地铁隧道工程范文
发布时间：2024-02-01 15:42:52
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篇1
中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：
冻结技术主要是指在隧道工程的施工过程中，采用了人工制冷的技术，将地层中所含的水从液态转化成固态，即将水冻结成为冰，以便增强其稳定性，从而实现工程与地下水之间的联系，从而以便于地下工程掘砌施工。此项技术的实质就是通过人工制冷达到改变岩土性质的目的。冻结壁仅仅是临时的支护结构，停止冻结以后，结构壁融化。该项技术主要是利用了物质由液态转化成气态过程中的气化过程的吸热来实现的，其制冷的主要材料是氨。
一、冻结法施工工艺步骤
地铁隧道工程的制冷技术主要包含有以下几个步骤。首先是安装冻结站，冻结站主要的设备组成包含有冷凝机、节流阀、压缩机、蒸发器、盐水循环系统和中间冷却器等。然后是冷结管的施工，这主要是钻冻结孔，将冷结站与不同冷洁孔中的冷结器相连接并形成一个系统。接着是冻结，冻结壁会从冻结管向外扩张，最终实现冻结管周边的冻结柱最终连成一片的时候，地层的地表温度就会随着冻结时间的加长而越来越低，冻结壁的强度也会相应地加强，最终让地层的温度达到设计时所需要的温度的时候，该阶段就可以结束。再者就是要对冻结壁进行维护，主要操作就是要不断地补充地层的冷量，最终实现地层温度的相对稳定。最后一个步骤就是解冻，当永久结构和地层挖掘结束以后，将冷冻管拔出以后就可以实现解冻。
二、地铁隧道工程中冻结技术在工程中的应用
某地铁隧道采用了土压平衡盾构，8.10米的盾构直径。其盾构进洞的空门口的地质主要成分为砂性土，其主要的特点是含水量大，透水性和水压大。在暴露扰动的情况下容易产生液化的现象，这就给工作立井进入隧道前的混凝土地下连续墙的构建带来了很大的困难。因为构盾进洞口要承受附近土层所产生的水压和地压，所以容易造成涌砂或者是流砂现象，严重的情况下下可能会造成土体坍塌。
采取的解决方式是对混凝土地下连续墙的的外侧进行加固，但是以往的深层搅拌加固法或者注浆法难以满足流砂地层的要求。该工程在采取注浆法进行加固的措施一个月以后，水平探孔有少量的水渗流。在洞口开凿的过程中，出现了流砂涌入洞门中心和两侧的现象，所以洞口的开凿工作被迫停止。最后通过对工程方案的对比，采用了冻结技术对注浆区进行再加固。
冻结站的运转时间和效果表
冻结的主要方式是对工作近附近的土层采用人工地层冻结技术进行封闭加固。在隧道圆形设计断面和盾构进洞口的3—4米的范围内，用冻结器进行钻铺，对地层的温度降低，使地层中所含的水分变成冰的状态，土颗粒和冰就形成了冻结的连接体，这样就可以有效地防止沙涌和涌水的现象。其方案主要是在盾构推进断面的上下各4米的范围内，采用单排垂直全深冻结方式。在盾构推进断面左右两侧各3.5米的范围内设置冻结孔，其间距为400毫米，在冻结结束以后直接拔出冻结管。
最终工程的效果明显，洞门钢筋混领土强的冻结土未出现渗水现象，封水的效果很好。这一举措保证了施工人员的顺利进洞和盾构的安全问题。
三、地铁隧道工程中冻结技术的优点和使用建议
地铁隧道工程中采用冷冻技术以后，其主要的优点十分明显，主要表现在首先，冻结技术的使用可以加强冻土层的隔水能力，其抗渗性同时增强，在上文举出的案例中，由于该工程的主要地质为砂性土层，其主要的特点就是含水量比较大，透水性很强，这就为地层的加固施工带来了很大的困难。而采用冻结技术以后，使地层工程性质发生了很大程度上的改变，将砂性土层中的水变成了冰，冰与土壤一起形成了冻结连续体，这样就使冻结加固区没有任何的缝隙，从而具备了良好的隔水效果。其次就是连续的墙帷幕和砂层冻土墙形成了整体的防水体系，在交界面实行的强行冻结，保证了混凝土连续交接处和冻结封闭加固区不产生渗水现象，从而也就避免了洞门两侧沙涌现象的发生。最后在使用了冻结技术以后，融沉和冻胀的现象得以控制，在实施冻结技术以后，工程周围的地表沉降和隆起的现场得以控制，其波动的范围在正负10mm以内。这其中采用的特殊方法主要是间接冻结、局部冻结、跟踪注浆。
这些是在上文举例中主要冻结技术中的表现出来的优点。冻结技术的优点还有，使冻结加固区的范围得以控制和把握，通过对冷媒剂温度的调整和冻结孔位置的调整，可以有效地调整和把握好扩展范围和形状。还有就是使盾构的冻结加固土体受力更加均匀。
四、结束语
本文主要是通过冻结法施工工艺步骤、地铁隧道工程中冻结技术在工程中的应用、地铁隧道工程中冻结技术的优点和使用建议这三个方面介绍了地铁隧道工程中冻结技术。
参考文献：
篇2
在整个地铁隧道工程中，有多个联络通道将一段段承载路程的主隧道相连接，地铁隧道联络通道具有安全通行、及时逃生等重要作用。而在整体地铁隧道的建筑中，联络通道的建筑重要性一般不受主要重视。但在上海地铁四号线隧道崩塌事故发生后，地铁隧道联络通道的建设与勘察等工作备受重视。而通过上海地铁隧道事故的调查发现，造成事故的原因有三大块。一个是由于联络通道土层的结构问题；一个是由于土层水文地质的问题；另一个是由于周围地质环境问题，包括周围地貌、地质类型和潜在隐患等。为了减少地铁隧道联络通道事故的发生，相关部门应提高对隧道联络通道设计与施工的重视，而基于设计与施工之上的条件是勘察，因此要加强对地铁隧道联络通道的工程勘察工作，下面文章就上述三点主要勘察要点及合理的安排勘察工作等四个方面，进行软土地区地铁隧道工程勘察工作的分析，具体内容如下。
1 加强软土地区地铁隧道联络通道土层的分层勘察工作
加强土层分层的分析是对土质性质的判断，尤其在沿海地区，土层中都伴有夹层、间层或互层等多种土层，因此对土层的分析是保证联络通道建筑是否坚固的首要条件。而按照岩土分层的方法，将IP大于10的土分成黏土和粉质黏土，将IP小于等于10的土叫做黏质粉土，而这些土层内都含有砂质性和粉层性，将它们按照颗粒成分的不同进行分层命名是为了准确的判断土质的软、硬性，从而确保施工的固定和安全性。因此勘探人员对土质的测定、试验、分类非常重要，它关系到施工的牢固与安全问题。而土层的勘探均需要现场的实际观察并结合试验进行命名和确定。而在联络通道的土质分类上，一定将含有砂质、粉层、黏性土的土层单一划分，此类均为软性土。必须将其粉层厚度、剖面，砂质厚度、硬度，黏性土的夹层、密度等进行测定，尤其对黏性土中的粉层、砂质等观察与测定必须严密，并做好通道模拟试验，为设计、施工前的勘探工作做好万全准备。一旦在测试、勘察中有疏忽或遗漏，为日后施工完成通行中会留有极为严重的潜在危险，一旦发生事故，会造成人们严重的伤亡事故、交通链阻断、工程停用、费用加剧和周边环境影响等各种不良后果。
2 做好软土地区地铁隧道联络通道相应的水文地质工作
由于软土地区的土层中，所含的砂质、粉层等均含有自然的承压水，而地铁隧道施工时必然会进行地下挖掘隧道并对含承压水的土层进行挠动，为了减少地基及挖掘后周围环境稳定性的破坏，勘察时必须要做好含水层的检测工作。并通过承压水的突涌计算测评施工中土层的稳定性，也是为采用冻结法施工做好前提保证。计算需要了解地下土层的温度、含水量、含盐量、饱和度、地下水流速度及地表热物理指标等预算数据。而关于计算与土层的稳定性都与水文地质工作密切相关，在正常自然状态下，地下含水质的土层、砂质等均处于一个相对径流缓慢、稳定和处于停滞的态势，而一旦对其进行挠动、破坏，其原有的平衡状态则会被破坏，从而造成地下地上地表水体的直接接触，同时在施工中还要采用人为冻结法进行施工，因而形成一种水质需控制的局面。因此在采取冻结法时，需根据每段施工的实际进度进行就地取材计算，而采取的数据一定是该段含水质的土层。
3 做好软土地区地铁隧道联络通道的地质调查和地质灾害评估工作
