1、地铁施工技术的发展及展望摘要：随着城市建设的快速发展，人们越来越重视地铁的安全与质量，这对地铁的施工技术提出了更高的要求。本文对地铁施工技术的发展及展望进行了分析探讨。 关键词：地铁工程；施工技术；浅埋暗挖；盾构法 中图分类号：TU74 文献标识码： A 文章编号： 引言 随着我国城市交通建设的飞速发展,地铁地下工程应用领域不断扩大。地铁具有高效、节能、环保、运量大、速度快、安全性好、占用城市道路面积少、防空好等优点，对解决城市交通堵塞，改变城市布局，实现城市环境和交通综合治理，引导城市走可持续发展之路起到了很大的作用。 随着经济的发展，地铁必将有着越来越广阔的发展空间。但是，地铁工程的造价也
2、是十分昂贵的，一般在 5 亿元/千米左右，这与地铁施工工艺和方法是密切关联的，在一定程度上也制约了地铁建设的进程。 一、地铁工程的特点以及难点分析 地铁的选线工作部分是位于城市道路的下方，这样的话施工的场地资源就相对比较急缺，需要提前进行计划和交通的疏导工作以及污水、雨水、自来水、煤气、电信电缆等的排查和迁移工作。如果处理不当的话就容易形成堵塞、突水、管线断裂以及爆炸等的严重事故，导致城市区域管网运作瘫痪，甚至影响地铁基坑施工安全。地铁的施工现场周围由于其本身的管线比较多，而且也有比较多的公共设施，其中包含了很多的高楼、人行天桥、文物古迹等，这就比较容易造成一定的破坏。地铁往往都是坐落在城区内
3、，所以，往往就会使得人工的杂填土比较厚，土体多次的搅动就使得其本身的稳定性比较差，而由于其本身的施工工期往往都会比较紧，降水的周期比较短，周边的建筑物比较密集，降水井的位置就会比较难于控制，在施工的过程中就会比较难于做到无水的作业，比较容易造成周边建筑物沉降、路面塌陷、基坑围护变形等现象。地铁的施工往往是在市区比较繁华的地段，这样的工程往往是与人民的日常生活息息相关的，受到了社会上的高度的关注，这样的话只有掌握了工程的特点和难点，才能够有效的做到有的放矢，进一步的对风险进行控制。 二、地铁施工技术分析 1、浅埋暗挖法 （1）大管棚超前支护的施工方法，在开挖地铁隧道的轮廓的边上进行的一种施工方式
4、，在钻孔的时候按照特定的外插角度沿着洞轴进行施工，要控制好间距，在钢管的选择上要根据实际的情况来选择，通常情况下采用惯性矩比较大的钢管更有利于施工的安全性，钢管安装好之后就可以进行注浆的固结支护。采用这种施工方式不会破坏地下的各种管道设置，同时可以较好地控制在地铁工程的开挖过程中对地表的影响力和位移的程度，这样就可以提高工程的施工质量。具体的施工过程首先是要实行管棚注浆，在拱顶的位置处形成一个加固的保护环，然后沿着隧道开挖轮廓的周边进行超前管的支护工作，那么可以减轻隧道支护上部的承受力，同时还可以提高施工的质量。 （2）实施全面的帷幕注浆施工工艺，首先是要进行注浆孔的成孔工作，其注浆的精确位置
5、要提前计算好，每一个注浆孔的长度和角度也要准确地计算出来，注浆的顺序是从上到下，先进行外部的注浆然后再进行内部的注浆，当完成一个注浆孔的工作之后就要及时将钻机退出来，为下一次注浆做好准备，同时要安装好注浆管，所有的注浆工作都进行完毕之后，将所有的工作面都封闭好，之后还要进行二次注浆。在注浆的过程中通常使用的方法是分段式注浆，方向是向后的，在对每一根管进行后退式注浆以后还要将注浆管全部都填充好，采取进一步的加固措施。最后要对工作面采取网喷混凝土的施工方式，以保证注浆的时候不会出现任何的裂纹或者是隆起的现象。 2、盾构法 （1）压缩空气式盾构 压缩空气式盾构是 Greatbhad 在 1886 年
