1、“基 坑 工 程 ”为 保 证 基 坑 施 工 ,主 体 地 下 结 构 的 安 全 和 周 围 环 境 不 受 损 害 而 采 取 的 支 护 结 构 ,降 水 和 土 方 开 挖 与 回 填 ,包 括勘 察 、 设 计 、 施 工 和 检 测 等 ,称 为 基 坑 工 程 .基 坑 工 程 是 土 力 学 基 础 工 程 中 一 个 古 老 的 传 统 课 题 ,同 时 又 是 一 个 综 合 性的 岩 土 工 程 问 题 ,既 涉 及 土 力 学 中 典 型 的 强 度 、 稳 定 与 变 形 问 题 ,同 时 还 涉 及 土 与 支 护 结 构 的 共 同 作 用 问 题 。 基 坑
2、土 方 开 挖 的 施 工 工 艺 一 般 有 两 种 ： 放 坡 开 挖 （ 无 支 护 开 挖 ） 和 在 支 护 体 系 保 护 下 开 挖 （ 有 支 护 开 挖 ） 。 前 者 既简 单 又 经 济 ， 但 需 具 备 放 坡 开 挖 的 条 件 ， 即 基 坑 不 太 深 而 且 基 坑 平 面 之 外 有 足 够 的 空 间 供 放 坡 这 用 。 因 此 ， 在 空 旷 地 区或 周 围 环 境 允 许 放 坡 而 又 能 保 证 边 坡 稳 定 条 件 下 应 优 先 选 用 。四、应急措施及注意事项 1、应急措施 在基坑开挖期间，设专人检查基坑稳定，发现问题及时能报有关施工
3、负责人员，便于及时处理。 在施工中如发现局部边坡位移较大，须立即停止开挖，能知围护单位做好加固或加密锚杆处理，进行边坡喷砼，待稳定后继续开挖。 如施工过程中发现水量过大，及时增设井点处理。 2、注意事项 坑边不准堆积弃土，不准堆放建筑材料、存放机械、水泥罐及行车。基坑边外部荷载不得大于 15kpa. 坑边不得有常流水，防止渗水进入基坑及冲刷边坡，降低边坡稳定。 五、基坑四周的安全围护 采用 48 钢管连接做护栏，立杆打入土层中深 600 以上，基脚用素砼浇实，间距 2000，高 1200，上下用涂有黄黑色漆的钢管连接，并用密目网封闭。 六、安全文明施工 1、操作安全技术措施 现场施工人员必须进
4、行技术交底，并持证作业，挂牌负责，定机定人操作。 所有进场机械必须进行严格的检查，保证机械设备完好。 夜间施工配备足够照明，主要通道不留氓点。 加强基坑监测，发现问题及时能报各施工方，并会同维护单位做好应急处理。 2、文明施工措施 施工场地进出口设置专门车辆冲洗及沉淀系统，派专人冲洗，严禁出场车辆带泥及污染物上市政道路。 努力降低施工噪音对周边环境的影响。 来基坑支护的形式1 基坑支护的类型及其特点和适用范围 1.1 放坡开挖 适用于周围场地开阔，周围无重要建筑物，只要求稳定，位移控制五严格要求，价钱最便宜，回填土方较大。 1.2 深层搅拌水泥土围护墙 深层搅拌水泥土围护墙是采用深层搅拌机就地
5、将土和输入的水泥浆强行搅拌,形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙。水泥土围护墙优点:由于一般坑内无支撑,便于机械化快速挖土;具有挡土、止水的双重功能;一般情况下较经济;施工中无振动、无噪音、污染少、挤土轻微,因此在闹市区内施工更显出优越性。水泥土围护墙的缺点:首先是位移相对较大,尤其在基坑长度大时,为此可采取中间加墩、起拱等措施以限制过大的位移;其次是厚度较大,只有在红线位置和周围环境允许时才能采用,而且在水泥土搅拌桩施工时要注意防止影响周围环境。 1.3 高压旋喷桩 高压旋喷桩所用的材料亦为水泥浆,它是利用高压经过旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合形成水泥土加固体,相互搭接形成排桩,用来挡土
6、和止水。高压旋喷桩的施工费用要高于深层搅拌水泥土桩,但其施工设备结构紧凑、体积小、机动性强、占地少,并且施工机具的振动很小,噪音也较低,不会对周围 建筑物带来振动的影响和产生噪音等公害,它可用于空间较小处,但施工中有大量泥浆排出,容易引起污染。对于地下水流速过大的地层,无填充物的岩溶地段永冻土和对水泥有严重腐蚀的土质,由于喷射的浆液无法在注浆管周围凝固,均不宜采用该法。 1.4 槽钢钢板桩 这是一种简易的钢板桩围护墙,由槽钢正反扣搭接或并排组成。槽钢长 68m ,型号由计算确定。其特点为:槽钢具有良好的耐久性,基坑施工完毕回填土后可将槽钢拔出回收再次使用;施工方便,工期短;不能挡水和土中的细小
7、颗粒,在地下水位高的地区需采取隔水或降水措施;抗弯能力较弱,多用于深度4m 的较浅基坑或沟槽 ,顶部宜设置一道支撑或拉锚;支护刚度小,开挖后变形较大。 1.5 钢筋混凝土板桩 钢筋混凝土板桩具有施工简单、现场作业周期短等特点,曾在基坑中广泛应用,但由于钢筋混凝土板桩的施打一般采用锤击方法,振动与噪音大,同时沉桩过程中挤土也较为严重,在城市工程中受到一定限制。此外,其制作一般在工厂预制,再运至工地,成本较灌注桩等略高。但由于其截面形状及配筋对板桩受力较为合理并且可根据需要设计,目前已可制作厚度较大(如厚度达 500mm 以上) 的板桩,并有液压静力沉桩设备 ,故在基坑工程中仍是支护板墙的一种使用
