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                              地鐵地下區間施工方法

                              施工方案對結構型式的確定和地鐵土建工程造價有決定性影響。方案的選定,一方面受沿線工程地質和水文地質條件、環境條件(地面建筑物和地下構筑物的現狀、交通狀況)、道路規劃要求及兩端接線條件等多種因素的制約,同時也會對工程的難易程度、工期、造價、運營效果等產生直接的影響。目前,國內地鐵區間比較成熟的施工方法主要有明挖法、礦山法和盾構法。


                              明挖法


                              地鐵區間隧道明挖法一般用于場地較開闊的地段,要求該地段地面建筑和地下管線少,道路交通量小,或有條件進行交通疏解,或結合市政工程的建設進行明挖施工。


                              明挖法施工作業相對簡單,施工工期短,施工質量好。但施工對周邊環境、地下管線和交通的影響較大。在地質條件較差、隧道埋深較深的情況下,明挖施工時,基坑圍護的造價較高,此時明挖施工的綜合造價較高。因此明挖區間應根據所處的位置、地面周邊環境、地下管線分布情況、地面交通疏解情況、功能要求、以及工程造價等多方面因素綜合考慮,靈活應用。


                              明挖法


                              礦山法


                              礦山法適用于隧道埋深較深,地質情況較好,地下水含量小或地下水位較低,無明挖施工條件的地段。


                              礦山法施工對地層變化的適應性強,技術成熟,工法簡單,施工對周邊環境、地下管線和交通的影響較小。當隧道圍巖松散、地下水含量大或地下水位較高時,須采取降水、注漿加固等輔助施工措施。施工所產生的地表沉降量也較大,工期較長,施工的安全性較差,投資的可控性差。


                              礦山法現場

                              區間聯絡通道一般采用礦山法施工。


                              盾構法


                              盾構法適用于結構斷面單一的圓形隧道的施工。但在盾構機選型時,須特別注意以下地層:靈敏度高的軟弱土質、透水性強的松散土質、高塑性土層、有含水層的地層、含有大礫石的地層、預計有朽木和其他夾雜物的地層、含有軟硬兩種土質的地層等。

                              盾構法施工進度快,作業安全,地表沉降小,占地少,對地面環境影響小,但盾構機設備復雜、價格昂貴,在不利的地層條件下,盾構機選型須慎重。另外盾構法不適用于結構尺寸復雜多變的隧道施工,如渡線段、存車線地段等。


                              盾構隧道


                              三種施工方法各有自己的適用范圍和優缺點,三者之間的分析比較詳見下表:


                              施工方法綜合比較表



                              盾構的選型是否合理,是盾構施工成敗的關鍵。選擇盾構類型時,除應考慮施工區段的圍巖條件、地面情況、隧道長度、隧道平面、工期和使用條件等各種因素外,還應結合開挖和襯砌等的施工問題,選擇可以安全經濟地進行施工的盾構類型。


                              盾構機選型比較表


                              盾構機示意圖


                              從以上比較可知,土壓平衡盾構不需泥漿處理場,施工占地少,對環境的影響相對較小,每延米綜合價格相對較低。而泥水平衡盾構需泥漿處理場,需較大施工場地,對周邊環境影響較大,且泥漿處理費用昂貴,故每延米綜合價格相對較高。泥水平衡盾構在主要為高水壓飽和粉細砂地層中對控制開挖工作面穩定性、地表沉降方面及保證施工進度方面明顯優于土壓平衡盾構,且更能保證施工安全。


                              礦山法和盾構法均為暗挖施工方法,暗挖法區間隧道的頂部應具有一定的覆土厚度(H),一般情況下,要求H≥1.0B(B為隧道的開挖寬度)。即對于單洞雙線隧道,其頂部最小覆土約10m;單洞單線隧道頂部最小覆土約6m。在區間與車站相接部位覆土厚度的限制可適當放寬,但一般不宜小于0.7B。


                              在富含地下水的土層中采用礦山法施工難度較大,沉降難以控制,且造價較高;而在圍巖條件較好的巖層中施工,礦山法具有一定的優越性,因此,具體采用何種暗挖施工方法,必須根據工程所處的工程地質、水文地質條件、周圍環境、施工工期等方面綜合考慮確定。


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