地铁隧道施工是在黑暗的地下进行，工程施工时会动用大量挖掘机、运输车辆等对地下土层进行挖洞与土体运输，从而破坏了土层原有的生态平衡及周边环境。自然生态下，地下土层、砂质、粉层等含有的水质均处于稳定、舒缓、平衡的相对供给、流走的运动态势。而当大兴土木建筑时，影响了原有的平衡状态，造成含有水质的土层、砂质或粉层由于外界干扰导致水汽蒸发而快速形成干质状，从而对周边事物造成影响。所以，在隧道施工时采用冻结法将隧道周围环境进行人工制冷冻结避免发生事故，同时还要加强对周边因地质变动引起的灾害问题进行评估。包括对周围地下的建筑结构、管道铺设、缆线走向及其相关设置位置等，进行了解并估测施工后因地质破坏而造成的相关影响；同时对隧道施工中含有水质的土层、砂质、粉层及地下水等情况进行测评，估测并预计出一旦采取冻结法施工失败后引起的灾害程度及涉及范围等。
4 合理安排软土地区地铁隧道联络通道的勘察工作
有时候工作人员在地铁隧道联络通道图纸的初期设计中，已经将联络通道的设计加进去，当综合测评并确定联络通道的设定以后，工作人员在勘察主体隧道后会对联络通道进行单独勘探。对于软土地区的勘探，初次勘察时可设置一个勘探口，若出现流沙或粉尘土层灌注时，在下次详勘时应设置两个以上的勘探口，通过密切的观察土层及质地，设置具有抵住岩土、砂层土质的措施。而在设置勘探口时，设置的方式可采取两侧联络点各一个钻探孔，中间设置一个静探口的方法，钻探孔的勘察需要地上地下同时取土进行研究，目的是为了在采用冻结法加固施工时设定加固程度。
5 结束语
软土地区地铁隧道施工中联络通道的建设安全，是近年来随着事故发生后，相关部门提高重视的一项工程。而在联络通道设计、施工前较为重要的任务就是勘察工作，勘察是工程设计、施工与正常使用的前提条件。它可以确保施工的安全性，并具有危险因素的提前预知性。在软土地区施工中，冻结法是施工中比较常用的一种建筑方法。它通过人工制冷，将周围被挖掘后的含水质的土层进行冻结，确保施工者与机械在隧道内安全施工的一种方法，而且冻结法对含有砂质、粉层的土层及黏土具有固定性，为施工安全加上了一层保险。通过文章的探讨分析我们可以了解到，引起软土地区发生联络通道出现事故的主要原因包括土层分层问题、土质问题、水文地质问题等。因此在工程勘探工作中，这几个方面是勘探的重点，所以勘探人员需加强对土层分层的细致测评与试验；做好水文地质的预测与分析；做好施工周围环境地质的勘察与灾害评估；同时加强勘探工作的合理分配。通过勘察工作的细致性和全面性，来提高软土地区地铁隧道联络通道施工的牢固性与安全性。
参考文献
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[4]黄大维，周顺华，宫全美，等.软土地区地铁不同结构间差异沉降特点分析[J].同济大学学报（自然科学版），2013（1）.
篇3
成都作为成渝经济区核心增长极和国家的西部综合交通枢纽，从2006年起，正进行8条线路总计371公里的城市地铁建设，建成后中心城区（绕城内）线网密度将达到0.74公里/平方公里。当前，我国在城市核心区修建城市地铁通常采用盾构法和浅埋暗挖法。由于成都富水砂卵石地层的特殊性，采用浅埋暗挖法将给城区地下水环境、邻近建（构）筑物、沿线交通和商业环境等造成重大影响，因此，成都地铁区间隧道主城范围采用盾构法施工几乎是惟一的选择，盾构法隧道工程决定着成都地铁工程建设的成败。成都地铁特殊复杂的地层和环境条件主要表现在：特殊地层条件：成都地铁盾构法隧道工程大规模穿越市域富水砂卵石地层，该地层具有地下水位高、卵漂石含量高和卵石强度高等“三高”特点。水位埋深2.0～5.0m，为国内城市地铁砂卵石地层最高水位。卵漂石含量高达60～71%，粒径以30～110mm为主，卵石单轴抗压强度50～150MPa。工程全线出现粒径大于200mm漂石的频率较大，局部地段还下卧膨胀性风化岩体。复杂环境条件：成都地铁城区范围高楼林立、商业发达、交通繁忙、人流密集。要多次下穿河流、股道、站房，频繁下穿大型房屋、立交桥、市政隧道、上下水道、燃气管道等种类不同、结构型式迥异、建成年代不一的建（构）筑物。与既有房屋、桥梁、隧道、轨道和管线近接施工的最小距离分别为0.75m、0.7m、2.0m、8m、0.436m，建（构）筑物保护难度极大。
作为成都市建国以来最大的市政工程，成都地铁地层的特殊性和环境的复杂性给工程的建设带来了前所未有的巨大挑战，主要表现在：①砂卵石地层围岩荷载作用非常复杂，亟需建立适应富水砂卵石地层的荷载取值方法、结构分析关键参数、结构防水以及适应于复杂城市环境线路条件的结构设计体系；②盾构在砂卵石地层中施工时设备磨耗突出，严重影响盾构掘进效率，亟需解决盾构机选型、高磨耗、富水条件下换刀、长距离快速掘进以及关键施工参数和施工工艺等问题；③盾构在透水性强、地下水位高的砂卵石地层中施工时,开挖面易出现涌水、涌砂现象，导致土仓压力失衡和开挖面失稳，诱发地面沉降甚至坍陷，影响地面和地中建（构）筑物的安全。为此，课题组历时10年，展开了成都地铁盾构法适应性、盾构法施工对环境影响的预测及控制方法、盾构法施工关键控制参数与工艺、盾构隧道通过特殊及复杂困难地段对策、盾构隧道结构体受力特征及关键设计参数、盾构隧道结构体防渗漏水对策、富水砂卵石地层地铁区间隧道盾构法施工管理规程等12项专题的科技攻关，成功解决了富水砂卵石地层盾构法施工的若干建设关键问题，为成都地铁工程建设提供了坚实的技术支撑。
2.科学技术内容
课题组通过理论分析、数值模拟、室内试验、现场测试、工程设计应用以及现场掘进试验等综合手段开展了系统深入的研究，主要的创新性成果如下：
2.1建立了富水砂卵石地层城市地铁盾构隧道设计方法，形成了具有良好安全性、防水性和抗震性的结构体系
成果概述：该结构设计体系包括砂卵石地层荷载取值方法、错缝拼装力学模型、接头端面力学模型、抗震分析解析方法、结构构造体系和防水综合技术等，能适应富水砂卵石地层盾构隧道的结构特性分析与设计计算，可充分体现盾构隧道接头非线性效应、错缝拼装结构效应、结构地震动力效应以及结构防水特性，解决了富水砂卵石地层隧道结构的受力、防水和抗震问题，成功经受住了“5.12”汶川大地震的严峻考验。
（1）富水砂卵石地层地铁盾构隧道结构设计静力分析方法：利用颗粒离散元数值方法修正了太沙基松动土压力计算公式，提出了砂卵石地层的荷载取值方法；构建了考虑多环错缝拼装效应、结构与地层相互作用效应的错缝拼装结构力学模型；提出了考虑连接螺栓拉力、接缝最大张开量、轴力、弯矩等因素的接头抗弯刚度计算方法，建立了接头端面力学模型。
（2）富水砂卵石地层地铁盾构隧道结构抗震设计分析方法：利用成层地层反射理论获得的地层剪切力表达式，改进了盾构隧道基于复变函数的地震动力分析解析方法；在狭义反应位移法法的基础上提出了基于地层-结构模式的反应位移法。形成了集解析法、反应位移法与时程分析法为一体的盾构隧道抗震分析方法组合，以开展盾构区间隧道及其交叉结构的地震响应分析。
（3）富水砂卵石地层地铁盾构隧道管片衬砌结构体系：形成了适应于富水砂卵石特殊地层和城市复杂环境的结构体系，包括适应于线路线形的1.2m、1.5m两种幅宽的管片衬砌结构及其组合方式。该结构型态最大限度地考虑了环纵向接头位置与刚度、错缝环间相互咬合效应以及隧道与周围土体间的相互作用，具有承受不均匀水头差和适应局部膨胀性地层和软硬不均交互地层的能力。
（4）富水砂卵石地层地铁盾构隧道综合防水技术：提出了能够长期适应高渗透性富水砂卵石地层的主隧道管片接缝密封垫材质类型，对梯形、梳形、中孔形等多种断面形式实施了优化，根据接触应力与密封垫内部等效应力、压缩量与压力之间的关系曲线确定了优选断面；建立了能模拟盾构施工地层失水条件下结构水荷载的试验模拟方法，提出了能适用于富水砂卵石地层盾构隧道接缝、盾构进出洞竖井与区间、车站与区间、联络横通道与区间等结合部位的综合防水方式，解决了结合部位在地震诱发大变形情况下的结构防水问题。
2.2创建了富水砂卵石地层城市地铁盾构隧道施工综合技术，攻克了富水砂卵石地层盾构快速掘进和长距离掘进技术难题
