1、廣州地鐵四號線蕉門至沖尾段軟土施工方法摘要:敘述了蕉門至沖尾段軟土特性，對 目前 地鐵車站和隧道區間常用的施工 方法 進行了闡述,提出各工法的施工原理及其適用范圍，并結合國內外一些軟土地區的地鐵施工經驗提出需要注意的 問題 ,以期在今后的地鐵設計施工中得以重視.關鍵詞：軟土，明挖法,盾構法,地質環境效應 廣州地鐵四號線分四段進行建設，其中第三段黃閣沖尾擬于2007年底建成通車。四號線全長68.96km,其中黃閣沖尾4。88km,線路北起蘿崗新區,穿越 科學 城、東圃、大學城等站,往南最后到達沖尾.因此，主要針對蕉門沖尾段地質情況,結合國內外地鐵的施工經驗,探討該段假定走地下線之情況下，地鐵車站

2、及隧道區間各施工工法的利弊及注意事項,為今后的地鐵設計施工提出一些建議。1 地層概況 蕉門沖尾段由上而下的地層結構為：人工填土層，厚0。5m5.8m;1A海陸交互相淤泥層，多為流塑,局部為軟塑，厚1.70m22。80m，局部淤泥夾粉細砂薄層;-1B海陸交互相淤泥質土層，多為軟塑狀,往南普遍含松散的淤泥質粉細砂夾層，局部有流塑狀淤泥透鏡體及中密狀中粗砂透鏡體，總厚度5。32m14。38m;中粗砂層，南面基本連續分布,稍密中密，局部有粉細砂透鏡體，層厚0。60m7.20m；海陸交互相粉質粘土層，南面零星分布,可塑狀，層厚0。30m5。50m;H-2殘積砂質粘性土層,線路上基本連續分布,硬塑狀，層厚

3、0.45m2。21m;下伏為花崗混合巖. 沿線軟土層較厚,軟土的自立、自穩性能差，而蕉門沖尾段隧道只能穿越或位于軟弱淤泥和淤泥質土地層中，為防止盾構隧道及車站施工的順利進行和建成后的安全運營,地鐵施工前必須對軟土進行預加固處理。2 地鐵車站施工方法2。1 明挖法和蓋挖法 明挖法施工技術簡單、快速、 經濟 ，雖然蕉門沖尾段K0一般超過0.83,靈敏度一般大于4。5，但周圍土體經過處理和支護后,均可考慮用明挖法施工。明挖法大體施工程序可分為四大部分：圍護結構施工內部土方開挖工程結構管線恢復及覆土。例如上海一號線車站一般都采用明挖順筑法施工：地下連續墻圍護結構施工內井點降水(或基坑土體加固）第一層開

4、挖設置第一層鋼支撐第n層開挖設置第n層鋼支撐最后開挖底板混凝土澆筑最下層支撐拆除混凝土內襯澆筑拆鋼支撐頂板混凝土澆筑.另外，在土層自立性稍好的地層，可考慮采用分部開挖、分部支護法，先開挖一小部分，然后用噴錨支護做全斷面的保護，再逐步擴挖、逐步支護、開挖后再在其中做鋼筋混凝土二次襯砌,如北京地鐵王府井車站的施工。在地下連續墻深基坑開挖工程中，開挖前常用灌漿的方法來加固被挖去的軟土,從而減少地下連續墻的變形、增加開挖穩定性、保證工程安全，以新加坡 藝術 中心地下連續墻深基坑開挖工程為實例證實:用灌漿的方法能產生側向壓力,近似認為它等于經灌漿加固后軟土地基的復合強度；灌漿施工會使墻體產生明顯的、背向

5、開挖面的位移,從而可以較大幅度地減少墻體在開挖過程中的變形;灌漿施工會導致墻后地表隆起；灌漿施工會引起超孔隙水壓力的增加。廣州地鐵一號線除農講所站采用蓋挖法施工外,其他均采用圍護結構的明挖法施工。 蓋挖法是利用圍護結構和支撐體系,在一些繁忙 交通 路段利用結構頂板或臨時結構設施維持路面通行在其下進行車站的施工方法.按結構施工的順序分蓋挖順筑工法和蓋挖逆筑工法兩種，蓋挖逆筑工法一般都是對交通作短暫封鎖,將結構頂板施工結束后恢復道路交通,利用豎井作出入口進行內部暗挖逆筑；蓋挖順筑工法一般是利用臨時性設施(鋼結構)作輔助措施維持道路通行,在夜間將道路封鎖，掀開蓋板,進行基坑土方開挖和結構施工。2.2