8、形式。 1.6 钻孔灌注桩 钻孔灌注桩围护墙是排桩式中应用最多的一种,在我国得到广泛的应用。其多用于坑深 715m 的基坑工程,在我国北方土质较好地区已有 8 9m 的臂桩围护墙。钻孔灌注桩支护墙体的特点有:施工时无振动、无噪音等环境公害,无挤土现象,对周围环境影响小;墙身强度高,刚度大,支护稳定性好,变形小;当 工程桩也为灌注桩时,可以同步施工,从而施工有利于组织、方便、工期短;桩间缝隙易造成水土流失,特别时在高水位软粘土质地区,需根据工程条件采取注浆、水泥搅拌桩、旋喷桩等施工措施以解决挡水问题;适用于软粘土质和砂土地区,但是在砂砾层和卵石中施工困难应该慎用;桩与桩之间主要通过桩顶冠梁和围檩
9、连成整体,因而相对整体性较差,当在重要地区,特殊工程及开挖深度很大的基坑中应用时需要特别慎重。 2 浅述基坑支护结构的类型及设计原则（转载） 1.7 地下连续墙 通常连续墙的厚度为 600mm、800mm、1000mm ，也有厚达 1200mm 的，但较少使用。地下连续墙刚度大，止水效果好，是支护结构中最强的支护型式，适用于地质条件差和复杂，基坑深度大，周边环境要求较高的基坑，但是造价较高，施工要求专用设备。 1.8 土钉墙 土钉墙是一种边坡稳定式的支护,其作用与被动的具备挡土作用的上述围护墙不同,它是起主动嵌固作用,增加边坡的稳定性,使基坑开挖后坡面保持稳定。土钉墙主要用于土质较好地区,我国
10、华北和华东北部一带应用较多,目前我国南方地区亦有应用,有的已用于坑深 10m 以上的基坑,稳定可靠、施工简便且工期短、效果较好、经济性好、在土质较好地区应积极推广。 1.9 SMW 工法 SMW 工法亦称劲性水泥土搅拌桩法,即在水泥土桩内插入 H 型钢等( 多数为 H 型钢,亦有插入拉森式钢板桩、钢管等) ,将承受荷载与防渗挡水结合起来,使之成为同时具有受力与抗渗两种功能的支护结构的围护墙。SMW 支护结构的支护特点主要为:施工时基本无噪音,对周围环境影响小;结构强度可靠,凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可使用,特别适合于以粘土和粉细砂为主的松软地层;挡水防渗性能好,不必另设挡水帷幕;可以配合
11、多道支撑应用于较深的基坑;此工法在一定条件下可代替作为地下围护的地下连续墙,在费用上如果能够采取一定施工措施成功回收 H 型钢等受拉材料;则大大低于地下连续墙,因而具有较大发展前景。 1.10 基坑支护选型小结 基坑支护型式的合理选择，是基坑支护设计的的首要工作，应根据地质条件，周边环境的要求及不同支护型式的特点、造价等综合确定。一般当地质条件较好，周边环境要求较宽松时，可以采用柔性支护，如土钉墙等；当周边环境要求高时，应采用较刚性的支护型式，以控制水平位移，如排桩或地下连续墙等。同样，对于支撑的型式，当周边环境要求较高地质条件较差时，采用锚杆容易造成周边土体的扰动并影响周边环境的安全，应采用
12、内支撑型式较好；当地质条件特别差，基坑深度较深，周边环境要求较高时，可采用地下连续墙加逆作法这种最强的支护型式。基坑支护最重要的是要保证周边环境的安全。 2.基坑支护的设计要求 基坑支护作为一个结构体系，应要满足稳定和变形的要求，即通常规范所说的两种极限状态的要求，即承载能力极限状态和正常使用极限状态。所谓承载能力极限状态，对基坑支护来说就是支护结构破坏、倾倒、滑动或周边环境的破坏，出现较大范围的失稳。一般的设计要求是不允许支护结构出现这种极限状态的。而正常使用极限状态则是指支护结构的变形或是由于开挖引起周边土体产生的变形过大，影响正常使用，但未造成结构的失稳。 因此，基坑支护设计相对于承载力
13、极限状态要有足够的安全系数，不致使支护产生失稳，而在保证不出现失稳的条件下，还要控制位移量，不致影响周边建筑物的安全使用。因而，作为设计的计算理论，不但要能计算支护结构的稳定问题，还应计算其变形，并根据周边环境条件，控制变形在一定的范围内。 一般的支护结构位移控制以水平位移为主，主要是水平位移较直观，易于监测。水平位移控制与周边环境的要求有关，这就是通常规范中所谓的基坑安全等级的划分，对于基坑周边有较重要的构筑物需要保护的，则应控制小变形，此即为通常的一级基坑的位移要求；对于周边空旷，无构筑物需保护的，则位移量可大一些，理论上只要保证稳定即可，此即为通常所说的三级基坑的位移要求；介于一级和三级