成果概述：该综合施工技术包括富水砂卵石地层盾构设备选型及配置技术，盾构快速掘进施工技术，刀盘、刀具与螺旋出土器耐磨技术，长距离掘进刀具维护与更换综合技术等。能适应富水砂卵石地层、含透镜体砂卵石地层、下部局部硬质泥岩砂卵石地层等各种地层组成形态的盾构正常掘进，大幅减少刀具磨耗和刀具的更换次数，实现盾构的长距离掘进。该技术的应用将成都地铁的盾构月平均掘进进度从最初的约50m/月大幅提高到300m/月以上。
（1）富水砂卵石地层盾构设备选型及配置技术：复合式土压平衡盾构和泥水平衡盾构均可用于大粒径富水砂卵石地层盾构隧道的施工，但从刀盘、刀具损耗，施工进度，出碴难易等综合考虑，大粒径富水砂卵石地层盾构隧道施工应优选复合式土压平衡式盾构；提出了富水砂卵石地层“排出为主，破碎为辅”的盾构机选型与掘进技术方案，采取了减少滚刀数量、优化刮刀和齿刀配置、适度加大盾构面板开口率等技术措施。
（2）富水砂卵石地层盾构快速掘进施工技术：通过砂卵石层下盾构的施工参数及其影响因素间的关系建立了与盾构隧道埋深相关的总推力计算式；通过测试提出了刀盘转速、刀盘扭矩、土仓压力、推进速度、贯入度、总推力以及螺旋输送机转速、扭矩和工作面压力力学模型，并提出了土压平衡盾构和泥水平衡盾构掘进速度的数学计算公式。
（3）富水砂卵石地层施工盾构设备耐磨技术：提出了双刃滚刀、刮刀、齿刀的合理配置比例和配置方式、提出增加贝壳刀、选用有后角刮刀、加宽滚刀刀刃、主要刀具段差布置、在刮刀后角面和边滚刀间焊接导流刀具以整理卵石、减少冲击等刀具耐磨措施，有效解决了盾构刀盘、刀具与螺旋出土器在砂卵石地层中的高磨耗问题；形成了富水砂卵石地层的渣良方法和基于应力规则系数的渣土管理方法。
（4）富水砂卵石地层盾构长距离掘进刀具维护与更换综合技术：形成了富水砂卵石地层采用人工降水并辅以注浆、旋喷、人工挖孔桩或灌注桩等稳定土体、防止砂卵石地层遇水坍塌的常压开仓换刀技术；形成了向土仓内注入优质膨润土泥浆置换原有仓内碴土，并在掌子面形成良好泥膜以防止气体在砂卵石地层中逃逸的带压换刀技术。结合区间隧道具体的埋深和环境条件，采用地层局部处理后常压换刀和洞内带压换刀两种互补的换刀方案，解决了盾构在砂卵石地层掘进过程中的换刀问题。
2.3构建了城市特殊复杂环境下富水砂卵石地层地铁盾构邻近建（构）筑物施工的安全保障技术，有效解决了邻近建（构）筑物的施工安全问题
成果概述：该安全保障技术包括邻近建（构）筑物施工安全预测与风险评估技术，施工安全预警与控制技术，施工结构保护与地层加固技术等，广泛应用于复杂地质条件下盾构正穿、斜穿股道、桥梁、房屋、市政隧道等建（构）筑物以及地下密集管线的安全近接施工。应用该技术成功通过了包括成都地铁1、2号线102栋房屋、12座桥梁、8座既有市政隧道和人防通道在内的大量建（构）筑物，保障了建（构）筑物的安全。
（1）邻近建（构）筑物施工安全预测与风险评估技术：通过Φ30cm泥水平衡盾构模拟试验和Φ52cm土压平衡盾构模拟试验、现场试验和颗粒流非线性模拟揭示了砂卵石地层盾构施工扰动变形机理，探明了不同施工参数和施工状态下砂卵石地层的扰动范围、扰动程度及其对建（构）筑物的影响。根据近接程度、近接方式，分析了重要建（构）筑物的风险状态与盾构掘进参数、盾构与重要建（构）筑物空间几何位置和几何尺度的关系，从总体上把握了建（构）筑物的风险程度。
（2）邻近建（构）筑物施工安全预警与控制技术：提出了不同建（构）筑物的监控方式和预警标准。通过建立“土仓应力比”、“应力规则系数”参数与盾构掘进过程盈压、平衡、欠压、结块状态的关系，提出了适合成都砂卵石地层特殊环境下保障建（构）筑物安全的土仓压力平衡方法，即一般地段采用“土压平衡”掘进模式，控制性建（构）筑物地段采用“适当超压”的掘进模式。重要建（构）筑物段应将盾构掘进地层损失率控制在3%以内，同时应增加碴土质量控制指标。
（3）邻近建（构）筑物施工结构保护与地层加固技术：通过砂卵石地层下不同注浆压力、注浆率对地表变形量的影响大小，提出了砂卵石地层盾构同步注浆过程中注浆压力和注浆率分区方法，解决了砂卵石地层浆液的注入问题。根据建（构）筑物种类以及建成年代，对于房屋分砖砼结构，框架结构和砖木结构，基础分条型基础、人工挖孔桩基础以及灌注桩基础等，有区别地提出了盾构下穿重要管线、股道、桥梁、房屋以及市政隧道的加固方式、保护范围。提出了桩基托换、袖阀管注浆、跟踪注浆等综合加固技术。
3.与当前国内外同类技术主要参数、效益、市场竞争力的比较成都地铁砂卵石地层卵漂石含量60～71%，主要分布在30～110mm区间，沿线漂石出现较为频繁，地下水位较高，一般在地表下2.0～5.0m；北京地铁砂卵石地层卵漂石含量50%～70%，主要分布在20～60mm区间，偶见漂石分布，但基本无地下水；沈阳地铁砂卵石地层卵石含量5～20%，主要分布在20～45mm区间，基本无漂石，地下水位在地表下4.5～10.0m。成都地铁是国内首次在遍布城区的富水砂卵石地层中采用盾构法实施大面积施工，其盾构法隧道建设技术堪称世界性难题，研究所形成的富水砂卵石地层地铁区间隧道盾构法施工技术指南在成都地铁工程中系统应用，其关键技术参数对比。
二、第三方评价
本项成果是在成都地铁工程建设科研课题的支持下、结合四川省科技支撑计划、国家自然科学基金等10余项研究课题，由高校、设计、施工、建设等多单位历时10年的联合攻关取得的。主要第三方评价如下：
1.成果技术鉴定
“成都地铁盾构隧道工程建设关键技术”通过四川省科技厅组织的专家鉴定。由著名地质专家中国科学院刘宝珺院士、著名地铁与隧道工程专家中国工程院施仲衡院士等相关领域专家组成的鉴定委员会认为：由富水砂卵石地层城市地铁盾构隧道设计方法及结构体系、富水砂卵石地层城市地铁盾构隧道施工综合技术、城市特殊复杂环境下富水砂卵石地层地铁盾构邻近建（构）筑物施工的安全保障技术等所构成的研究成果总体上处于国际领先水平。
2.用户评价
根据成都地铁建设与运营单位-成都地铁有限责任公司提供的用户报告，本项成果在成都地铁1、2号线整体应用后，解决了富水砂卵石地层盾构隧道衬砌结构的结构设计问题，并成功经受住了“5.12”汶川大地震的严峻考验，实现了富水砂卵石地层的盾构长距离快速掘进（平均月进度300m/月以上，局部标段最高月进度达600m/月），大幅减少了刀具磨耗和刀具的更换次数（换刀距离提高到了250m），保障了盾构穿越地面建（构）筑物以及地下密集管线施工时建（构）筑物的安全，仅在成都地铁1、2号线区间盾构隧道就成功通过了102栋房屋、12座桥梁和8座既有市政隧道和人防通道。项目研究成果还在成都地铁3、4、7号线以及1号线南延线、2号线西延线等成都地铁后续线路工程建设中得到全面应用，为成都地铁工程提供了重要支撑。
国内其他城市地铁设计、施工以及建设与运营单位（西安市地下铁道有限责任公司、南京地下铁道有限责任公司、中铁第四勘察设计院集团有限公司、中国中铁二院工程集团有限责任公司、中铁二十三局集团有限公司、中铁十五局集团有限公司、中铁十三局集团有限公司、中铁八局集团有限公司、中铁二局集团有限公司、中铁隧道股份有限公司、上海隧道工程股份有限公司等）提供的用户应用证明表明:在砂卵石地层或复杂建（构）筑物城市环境条件下应用本项研究成果后，盾构隧道结构设计更加合理、盾构施工掘进更加高效、投入营运结构更加安全，其经济和社会效益明显。
三、应用推广情况
篇4
【中图分类号】U231.+9
【文献标识码】A
【文章编号】1672—5158（2012）10-0199-01
1 城市地铁隧道工程火灾特点
1.1 烟、热危害严重
因地铁出入口少，空气流通不畅，通风不足，氧气供应量不足，发生不完全燃烧，致使一氧化碳、二氧化碳等有毒气体的浓度迅速升高，高温烟气的扩散流动，不仅使所到之处的可燃物蔓延燃烧，更严重的是导致疏散通道能见距离降低，即使在强力照明条件下能见度也只在1.0m以内，影响人员疏散和消防队员扑救火灾。由于地铁的内部空间比较封闭，发生火灾后，烟、热不能及时排出去，使热量集聚，内部空间温度上升很快，发生“轰燃”的时间也比较短，但发生“轰燃”后，由于通风量的限制，轰燃之后的燃烧速度比地面建筑慢，而且燃烧产物中的毒性成分、一氧化碳等浓度较高，散热慢，由烟、热造成的危害更大。
