淺埋暗挖法修建地鐵區間隧道施工技術及安全管理
前??言
北京地鐵采用的淺埋暗挖法，是以加固、處理軟弱地層為前提，采用足夠剛性的復合初砌為基本支護結構的一種用于軟土地層近地表隧道的暗挖施工方案。它以施工監測為手段，知道設計與施工，控制地表沉降，保證施工安全。
地鐵四號線簡介
地鐵四號線是貫穿北京市中心城區西側的南北走向線路，南起豐臺區馬家樓，沿馬家堡西路、菜市口南大街、宣武門外大街、宣武門內大街、西單北大街、西四南大街、西四北大街、新街口南大街至新街口，由新街口向西轉彎，沿西直門內大街、西直門外大街至首都體育館，由首都體育館向北轉彎，沿中關村南大街、中關村大街、中關村北大街至清華西門，由清華西門沿清華西路、頤和園路、北宮門至龍背村，線路全長28.163km，全部為地下線，設車站24座，其中地下站23座、地面站1座；全線設車輛基地2處，在馬家堡設車輛基地，在龍背村設停車場。
（1）車站布設及修建方法
全線設車站24座，其中采用淺埋暗挖法修建的車站有5座，它們是：菜市口站、宣武門站、西四站、動物園站、黃莊站和蘇州街站；采用明挖或蓋挖與淺埋暗挖法相結合修建的車站有5座，它們是：石榴莊路站、陶然亭站、西單站、雙榆樹站、成府路站：采用明挖或蓋挖法修建的車站有12座，它們是：馬家樓站、角門北路站、西莊站、靈鏡胡同站、平安里站、新街口站、白石橋站、學院南路站、中關村站、圓明園路站、頤和園站及北宮門站；地面站1座，為龍背村站；改造利用車站1座，為西直門站。
（2）區間隧道修建方法
地面區間線路長0.203km；采用淺埋暗挖法修建的區間隧道長7.331km；采用盾構法修建的區間隧道長14.341km（需盾構機9臺）。
北京正遠監理公司地鐵四號線第五總監辦共監理四個標段。其中4個車站：馬家樓站、石榴莊路站、角門北路站、陶然亭站。6個區間工程：馬家樓站～出入段線區間、馬家樓站～石榴莊路站、石榴莊路站～角門北路站、陶然亭站～菜市口站、菜市口站～宣武門站。
一、淺埋暗挖法的前提條件
選用淺埋暗挖法應考慮的基本條件有：首先，淺埋暗挖法不允許帶水作業，如果含水地層達不到疏干，帶水作業是非常危險的，開挖面的穩定性時刻受到水的威脅，甚至發生塌方。把地下水，尤其是上層滯水處理好是非常關鍵的環節，它直接影響到淺埋暗挖法的成敗。第二，采用淺埋暗挖法要求開挖面具有一定的自立性和穩定性。?二、淺埋暗挖的基本經驗
鐵道部隧道工程局就復興門折返線工程總結的十八字決，即管超前，嚴注漿，短開挖，強支護，快封閉，勤量測，基本上概括了淺埋暗挖法的施工工藝要求施工經驗。
二、淺埋暗挖的基本經驗
鐵道部隧道工程局就復興門折返線工程總結的十八字決，即管超前，嚴注漿，短開挖，強支護，快封閉，勤量測，基本上概括了淺埋暗挖法的施工工藝要求施工經驗
（1）?開挖面土體穩定是采用淺埋暗挖法的基本條件。當土體難以達
到所需的穩定條件時，必須通過地層預加固和預處理來提高開挖面土體的穩定性和自立性。降低地下水位一方面可達到無水施工，另一方面可以改善土體的物理力學特性，經常采用的預加固和預處理的措施有超前小導管注漿，工作面前方深孔注漿和大管棚超前支護。視具體情況可以單獨使用，也可以配合使用。
（2）?隧道開挖面初期支護
把“隧道開挖”和“初期支護”寫成一個小標題，就是想強調“隨開挖，隨支護”的基本原則。如何利用土體有限的自立時間進行開挖和支護作業，使土體開挖后暴露的時間盡可能短，使初期支護盡早封閉成環，就這一意義上說，選擇適當的開挖方法就顯得十分重要。