6、首次引用了这种工法。该工法中为了防止地下水的侵入，合理的利用了压缩空气。在游离水体下或地下水位下运作是它的主要优势。利用压缩空气来平衡水压和土压是其工作原理。传统的压缩空气式盾构要求一个相对较大的工作腔，这个工作腔要封闭隧道工作面和止水隧道。本身还有一个局限性，那就是工作人员会长期处于压缩空气下, 会影响隧道的掘进和衬砌。用无压工作腔及全断面开挖的压缩空气式盾构和带有无压工作腔及部分断面开挖的压缩空气式盾构等就可以很好的解决这个问题。 （2）土压平衡式盾构 土压平衡式盾构是在 20 世纪 70 年代由日本开始开发的。在隧道挖掘的过程中可以改变原来需要支撑介质的形式，支撑介质可以直接由切割轮挖出
7、的材料来充当。具体的方法是：地层在被旋转的刀盘开挖时产生的渣料就通过切割轮的开口填入开挖腔。接下来渣料和塑性土浆在开挖腔内混合在一起。土浆上有压力仓壁产生的推力。达到平衡的标准是开挖腔内的土浆不能被当地的土和水压固化。如果超过平衡的话，在工作面的地层将会进一步的固化土浆。与泥浆式盾构相比优点在于:无分离设备在淤泥或粘土地层中使用,覆盖层浅时无贯穿浆化的支撑泥浆泄露的危险。 （3）泥浆式盾构 泥浆式盾构是 1912 年由 Grauel 首次建造的。这种方法适用的范围相对来说较广，该法可以适用于稳定的地层中，适合各种松散地层,有无地下水都不会造成影响。使用该法时主要由泥浆支护隧道工作面，隧道工作面
8、前封闭的开挖腔内注入泥浆液，,悬浮液受到压力后进入地层之后把地层封闭起来形成滤饼，并在开挖腔内平衡水压和土压。运输的介质在这个时候就同时成了前面用作支护的液体。支护液体与开挖的地层在开挖腔中完全的混合，然后有泵把悬浮液的混合物送到地面。分离的过程由在地面的分离场来完成。 三、地铁施工技术发展展望 我国已有近 40 年的地铁修建史，尤其是近十多年来的快速发展，丰富和创新了我国地铁规划、设计、施工、管理运用、防灾救灾设备维修的技术方法。由于我国地域广大、地质情况多样，地铁修建技术必然极具复杂性和高难度。就目前来讲，应用已有的技术手段可以完成除西部和东北地区以外的大部分区域的城市地铁修建任务，已经锻
9、炼和造就了一大批有经验的、有高度责任感的地铁建设工作者和能吃苦耐劳、有风险精神及创新智慧的设计、施工队伍。展望未来，为使我国地铁修建技术日臻完善，保证地铁工程质量，实现地铁的社会经济效益最大化，我国尚需在以下几个方面作出努力： （1）尽快统一地铁和轻轨修建的标准 统一设计、 技术标准、 施工技术规范和工程验收技术标准，以便使我国地铁和轻轨工程设施和设备产品规范化、系列化，对国产化也十分有利。 （2）组织力量对地铁施工设备进行系统研制开发，国家应对研制企业单位给予政策扶持， 这对地铁的施工速度、安全、质量和成本影响重大，而我国在这方面显得很落后。如盾构主机我们还不能自主生产，基本上依赖进口技术或
10、产品，消耗大量外汇，成本昂贵，设备适应性差；再如浅埋暗挖法虽为地铁施工的主要手段之一，但机械化程度太低，基本上靠手工操作，速度慢、工效差，最终核算成本也很高。 （3）在地下工程防水施工工艺、新材料、新技术方面加大研究的力度和进程。国产防水材料品种不多，品质不高，很难满足地铁工程的要求。地铁衬砌结构防排水的研究和开发，特别是防裂、防渗的课题日渐突出，应在材料上下工夫。 结束语 在地铁施工过程中,施工技术的应用不是单一的,合理优化的结合使用,才能取得理想的效果，随着经济的快速发展，地铁工程建设任务依然艰巨, 地铁施工技术也必须要不断改进、不断完善，才能实现经济效益与社会效益的和谐统一。 参考文献 1 吴法兵.浅谈地铁车站的浅埋暗挖法施工J.科技咨询，2009（5） 2 李誉.浅埋暗挖施工技术在地铁工程中的应用J.广东科技，2009（6） 3 杨海涛，朱广文.关于盾构机过站的技术研究J.山西建筑，2010， （18）. 4 钟春玲,叶增.城市地下工程施工新技术发展综述J. 吉林建筑工程学院学报. 2011(06)