1.2 人员疏散困难
地铁疏散由于受到条件限制，出入口少，疏散的距离较长；火灾时，人员疏散只能步行通过出入口或联络通道，地面建筑火灾时使用的云梯车之类的消防救助工具对地下的人员疏散就无能为力。最重要的是火灾时，平时的出入口在没有排烟设施或排烟设施效果较差时，将成为喷烟口，高温的浓烟的流动方向与人员逃生的方向一致，都是从下至上，而烟气的扩散流动速度比人群的疏散逃生速度快的多，人们就在高温浓烟的笼罩下逃生，能见度大大降低，使人群心理更加恐慌，同时烟气中的有些气体，如氨气、氟化氢和二氧化硫等的刺激使人的眼睛睁不开，使人心理极度恐惧，可能会瘫倒在地或盲目逃跑，造成不必要的伤亡。
1.3 扑救困难
地下建筑的火灾比地面建筑的火灾扑救要困难得多。我国地下建筑发生的数起大火中，最长的一次延烧时间为41天。这次火灾共邀请了28个单位540名专家研究灭火方案，救火人员死亡4人，80多人受伤；抢救和灭火工作十分艰苦。地铁发生火灾时究竟发生在哪个部位，无法直观火场，需要详细询问和研究工程图，分析可能发生火灾的部位和可出现的情况和危险，才能作出灭火方案。而且由于灭火线路少，出入口又经常是火灾时的冒烟口，消防队员在高温浓烟的情况下很难接近着火点
1.4 火灾蔓廷快
隧道内一旦起火，由于烟囱效应，温度和烟气会迅速传播，大部分能量被用去加热通风的空气。此时，顺风侧空气的温度可达到1000℃以上，炽热的空气在流经途中可把它的热量传递到任何可燃的材料上，这样火可以从一个燃料火源跳跃一个长度引燃下一个着火点。这个跳跃的长度约为隧道直径的50倍。由于地铁相对封闭，和外界的联系只有出入口和换风口，故烟、热不能及时排出，使热量聚集，内部空间温度上升很快，地铁工程火灾具有减光性。当烟气弥漫时，可见光因受到烟粒子的遮蔽而减弱能见度大大降低，同时烟气中的有些气体如氨气、氟化氢、二氧化硫等的刺激使人的眼睛睁不开从而妨碍人员的疏散。火灾时的浓烟滚滚使人们的心理产生恐怖感，有的失去活动能力瘫倒在地，有的失去理智盲目逃跑造成不必要的伤亡。正因为地铁隧道的这些特点使得在地铁隧道内消防措施应该采用最技术先进、行之有效的方法。
2 地铁工程的防火手段与发展
我国地铁工程现有的消防设施系统主要有消火栓灭火系统，化学灭火设施，自动报警系统，自动喷水灭火系统，防火防烟分区，防排烟系统，安全疏散和结构耐火的设计。而现在“消”方面在隧道区间主要采用的仍是比较传统的自动报警+消火栓灭火系统，只有在设有商业网点的车站站厅才设自动喷水灭火系统，在车站管理用房和设备用房内，因其设备的特殊性通常采用化学灭火设施。
2.1 消火栓灭火系
消火栓灭火系统目前仍是地铁消防设计中采用的主要灭火工具，因其价格便宜，安装方便而被普遍采用。消火栓用水量按全线同一时间发生一次火灾考虑，消火栓的布置要保证任何位置失火，都能同时有两股水柱到达。
2.2 自动喷水灭火系统
自动喷水灭火系统具有很高的灭火、控火率，且不污染环境，应该有很广阔的应用前景。但目前在地铁工程消防的设计中应用的很少，只有在设有商业网点开发的车站才设自动喷水灭火系统，原因是多方面的。不采用的原因经济上是因为费用太高，在灭火效果上的原因是认为使用自动喷水会使烟气层高度降低，扰乱烟气层的流动规律，不利于排烟和疏散。但是，自动喷水也有很多优点：（1）可扑灭初期火灾，消火栓灭火系统灭火要经历发现火灾、报警、然后消防员去救火。等到消防员赶到出事地点时可能火灾已经发展到无法控制的地步，错失了灭火的良机。而且地铁内着火外部很难发现具体的着火点，又给扑救带来了困难。（2）采用细水雾，可降低烟气浓度，且用水量少。（3）可靠性更高。（4）因地铁建设费用本来就很高，90年代建成的广州的两条地铁线。
2.3 防火分区和防排烟系统
车站每一个防火分区最大允许使用面积不大于1500平方米，采用水幕保护的防火卷帘。防烟分区面积最大为750平方米。发生火灾时，人员的伤亡绝大多数是被烟气熏倒、中毒、窒息所致。因此，地铁工程中的防排烟系统就特别重要。以免影响疏散。安全疏散系统：车站内设最高优先权的防灾广播。且确保车站乘客在6秒内疏散完毕，即列车远期高峰小时满载的乘客和站台上候车的乘客以及工作人员在内全部安全撤离，设计时确保下车乘客至就近通道和楼梯问的最大距离不超过50m。
2.4 结构耐火设计与性能化防火
地铁的地下工程及出入口、风亭、地面车站均应按一级耐火等级设计，装修材料按一级防火要求。采用钢筋混凝土结构，且要对钢结构进行防火保护处理。地铁工程火灾的防护应严格执行地下工程防火规范，贯彻“预防为主，防消结合”的方针，进一步完善人防工程防火设计及施工规范，尽快组织专家编写地下工程的消防设计规范和施工技术规范。随着社会经济的飞速发展和建筑科技的长足进步，新型建筑的大量出现使性能化防火设计成为一种新型的防火设计方法。
3 结论
因为传统的处方式设计已经不能满足新型建筑的防火需要。但在地铁防火设计中，性能化防火设计采用的还很少。在我国，性能化防火设计方法已受到越来越多的人们的重视，发展与采用性能化防火设计已成为人们的共识，制定性能化防火设计规范也成为许多学者和设计人员谈论的重要话题。
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2.地铁隧道工程施工风险管理流程
要加强对地铁隧道修筑过程中潜在风险的预防，必须要建立一套内容充实、分工明确、体系完备的风险管控流程，依据建立好的流程就能够对风险进行有效的管控了。地铁隧道工程施工流程如下:首先，明确地铁隧道工程的特点，依据本身的特点签署工程保险;其次，对工程风险分析的方法进行明确，然后对潜在的风险因素进行识别，识别时要与业主以及施工单位进行详细的探讨，之后建立明确的风险因素清单;第三，依据清单对风险进行量化，然后建立起风险评估模型;第四，建立模型之后，要对风险进行初步的评估，如果潜在的风险不利于工程的施工，或者在施工过程中可能会发生难以预料的事故，首先应该减缓风险，如果风险不足以造成施工过程中的事故发生，那么就可以对剩余的风险进行评估了;最后，经过评估之后，将能够预测的潜在风险寻找出来，然后制定相应的防范措施。
3.地铁隧道工程施工风险管理措施分析
前面分析了隧道工程施工中风险管理的内涵以及管理的流程，明确了以上相关知识后，就可以对工程施工中的风险进行管理了。下面结合某地地铁一号线的建设实际，来探讨进行隧道施工风险管理的措施。
3.1隧道施工风险管理门得建设
上海交通大学土木工程系和上海铁路局联合联合组成课题组，在对一线技术和管理人员进行详细调查后，提出了“风险管理门”的概念(RiskManagementGate)。根据对一线施工管理人员进行调查问卷的结果，可以将隧道建设中潜在的风险分成3类:技术、管理、地质情况。其中，技术方面又可以分成施工准备情况、洞口部分的施工、开挖情况以及监控测量几个部分;管理方面只有施工管理一项;地质情况则包括膨胀性围岩地段的施工、涌泥突水地段的施工以及岩爆情况和瓦斯层的施工几个部分的内容。通过对这几个方面的风险进行分析，可以将施工的过程分成7道风险管理门，这7道风险管理门主要分为三个阶段:施工准备阶段、操作阶段以及完工阶段。
3.2隧道施工风险管理研究
建立了风险管理门之后，就明确了施工的各个步骤，同时就可以依据相它对潜在的风险进行分析了。某市地铁一号线是连接老城区与新城区的主要地下交通线之一，全场25千米。根据地质勘查结果，地铁一号线的施工条件比较复杂，施工中不仅会穿过粉土、粉砂、粉质粘土等底层，同时还穿过几座重要的文物保护建筑，这样就加大了施工的难度，如果不能对潜在的风险进行评估，很容易会造成文物建筑损坏等后果。
3.2.1潜在风险辨识