14、之间的，则为二级基坑的位移要求。 对于一级基坑的最大水平位移，一般宜不大于 30mm，对于较深的基坑，应小于 0.3H,H 为基坑开挖深度。对于一般的基坑，其最大水平位移也宜不大于 50mm。一般最大水平位移在 30mm 内地面不致有明显的裂缝，当最大水平位移在 40-50mm 内会有可见的地面裂缝，因此，一般的基坑最大水平位移应控制不大于 50mm 为宜，否则会产生较明显的地面裂缝和沉降，感观上会产生不安全的感觉。 一般较刚性的支护结构，如挡土桩、连续墙加内支撑体系，其位移较小，可控制在 30mm 之内，对于土钉支护，地质条件较好，且采用超前支护、预应力锚杆等加强措施后可控制较小位移外，一般
15、会大于 30mm。 结语：基坑支护是一种特殊的结构方式，具有很多的功能。不同的支护结构适应于不同的水文地质条件，因此，要根据具体问题，具体分析，从而选择经济适用的支护结构地铁工程施工方法经过近 40 年的发展，我国地铁修建方法已由最初单一的明挖法发展到现在的明挖、暗挖、浅埋暗挖、盾构法等多种方法并存，施工技术不断发展提高，已初步形成了专门的学科体系。1.明挖法：通常在地面条件允许的情况下，地铁区间隧道宜采用明挖法，但对社会环境影响很大，仅适合在无人、无交通、管线较少之地应用。2.新奥法：在我国利用新奥法原理修建地铁已成为一种主要施工方法。尤其在施工场地受限制、地层条件复杂多变、地下工程结构形式
16、复杂等情况下用新奥法施工尤为重要。 3.浅埋暗挖法：又称矿山法：是新奥法经过多年的完善与发展，又开发的一新方法，与明挖法、盾构法相比较，由于它可以避免明挖法对地表的干扰性，而又较盾构法具有对地层较强的适应性和高度灵活性。与新奥法的不同之处在于，浅埋暗挖法是适合于城市地区松散土介质围岩条件下，隧道埋深小于或等于隧道直径，以很小的地表沉降修筑隧道的技术方法。它的突出优势：不影响城市交通，无污染、无噪声，而且适合于各种尺寸与断面形式的隧道洞室。浅埋暗挖法的核心技术被概括为18 字方针：管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测。4. 盾构法盾构法：是在盾构保护下修筑隧道的一类施工方法。特点是：地
17、层掘进、出土运输、衬砌拼装、接缝防水和注浆充填盾尾间隙，并随时排除地下水和控制地面沉降，因而是工艺技术要求较高，综合性很强的一类施工方法。可用于：在各类软土地层和软岩地层中掘进隧道，穿越面建筑群和地下管线地集的区域时，对周围密集环境影响较小，尤其适用于市区地铁和水底隧道的掘进。5.全断面隧道掘进机(TBM)方法： TBM 为 TUNNEL BORING MACHINE 的缩写，由机械控制进行掘进，全称为:全断面隧道掘进机。通常定义中的 TBM 为: 在以岩石层为掘进对象时，在全断面隧道掘进机中，不具备土压、水压等维护掌子面的功能，装备接触壁面固定器，靠推进时的反作用力推进的盾构机。由于全断面隧
18、道掘进机具有施工速度快、隧道成型好、机械化程度高以及对周边环境影响小等优点，已成为国外隧道开挖普遍采用的方法城市地铁隧道常用施工方法概述摘要目前国内外修建地铁车站的施工方法有明挖法、盖挖法、暗挖法、盾构法等。主要阐述了修建地铁车站施工方法的原理、施工流程、优缺点，为我国各大城市修建地铁车站时选择合理的施工方法提供有益的参考。关键词地铁车站;施工方法;施工流程 ;优缺点; 适用条件锦泉源业主社区) i 伴 随着我国社会主义经济建设的迅猛发展与综合国力的增强，城市的规模也不断的增大，城市人口流量还在增加、再加上机动车辆呈现逐年上涨的趋势，交通状况不断 恶化。为了改善交通环境，采取了各种措施，其中兴
19、建地下铁道得到了普遍的认可，如最近几年在北京、广州、深圳等城市便兴建了大量的地下铁道。由于在城市中 修建地下铁道，其施工方法受到地面建筑物、道路、城市交通、水文地质、环境保护、施工机具以及资金条件等因素的影响较大，因此各自所采用的施工方法也不尽 相同。下面将就城市地下铁道施工方法分别加以介绍。施工方法的选择应根据工程的性质、规模、地质和水文条件、以及地面和地下障碍物、施丁设备、环保和工期 要求等因素，经全面的技术经济比较后确定。1明挖法明挖法是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺作施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。明挖法是各国地下铁道施工的首选方
