论地铁施工技术的方法及应用

李海民

摘要：我国经济快速的发展使得城市面临严重的交通拥堵问题，不仅给人们的生活带来了影响，也制约了城市的发展。地铁与其他城市交通工具相比，具有快速高效节能的特点，而且不占用城市地面的交通面积，对于改善城市的交通运输格局具有重要意义。主要通过论述在地下复杂环境下地铁施工技术的类型，对我国地铁施工技术的应用和未来发展进行初步的探讨。

关键词：地铁；施工；技术；应用；展望

中图分类号：TB文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.1672]3198.2018.27.084

1引言

随着经济的发展，我国地铁建设也进入了一个高速发展的新阶段，各个大城市的地铁在大刀阔斧的相继开工。然而由于地铁项目具有成本巨大，施工技术复杂的特点，因此，地铁建设在一定程度上受到了很多因素的影响。与其他交通施工技术相比较而言，地铁施工技术由于面临着复杂的地质条件，比如地层中大量的水，会让地铁施工变得更为复杂，操作中稍微不注意，就会使得整个工程出现很大的风险，因此，地铁施工必须严格抓住项目的重难点，对每个施工环节严格把关，从而降低地铁施工的风险。

我国地铁施工技术的研究开始于上世纪50年代，而我国第一条地铁施工，并且正式开工是在北京，它标志着我国地铁时代的来临。从此之后，我国其他各个城市也逐渐开始建设地铁，先后在施工过程中经历了不同的施工技术，甚至有些施工技术已经达到，并且领先世界的水平。以明挖法施工技术为例，它是地铁施工中常用的施工技术，由于这种技术简单便捷，而且不因经济条件的落后而受到限制，它成为我国地铁施工初期最常用的施工技术，并且首次在北京的地铁施工中获得了成功。

2我国地铁施工的技术类型

地铁站台的施工，当前我国地铁站台的施工里有明挖法、暗挖法、盖挖法以及盾构法等不同的施工技术，在施工技术的选择上，可以根据不同的地质情况与地质环境综合考虑运用不同的施工技术。地铁隧道的施工与地铁站台的施工相似，目前地铁隧道的施工也有明挖法、暗挖法等。除此之外，还具有安装设备的施工，比如地铁可以运用计算机、机械电器等多种高科技领域的技术，给地铁的正常运营提供空调、机车计算、监控、通讯报警等技术，从而协同完成地铁的正常运行。

第一，明挖法。明挖法是我国地铁施工技术中最常用，也最优先选择的一种施工方法，与其他施工技术相比，明挖法的主要优势表现在具有更加成熟的技术，可以在最短的时间内，投入大量的劳动力，完成较为复杂的施工要求。明挖法也有它的不足，主要体现在它对现有的生态环境可能造成一定程度的破坏，尤其是噪音污染，并且阻碍地面的交通等，会在施工过程中常常出现地面塌陷，甚至导致周边的建筑物开裂等问题。

第二，盖挖法。盖挖法的主要优势体现在对周围环境的影响较少，是它在明挖法的基础上进一步发展出来的新的地铁施工技术，通过利用结构顶板而维持地面的功能，从而在顶板下进行施工。盖挖法中的逆作法，常常用于施工较复杂的工程，尤其对于一些楼层较高而且埋深较大的地段。盖挖法由于占时较短，因此不仅对地面，也对周边环境的干扰较少，但其施工的环境较恶劣，而且施工的程序工序都非常复杂。

第三，盾构法。当前我国地铁大部分的施工技术都采用盾构法，盾构法也是目前世界上最为先进的地铁施工技术，它可以用于城市地下地层较软，隧道深埋的施工环境。它的主要优点体现在对地上的交通影响较小，而且机械化程度高，减少了劳动强度，而且施工速度快，质量高、成本低。盾构法也有其一定的局限，比如，在运用盾构法进行施工的过程中，还应该考虑盾构机械设备的价格与复杂性。除此之外，一些地形环境与条件制约了盾构法的施工应用。

第四，矿山法。又称为浅埋暗挖法，是在浅埋暗挖法的基础上，通过施工技术延伸出来的新的施工方法，是符合我国地形和国情的一种隧道开凿的技术，矿山法施工技术普遍运用在我国地铁、隧道以及深巷和地下停车场等地底下施工中。矿山法首次是在我国北京地铁的施工中得到了尝试和应用，核心的施工特点与技术是可以进行动态的施工设计，施工的原理主要是利用土质的稳定性，采取特殊的支护措施，从而在土质表面形成一个紧密的薄壁结构。矿山法的使用中，主要对于地下岩石进行一次全断面或者分步的开挖，对于土质地层的选择，首先应该加固地层，然后进行地层的支护和衬砌，如果施工的地下常有较多的水，则必须要对降水进行处理后才能施工。矿山法的主要优势是对隧道的施工可以实现长隧短打，通过较少的使用场地，以及对地上的影响较小，同时施工成本较低，而且对于一些跨度较大的隧道，有明显的施工优势。相反，矿山法的主要缺点表现在其施工的进度缓慢，而且耗费人力多，劳动强度大，施工的环境差，而且施工的危险大，在施工过程中，常常会因为水的问题引发塌方以及流沙和拱顶下沉等高风险安全问题。