进行风险辨识是进行风险管理的首要工作，应该由相关的专家和施工单位共同组成风险辨识小组，结合搜集到的资料，并仔细的分析当地的地质特点以及地下环境，对风险进行辨识。根据本市地铁一号线的具体情况，将风险分为基坑施工潜在风险、盾构施工潜在风险以及管网施工潜在风险等三个方面。其中，基坑施工潜在风险主要有基坑开挖土体是否具有稳定性、基坑开挖对周围文物建筑的是否具有破坏性以及雨季防汛风险;盾构施工风险主要有盾构进洞阶段的风险和出洞阶段的风险;管网施工潜在风险主要有施工对天然气管、污水管和雨水管等带来的风险、管线改移、悬吊的安全风险以及地下水对地铁站带来的风险等。
3.2.2潜在风险评估
辨识完潜在的风险之后，要对这些风险进行评估，进而制定应对措施。通过对某市地铁一号线进行风险评估，地铁某段的潜在风险依据对不同风险因素对周围环境的影响是不同的。通过对这些不同点进行实事求是的分析，进而制定风险应对措施。
3.2.3潜在风险应对
在对风险辨识以及评估完成之后，就可以依据得出的风险因素制定相应的应对措施。根据某市地铁一号线实际存在的风险因素，可以制定以下应对措施:(1)本车站的基坑比较宽，开挖的也比较深，因此可以使用长大内支撑体系来进行支撑，等到结构混凝土的强度应该达到80%以上后才可以将支撑拆除。(2)本地区的地质条件比较差，地下水位比较高，很容易出现地下水喷涌的现象。针对这种情况，可以将地下水降低到坑以下30m，在降水的同时，务必确保收到良好的降水效果，另外还不能损坏周围的建筑物。(3)强化施工监测力度，在施工中要及的通过监测获取工程进度数据，对这些数据进行分析，从中预测出施工的下一过程可能要出现的风险因素，以便及时的制定计划，尽可能的减少风险因素给施工带来的不良后果。
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1前言
近年来，地铁盾构法逐渐在施工中得到广泛应用，但是在应用这些方法时，有一些风险是不可预见的障碍，如地质风险和其他的操作风险，可能会影响到盾构法施工，必须采取相应的措施。
2风险分析
2.1结算风险
在地铁隧道施工引起的地面沉陷时，会出现自由沉降，显示了直观的现象，然而如果盾构周围土体出现沉降，附近的建筑物、地下管线会造成严重的后果，如建筑物倾斜、地下管线断裂，裂纹塌陷等现象的发生。从物理学的角度评价沉降的危害，特别是在地铁隧道中的沉降严重危害国家的结算。
2.2地质风险
地质建设中存在不可预见的障碍众所周知，在地铁盾构施工中的地质勘探，必须清楚的了解地质构造，另一方面是要了解在地铁建设中存在什么样的障碍，及时规避这些风险，但在实际地质调查加工过程中，由于地质勘探很困难，为确保地质勘探完整性，准确性和可靠性，很难预测地质障碍，在地铁隧道里，存在不可预知的地质灾害和建设的障碍，甚至会有些意外，后果将不堪设想。
2.3其他作业风险
在地铁盾构法施工过程中，除了上述常见的风险之外，还有一些其它的工作风险，例如刀的操作风险，在盾构隧道中的交通危险。无论什么样的风险，盾构都会有一定的安全隐患和质量的危害，甚至导致事故的发生，而且还因为地铁建设中的地铁盾构要非常精确，一旦出现故障，就会收到影响。
3措施分析
3.1积极进行风险识别
风险识别作为地铁隧道施工的风险分析，要了解地铁隧道中存在的许多风险因素，风险因素的施工质量对安全有很大的影响，风险管理，风险识别要求风险必须及时发现，避免了风险和防止或减少风险的影响，[3]应在开始建设地铁隧道施工时进行风险评估，摒弃了传统单一的技术，进行多元化，多层次模式的风险评价，风险评价和盾构共同确保过程中的危险因素的降低。在建设中，提高风险评估的科学的合理性，准确性，可识别性。其次，地铁隧道施工中的风险分析数据，主要是通过经验和专家咨询论证，对地铁隧道施工中的风险进行识别，从而采取有效的应对措施。例如，建设盾构，保障下沿的地下水的地质条件，还包括周边建筑物、地铁线的考虑。盾构的特点中的影响因素，在实施过程中应如何加强施工，利用特殊的方法，进行施工方法的盾构选型，使施工管理条件改善。为了避免危险，应该对风险进行识别的，考虑地质条件选择盾构类型，隧道施工过程中，会出现水文条件等问题，要综合各施工环节，施工技术。
3.2应急计划
地铁隧道施工要进行风险管理预防，当然，也有一些我们不可预知的风险，这种风险具有突发性、随机性，而为了避免或减少风险带来的损失，必须在最短的时间内设计一个风险的应急计划，以确定最佳的方案。因此，要进行风险管理，地铁隧道需要健全的应急计划，当然，应该按照标准流程。部门人员应注意应急预案的制定和完善，但也有根据自己的过去的经验对风险进行了总结，并采取相应的应急预案，发生类似的风险时，采取相应措施，以减少风险的损失。其次，盾构施工风险管理的人员应具有敏锐的观察力和敏锐的反应，如果没有及时通知，第一时间保障风险和危险，利用有效的措施，以减少地铁施工风险带来的损失。
3.3施工风险管理
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1、概述
1.1、工程情况
本工程为左线长303.029m，右线长337.213m，为左右并行的双线单洞大跨隧道，隧道开挖尺寸为10m(跨度)×10.2m(高度)，左右线间距14.0m。隧道覆土厚度约为16.05～19.5m，采用CRD工法施工。断面设计见图1。
1.2、工程地质
工程地质从上到下依次为1－1杂填土，1－2素填土，3－1－1新黄土，3－2－1古土壤，4－1－1粉质黏土，4－6粉细砂，4－9砾砂，4－10圆砾土。过地裂缝带隧道范围主要为4－1－1粉质黏土，4－6粉细砂，4－9砾砂，4－10圆砾土。拱顶有1～2m厚4－6粉细砂层(见图2)。从地质剖面图上来看，隧道开挖面以地裂缝为界从粉质黏土、黄土向砂卵石地层的过渡，即从稳定地层向不稳定地层的过渡。
1.3、水文概况
本区间地下水埋深介于20.41～24.79m，地下水位基本位于隧道拱腰处，根据某市多年水位观测资料，低水位期为7月至9月，高水位期为12月至翌年3月，地下水位年变化幅度为2m左右。
2、地裂缝的形成及对施工的影响
2.1、地裂缝的形成
地裂缝是地表岩、土体在自然或人为因素作用下，产生开裂，并在地面形成一定长度和宽度的裂缝的一种地质现象。地裂缝有垂直位移、水平拉张和水平扭动共3个方向的活动，其中以垂直位移最为强烈。
根据地裂缝勘察结果，地裂缝在本区间于路南侧八零九库门前处相交，路面上有明显的破裂痕迹，裂缝宽2～3cm，总体走向NE60°，南东盘相对北西盘有明显下沉，表现上盘下降下盘上升的正断层特征。
2.2、地裂缝对施工的影响
地裂缝变形带的土体裂隙多、工程性质差，隧道过地裂缝时存在很多不确定性风险，其中主要的影响如下:
(1)地裂缝为一条狭长的透水通道，隧道通过时可能会出现沿裂缝带的集中渗水现象，造成隧道涌水涌砂坍塌;或造成隧道局部降水不到位，无法施工。
(2)由于地层错位，致使地层从稳定向不稳定过渡，隧道开挖时，拱顶及边墙易出现塌方现象。
(3)地裂缝的不均匀沉降会造成管线破坏。
(4)地裂缝带长期存在缓慢变形，天然气管道、污水管、给水管等会因地层错动，造成接头处泄漏，引起易燃易爆及有毒气体渗入隧道，造成人员设施损失。
3、地裂缝施工技术
3.1、施工流程
施工准备降水打超前小导管超前注浆分部分台阶开挖隧道土方挂钢筋网初喷混凝土安装钢格栅焊接纵向连接筋挂钢筋网喷射砼初支背后注浆一直向前循环。与常规施工流程比较，本处增加了一道初喷工序。下面就与常规施工方法比较有差异的一些工序作一介绍。
3.2、降水施工
根据降水计算结果，降水采用管井降水，管井采用500mm无砂混凝土滤管，井深40m，在地裂缝带井距加密到6～8m，采用大功率水泵抽水，力争将水位降到隧道底部，保证隧道在无水情况下作业。通过水位观测井测量，如水位确实难以降到隧道底部，可采取在地面对地裂缝两端用旋喷桩进行隔离，堵住来水通道。
3.3、超前注浆加固地层
3.3.1、小导管打设
