城市轨道交通暗挖隧道下穿建筑物安全施工技术研究

张志成

摘要：随着社会经济水平快速提升，推动了我国城市建设水平不断提升，重视城市轨道交通建设是缓解城市交通压力、提高城市现代化发展水平的重要措施。在城市轨道交通建设中，暗挖隧道是主要施工方法之一。但是，暗挖隧道穿越地上建筑物时，可能会对地表建筑物产生扰动，导致建筑物的安全性降低。因此，需要对城市轨道交通暗挖隧道下穿建筑物施工过程中的安全技术措施进行全面研究，分析轨道交通暗挖隧道的施工难点，确保城市轨道交通暗挖隧道作业顺利进行。

关键词：轨道交通;暗挖隧道;下穿建筑物;安全施工技术

1轨道交通暗挖隧道施工难点

在地铁轨道交通暗挖隧道下穿建筑物施工过程中，必须全面掌握具体的施工难点，才能够根据实际情况制定科学合理的施工技术方案。目前，在轨道交通暗挖隧道下穿建筑施工过程中，存在的主要难点包括以下内容：第一，施工环境相对复杂，暗挖隧道的施工技术难度比较大。在下穿建筑物施工过程中，必须对周边建筑物的具体情况进行全面调查，这会导致施工过程中的调查工作量增加。特别是在施工前，必须对隧道下穿建筑物进行详细勘察，要对地下埋设的市政管线、既有建筑物以及隧道之间的关系进行全面综合分析，才能够获取准确可靠的数据资料。以此为基础，制定隧道下穿建筑物的具体施工方案，提高施工效率和施工安全性。第二，在施工过程中的技术要求比较严格，对工作人员的专业能力要求相对较高。在具体施工过程中，必须严格根据相应的施工技术规范和标准进行操作。特别是在隧道开挖、支护以及房屋建筑结构监测过程中，必须根据所监测的数据信息，随时在建筑物基础底部进行跟踪注浆。在必要的情况下，还要设置临时支撑体系，或者对开挖支护顺序进行调整。这会在极大程度上影响施工周期和施工效率。

2暗挖隧道下穿建筑物安全施工技术要点

2.1风险估测

风险估测是在风险辨识后，主要估测所列出工序风险事件发生的可能性及严重程度。通过行业近年来风险发生的频次和概率来分析，同时客观上对开挖可能带来较大的风险因素进行量化分析，常用的分析方法有概率分析法、危险等级划分法、危险源辨识及评价法等。

2.2加强监测作业

在城市轨道交通下穿建筑物施工的过程中，为了保证施工的安全性，必须加强施工监测作业。因为地下工程施工本身的不确定性比较强，在隧道开挖过程中，会导致岩层应力出现一定变化。施工前，必须对地铁隧道上部建筑物的具体情况进行全面分析。特别是要对建筑物已经存在的裂缝以及发展情况进行有效统计，做好标注并且要拍照，可以在现场张贴裂缝标签贴纸，然后再根据施工监测方案开展沉降观测以及倾斜观测等工作。在具体施工中，还要对隧道的拱顶沉降进行收敛，要对建筑物裂缝的具体发展情况以及上部建筑物沉降变形情况等进行动态监测。根据获取的数据实时分析隧道开挖对上部建筑物产生的各种影响，并根据获取的反馈信息，开展施工现场指导作业。

2.3重视超前加固

在隧道下穿建筑物施工的过程中，为了保证施工安全性，还要重视超前加固措施的有效应用。在隧道施工中，一般会利用双层超前支护体系进行加固，提高隧道围岩的加固水平，可以有效改善工程地质条件，保证隧道洞室的稳定性。在具体的支护措施应用过程中，可以对自进式管棚加超前小导管支护体系进行有效应用。需要注意在自进式管棚选择时，从外径、壁厚、长度以及环向间距、纵向间距、搭接长度等方面出发进行严格控制，确保自进式管棚能够满足隧道建设施工要求。在管棚内可以利用M10水泥砂浆进行充填施工，注浆压力要控制在0.5～1.0MPa之间，提高管棚的整体强度。在管棚施工中，要严格根据相应的设计图纸进行操作，可以利用测斜仪对钻孔偏移度进行测量，保证管棚搭设方向的合理性。同时，要对每个钻孔地质条件进行准确记录，为了确保自进式管棚的支护水平，需要尽量缩减管棚的外插角。一般可以在型钢钢架腹板上开孔穿越管棚。管棚的尾部需要与钢架进行焊接，单根管棚一般包括三个4m的长管节与一个3m的长管节组成，可以利用专用连接套完成管棚连接作业。在连接时要确保相邻管棚接头错开1m左右。在第2层超前支护体系设置时，要利用超前小导管进行施工。导管的单根长度、环向间距、纵向间距以及小导管的外插角等参数都要滿足施工建设要求。一般超前小导管管口段1m左右的钢管不需要进行开孔作业，其余部分要按照每隔15cm进行交错设置注浆孔，孔径为6mm。在注浆过程中，使用的浆液为普通硅酸盐单液浆，水灰比控制为1：1，注浆压力为0.5～1.0MPa。

2.4支护工程控制

在城市轨道交通暗挖隧道下穿建筑物安全施工过程中，必须对支护工程质量进行严格控制。这是保证隧道能够安全稳定施工的重要基础。在开展初期支护体系建设过程中，需要对围岩的自稳能力进行分析。利用注浆锚杆进行支护时，要保证锚杆的单根长度为3m，环纵向间距为1m×0.5m，每一环锚杆数量为12.5根。为了确保锚杆的角度能够满足工程建设要求，必须使锚杆与隧道周边轮廓相互垂直。拱部可以利用小型锚杆机进行钻孔施工，保证锚杆桩安装长度在设计长度的95%以上，并且必须保证锚杆的垫板与围岩紧贴。完成锚杆安装作业后，要根据施工方案开展注浆施工作业，完成注浆作业后要立即安装堵头。如果砂浆未达到设计强度的70%，禁止悬挂重物，并且要防止碰撞以及敲击锚杆。在水泥砂浆应用中，要坚持随备随用，一般要在砂浆初凝前使用完，如果没有使用完，禁止继续使用，否则会对支护体系的整体质量产生负面影响。

结语

地铁折返线大跨度浅埋暗挖隧道施工风险高，通过采用数值模拟方法对隧道结构安全进行评估和开挖施工学分析，得到如下结论。1整个隧道施工过程中地表最终沉降量为23.2mm，开挖影响地表横向范围约为2.9倍洞跨。开挖掌子面对前方土体影响范围一般为1.15倍隧道跨度，随着各导洞开挖到该掌子面，该掌子面地表点的沉降值迅速增大，而后逐渐趋于稳定，沉降值趋于稳定的断面滞后开挖掌子面2-2.5倍隧道跨度。2双侧壁导坑法施工中，最大拉应力出现在临时中隔壁同初期支护相交位置，在初期支护拱肩部位出现最大主压应力，对初期支护拱肩部位进行局部加强处理是必要的。

参考文献：

[1]姜志远.城市轨道交通暗挖隧道下穿建筑物安全施工技术[J].砖瓦，2020， No.388（04）：118-119.