20、法，在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法，明挖法施工属于深基坑工程技 术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区，因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状十的保护，防止地表沉降，减少对既有建筑物的影响。明挖法的 优点是施工技术简单、快速、经济，常被作为首选方案。但其缺点也是明显的，如阻断交通时间较长，噪声与震动等对环境的影响。2 盖挖法盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工.主体结构可以顺作，也可以逆作。在城市繁忙地带修建地铁车站时，往往占用道路，影响交通当地铁车站设在主干道上，而交通不能中断，且需
21、要确保一定交通流量要求时，可选用盖挖法。3 暗挖法暗挖法是在特定条件下，不挖开地面，全部在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧道施工力一法。暗挖法主要包括:钻爆法、盾构法、掘进机法、浅埋暗挖法、顶管法、沉管法等。其中尤以浅埋暗挖法和盾构法应用较为广泛，因此，本文着重介绍这两种方法3.1 浅埋暗挖法(浅埋矿山法)浅埋暗挖法即松散地层的新奥法施工，新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，对围岩进行加固，约束围 岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护的量测、监控，指导地下工程的设计施工。浅埋暗挖法是针对埋置深度较浅、松散不稳定的上层和软弱破碎岩层施工而提出来
22、的，如深圳地铁区间隧道大部分采用了浅埋暗挖法施工浅埋暗挖法的施工技术特点:围岩变形波及地表;要求刚性支护或地层改良;通过试验段来指导设计和施工。浅埋暗挖法施工隧道时，应根据工程特点、围岩情况、环境要求以及施工单位的自身条件等，选择适宜的开挖方法及掘进方式。施工中区间隧道常用的开挖方法是台阶法、CRD 工法、眼镜工法等;城市地铁车站、地下停车场等多跨隧道多采用柱洞法测洞法或中洞法等工法施工。地下铁道是在城市区域内施工，对地表沉降的控制要求比较严格，所以更要强调地层的预支护和预加固，所采用的施工方法有超前小导管预注浆、开挖面深孔注浆、管棚超前支护。浅埋暗挖法的施工工艺可以概括为“管超前、严注浆、短
23、开挖、强支护、快封闭、勤量测”18 个字，其工艺流程见图 5。工程实例:北京地铁东单车站东南风道与车站主体结构正交，北侧在长安街下，中部及南侧穿过居民区，风道全长 43.4 m。采用浅埋暗挖洞桩法施工，在基本维持环境原状条件的情况下从地面居民生活区和人防设施下面顺利通过。3.2 盾构法修建地铁随道 F8 R 4 W5 $ i盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。盾构(shield )是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置，钢筒的中段安装有顶进所需的千斤顶;钢筒的尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距
24、离，就在盾尾支护下拼装(或现浇) 一环衬砌，并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆，以防止隧道及地面下沉。盾构推进的反力由衬砌环承担。盾构施工前应先修建一竖井，在竖井内安装盾构，盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。盾构法施工工艺见下图 6 所示。按盾构断面形状不同可将其分为:圆形、拱形、矩形、马蹄形 4 种。圆形因其抵抗地层中的土压力和水压力较好，衬砌拼装简便，可采用通用构件，易于更换，因而应用较为广泛;按开挖方式不同可将盾构分为: 手工挖掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式 3 种;按盾构前部构造不同可将盾构分为: 敞胸式和闭胸式 2 种 ;按排除地下水与稳定开挖面的方式不同可将盾构分为:人工井点降水
25、、泥水加压、土压平衡式，局部气压盾构，全气压盾构等。盾构法的主要优点:除竖井施工外，施工作业均在地下进行，既不影响地面交通，又可减少对附近居民的噪声和振动影响;盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，施 T 易于管理，施工人员也比较少;土方量少; 穿越河道时不影响航运;施工不受风雨等气候条件的影响;在地质条件差、地下水位高的地方建设埋深较大的隧道，盾构法有较高的技术经济优越性4 沉管法沉管法是将隧道管段分段预制，分段两端设临时止水头部，然后浮运至隧道轴线处，沉放在预先挖好的地槽内，完成管段间的水下连接，移去临时止水头部，回填基槽保护沉管，铺设隧道内部设施，从而形成一个完整的水下通道。沉管隧