超前小导管原设计参数为管长3m，每3榀一打(格栅间距为0.5m)，由于管太长，打设时极易造成塌方。结合实际情况，将小导管参数改为管长1.5m，每榀一打，环向间距不变;同时小导管打设方法采用高压风管吹孔，然后将制作好的小导管直接插入。这样在满足设计要求、达到超前加固地层作用的前提下可以避免扰动围堰，减少塌方量。
3.3.2、小导管注浆
超前注浆原设计采用的是1∶1的水泥－水玻璃浆液，根据地层情况，拱顶及边墙为粉细砂和砾砂层，施工单位改用水灰比为0.8∶1的固砂剂进行注浆加固。固砂剂具有流动性能好、硬化速度快(初凝时间7～10min，终凝时间10～13min)、早期强度高、操作方便(按一定比例加水搅拌均匀后，用高压风直接吹入小导管内渗入土体)、操作时间好调整(越稀凝固时间越长)等特点，特别适合对砂砾地层注浆加固，不需要太大注浆压力，固砂剂注入后，能迅速渗入砂砾孔隙，形成一道泥膜，阻止围堰塌方。相对水泥－水玻璃浆液，固砂剂具有设备材料简单轻便、操作简单、注浆效果好控制、注浆时不需要封闭掌子面等优点。
3.4、土方开挖
土方开挖采用分部分台阶法施工，即隧道分4个导洞施工，每个导洞再分几个台阶开挖土方。施工时根据地质条件调整台阶的高度和宽度，地质条件差时，尽可能多分几个台阶，这样可以减少围堰的暴露面积和时间，避免大的塌方。
隧道施工时加强超前地质勘探，提前掌握前方的地质及水位情况;如前方地质和水文条件难以保证施工安全时，可采取长管棚超前注浆加固地层或从地表对地裂缝带进行整体注浆加固。
3.5、挂网初喷混凝土
土方开挖到位后，迅速沿围堰面挂上一层钢筋网片，及时喷射一层4～5cm厚的混凝土，保证围堰稳定，避免后续施工对围堰的扰动。
3.6、初支背后注浆
对塌方处及时采取灌喷混凝土和多次反复注浆进行填充，保证已施工的围堰稳定，避免引起连锁反应，造成前方围堰塌方。
4、辅助施工措施
(1)加强地裂缝带的监控量测，用数据指导施工。
(2)仰拱预留注浆孔，当基底有沉降时及时注浆加固。
(3)加强防水防渗措施，及时将隧道积水排出井外，避免软化地基，造成不均匀沉降。
(4)加强通风。
(5)加密气体检测频率。
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在广州某地铁段建设中前期的钻探勘察证实，地铁沿线的地层中分布有厚度不等的不良地质体(主要以土洞、软弱夹层为主)，为此须对隧道基底进行勘察，查明这些地质隐患在基底以下5 m 范围内的空间分布，以便施工时做特殊处理。特殊的空间位置、勘察的时效性及对勘察结果高精度的要求对传统的勘察方法提出了挑战。根据以往在该地区的勘察经验并结合现场情况，我们研究采用探地雷达和瑞雷波法交互探测技术进行探测，并结合原位测试，准确、及时、高效率地提供了勘察成果，共查出土洞及软弱夹层多处，从而为消除地质隐患、确保工程质量提供了依据。
1 测试方法及其原理
探地雷达和瑞雷波探测都是基于波的反射特征来反映地下介质结构的变化[ 1～6 ] 。本次探测所选用的仪器是加拿大SSI 公司生产的Pulse EKKO Ⅳ 型和Pulse E KKO 100 探地雷达仪。
瑞雷波法(瞬态法) 是以一定偏移距在测线一端通过使用重锤在地面激振而产生瑞雷波，在被检测地段以等间距布设检波器，利用仪器记录从检波器上拾取的瑞雷波，经专门软件的处理，计算得出频散曲线，通过对该频散曲线的分析，来解决浅层工程地质问题的一种方法。当地下存在土洞或软弱夹层等不均匀体时，就会影响瑞雷波的传播速度，使频散曲线产生畸变异常，分析此异常在曲线的部位即可确定土洞埋深及范围[ 7～9 ] 。
动力触探技术在国内外应用极为广泛，是一种主要的原位测试方法，其优点是快速、经济，能连续测试土层，且操作简单，适应性较强。本次勘察使用动力触探的目的是对探地雷达和瑞雷波初步确定的异常地带进行土的性质测定，甄别真假异常，测试并估算软弱土层地段的承载力，供设计部门参考。
2 数据处理及解释技术
2. 1 雷达探测干扰异常的识别
现场周围各种电磁性干扰在时间剖面上形成的异常波组较明显，其主要特征是呈比较规则的弧形状，强振幅，常伴有多次反射。干扰异常，一是由分段探测时相邻施工段竖起的钢管、钢筋墙等铁器引起的，这一类最常见;二是由送料槽、抽水泵及其供电电缆、高压线等电磁性物质引起的。如图1 所示为横过探测现场的高压线引起的弧型异常。
图1 雷达图像拱形异常及干扰特征
2. 2 雷达探测物探异常的拾取就本工区而言，主要有2 种类型:
拱形低能量异常，该异常在探地雷达时间剖面上呈凹陷状，反射波能量显著降低，电磁波频率相应下降，有明显的续至波显示。推断该异常为浅部软弱土层的综合反映(图1) 。
(2) 双曲线形异常，该异常与干扰引起的弧形异常不同(图2) ，其主要图像特征是在异常中心反射波能量明显降低，有明显的多次反射，反映地层的同相轴在异常中心处错断，而异常中心两侧反射波的能量强，同相轴连续，异常分布范围较窄。后经动力触探验证，推断该异常是由土洞引起。
图2 双曲线形异常雷达图像
转贴于 2. 3 瑞雷波法数据处理流程及异常特征
瑞雷波法的数据处理主要经过如下流程:切除干扰波拾取面波谱分析频散曲线计算频散曲线打印正、反演计算 层位划分 动参数计算计算机成图 成果解释。从各频散曲线上看，同一剖面的相邻点曲线形态具有较好的相似性，瑞雷波速度v R 一般在170～250 m/ s 范围内。频散曲线存在多个分层拐点，相邻测点之间拐点对应深度可水平方向追溯。部分测点出现了分层波速显著下降的拐点，单支频散曲线在拐点处明显的错断、不连续，如图3 所示。
图3 瑞雷波法曲线异常
2. 4 轻型动力触探试验(DPT)
先用轻便钻具钻至试验土层，然后对所需试验土层(探地雷达与瑞雷波法初步确定的异常部位) 连续进行触探。穿芯锤落距为50 cm ， 使其自由下落， 将探头竖直打入土层中，每打入土层30 cm 的锤击数即为N 10 。据广东省建筑设计研究院大量的统计资料研究表明，广州地区一般粘性土和新近沉积粘性土轻型动力触探N 10 与粘性土承载力标准值f k 的关系式为[ 10 ] f k = 24 + 4. 5 N 10
据验证证实，应用探地雷达与瑞雷波法初步确定的13 个异常地段，有10 个地段在相应的部位承载力介于65～114 kPa ， 承载力明显偏低于正常地段，需做工程处理。另据开挖等方式验证，其余3 个异常地段在相应深度部位为夹砂的不均匀体。
3 勘察方法综合评价
篇9
0 前 言
南京某广场工程基坑在 3 个地方跨骑地铁 1 号线盾构双线隧道，基坑底距盾构管片顶最小距离为 1.67m。在地铁盾构隧道之上如此密集地进行施工，在南京软土地区尚属首次，多次召开专家会进行论证。地铁部门提出盾构隧道的保护要求：盾构隧道最大沉降不超过15 mm，盾构隧道最大隆起变形不超过10 mm。
跨地铁段地层主要为粉土、粉砂及淤泥质粉质粘土，属于软土地层。地下水含量丰富。地铁盾构位于淤泥质粉质粘土地层之中，基坑底亦位于该地层之中，工程地质条件差。
本文论述了该基坑施工过程中为确保盾构隧道安全采取的各种措施，以及这些措施的经验和教训，对跨地铁段施工工况进了数值模拟分析，可为类似地质条件下跨地铁段基坑工程提供参考[1-2]。
1 工程实践
南京某广场工程在南线隧道工程基坑、北线原有隧道延长工程基坑和地下停车场西出口基坑等 3 处跨骑地铁 1 号线盾构双线隧道。地铁 1 号线盾构双线隧道该区间隧道采用盾构法施工，管片衬砌内径为 5500mm，外径为 6200 mm，每节管片长度为 1.2 m，管片厚 350 mm。盾构隧道此段覆土厚 9.2 m。基坑与地铁1 号线盾构隧道相交角度约 70°。基坑平面示意图见图 1。
本段工程地质情况：①层以软塑状粉质粘土为主；②层为粉土、粉砂及粉质粘土。其中，②-1 粉土、②-2 粉砂、②-3 层淤泥质粉质粘土是明挖施工主要不良工程地质层。地下水含量丰富。地铁盾构位于②-3 淤泥质粉质粘土地层之中，基坑底亦位于该地层之中，工程地质条件差。土层基本物理指标见表 1。
