地铁复杂地质条件的施工技术

摘要：随着经济的快速发展，城市进入了快速的发展进程中，部分城市为了自身的发展及交通运输的需要，开始进行地铁建设。地铁的施工对地质条件的要求很大，因此在不同的地质下，运用的施工技术特点也不同，所以为了地铁工程建设的顺利进行，在不同的地质条件下，如软弱土质、流沙等复杂的地质条件下对地铁的施工技术提出了更高的挑战，需要对施工技术进入深入的研究，有针对性的选择适宜地质特点的施工技术。本文主要阐述了复杂地质条件下地铁工程建设概况，并对复杂地质条件下地铁的施工技术进行了探讨。

关键词：地铁；复杂地质条件；施工技术

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

引言

在地铁的修建过程中，地质条件有好有坏，所以对地铁的修建技术要求越来越高。通常对于一些较复杂的地质条件，会根据实际情况所需，采取不同的施工技术来完成施工，如盾构法、浅埋暗挖法及混合法等施工技术，这些方法在复杂地质条件下的应用，从而完成地铁施工的顺利进行，同时也在一定程度上完善了我国在复杂地质条件下的施工技术水平。

1.复杂地质条件下地铁工程建设概况

随着我国在地铁施工方面的不断发展，已由初期的明挖法发展成为目前的明挖法、暗挖法、浅埋暗挖法、盾构法及矿山法等多种施工技术并存的地铁施工技术体系。目前的地铁修建已不局限于小范围内的施工，而是随着社会的快速发展，地铁的修建范围也在不断的扩大，范围的扩大就会在施工中遇到不同的地质条件，在复杂的地质条件下施工的可能性就会增加，一般情况下复杂的地质条件包括松散土质、较软弱、断面不变及富含流沙等区域。在这些复杂的地质条件下进行地铁施工，属于高难度的施工，会根据土质的特点采取不同的施工技术，通过多年的地铁施工技术的研究和发展使我国在复杂地质条件下结合多种施工技术的特点，来完成复杂地质条件下的施工，不仅有利的推动了我国在复杂地质条件下的施工技术，还带动了地铁业的发展进程。

2.复杂地质条件下地铁的施工技术

在复杂地质条件下进行地铁施工，大致可分为地铁隧道的施工技术、地铁车站的施工技术以及地铁修建过程中的其他辅助施工技术，其中地铁隧道的施工和地铁车站的施工技术方法相差不多。这几种施工技术分别适用于不同的复杂地质条件下，都各有其独特的地方，在适宜的地质条件下都能取得施工的顺利进行及施工质量的保证。

2.1复杂地质条件下地铁隧道的施工技术

在传统的地铁修建中，通常采用明挖法来进行施工，这种方法只适用无人无交通及管道线路少的地方，但在现在社会发展较快，在城市中很少有适宜明挖法的地方进行施工，目前我国的地铁施工中通常采用浅埋暗挖法和盾构法二种方法来进行地铁的施工，这二种方法不仅减少了对周围环境及人群的影响，同时还能适应不同的复杂地质条件，因此这两种方法在目前的地铁施工中被广泛的应用。

2.1.1浅埋暗挖施工技术

浅埋暗挖法适用于城市地铁隧道修建时，松散土介质围岩的施工环境下，隧道直径大于等于隧道深埋的地质条件下，并且能够在施工过程中灵活运用。由于在进行地铁隧道修建时，利用土层在开挖过程中短时间的自稳能力，适时适当的对其采取支护措施，从而形成密贴型薄壁支护结构的不开槽施工技术方法，与此同时浅埋暗挖施工方法还建立了属于自身的应力监测系统，并有效的将劈裂注浆法应用到施工过程中，从而在地铁隧道施工中被广泛应用。

2.1.2盾构施工技术

盾构施工是一种既能支撑地面土层压力，又能实现在地层中推进的钢筒结构。盾构施工方法适用于既有坚硬岩石又有软弱土质、富含流沙或断裂等复杂地质的地铁隧道修建中。首先在进行盾构施工前，修建一座竖井，然后再竖井内安装盾构机；其次是在盾构机地层中每推进一环距离，就立即的在盾尾的支护下安装一环管片，同时向一环衬砌的空隙中压注水泥砂浆；最后盾构的再次推进由一环衬砌来承担土压力，并将挖出的土体通过竖井运送出来。盾构施工技术也分为：