26、道对地基要求较低，特别适用于软土地基、河床或海岸较浅，易于水上疏浚设施进行基槽开外的工程特点。由于其埋深小，包括连接段在内的隧道线路总长较采 用暗挖法和盾构法修建的隧道明显缩短。沉管断面形状可圆可方，选择灵活。基槽开挖、管段预制、浮运沉放和内部铺装等各工序可平行作业，彼此干扰相对较少， 并且管段预制质量容易控制。基于上述的优点，在大江、大河等宽阔水域下构筑隧道，沉管法称为最经济的水下穿越方案。锦泉源业主社区 6 B8 c( 按照管身材料，沉管隧道可分为 2 类:钢壳沉管隧道(有可分为单层钢壳隧道和双层钢壳隧道) 和钢筋馄凝土沉管隧道。钢壳沉管隧道在北美采用的较多，而钢筋混凝土沉管隧道则在欧亚采
27、用较多。5 混合法可以根据地铁隧道的实际情况，在地铁隧道的施工过程中采用以上 2 种或 2 种以上的方法同时使用，称其为混合法6 结束语随着我国地下铁道建设事业的发展，原有的施工技术不断地发展与提高的同时，新的施工方法也被应用到施工当中，施工技术水平得到不断提升，其中有些施工技术已 经达到世界先进水平。另外，由于城市交通流量的增加导致城市道路已拥挤不堪，加上城市环境的要求越来越严格，城市内封路施工已不现实了。因此，暗挖技术， 如盾构法、浅埋暗挖法将是今后研究和实践的主攻方向。4、沉管法沉管法是将隧道管段分段预制，分段两端设临时止水头部，然后浮运至隧道轴线处，沉放在预先挖好的地槽内，完成管段间的
28、水下连接，移去临时止水头部，回填基槽保护沉管，铺设隧道内部设施，从而形成一个完整的水下通道。沉 管隧道对地基要求较低，特别适用于软土地基、河床或海岸较浅，易于水上疏浚设施进行基槽开外的工程特点。由于其埋深小，包括连接段在内的隧道线路总长较采 用暗挖法和盾构法修建的隧道明显缩短。沉管断面形状可圆可方，选择灵活。基槽开挖、管段预制、浮运沉放和内部铺装等各工序可平行作业，彼此干扰相对较少， 并且管段预制质量容易控制。基于上述的优点，在大江、大河等宽阔水域下构筑隧道，沉管法称为最经济的水下穿越方案。按照管身材料，沉管隧道可分为 2 类：钢壳沉管隧道（有可分为单层钢壳隧道和双层钢壳隧道）和钢筋馄凝土沉管
29、隧道。钢壳沉管隧道在北美采用的较多，而钢筋混凝土沉管隧道则在欧亚采用较多。沉管隧道施工主要工序：管节预制基槽开挖管段浮运和沉放对接作业内部装饰。上 程实例：广一州珠江隧道是我国第一条公路与地铁合用的越江隧道，公路隧道全长 1 238.5 m.河中段隧道埋置在河床下。不影响水面通航，河中沉管段全长 457 m.该沉管为多孔矩形钢筋混凝土结构，其中包括两个双车道机动车孔、一个地铁孔、一个电缆管廊。沉管断面为典型矩形断面，外形尺寸为 33 mx7.956 m（宽 x 高），底板厚 1.2 m、顶板厚 1.0 m，两外侧墙分别为 0.7 m 和 0.55 m、最长管节的混凝土量达 12 000 砰。管
30、段的基底坐落在河床的风化花岗岩层上。开槽时采用了炸礁施工。基础处理采用灌砂法。5、混合法可以根据地铁隧道的实际情况，在地铁隧道的施工过程中采用以上 2 种或 2 种以上的方法同时使用，称其为混合法。工 程实例：北京地铁东四站位于朝阳门内大街与东四南大街交叉日上，处于繁华的市中心，有多路公交车经过。车站主体顺东四南大街，呈南北走向，东四南大街规划 道路红线宽 70 m，现状路宽为 22 m，朝内大街已改造完，道路红线宽 60 m，两方向客流均衡，交通十分繁忙；且远期六号线顺朝内大街，呈东西走向，在此站换乘。本车站两端为明挖段，结构形式为 3层三跨框架结构；中间为暗挖段， 结构形式为单层三拱两柱结
31、构。车站总长度 197 m，暗挖段长为 96.80 m，明挖段长为 100. 20m。 6、结束语随着我国地下 铁道建设事业的发展，原有的施工技术不断地发展与提高的同时，新的施工方法也被应用到施工当中，施工技术水平得到不断提升，其中有些施工技术已经达到世界 先进水平。另外，由于城市交通流量的增加导致城市道路已拥挤不堪，加上城市环境的要求越来越严格，城市内封路施工已不现实了。因此，暗挖技术，如盾构法、 浅埋暗挖法将是今后研究和实践的主攻方向。摘 要：目前国内外修建地铁车站的施工方法有明挖法、盖挖法、暗挖法、盾构法等。主要阐述了修建地铁车站施工方法的原理、施工流程、优缺点，为我国各大城市修建地铁车
32、站时选择合理的施工方法提供有益的参考。关键词：地铁车站；施工方法；施工流程；优缺点；适用条件伴随着我国社会主义经济建设的迅猛发展与综合国力的增强，城市的规模也不断的增大，城市人口流量还在增加、再加上机动车辆呈现逐年上涨的趋势，交通状况不断恶化。为了改善交通环境，采取了各种措施，其中兴建地下铁道得到了普遍的认可，如最近几年在北京、广州、深圳等城市便兴建了大量的地下铁道。由于在城市中修建地下铁道，其施工方法受到地面建筑物、道路、城市交通、水文地质、环境保护、施工机具以及资金条件等因素的影响较大，因此各自所采用的施工方法也不尽相同。下面将就城市地下铁道施工方法分别加以介绍。施工方法的选择应根据工程的
