的实际情况，就会使得设计与施工脱节，更为严重的后果是给施工带安全隐患。

设计原因产生的暗挖隧道渗漏

在一般的地铁建设方面，区间非盾沟暗挖隧道在完工后一般都都会出现不同程度的渗漏现象。导致这样的原因的出现，主要是由以下两个方面造成的：1）在后期的施工建设方面所造成的。2）在最初的设计考虑不周所引起的。

在一般的铁路隧道的设计方面，设计人员一般都是套用之前已经定型的图纸。虽然套用定型的图纸对于设计人员快速的完成设计有一定的好处，但是这样的设计往往缺乏对施工实地的地质环境了解，就会造成设计过于想当然。近些年来，我国国内在铁路隧道建设方面出现了各式的问题，刨去施工等方面的问题，在最初的设计理念的缺乏是最主要的原因。目前国内的隧道设计还处于比较粗放的阶段，很少在具体设计之前对隧道穿过地层的应力状况进行实地分析，只是依据经验和有限的地质资料进行设计[5]。这就导致了所有的地铁暗挖隧道的设计都是一样的，最终出现了渗透漏水的现象。

对于隧道工程来说，它是典型的隐蔽工程，也就是说其质量的优劣只能在最后投入使用后才能体现，然而在工程投入使用后再发现问题为时已晚。所以在地铁区间非盾沟暗挖隧道的设计与施工阶段就需要通过以往经验和问题的总结，找出问题的症结，避免问题的出现，这对于整个工程的设计、施工都有着十分重要的意义。

（作者单位：广州地铁设计研究院有限公司西安分公司）