城市地鐵隧道常用施工方法概述？
目前國內(nèi)外修建地鐵車站的施工方法有明挖法、蓋挖法、暗挖法、盾構(gòu)法等。主要闡述了修建地鐵車站施工方法的原理、施工流程、優(yōu)缺點，為我國各大城市修建地鐵車站時選擇合理的施工方法提供有益的參考。
伴隨著我國社會主義經(jīng)濟建設的迅猛發(fā)展與綜合國力的增強，城市的規(guī)模也不斷的增大，城市人口流量還在增加、再加上機動車輛呈現(xiàn)逐年上漲的趨勢，交通狀況不斷惡化。為了改善交通環(huán)境，采取了各種措施，其中興建地下鐵道得到了普遍的認可，如最近幾年在北京、廣州、深圳等城市便興建了大量的地下鐵道。由于在城市中修建地下鐵道，其施工方法受到地面建筑物、道路、城市交通、水文地質(zhì)、環(huán)境保護、施工機具以及資金條件等因素的影響較大，因此各自所采用的施工方法也不盡相同。下面將就城市地下鐵道施工方法分別加以介紹。施工方法的選擇應根據(jù)工程的性質(zhì)、規(guī)模、地質(zhì)和水文條件、以及地面和地下障礙物、施丁設備、環(huán)保和工期要求等因素，經(jīng)全面的技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。
1明挖法
明挖法是指挖開地面，由上向下開挖土石方至設計標高后，自基底由下向上順作施工，完成隧道主體結(jié)構(gòu)，最后回填基坑或恢復地面的施工方法。
明挖法是各國地下鐵道施工的首選方法，在地面交通和環(huán)境允許的地方通常采用明挖法施工。淺埋地鐵車站和區(qū)間隧道經(jīng)常采用明挖法，明挖法施工屬于深基坑工程技術(shù)。由于地鐵工程一般位于建筑物密集的城區(qū)，因此深基坑工程的主要技術(shù)難點在于對基坑周圍原狀十的保護，防止地表沉降，減少對既有建筑物的影響。明挖法的優(yōu)點是施工技術(shù)簡單、快速、經(jīng)濟，常被作為首選方案。但其缺點也是明顯的，如阻斷交通時間較長，噪聲與震動等對環(huán)境的影響。
明挖法施工程序一般可以分為4大步:維護結(jié)構(gòu)施工→內(nèi)部土方開挖→工程結(jié)構(gòu)施工→管線恢復及覆土，如圖1。
上海地鐵M8線黃興路地鐵車站位于上海市控江路、靖宇路交叉口東側(cè)的控江路中心線下。該車站為地下2層島式車站，長166.6m，標準段寬17.2m，南、北端頭井寬21.4m。標準段為單柱雙跨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，端頭井部分為雙柱雙跨結(jié)構(gòu)，共有2個風井及3個出人口。車站主體采用地下連續(xù)墻作為基坑的維護結(jié)構(gòu)，地下連續(xù)墻在標準段深26.8m.墻體厚0.6m。車站出人口、風井采用SMW樁作為基坑的維護結(jié)構(gòu)。
2蓋挖法
蓋挖法是由地面向下開挖至一定深度后，將頂部封閉，其余的下部工程在封閉的頂蓋下進行施工.主體結(jié)構(gòu)可以順作，也可以逆作。
在城市繁忙地帶修建地鐵車站時，往往占用道路，影響交通當?shù)罔F車站設在主干道上，而交通不能中斷，且需要確保一定交通流量要求時，可選用蓋挖法。
2.1蓋挖順作法
蓋挖順作法是在地表作業(yè)完成擋土結(jié)構(gòu)后，以定型的預制標準覆蕭結(jié)構(gòu)(包括縱、橫梁和路面板)置于擋土結(jié)構(gòu)上維持交通，往下反復進行開挖和加設橫撐，直至設計標高。依序由下而上，施工主體結(jié)構(gòu)和防水措施，回填土并恢復管線路或埋設新的管線路。最后，視需要拆除擋上結(jié)構(gòu)外露部分并恢復道路。施工順序如圖2。