33、性质、规模、地质和水文条件、以及地面和地下障碍物、施丁设备、环保和工期要求等因素，经全面的技术经济比较后确定。1、明挖法明挖法是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺作施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。明挖法是各国地下铁道施工的首选方法，在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法，明挖法施工属于深基坑工程技术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区，因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状十的保护，防止地表沉降，减少对既有建筑物的影响。明挖法的优点是施工技术简单、快速、经济，常被作为首选方案。但其缺点也是
34、明显的，如阻断交通时间较长，噪声与震动等对环境的影响。明挖法施工程序一般可以分为 4 大步：维护结构施工内部土方开挖工程结构施工管线恢复及覆土，如图 1.上海地铁 M8 线黄兴路地铁车站位于上海市控江路、靖宇路交叉口东侧的控江路中心线下。该车站为地下 2 层岛式车站，长 166.6 m，标准段宽 17.2 m，南、北端头井宽 21.4 m.标准段为单柱双跨钢筋混凝土结构，端头井部分为双柱双跨结构，共有 2 个风井及 3 个出人口。车站主体采用地下连续墙作为基坑的维护结构，地下连续墙在标准段深 26.8m.墙体厚 0.6m.车站出人口、风井采用 SMW 桩作为基坑的维护结构。2、盖挖法盖挖法是由
35、地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。主体结构可以顺作，也可以逆作。在城市繁忙地带修建地铁车站时，往往占用道路，影响交通当地铁车站设在主干道上，而交通不能中断，且需要确保一定交通流量要求时，可选用盖挖法。2.1 盖挖顺作法盖挖顺作法是在地表作业完成挡土结构后，以定型的预制标准覆萧结构（包括纵、横梁和路面板）置于挡土结构上维持交通，往下反复进行开挖和加设横撑，直至设计标高。依序由下而上，施工主体结构和防水措施，回填土并恢复管线路或埋设新的管线路。最后，视需要拆除挡上结构外露部分并恢复道路。施工顺序如图 2.在道路交通不能长期中断的情况下修建车站主体时，可考虑
36、采用盖挖顺作法。工程实例：深圳地铁一期工程华强路站位于深圳市最繁华的深南中路与华强路交叉口西侧，深南中路行车道下。该地区市政道路密集，车流量大，最高车流量达 3865 辆/h.车站主体为单柱双层双跨结构，车站全长 224.3 m，标准断面宽 18.9 m，基坑深约 18.9 m，西端盾构并处宽 22.5 m，基坑深约 18.7 m.南侧绿地内东西端各布置一个风道。主体结构施工工期为 2 年，其中围护结构及临时路面施工期为 7 个月。为保证深南中路在地铁站施工期间的正常行车，该路段主体结构施工采用盖挖顺作法施工方案。2.2 盖挖逆作法盖挖逆作法是先在地表面向下做基坑的维护结构和中间桩柱，和盖挖顺
37、作法一样，基坑维护结构多采用地下连续墙或帷幕桩，中间支撑多利用主体结构本身的中间立柱以降低工程造价。随后即可开挖表层土体至主体结构顶板地面标高，利用未开挖的土体作为土模浇筑顶板。顶板可以作为一道强有力的横撑，以防止维护结构向基坑内变形，待回填土后将道路复原，恢复交通。以后的工作都是在顶板覆盖下进行，即自上而下逐层开挖并建造主体结构直至底板，如图 3.如果开挖面积较大、覆土较浅、周围沿线建筑物过于靠近，为尽量防止因开挖基坑而引起临近建筑物的沉陷，或需及早恢复路面交通，但又缺乏定型覆盖结构，常采用盖挖逆作法施工。工程实例：南京地铁南北线一期工程的区间隧道在地质条件和周围环境允许的情况下，以造价、工
38、期、安全为目标，经过分析、比较，选择了全线区间施工方法。其中，三山街站，位于秦淮河古河道部位，位于粉土、粉细砂、淤泥质粘土土层中。因为是第 1 个车站，又位于十字路口，因此采用地下连续墙作围护结构。除人口结构采用顺作法外，其余均为盖挖逆作法。2.3 盖挖半逆作法盖挖半逆作法与逆作法的区别仅在于顶板完成及恢复路面后，向下挖土至设计标高后先浇筑底板，再依次向上逐层浇筑侧墙、楼板。在半逆作法施工中，一般都必须设置横撑并施加预应力，如图 4. 3、暗挖法 暗挖法是在特定条件下，不挖开地面，全部在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧道施工力一法。暗挖法主要包括：钻爆法、盾构法、掘进机法、浅埋暗挖法、顶管法、沉
