地铁隧道土方开挖施工中浅埋暗挖法技术的探讨

（浙江省大成建设集团有限公司 浙江杭州 310012）

摘 要：伴随着城市的日益发展，城市交通建设成为了一个越来越受关注的话题。在公用地下工程中，由于在实际施工过程中往往会遭受障碍物及其他不利因素的影响，极大地降低了施工效率。在这样的形势之下，浅埋暗挖法施工技术随之产生了。此项技术的产生，不仅大大降低了障碍物及其它因素给施工造成的影响，还具有无污染、无噪声，对城市正常交通影响较小等先天优势。下文中将会以某城市的地铁1号线02合同段的暗挖区间隧道施工为例，通过多方面的研究与分析来对该项施工技术进行深入探讨，从上下台阶环形开挖预留核心土法、CRD法的相关工艺和施工方法等方面来进行详细介绍。

关键词：浅埋暗挖法；优势；地铁隧道；土方开挖；台阶法；CRD法

0 引言

相对于现代化的地铁隧道建设来说，那些较为传统的地铁隧道，在进行施工过程之中会存在严重扰乱城市交通，给周边环境产生极为不利的影响等不足。除此之外，传统地铁隧道在实际施工过程中还面临着工程投入较大，破坏城市正常的管线分布等问题。在传统地铁隧道施工时，需要大量的机械施工，这也是施工过程中不可忽视的一大难题。据有关资料显示，浅埋暗挖法主要所指的就是一种在非常接近于地表的位置进行暗挖的施工方式。

1 浅埋地下工程的基本含义

1.1 浅埋隧道的主要概念

①铁路隧道。Ⅵ级围岩的厚度为35～40m，Ⅴ级围岩的厚度为18～25m，Ⅳ级围岩的厚度为10～14m，Ⅲ级围岩的厚度为5～7m，为浅埋隧道。

②城市地铁。通常情况下将覆跨比H/D位于0.6～1.5m这一范围内的称之为浅埋，位于0.6m以下的称之为超浅埋。

1.2 浅埋隧道的主要特征

浅埋隧道最为重要的特征就是埋深浅。在进行地铁隧道的施工过程中，很容易造成地层的损耗，给施工场地周边的环境产生不利影响也是在所难免的。由于以上原因，在实际施工中便需要在合理方位内提升其开挖、支护、衬砌、排水、注浆等等工作的标准，确保整个工程的万无一失。

1.3 浅埋地下工程的建设方案

现阶段我国在这一领域主要采用的方案包括：盾构法、盖挖法、明挖法和浅埋暗挖法。在表1中，主要包含的是 “场地占用情况、断面、深度”等三个不同难度系数的表述，并最终对每一种施工方案的还出和坏处都进行了仔细分析归纳。

2 浅埋暗挖法的原理及其特征

浅埋暗挖法作为一种新兴的地铁隧道建造方案，其自身具备许多特征。在施工时，它往往会采取相关的加固技术来达到增强围岩稳固性的目的。其最为主要的工作原理就是M可能依靠围岩自身的承载力来对已经挖掘好的隧道进行一定的支撑工作，并最终建立起一套较为完善且安全的联合支护体系。在施工时，一定要贯彻落实 “管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的工作理念，争取工程施工的万无一失。

第四纪软弱地层的地下施工中会首先考虑使用浅埋暗挖法来进行，此种方法不仅适合施工的实际情况，还能够尽可能的弥补围岩自身稳固性不足的缺点，地表沉降很有可能直接迫使围岩松散、变形。这样以来很有可能导致施工受阻，因此在施工过程中，为了尽可能减少上述问题的产生，就必须要在第一时间并且按照科学有效的方法来增加初期支护的刚度，确保施工安全，保障施工进度。在如图1所示的特征曲线中，C点与A点之间的距离约大，所达到的效果也就越好。此外，两者之间的距离越小，支护结构的承载力越强。