在道路交通不能長期中斷的情況下修建車站主體時，可考慮采用蓋挖順作法。
工程實例:深圳地鐵一期工程華強路站位于深圳市最繁華的深南中路與華強路交叉口西側(cè)，深南中路行車道下。該地區(qū)市政道路密集，車流量大，最高車流量達3865輛/h。車站主體為單柱雙層雙跨結(jié)構(gòu)，車站全長224.3m，標準斷面寬18.9m，基坑深約18.9m，西端盾構(gòu)并處寬22.5m，基坑深約18.7m。南側(cè)綠地內(nèi)東西端各布置一個風道。主體結(jié)構(gòu)施工工期為2年，其中圍護結(jié)構(gòu)及臨時路面施工期為7個月.為保證深南中路在地鐵站施工期間的正常行車，該路段主體結(jié)構(gòu)施工采用蓋挖順作法施工方案。
2.2蓋挖逆作法
蓋挖逆作法是先在地表面向下做基坑的維護結(jié)構(gòu)和中間樁柱，和蓋挖順作法一樣，基坑維護結(jié)構(gòu)多采用地下連續(xù)墻或帷幕樁，中間支撐多利用主體結(jié)構(gòu)本身的中間立柱以降低工程造價。隨后即可開挖表層土體至主體結(jié)構(gòu)頂板地面標高，利用未開挖的土體作為土模澆筑頂板。頂板可以作為一道強有力的橫撐，以防止維護結(jié)構(gòu)向基坑內(nèi)變形，待回填土后將道路復原，恢復交通。以后的工作都是在頂板覆蓋下進行，即自上而下逐層開挖并建造主體結(jié)構(gòu)直至底板，如圖3。
如果開挖面積較大、覆土較淺、周圍沿線建筑物過于靠近，為盡量防止因開挖基坑而引起臨近建筑物的沉陷，或需及早恢復路面交通，但又缺乏定型覆蓋結(jié)構(gòu)，常采用蓋挖逆作法施工。
工程實例:南京地鐵南北線一期工程的區(qū)間隧道在地質(zhì)條件和周圍環(huán)境允許的情況下，以造價、工期、安全為目標，經(jīng)過分析、比較，選擇了全線區(qū)間施工方法。其中，三山街站，位于秦淮河古河道部位，位于粉土、粉細砂、淤泥質(zhì)粘土土層中。因為是第1個車站，又位于十字路口，因此采用地下連續(xù)墻作圍護結(jié)構(gòu).除人口結(jié)構(gòu)采用順作法外，其余均為蓋挖逆作法。
2.3蓋挖半逆作法
蓋挖半逆作法與逆作法的區(qū)別僅在于頂板完成及恢復路面后，向下挖土至設計標高后先澆筑底板，再依次向上逐層澆筑側(cè)墻、樓板。在半逆作法施工中，一般都必須設置橫撐并施加預應力，如圖4。
3暗挖法
暗挖法是在特定條件下，不挖開地面，全部在地下進行開挖和修筑襯砌結(jié)構(gòu)的隧道施工力一法。暗挖法主要包括:鉆爆法、盾構(gòu)法、掘進機法、淺埋暗挖法、頂管法、沉管法等。其中尤以淺埋暗挖法和盾構(gòu)法應用較為廣泛，因此，本文著重介紹這兩種方法。
3.1淺埋暗挖法(淺埋礦山法)
淺埋暗挖法即松散地層的新奧法施工，新奧法是充分利用圍巖的自承能力和開挖面的空間約束作用，采用錨桿和噴射混凝土為主要支護手段，對圍巖進行加固，約束圍巖的松弛和變形，并通過對圍巖和支護的量測、監(jiān)控，指導地下工程的設計施工。淺埋暗挖法是針對埋置深度較淺、松散不穩(wěn)定的上層和軟弱破碎巖層施工而提出來的，如深圳地鐵區(qū)間隧道大部分采用了淺埋暗挖法施工。
淺埋暗挖法的施工技術(shù)特點:圍巖變形波及地表;要求剛性支護或地層改良;通過試驗段來指導設計和施工。
淺埋暗挖法施工隧道時，應根據(jù)工程特點、圍巖情況、環(huán)境要求以及施工單位的自身條件等，選擇適宜的開挖方法及掘進方式。施工中區(qū)間隧道常用的開挖方法是臺階法、CRD工法、眼鏡工法等;城市地鐵車站、地下停車場等多跨隧道多采用柱洞法測洞法或中洞法等工法施工。