①土压平衡盾构施工技术

土压平衡盾构的前端设有一个全断面大刀盘，切削刀盘后是密封舱，在密封舱的下部装置长筒形螺旋输送机，输送机一头设有出入口。所谓土压平衡就是刀盘切削下来的土体和泥水充满密封舱，具有适当压力，与开挖面保持土体的相对平衡。在复杂地质下，此方法掘进速度较慢，但安全、稳定。

②泥水平衡盾构施工技术

泥水平衡盾构的特点是: 在盾构正面与支承环前面装置隔板的密封舱中，由有适当压力的泥浆来支撑开挖面，并由安装在正面的大刀盘切削土体，进土与泥水混合成泥浆后，通过泥浆泵和管道输送到隧道外的地面，由泥浆分离设备除掉土砂后， 再通过管道把合格的泥浆送到工作面。反复循环地切割地层、推进并安装管片以形成隧道结构，这种开挖方式适用于多种复杂的地层，特别是地下水位较高的复杂地层。泥水盾构对地层扰动最小，地面沉降小，但盾构及与其配套的泥浆制造、分离设备造价高、占地面积大。

2.1.3钻爆施工方法

钻爆法主要适用于施工区域处于坚硬岩石地层的地质条件下，进行对地铁隧道钻爆开挖及喷锚支护的施工，钻爆法首先可依据具体的施工环境，采取管棚、钢架等支护手段，其次是对要修建隧道区域进行钻爆，然后运出钻爆的土石，进行喷锚支护、灌注衬砌的施工。

2.1.4混合施工方法

混合施工方法，即根据地铁隧道修建的具体情况，在复杂地质条件下施工过程中采用两种或两种以上的施工技术方法。此种施工技术方法能够有效灵活的应用在地铁隧道的修建中，例如盾构法与暗挖法的有效结合、浅埋暗挖法与明挖法的有效结合等。

2.2复杂地质条件下地铁车站的施工技术方法

在复杂的地质条件下，地铁车站的施工通常采用人工挖孔桩护壁的施工技术。采用人工形式挖孔桩不但施工方便、不需要大型机械的进入，而且进行人工挖桩可直接明确的检查桩的外形尺寸，并了解持力层的情况，从而保证桩受力性能的可靠度，进而保证整个地铁施工的安全性和可靠性。

2.3复杂地质条件下地铁修建的辅助施工技术方法

2.3.1降水施工技术

目前采用的降水方法主要有表面排水和井点降水，近来又发展了水平井降水。地下空间降水主要采取的降水施工技术有: 表面排水法、轻型井点法、喷射井点法、深井泵井点法、渗井井点法、电渗井点法及水平井降水法等。

2.3.2注浆技术

注浆主要用于结构止水或加固地层，注浆方式一般有软土分层注浆、小导管注浆、帷幕注浆等。一般的注浆材料有普通水泥、超细水泥、水泥水玻璃、改性水玻璃、化学浆等。注浆作业可概括为充填或裂隙注浆、渗透注浆、压密注浆和劈裂注浆四类。根据注浆材料的不同，又可分为单液注浆和双液注浆。

2.3.3高压旋喷注浆技术

高压旋喷主要用于地层加固，如: 盾构法隧道的始发和到达端头常用高压旋喷注浆加固; 还有地铁隧道的联络通道施工时也常用此法来加固地层。近年来，也开发了在隧道内施作的水平旋喷注浆加固技术。

结束语

随着我国的地铁建设的快速发展，传统的施工技术已无法适应社会发展的需求，地铁建设范围的增加，对施工技术提出了更高的要求，特别是针对复杂地质条件下，应该在施工中不断的总结经验，并进行深入的研究，从而研发出更实用的施工技术，形成一套完整的地铁施工技术体系，从而促进我国地铁建设的快速发展。

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