6、 淺埋暗挖法 我國目前采用的淺埋暗挖法多是按照“新奧法"原理進行設計和施工，以加固、處理軟弱地層為前提,采用足夠剛性的復合襯砌（由初期支護和二次襯砌及中間防水層所組成)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法。它以施工監測為手段，指導設計與施工,保證施工安全,控制地表沉降。如北京天安門西站采用暗挖樁柱法施工,結合淺埋暗挖法與蓋挖法的優點,避免了大量拆遷、改建工作，減少了對周圍環境的粉塵污染和噪聲 影響 ,對城市交通的干擾小。因此,當車站鄰近有建筑（構筑)物時,可采用此方法。另外，國外暗挖法技術最近幾年取得了較大的進展，因此,我國可借鑒國外的這些先進方法,如大跨度的預制

7、塊法、預切槽法、氣壓法等。2。3 異形盾構機法 由于機械復雜、造價較高、安裝操作難度大，目前國內外在地鐵車站施工中很少 應用 該方法，尚未 研究 出較經濟合理的措施。但在我國也取得了一定的成果，如我國正在開發研制國產大型三心圓、割圓異型盾構,因此通過逐步 發展 盾構施工技術,堅信我國在以后的地鐵車站施工中能發揮異形盾構機的作用.2。4 綜合法 通過對地鐵各工法的不斷研究、借鑒,結合各工法各自的優點，我國也推出了不少新的綜合施工方法，如蓋挖與暗挖相結合的方法.因為我國目前只有明挖法才能完全用機械化施工,暗挖法還是以人工施工為主,因此，只有充分利用各工法的優點、靈活選擇，才能提高機械化水平,提高地

8、鐵施工的速度.3 地鐵區間隧道施工 方法 3。1 盾構法 盾構法是在地表以下土層或松軟巖層中采用盾機暗挖隧道的一種施工方法。盾構法雖然效率高,但也很容易出施工事故。蕉門沖尾段若盾構區間穿越房屋集中區域時，為了避免損壞房屋地基基礎的穩定性,可利用廣州地鐵三號線大塘站-大瀝站區間盾構的經驗,采用樁基托換、頂升、筏基加固等處理方法或通過在外圍采用樹根樁等隔離保護,并充分發揮時空效應來保護房屋的結構安全. 隧道盾構法施工中采用同步注漿是一種比較先進的技術，同步注漿是盾構一邊向前推進，一邊不停地向各盾尾空隙加壓注漿材料的一種施工方法，不間斷的加壓,使注漿材料在充入建筑空隙后,沒有達到土體相同強度前，保持

9、一定的注漿壓力和土體壓力相當,從而使地面沉降控制在最小范圍內。此技術能夠很好地控制地表沉降，提高隧道整體防滲能力，在實際工程 應用 中有很強的優越性。在飽和含水層中盾構法所用的管片拼裝襯砌整體結構防水技術要求高,可采用錯縫拼裝等新技術（方法）,如上海地鐵一號線部分盾構隧道，防水效果好、工作效率高、縱向沉降小,對周邊環境 影響 不大，應當作為我國軟土盾構應用的一個方向。3.2 頂管法 頂管法施工適用于軟土地區埋深大、直徑小的隧道,特別是對于城市市政工程管道。根據國內外大量隧道施工的事例證實,隧道內徑大于4m，使用頂管法沒有用盾構法施工 經濟 合理，對內徑小于4m或更小的管道,使用頂管法有其獨特的

10、優越性.因此，地鐵區間隧道內徑6m6。5m,不宜采用頂管法施工。3.3 礦山法 深埋于堅硬巖體中的區間隧道，常采用傳統鉆爆法或懸臂式和門架式多臂鑿巖臺車鉆眼施爆，使用人工或裝渣機出渣，大型自卸柴油機車運輸的開挖方法被稱為礦山法,因此,它一般用于山嶺地區區間隧道的施工。3。4 沉管法 沉管法一般是隧道跨越江、河、湖、海等水域修建隧道的重要方法。沉管隧道施工時，先在隧道以外的船臺上或臨時干塢內制作隧道段,并在兩端用臨時封端墻封閉起來，制成后用拖輪拖運到隧址指定位置上去(這時，于隧位處已預先挖好一個水底基槽），待管段定位就緒后，向管段里灌水壓載使之下沉，然后把沉沒的管段在水下聯接起來,經覆土回填后,便筑成了水底隧道。3。5 明挖法 一般是在隧道埋深較淺且用其他暗挖法難以施工時才選用明挖法施工隧道，施工成本高，其重點是要選用合理有效經濟的支擋方法。明挖法可分成四類:順筑法、逆筑法、分部開挖法、溝槽法。蕉門沖尾段軟土層很厚,故不宜采用明挖法施工。4 地質環境效應 1） 盾構施工引起的地面變形。2)基坑開挖引起的變形與失穩。3)洞室圍巖失穩。4)地下水環境變異。5）地質生態環境惡化。5 建議 1) 做好地鐵線路周邊環境及地下管線的調查。2)開展詳盡的工程地質勘察.3）做好開挖方案的優化選擇.4)積極采用新技術、新方法。5)加強巖