地下鐵道是在城市區(qū)域內(nèi)施工，對地表沉降的控制要求比較嚴格，所以更要強調(diào)地層的預支護和預加固，所采用的施工方法有超前小導管預注漿、開挖面深孔注漿、管棚超前支護。淺埋暗挖法的施工工藝可以概括為“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測”18個字，其工藝流程見圖5。
工程實例:北京地鐵東單車站東南風道與車站主體結(jié)構(gòu)正交，北側(cè)在長安街下，中部及南側(cè)穿過居民區(qū)，風道全長43.4m。采用淺埋暗挖洞樁法施工，在基本維持環(huán)境原狀條件的情況下從地面居民生活區(qū)和人防設施下面順利通過。
3.2盾構(gòu)法修建地鐵隨道
盾構(gòu)法施工是以盾構(gòu)這種施工機械在地面以下暗挖隧道的一種施工方法。盾構(gòu)(shield)是一個既可以支承地層壓力又可以在地層中推進的活動鋼筒結(jié)構(gòu)。鋼筒的前端設置有支撐和開挖土體的裝置，鋼筒的中段安裝有頂進所需的千斤頂;鋼筒的尾部可以拼裝預制或現(xiàn)澆隧道襯砌環(huán)。盾構(gòu)每推進一環(huán)距離，就在盾尾支護下拼裝(或現(xiàn)澆)一環(huán)襯砌，并向襯砌環(huán)外圍的空隙中壓注水泥砂漿，以防止隧道及地面下沉。盾構(gòu)推進的反力由襯砌環(huán)承擔。盾構(gòu)施工前應先修建一豎井，在豎井內(nèi)安裝盾構(gòu)，盾構(gòu)開挖出的土體由豎井通道送出地面。盾構(gòu)法施工工藝見下圖6所示。
按盾構(gòu)斷面形狀不同可將其分為:圓形、拱形、矩形、馬蹄形4種。圓形因其抵抗地層中的土壓力和水壓力較好，襯砌拼裝簡便，可采用通用構(gòu)件，易于更換，因而應用較為廣泛;按開挖方式不同可將盾構(gòu)分為:手工挖掘式、半機械挖掘式和機械挖掘式3種;按盾構(gòu)前部構(gòu)造不同可將盾構(gòu)分為:敞胸式和閉胸式2種;按排除地下水與穩(wěn)定開挖面的方式不同可將盾構(gòu)分為:人工井點降水、泥水加壓、土壓平衡式，局部氣壓盾構(gòu)，全氣壓盾構(gòu)等。
盾構(gòu)法的主要優(yōu)點:除豎井施工外，施工作業(yè)均在地下進行，既不影響地面交通，又可減少對附近居民的噪聲和振動影響;盾構(gòu)推進、出土、拼裝襯砌等主要工序循環(huán)進行，施T易于管理，施工人員也比較少;土方量少;穿越河道時不影響航運;施工不受風雨等氣候條件的影響;在地質(zhì)條件差、地下水位高的地方建設埋深較大的隧道，盾構(gòu)法有較高的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)越性。
工程實例:北京地鐵五號線即采用了盾構(gòu)法施工地鐵五號線是一條貫穿北京市中心的南北向地下交通大動脈。南起豐臺區(qū)宋家莊，向北經(jīng)蒲黃榆、祟文門、東單、東四、雍和宮止于昌平區(qū)太平莊北站，全長27.7km。由于該路段地上大型建筑物密集，交通流量大，地下管網(wǎng)復雜，為減少對城市經(jīng)濟和市民生活的影響，經(jīng)專家論證，決定在雍和宮至北新橋約700m長的試驗段率先采用盾構(gòu)施工方法。該盾構(gòu)為大直徑土壓平衡盾構(gòu)機。
4沉管法
沉管法是將隧道管段分段預制，分段兩端設臨時止水頭部，然后浮運至隧道軸線處，沉放在預先挖好的地槽內(nèi)，完成管段間的水下連接，移去臨時止水頭部，回填基槽保護沉管，鋪設隧道內(nèi)部設施，從而形成一個完整的水下通道。
沉管隧道對地基要求較低，特別適用于軟土地基、河床或海岸較淺，易于水上疏浚設施進行基槽開外的工程特點。由于其埋深小，包括連接段在內(nèi)的隧道線路總長較采用暗挖法和盾構(gòu)法修建的隧道明顯縮短。沉管斷面形狀可圓可方，選擇靈活。基槽開挖、管段預制、浮運沉放和內(nèi)部鋪裝等各工序可平行作業(yè)，彼此干擾相對較少，并且管段預制質(zhì)量容易控制。基于上述的優(yōu)點，在大江、大河等寬闊水域下構(gòu)筑隧道，沉管法稱為最經(jīng)濟的水下穿越方案。