3 浅埋暗挖法的主要施工方式

在本文中主要通过对某市地铁1号线02合同的具体施工进行分析，从多个方面对土方施工台阶法和CRD法的施工方法、施工工艺进行分析。

4 工程概况

在本文所使用的实例中，其自身的区间隧道右线长为511.1m，左线长为511.101m，共计已经达到了1022.201m。其顶部的覆土厚度通常控制在9.4m～10.6m这一范围内。区间所处的地层成分是以粉土层为主的，其自身含有少量的粉砂。区间的左右线间距通常控制在13m～13.4m范围内。根据有关的施工数据显示，该区间隧道最大纵坡达到了4.17‰，最小纵坡2.0‰，其竖曲线半径的最小值达到了3000m。

5 台阶法的施工

在现代地铁隧道施工过程中，最为常见的施工方式叫做台阶法。与此同时，它还以现阶段最为基础、应用也最为广泛的方法，其与施工方法都或多或少的与之存在联系，有的甚至要以之为基础才能够得以实现。如果在施工中发现开挖断面较高，则能够采取多台阶施工，并且需要将各个层面的台阶高度控制在3m～5m范围内。在对台阶法进行归类时，往往会根据其台阶的长度将其划分为下列几类：

长台阶：长台阶可以大大提升掌子面的稳定性，但是在施工过程中长台阶还存在着干扰过大的弊端；上台阶上设备、材料相比于其他施工方式来讲存在着极大地困难；上台阶在向下台阶出碴时也会受到极大地限制；很难第一时间封闭成环，因此该方法通常情况下不会是工程施工的首要选择。

阶：阶是一种介于上台阶与短台阶之间的一种施工方式，因为上台阶的距离并不是像长台阶那样距离很长，所以说施工时喷砼和注浆设备依旧能够放在下台阶位置上。

短台阶：在土质隧道中上台阶没有配置大型设备的必要，下半段可以在6～10m的范围内封闭成环，还可以确保围岩能够在稳定的环境下进行挖掘，因此该种台阶长度在城市地铁的第四系地层中获得了广泛应用。

微台阶：当施工要求达到掌子面开挖标准的条件之下再下进行选择，通常情况下设置为3～4m。在采用反向挖掘机进行挖装碴工作时，上台阶中除了很少一部分都能够采用该机进行挖、装工作，如此以来能够有效提升施工速度。

在此项工程中所使用的方法为台阶法，详细的工艺流程见图4、图5。

其最为主要的施工方案如图6所示。

6 CRD法

通常所说的CRD主要指的就是英文短语“Center Cross Diaphragm”的缩写，它的主要含义就是交叉中隔墙法。

CRD法在实际施工过程中会被划分成包含：左右分块、上下分台几个部分，分别施工。这样以来，不仅能够大大降低施工难度，还能够有效增加施工效率。所谓的CRD法模筑砼施工方案通俗来说就是，提前采取支承替换法来制作底板，把中壁分段拆除，为其配备相关的防水板以及施工底板之后，再用支撑对其中壁进行恢复，到了施工的最后再把中壁即临时仰拱按段按顺序进行拆除。如此以来，不但可以大大提升支护体系的安全系数，最大程度的对地表沉降量进行有效掌控，与此同时还能够尽可能降低在施工过程中产生事故的概率。

7 总结

浅埋暗挖法在现代地铁隧道施工过程中起着十分重要的作用和意义，它是喷锚暗挖法隧道施工的一个重要分支。将其与新奥法进行比对后不难发现，该方式在设计时并没有将围岩的自承能力考虑进去，过多的注重地层的预支护以及预加固环节，所以说此方式的适用环境就有了更多地要求。通过对本文实例进行仔细分析与多次研究后，对浅埋暗挖法台阶法、CRD法施工工艺和施工方法有了更为深入的了解和认识，为今后我国在该领域的工作积累了重要经验。

参考文献：

[1] 崔凤.地铁区间浅埋暗挖施工对周边建筑安全的影响研究[J]. 建筑技术. 2017（03）

[2] 于宏启.地铁浅埋暗挖法施工质量控制[J]. 科技展望. 2017（09）

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[4] 杨冰.地铁浅埋暗挖法施工技术[J]. 城市建设理论研究（电子版）. 2016（24）