39、管法等。其中尤以浅埋暗挖法和盾构法应用较为广泛，因此，本文着重介绍这两种方法。3.1 浅埋暗挖法（浅埋矿山法）浅埋暗挖法即松散地层的新奥法施工，新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，对围岩进行加固，约束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护的量测、监控，指导地下工程的设计施工。浅埋暗挖法是针对埋置深度较浅、松散不稳定的上层和软弱破碎岩层施工而提出来的，如深圳地铁区间隧道大部分采用了浅埋暗挖法施工。浅埋暗挖法的施工技术特点：围岩变形波及地表；要求刚性支护或地层改良；通过试验段来指导设计和施工。浅埋暗挖法施工隧道时，应根据工程特点、围岩情况、环境要
40、求以及施工单位的自身条件等，选择适宜的开挖方法及掘进方式。施工中区间隧道常用的开挖方法是台阶法、CRD 工法、眼镜工法等；城市地铁车站、地下停车场等多跨隧道多采用柱洞法测洞法或中洞法等工法施工。地下铁道是在城市区域内施工，对地表沉降的控制要求比较严格，所以更要强调地层的预支护和预加固，所采用的施工方法有超前小导管预注浆、开挖面深孔注浆、管棚超前支护。浅埋暗挖法的施工工艺可以概括为“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”18 个字，其工艺流程见图 5.工程实例：北京地铁东单车站东南风道与车站主体结构正交，北侧在长安街下，中部及南侧穿过居民区，风道全长 43.4 m.采用浅埋暗挖洞桩法施
41、工，在基本维持环境原状条件的情况下从地面居民生活区和人防设施下面顺利通过。3.2 盾构法修建地铁随道盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。盾构（shield ）是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置，钢筒的中段安装有顶进所需的千斤顶；钢筒的尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装（或现浇）一环衬砌，并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆，以防止隧道及地面下沉。盾构推进的反力由衬砌环承担。盾构施工前应先修建一竖井，在竖井内安装盾构，盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。盾构法施工工艺见下图
42、 6 所示。按盾构断面形状不同可将其分为：圆形、拱形、矩形、马蹄形 4 种。圆形因其抵抗地层中的土压力和水压力较好，衬砌拼装简便，可采用通用构件，易于更换，因而应用较为广泛；按开挖方式不同可将盾构分为：手工挖掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式 3 种；按盾构前部构造不同可将盾构分为：敞胸式和闭胸式 2 种；按排除地下水与稳定开挖面的方式不同可将盾构分为：人工井点降水、泥水加压、土压平衡式，局部气压盾构，全气压盾构等。盾构法的主要优点：除竖井施工外，施工作业均在地下进行，既不影响地面交通，又可减少对附近居民的噪声和振动影响；盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，施 T 易于管理，施工人员也比较
43、少；土方量少；穿越河道时不影响航运；施工不受风雨等气候条件的影响；在地质条件差、地下水位高的地方建设埋深较大的隧道，盾构法有较高的技术经济优越性。工程实例：北京地铁五号线即采用了盾构法施工地铁五号线是一条贯穿北京市中心的南北向地下交通大动脉。南起丰台区宋家庄，向北经蒲黄榆、祟文门、东单、东四、雍和宫止于昌平区太平庄北站，全长 27.7 km.由于该路段地上大型建筑物密集，交通流量大，地下管网复杂，为减少对城市经济和市民生活的影响，经专家论证，决定在雍和宫至北新桥约 700 m 长的试验段率先采用盾构施工方法。该盾构为大直径土压平衡盾构机。4、沉管法沉管法是将隧道管段分段预制，分段两端设临时止水
44、头部，然后浮运至隧道轴线处，沉放在预先挖好的地槽内，完成管段间的水下连接，移去临时止水头部，回填基槽保护沉管，铺设隧道内部设施，从而形成一个完整的水下通道。沉管隧道对地基要求较低，特别适用于软土地基、河床或海岸较浅，易于水上疏浚设施进行基槽开外的工程特点。由于其埋深小，包括连接段在内的隧道线路总长较采用暗挖法和盾构法修建的隧道明显缩短。沉管断面形状可圆可方，选择灵活。基槽开挖、管段预制、浮运沉放和内部铺装等各工序可平行作业，彼此干扰相对较少，并且管段预制质量容易控制。基于上述的优点，在大江、大河等宽阔水域下构筑隧道，沉管法称为最经济的水下穿越方案。按照管身材料，沉管隧道可分为 2 类：钢壳沉管