按照管身材料，沉管隧道可分為2類:鋼殼沉管隧道(有可分為單層鋼殼隧道和雙層鋼殼隧道)和鋼筋餛凝土沉管隧道。鋼殼沉管隧道在北美采用的較多，而鋼筋混凝土沉管隧道則在歐亞采用較多。
沉管隧道施工主要工序:管節(jié)預制→基槽開挖→管段浮運和沉放→對接作業(yè)→內(nèi)部裝飾。
上程實例:廣一州珠江隧道是我國第一條公路與地鐵合用的越江隧道，公路隧道全長1238.5m。河中段隧道埋置在河床下.不影響水面通航，河中沉管段全長457m。該沉管為多孔矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其中包括兩個雙車道機動車孔、一個地鐵孔、一個電纜管廊。沉管斷面為典型矩形斷面，外形尺寸為33mx7.956m(寬x高)，底板厚1.2m、頂板厚1.0m，兩外側(cè)墻分別為0.7m和0.55m、最長管節(jié)的混凝土量達12000砰。管段的基底坐落在河床的風化花崗巖層上。開槽時采用了炸礁施工。基礎處理采用灌砂法。
5混合法
可以根據(jù)地鐵隧道的實際情況，在地鐵隧道的施工過程中采用以上2種或2種以上的方法同時使用，稱其為混合法。
工程實例:北京地鐵東四站位于朝陽門內(nèi)大街與東四南大街交叉日上，處于繁華的市中心，有多路公交車經(jīng)過。車站主體順東四南大街，呈南北走向，東四南大街規(guī)劃道路紅線寬70m，現(xiàn)狀路寬為22m，朝內(nèi)大街已改造完，道路紅線寬60m，兩方向客流均衡，交通十分繁忙;且遠期六號線順朝內(nèi)大街，呈東西走向，在此站換乘。本車站兩端為明挖段，結(jié)構(gòu)形式為3層三跨框架結(jié)構(gòu);中間為暗挖段，結(jié)構(gòu)形式為單層三拱兩柱結(jié)構(gòu)。車站總長度197m，暗挖段長為96.80m，明挖段長為100.20m。
6結(jié)束語
隨著我國地下鐵道建設事業(yè)的發(fā)展，原有的施工技術(shù)不斷地發(fā)展與提高的同時，新的施工方法也被應用到施工當中，施工技術(shù)水平得到不斷提升，其中有些施工技術(shù)已經(jīng)達到世界先進水平。另外，由于城市交通流量的增加導致城市道路已擁擠不堪，加上城市環(huán)境的要求越來越嚴格，城市內(nèi)封路施工已不現(xiàn)實了。因此，暗挖技術(shù)，如盾構(gòu)法、淺埋暗挖法將是今后研究和實踐的主攻方向。
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地鐵路是怎么造的?是鉆地嗎?
1. 地鐵隧道通常是利用盾構(gòu)技術(shù)在地下鉆掘形成的。2. 盾構(gòu)施工是一種利用盾構(gòu)機械在地下挖掘隧道的方法。3. 盾構(gòu)機械是一個具備支撐地層壓力和推進功能的活動式鋼鐵結(jié)構(gòu)。4. 盾構(gòu)的前端裝配有土體支撐和挖掘設備，中段配備有推進所需的千斤頂，尾部用于組裝預制或現(xiàn)場澆筑的隧道襯砌環(huán)。5. 盾構(gòu)每次推進...
地鐵是怎么挖的 地鐵隧道是如何挖成的
3、地鐵站與地鐵站之間是采用盾構(gòu)機進行掘進，一般軟土或者軟弱巖石適用。如果是地質(zhì)特別好，是堅硬巖石，則采用礦山法爆破。礦山法就跟普通修公路鐵路隧道是一樣的。特別說明：通過以上關于地鐵是怎么挖的 地鐵隧道是如何挖成的內(nèi)容介紹后，相信大家會對地鐵是怎么挖的 地鐵隧道是如何挖成的有個新的了解...