南线隧道工程基坑采用二重管高压旋喷桩加固盾构隧道四周土体及防其上浮，旋喷桩距离盾构隧道顶面和侧面的间距为 0.5 m。二重管高压旋喷桩Φ800，搭接 200 mm，浆液压力 20 MPa，气压力 0.7 MPa，提升速度 10～15 cm/min。旋喷桩施工接近完成时，地铁盾构隧道左线局部管片接缝渗漏水、管片裂缝渗水等情况的发生，旋喷桩施工立即停工。事后分析可能在盾构隧道侧面旋喷桩施工引起的。然后从盾构隧道内部通过管片预留孔对管片外围区域进行注浆，以改善周围土体的力学性能。注浆方式采用先劈裂注浆，后压密注浆。对于管片接缝渗漏水、管片裂纹渗水的地方，采用压注亲水性环氧浆材料的方法进行封堵。隧道监测基本稳定后修补破损管片，拱部进行补充嵌缝。二个月后，基坑工程恢复施工。
吸取南线隧道工程基坑经验，停车场西出口跨地铁段采用深层搅拌桩加固盾构隧道周围土体，基坑开挖面以下水泥掺量 20%，基坑开挖面以上水泥掺量14%，搅拌桩距离盾构隧道顶面和侧面的间距为 0.5m。施工顺序为首先进行双轴深层搅拌桩加固，后进行基坑围护 1200@1150 挖孔咬合桩施工。在深层搅拌桩加固施工过程中顺利，只是在人工挖孔咬合桩施工过程中，1 根桩人工挖孔接近盾构隧道时，出现挤泥现象，盾构隧道右线 1165 环顶部管片出现崩角脱落，后及时采取措施后，顺利完工。
在骑跨盾构隧道处基坑围护采用中 1200@1150的挖孔咬合桩，桩长 8.0～16.0 m，基坑支撑采用Φ609×14 mm 钢支撑，间距为 4.8 m，设上下两道钢支撑。基坑降水采用管井降水，且盾构隧道两侧对称降水，地下水位降至标高 3.0 m。在基坑内降水效果不理想的局部区域打取轻型井点辅助降水。坑内盾构隧道外侧 3 m 处设四排Φ800 钻孔抗拔桩（每排 5 根），以加固盾构隧道四周土体及防其上浮。
该段基坑挖土遵循“分层、分段、对称、限时”原则。为防止因土方开挖先期卸载与基坑隆起而引起的地铁盾构隧道的上浮变形，机械开挖至标高 7.5 m，人工抽槽安装第二道钢支撑，然后对坑内土方分 5 次由中间土条分别向两侧对称进行人工抽条开挖。中间土条开挖后要集中力量进行两根 H300X300 型钢安装及片石混凝土板浇筑。为保证基坑及早封闭，片石混凝土板的 H300X300 型钢骨架在地面上预先加工，待基底清理干净，验收合格后将型钢骨架吊装至坑底：与抗拔桩钢筋焊接后，进行片石混凝土板浇注，利用其与抗拔桩的整体结构压住盾构隧道。
2 跨地铁段数值分析
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中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
地铁的出现方便了人们的城市生活，但是，地铁的建设也给城市带来了很大的问题，因为建设地铁而造成的地面沉降就是其中一个重要的问题。因此，我们研究城市地铁隧道施工引起的地面沉降问题很有现实意义。
二、地铁特点
地铁一般有如下特点：
1、线路多经过居民区，对噪声和振动的控制较严，除了对车辆结构采取减震措施及修筑声障屏以外，对轨道结构也要求采取相应的措施。
2、行车密度大，运营时间长，留给轨道的作业时间短，因而需采用高质量的轨道部件，一般用混凝土道床等维修量小的轨道结构。
3、一般采用直流电机牵引，以轨道作为供电回路。为了减少泄露电流的电解腐蚀，要求钢轨与基础有较高的绝缘性能。
4、曲线段占的比例大，曲线半径比常规铁路小得多，一般为100m左右，因此要解决好曲线轨道的构造问题。
在各个已经运营地铁的城市里，地铁也得到了广大人民的认可。人们上班下班，学生们上学回家乘坐地铁也都似乎成为了一种习惯，因为乘坐地铁不会发生堵车的情况，可以大大缩短不必要的时间，给人们提供了很大的便利。而且地铁的票价较低，相对于开车要便宜的多，这在一定程度上也减少了城市汽车数目，缓解了地面交通的压力。地铁也成为了普通百姓生活中不可或缺的一部分。
三、地表沉降分析
首先，地表沉降是地铁隧道施工给周围环境带来的最大的问题。它可能导致的后果很多，轻则变形重则倒塌，供热管道等主要管线的破裂，使得污水或其他水上溢；另外，这些管道在又地铁施工的工程中往往改变其通道或者做加固等特殊处理。
此外，在有桥梁等设施的地方施工的时候，挖掘隧道容易是桥梁基础活动，发生沉降，抑或者对柱体产生摩擦甚至岌岌可危。当他倒塌时人们也许措手不及，造成严重的意外，后果不堪设想。
第三、沉降对房屋来说也是非常危险的。他对房屋的结构来说是种挑战。总的来说，沉降对于建筑构成的危害主要有以下几种：
1.对房屋基础的影响。地铁施工引发的沉降，这种力不仅仅是纵向的力，也有横向的拉力，就好像是水平应变再将基础撕碎。而建筑的基础主要是承受压力的构件，因此对基础来说拉应变是最致命的破坏，他在破坏基础的时候占有主导地位。
2.地基的承载能力减弱。土地基础具有相当大的承载能力，在地下施工作业中，不断地震动会使土地变得松散，失去承载荷载的能力。所以在施工过程中，减少震动松土是首要重点。
3.对房屋上部结构的伤害与影响。地下施工会对建筑产生一定的力的作用，然而这种力的作用是不规则的，他会在建筑内部一次不间断的传递，建筑因此可能产生不规则的变形，从而失去重心，慢慢又倒塌的危害。
城市地铁的隧道施工所引起的建筑物倒塌事故屡见不鲜，已经更引起了有关部门和社会的高度重视。国内外最近几年，就地表沉降问题已经有过多次的理论讨论和实践论证，并且取得了不俗的成绩，获得相当成熟的理论和成果。但是在我国，相关完整的建筑保护标准还没有准确的划分标准。我国所做的沉降数据的研究，只为我们提供一个在施工中允许沉降的最大值，并以此来加固建筑或道路，或者控制施工。
这种方法是不得已而为之的，它并不准确也不算很科学，因为这种方法尚缺少足够的理论依据。根据这种方法所做的加固工程或者防护措施往往是十分苛刻的，因为怕意外的发生。但是，一些建筑物本身其实对沉降并不敏感。这样做的结果就是经济上的损失，就是投资的增加，不符合市场经济的可发展战略。因此，找到一条属于中国的地下隧道挖掘道路迫在眉睫。我们要根据以往的经验和实际施工的情况，以及一些影响规律相结合起来，为将来的节约成本和巩固隧道挖掘技术做出贡献。
四、地面沉降的安全性判断与控制
因不同城市地铁隧道工程的地质条件、地面环境、隧道埋深、上部结构对地基变形的适应能力和使用要求具有很大差异,地铁隧道地面沉降的安全判断,通常需要考虑地面建(构)筑物和地下管线的安全及地层稳定等因素后综合确定。目前国内与地铁隧道地面沉降有关的规范均未给出地铁隧道地面变形的具体指标或允许值12～16。从当前国内的地铁施工实际来看,地表变形多根据经验控制在+10mm～-30mm以内。但工程实践表明,制定统一的标准并不妥当,实际工程中要按照不同地区、不同地质和周边环境区别对待,以确定科学、合理且经济的沉降安全性控制标准。
地面沉降控制的总原则是,采取各种措施保持隧道周围岩土体稳定,防止水土流失,进而控制地面沉降。针对不同工程的具体情况,结合地面沉降的不同阶段,盾构法隧道施工应采用施工前预防地面沉降的处理措施和施工过程中的补救加固措施,包括注浆、锚杆、钢板桩、旋喷桩、搅拌桩加固,采用冻结法施工或素混凝土墙等,对盾构隧道上覆和两侧地层进行加固,有效预防和控制盾构法施工引起的地面变形与发展。盾构法隧道的地面沉降控制,要综合考虑地表建(构)筑物、地下管线及地层和结构稳定等因素,分别确定其允许的地表沉降值,并取最小值作为控制基准值。具体施工过程中,可设置预警值、报警值和极限值来进行分级控制。预警值一般为极限值的60%,当地表沉降达到该值时,应采取必要的控制措施并密切监控沉降的进一步发展;报警值一般为极限值的80%,达到该值时,要立即采取有效措施和手段对地表沉降进行控制;极限值则是地表沉降允许的最大值,超过该值将导致结构破坏等严重工程事故,这在工程中是绝对不允许的。
五、按既有运营线路正常行车要求确定地面沉降允许值