第五，钻爆法。钻爆法主要的特点是针对于地下岩石较为坚硬的地质条件，通过钻爆，并且对钻爆的岩石装运，喷锚支护，灌注衬砌来完成施工。钻爆法可以根据施工地质的水文条件以及断面尺寸，采用上下导坑先拱后墙法，正反台阶法以及全断面开挖法，侧壁导坑法等不同的开挖方法。

第六，基坑支护技术是一种有效的地铁施工技术，它主要包括型钢支护技术，混凝土灌注技术，以及土地墙支护技术等，型钢支护技术主要是以打桩机或者沉拨桩基打入钢板桩。混凝土灌注主要是将混凝土打入灌注桩形成浆液护壁，最后有效的保护地铁的正常运行。

3地铁防水技术及原则

地铁防水主要是针对地铁车站渗水的问题，渗水不仅严重威胁和影响着车站的安全，而且对于渗水的维修难度非常大，因此，防水对于车站安全的维护具有重要的作用，需要防患于未然。而地铁施工防水主要是要根据施工地方的地质条件和水文条件，以防为主，因地制宜，防排结合，从而做到最佳的防水效果。比如，混凝土条件的防水施工需要考虑混凝土的抗压性，防止混凝土产生裂缝从而渗水，需要对混凝土的材料进行选择，尤其是要选择密实性高的混凝土。在施工的过程中，也要注意混凝土本身的抗渗性，优先选择具有高强度抗腐蚀性的水泥。对一些缝隙的处理要采用镀锌的钢板止水带。防水施工中最重要的是排水施工技术，主要是在地铁建设中，为了防止发生水灾而产生的有效的预防措施，可以让地铁具备更好的排水功能。这就需要确保在地铁所有的施工中要良好的设计排水性能，尤其是在遇到暴雨或者洪水灾害的时候，要能够有效的防止大量的水流涌入地铁，从而让水流能够达到地下防汛的目的，保证地铁工程的安全。因此，需要在防水的过程中結合排水，这样才能更加有效的起到防水的效果，从而面对各种突发的水灾。

4我国地铁施工技术的应用和展望

地铁施工涉及到了很多工程以及许多领域，除了要对地下进行隧道的挖掘修建之外，还要对站台进行施工，在施工过程中需要一些辅助技术的帮助。

一是地铁施工防水技术。在修建地铁的过程中，由于地下环境复杂，一些地区的地下含水量多，经常会出现漏水的状况，从而导致地面塌陷造成地铁事故。针对这些问题，在地铁防水施工中，尤其需要应用地铁防水技术，比如，在车站的机面与防水层的施工中，铺设防水层，并在防水层用混凝土来进行保护。再比如，对缝隙的防水常常是防水施工技术的难点，防水不好直接影响地铁的寿命与质量。

二是地铁gps技术。以gps技术为主导的技术应用于我国的航空地铁测量等多个不同的领域，在地铁的施工修建过程中，为了确保施工的准确性与科学性，并且在复杂的地下隧道能够正确的进行施工，gps技术不可缺少。这是由于gps技术它具有精准测量的特性，在地铁的施工过程中测量不可缺少。尤其在施工的初期，需要对gps三网进行复测，需要对gps数据进行分析，从而将数据进行解算。

三是地鐵施工技术的辅助技术。除了上述核心的施工技术之外，还需要一些辅助技术，才能让地铁的施工顺利完成，保证地铁施工进度，保护好周围的环境。比如，回灌是地铁施工的重要辅助技术，它主要应用于北方特殊的地形条件当中。再比如，注浆技术主要是用于加固和结构止水。除了这些辅助技术之外，还可以用冷冻、锚索等其他的辅助技术。

我国地铁的施工修建历史已经有将近半个世纪，而近年来地铁在各个城市的施工中一些新的方法不断涌现出来，一些新的技术势必将在未来的施工中得到应用与发展。我国已在地铁施工中对地铁的规划、设计、施工、防灾等技术取得了良好的发展，我国地铁施工技术在未来还可以进一步为了提高社会经济效益作出以下的努力：一是对地铁设计修建的技术标准进行统一，研发相关的地铁施工技术设备，对各种机械设备更加规范和标准化。二是强化对地铁施工技术中环境的保护意识，能够因地制宜，实现利益与人民群众生活便捷的最大化。

总而言之，地铁为人们的出行提供了高效便捷的选择，而地铁的修建也拓展、丰富了城市的面貌，在未来城市的发展中离不开地铁。近年来，我国更是成为世界上修建地铁数量最大、施工速度最快的国家，可以说我国在地铁施工技术上具有较大的潜力，需要更先进的技术和更科学的施工体系。

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