地鐵是運用什么方式建造出來的
靈活性高，但施工速度慢、安全性要求高，適用于地質(zhì)條件復雜、對地面影響要求嚴格的地段。盾構(gòu)法是使用盾構(gòu)機在地下一邊掘進一邊拼裝預制管片形成隧道結(jié)構(gòu)。盾構(gòu)機可以在掘進過程中進行土體支護、出土和襯砌安裝等作業(yè)，施工速度快、對周邊環(huán)境影響小，廣泛應用于軟土地層的地鐵隧道建設 。
傳統(tǒng)的礦山法隧道施工方案是什么?
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市軌道交通的建設需求日益增加。在地質(zhì)條件復雜的丘陵及山區(qū)，單純采用盾構(gòu)法或礦山法施工難以滿足當前隧道施工的要求。深圳地鐵2號線東港路站至招商東路站區(qū)間隧道穿越全～微風化巖層，施工難度大。為此，采用盾構(gòu)法＋礦山法結(jié)合施工工法。該區(qū)間隧道地層復雜，礫（砂）質(zhì)粘土、礫...
地鐵是怎么修成
在街道上挖掘大坑，再在下面建造隧道結(jié)構(gòu)，隧道有足夠的承托力後纔把路面重新鋪上。除了道路被掘開，其他地下結(jié)構(gòu)如電線、電話線、水管等都需要重新配置。 建這種隧道的物料一般是混凝土或鋼，但較舊的系統(tǒng)也有使用磚塊和鐵的。施工一般采用以下幾種常用方法建造：1、明挖順作法：適用于建筑物比較密集，...
地鐵都是怎么修建的
盾構(gòu)法施工在地鐵修建中扮演著重要角色，特別是在地下隧道工程中。盾構(gòu)施工技術(shù)以其高效、精確的特點，被譽為隧道施工中的佼佼者。使用盾構(gòu)機進行隧洞施工，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)高度自動化，減少人力需求，還能顯著提高施工速度，實現(xiàn)一次成洞。此外，這種施工方法不受氣候影響，能夠在各種復雜環(huán)境中穩(wěn)定作業(yè)。在開挖...
地鐵隧道施工工序
采用明挖法，先挖開地面，由上向下開挖土石方至設計標高后，自基底由下向上順序施工，完成隧道主體結(jié)構(gòu)，最后回填基坑或恢復地面的施工方法。 明挖法是各國地下鐵道施工的首選方法，在地面交通和環(huán)境允許的地方通常采用明挖法施工。淺埋地鐵車站和區(qū)間隧道經(jīng)常采用明挖法，明挖法施工屬于深基坑工程技術(shù)。由于地鐵...
地鐵隧道附近SMW工法的施工?
采取上述措施后，我們發(fā)現(xiàn)這樣施工對地鐵的影響基本能夠控制在0.5毫米以內(nèi)。綜上所述，SMW工法在地鐵隧道等要求嚴格的受保護單位附近的施工完全可以通過細致策劃，對施工主要參數(shù)進行適當調(diào)整，可以將對其周邊環(huán)境的影響降低到很小的范圍。主要方法還包括施工過程中對各項指標的嚴格控制，包括電流值、土體置換...
隧道施工中什么叫明挖法?什么叫礦山法什么叫沉埋法?什么叫盾構(gòu)法?
采用旋轉(zhuǎn)刀頭或高壓水槍（對于土壤）進行開挖，然后頂著后面支撐前進，前進一定距離，就將預制混凝土管片組成一環(huán)，形成隧道支護，同時成為掘進機繼續(xù)頂進的支撐。掘進機法或盾構(gòu)法施工，只需要建豎井放下掘進機，對地面影響小，可以穿越有建筑、江河和山嶺，在城市地鐵隧道修建中使用最多。
地鐵是怎么造的?是挖洞打隧道嗎?
地鐵建設過程中運用了多種施工方法。早期的地鐵工程多采用深挖淺埋法，即直接挖掘路面，然后修建地鐵隧道。然而，現(xiàn)代技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到直接使用盾構(gòu)機在地下數(shù)十米深處挖掘隧道，并同步進行混凝土澆筑以保證結(jié)構(gòu)強度。通常，地鐵隧道的深度在十幾米到二十米之間，而一些特殊工程的深度可達到三四十米。在規(guī)劃和...
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