根據土體的穩定性隧道斷面大小可以選用短臺階法開挖，或帶臨時仰拱的長臺階法開挖。對于斷面較大的隧道，考慮分部開挖，分部支護和封閉成環的需要，選擇中隔壁法（cd法）、交叉隔壁法（crd法）、和側壁導坑法（眼鏡法）等。每次開挖循環，以“短尺”為原則。為了保持開挖面的穩定，采用弧形導坑留核心土的開挖方法，使開挖面得到核心土的支撐。?淺埋暗挖法常用的初期支護形式是鋼筋格柵，鋼筋網和噴射混凝土，淺埋暗挖法要求初期支護具有足夠的強度和剛度。在技術、經濟的合理范圍內，盡可能減小初期支護的變形量，目的
是控制土體位移，減小地表沉降。之所以廣泛采用鋼筋格柵，其原因一方面是鋼筋格柵與噴射混凝土能緊密結合，另一方面是因為鋼筋格柵在拼裝成環后，具有一定的強度和剛度，在噴射混凝土尚款具備足夠強度之前，鋼筋格柵可以單獨承擔來自土層的一部分荷載。有的施工指南要求鋼筋格柵能承擔2-4米的土柱壓力，也是基于這方面的考慮。?（3）?二次襯砌
（4）?淺埋暗挖法通常采用模筑混凝土作為二次襯砌材料它既是提高
初期支護強度和剛度增加初期支護安全儲備的需要，也是支撐中間的防水隔離層，承受水壓力的需要，一般通過監控量測，證明初期支護基本穩定，防水層鋪設完畢隱蔽工程檢查合格后，可以開始灌注二次襯砌，如果隧道斷面較大，等待初期支護變形達到基本穩定需要很長時間，也可提前施作二次襯砌，這時的二次襯砌將要承受初期支護變形傳來的壓力。?三、暗挖區間隧道標準斷面施工方法及需注意的幾個問題?1、暗挖區間標準斷面
地鐵區間隧道除個別特殊地段外，一般均采用單線馬蹄形曲墻斷面形式
2、超前支護施工
結合具體地質條件和開挖面的穩定情況，一般選擇小導管注漿作為主要超前支護手段。
小導管采用直徑42mm，長2.5-3.5mm，外插角10-15度，環向間距為25-32cm，搭接長度1.5米。
注漿漿液需根據具體地質條件選用，或用單液水泥注漿，或用水泥水玻璃注漿，或用改性水玻璃漿注漿。注漿漿液的選擇，配比?，壓力的確定必須經過現場試驗決定。?目前工程中經常出現的問題有：
（1）注漿漿液配比及參數既無控制，注漿效果又不作嚴格檢查，甚至只設管不注漿，結果影響開挖后開面的土體穩定。
（2）?外插角過大，沿拱架內緣斜插下一拱架外緣，但外插角近30-40
度，小導管下方土體坍塌，影響開挖面的穩定。
3、短臺階法開挖與支護
隧道凈高6米，凈寬5.6米，對于一般地層常采用短臺階開挖，上臺階長不超過1倍洞徑，并留有2米以上核心土。后方開挖中層土，并施作仰拱。
（1）?留核心土的目的，一方面可以抑制開挖面的變形，保持土體穩
定，另一方面可以壓縮拱部開挖土方時間，盡早在有限空間架設拱部格柵拱架，并噴射混凝土，盡早完成拱部初期支護。
（2）?采用臺階法目的，一方面利用臺階的土壓力支擋前方工作面，
保持開挖面開挖穩定，另一方面利用臺階便于人工開挖。
（3）采用短臺階的目的，一方面便于人工翻碴，另一方面可以盡快開挖中層土方，便于盡早施作邊墻支護和封閉仰拱，盡早使初期支護形成封閉的穩定結構。
但是目前有些工地施工存在的問題是：（1）?格柵拱架制作不合規范要求]
在開挖以后，土體自承穩定的時間極短，在噴射混凝土達到設計強度以前，格柵拱架是主要支撐結構，因此規范要求拱架能單獨承受2-4米土體荷載并密貼土體，最早由德國引進的圖紙，在四根鋼筋之間用8字結連接，以后為了簡化作成斜向連接，再以后斜向連接鋼筋便點焊上，把拱架作為構造鋼筋處理，這是非常危險的，正是因為如此，規范對拱架作出嚴格要求，除此之外，拱架基礎必須支牢，必要時設置斜向支撐注錨管。?（2）?噴射混凝土不密實
鋼筋密集地段實施噴射混凝土是一件比較困難的事，回彈大，而且鋼筋背后不密實，所以規范對雙層鋼筋網噴混凝土必須噴完一層再掛第二層網噴第二層，掛?在格柵表面噴混凝土要清除后再噴，不然鋼筋背后是無法噴實的。不密實的初期支護存在嚴重隱患，而且地下水銹蝕鋼筋，影響初期支護的壽命。?（3）?短臺階過長