45、隧道（有可分为单层钢壳隧道和双层钢壳隧道）和钢筋馄凝土沉管隧道。钢壳沉管隧道在北美采用的较多，而钢筋混凝土沉管隧道则在欧亚采用较多。沉管隧道施工主要工序：管节预制基槽开挖管段浮运和沉放对接作业内部装饰。上程实例：广一州珠江隧道是我国第一条公路与地铁合用的越江隧道，公路隧道全长 1 238.5 m.河中段隧道埋置在河床下。不影响水面通航，河中沉管段全长 457 m.该沉管为多孔矩形钢筋混凝土结构，其中包括两个双车道机动车孔、一个地铁孔、一个电缆管廊。沉管断面为典型矩形断面，外形尺寸为 33 mx7.956 m（宽 x 高），底板厚 1.2 m、顶板厚 1.0 m，两外侧墙分别为 0.7 m 和
46、0.55 m、最长管节的混凝土量达 12 000 砰。管段的基底坐落在河床的风化花岗岩层上。开槽时采用了炸礁施工。基础处理采用灌砂法。5、混合法可以根据地铁隧道的实际情况，在地铁隧道的施工过程中采用以上 2 种或 2 种以上的方法同时使用，称其为混合法。工程实例：北京地铁东四站位于朝阳门内大街与东四南大街交叉日上，处于繁华的市中心，有多路公交车经过。车站主体顺东四南大街，呈南北走向，东四南大街规划道路红线宽 70 m，现状路宽为 22 m，朝内大街已改造完，道路红线宽 60 m，两方向客流均衡，交通十分繁忙；且远期六号线顺朝内大街，呈东西走向，在此站换乘。本车站两端为明挖段，结构形式为 3 层
47、三跨框架结构；中间为暗挖段，结构形式为单层三拱两柱结构。车站总长度 197 m，暗挖段长为 96.80 m，明挖段长为 100. 20m。 6、结束语随着我国地下铁道建设事业的发展，原有的施工技术不断地发展与提高的同时，新的施工方法也被应用到施工当中，施工技术水平得到不断提升，其中有些施工技术已经达到世界先进水平。另外，由于城市交通流量的增加导致城市道路已拥挤不堪，加上城市环境的要求越来越严格，城市内封路施工已不现实了。因此，暗挖技术，如盾构法、浅埋暗挖法将是今后研究和实践的主攻方向。 目前，国内外地铁施工方法主要有如下几种：一 、地铁区间施工方法(一) 明挖施工法通常在地面条件允许的情况下，
48、地铁区间隧道宜采用明挖法，但对社会环境影响很大，仅适合在无人、无交通、管线较少之地应用，该方法现较少采用。明挖法是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺作施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。明挖法是各国地下铁道施工的首选方法，在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法，明挖法施工属于深基坑工程技术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区，因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状土的保护，防止地表沉降，减少对既有建筑物的影响。明挖法的优点是施工技术简单、快速、经济，常被用为首选方案。但其缺点也是明显的，如阻断
49、交通时间较长，噪声与震动等对环境的影响。(二) 盖挖施工法埋深较浅、场地狭窄及地面交通不允许长期占道施工情况下采用盖挖法施工。依据主体结构施工顺序分为盖挖顺作法、盖挖逆作法、盖挖半逆作法。该法是在既有道路上先完成周边围护挡土结构及设置在挡土结构上代替原地表路面的纵横梁和路面板,在此遮盖下由上而下分层开挖基坑至设计标高,再依序由下而上施工结构物,最后覆土恢复为盖挖顺作法;反之先行构筑顶板并恢复交通、再由上而下施工结构物为盖挖逆作法。(三) 暗挖施工法暗挖法是在特定条件下，不挖开地面，全部在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧道施工办法。暗挖法主要包括:钻爆法、盾构法、掘进机法、浅埋暗挖法、顶管法、新奥法等。其中尤以浅埋暗挖法和盾构法应用较为广泛，目前北京地区的隧道施工当中亦以该两种方法居多。1钻爆法我国地域广大、地质类型多样，重庆、青岛等城市处于坚硬岩石地层中，广州地铁也有部分区段处于坚硬岩石地层中，这种地质条件下修建地铁通常采用钻爆法开挖、喷锚支护（与通常的山岭隧道相当）。 钻爆法施工的全过程可以概括为：钻爆、装运出碴，喷锚支护，灌注衬砌，再辅以通风、排水、供电等措施。在通过不良地质地段时，常采用注浆、钢架、管棚等一系列初期支护手段。根据隧道工程地质水文条件和断面尺寸，钻爆法隧道开挖可采用各种