隧道开挖引起的地表沉降对既有地面铁路线路或地下铁路线路的影响主要表现在3个方面：一是可能造成水平(指线路两股钢轨顶面的相对高差)超限；二是可能造成前后高差(指沿线路方向的竖向平顺性)超限；三是可能造成道岔不能搬动。
《铁路线路维修规则》规定:两股钢轨顶面水平的容许偏差，正线及到发线不得大于4mm，其它站线不得大于5mm。一般情况下，超过允许限值的水平差，只是引起车辆摇晃和两股钢轨的受力不均，导致钢轨的不均匀磨损。但如果在延长不足18m的距离内出现水平差超过4mm的三角坑，将导致一个车轮减载或悬空，如果此时出现较大横向力作用，有可能发生脱轨事故。
前后高低不平顺对线路运营危害较大。列车通过这些地方时，冲击动力可能成倍增加，加速道床变形，从而更进一步扩大轨道不平顺，加剧机车车辆对轨道的破坏，形成恶性循环。一般情况下，前后高低不平顺的破坏作用同不平顺(坑洼)的长度成反比，而同它的深度成正比。规范规定:线路轨道前后高低差用L=10m弦量测的最大矢度值不应超过4mm。
根据隧道施工引起的地层沉降槽规律，地层横向不均匀变形要比沿隧道轴线方向的不均匀变形显著。当下穿既有线路正线时，既有线路的运营安全主要受控于轨道的前后高低不平顺。当下穿既有运营线路岔区时，则主要受控于尖轨与轨道的水平位移，因此必须对其进行专门监测，采取更加严格的沉降控制措施，确保运营安全
六、结束语
要想让城市发展和地铁的建设达到和谐状态，就需要提高地铁建设中隧道施工的质量，只有严格控制了地铁隧道施工的质量才能够减小地铁建设对城市地面的破坏。
【参考文献】
篇11
前言
随着我国经济、科技的飞速发展，地铁隧道工程建设增多，相应的地下岩土工程也出现了一些技术问题，在岩土体内部开展隧道施工，会不可避免的破坏岩土的稳定性，引起地层的损失进而导致地层变形，当变形发展积累到一定程度，就会对地表的建筑、道路、桥梁等的安全造成威胁，影响正常使用。因此在地铁隧道施工的过程，要与保护地表结合起来，采取有效的措施来预防地表变形，这也是城市地铁建设需要研究的一项重要的课题。随着越来越大的地面交通量，城市建设的密集，以及人们对环境的保护，地铁工程选择明挖法越来越少，取而代之的是暗挖法，浅埋暗挖隧道可以有效避免城市房屋拆迁、交通改道、市政管线改迁等问题，减少了工程量，并且此法工艺简单灵活，可以解决盾构法无法施工的区间渡线、交叉渡线、折返线、停车线、联络线和人行过街通道等隧道的施工问题。因此浅埋暗挖法在地铁建设施工中得到了更加广泛的应用。
1.浅埋暗挖法概述
我国目前广泛使用的浅埋暗挖法施工根据国外隧道施工新奥法，结合我国现有施工技术进行改进而形成的小导管超前支护施工技术，提前对周边土方进行加固，预防在开挖过程中发生塌方事故，采用初期格栅支护结合二次衬砌以形成复合式衬砌结构，针对不同地层和断面采取相应的开挖方式，并实时监测施工过程，及时发现问题并加以修正，浅埋暗挖法施工灵活，结构强度高，可以根据不同的地层情况采取不同的结构形式，施工成本较低，并且工期较短，对于周边环境的影响较小，因此在我国城市隧道建设中应用广泛。
1.1浅埋暗挖法施工原理
我国隧道施工采用浅埋暗挖法面对的土层多是软弱地层，这类土层本身结构脆弱，承载力差，隧道开挖当埋置深度较浅时就会出现地表沉降。为了避免此类事件发生，在初期支护的时候就应当加大支护刚度，对围岩起到很好的支承作用，保护围岩不会因为本身土体承载力过低而造成大面积的地表沉降，使围岩保持在一个理想的平衡状态。在施工时的初期支护必须要及时，如果支护时间延迟，就无法起到应有的支护作用，因此在施工时要严格按照技术要求从上到下进行施工。采用小导管超前支护施工要及时封闭成环状，这样围岩的承载力才能达到一个平衡的状态，筒状结构在力学上是受力最合理的结构，尤其是在地下这样一个相对封闭的环境中，可以起到空间约束的作用，使其形成一个联合支护体系。
1.2浅埋暗挖工法简介
浅埋暗挖法总结的十是“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”，
隧道施工在开阔地段一般都选用明挖法，在城市中，因外界环境的局限性，采取暗挖法比较合适。覆土浅是浅埋暗挖法特点之一，因覆土浅，所以隧道一般处于软弱围岩地层中，施工中需要对软弱地层进行加固处理，因处于城市施工，要求对地表沉降的控制更加严格。该工法分两次支护，初期为格栅+锚喷混凝土，后期为钢筋混凝土结构，施工难点是风险较高，基本属于纯人工操作，机械化程度低，且需要在无水的作业环境下施工。根据施工环境、地质水文条件及结构断面等因素，浅埋暗挖法常用的施工方法有全断面法、矿山法（台阶法）、CD法、CRD法、双侧壁导坑法（眼镜工法）、洞桩法（PBA 法）、中洞法及侧洞法等。
2.影响地层变形的因素
城市地铁施工车站覆土大多在3～4 m，区间隧道覆土大多在8～9 m，这部分土层一般情况下除了表层回填土，其余都属于软弱土层。在施工过程中，重型机械的震动和地下水大量抽排都会对地层产生很大的影响，引起土体变形。跟施工相关的地层沉降影响因素有：土质条件、地下水位、支护结构设计、开挖进尺、工作面的推进速度、初期支护刚度、结构埋深和跨度。
3.浅埋暗挖法施工的地表沉降控制技术
3.1地层预加固控制技术
（1）地表预加固注浆
地表注浆多用于浅埋层土体的固结，加固洞周围岩，改善隧道成洞条件，维护土体在施工过程中的稳定。通过注浆加固，将注浆区域以及其影响区域形成一个整体，降低或者匀化岩土的压缩性，提高岩土变形模量，改善土层的不均匀性，降低地表沉降，减轻偏压以及地下水开挖的影响。
（2）超前小导管注浆
通过超前小导管注入的浆液可以与原有围岩胶结，从而改变围岩的力学性能，浆液凝结硬化后还能堵塞前方围岩的流水通道，从而隔断水源，减少地下水对施工的影响，以保证顺利施工。注浆可以加固地层，在开挖面前方形成混凝土拱，达到保证开挖面及其周边围岩的稳定，并且小导管施做完毕后很容易与支护的钢格栅形成棚架作用，从而提高支护结构的强度。
3.2喷锚控制技术
篇12
中图分类号：P642.26文献标识码： A 文章编号：
引言
在信息高速发展的时代，速度决定一切。我们能够在地表运动的范围也越来越小，大型甚至超大型城市的出现表明，人类能都利用的土地资源正在减少，我们必须选择一个更好的舒缓地表压力的办法。因此，向地下发展成为一个折中的办法，并且正在逐步实现。发展地下空间，刻不容缓。甚至有人语预言， 21 世纪必定是一个向下开发的世纪，不久，人们将在地下世界开发出新的城市脉络。
一、地铁的利弊
1、地铁有着许多的优点，这一点毋庸置疑，它已经在很多城市扮演了不可缺失的角色。地铁安全、可靠、准时、方便、舒适、速度快，并且不破坏地上的景观，因为它永远隐藏在地下。地铁还缓解了地上的交通阻力，将大部分的人转移到地下，非常有效的缓解了城市的交通拥堵问题。在战争时期，人们还可以利用地铁的隧道做防空洞使用，十分隐蔽和安全。
2、地铁施工也带来许多的问题。例如，施工期间给地面环境造成干扰，是路面拥堵。还会产生许多施工垃圾，如不及时处理，影响环境；施工挖掘隧道，容易引起地表的沉降。是在该范围内的建筑或者一些共建设施、绿化等扭曲、变形、倾斜，严重的甚至有倒塌的危险，所以我们要不断的加固周围的建筑；施工地铁所经过的隧道需要占用地面下很大的面积，在该面积内不能有不相关的设施，因此，原来这里地下的管道、电线等等就需要改线，这是一件很费力的事情。
隧道挖掘过程中有着对地表的扰动，使隧道周围的应力场发生很大的变化，水位也会因为这些变化而变化，这回导致上层土壤层的塌陷和固结。然后不断的传递，扩展到周围的建筑物的地基下面，再由地基传递给建筑物基础，然后不断上升，传给结构，引发不同层次的结构的内力的变化和变形，然后倾斜、倒塌。在实际的施工当中，地质的因素也是不可忽略的。实际上，不同个图层固定的度有所不同，通过对土质的研究，我们能够进一步研究沉降的程度和原因，从而加快缓解隧道施工给环境带来的伤害，并且节约相对成本，符合可持续的战略思想。
由于地铁工程是一项非常复杂和危险的建设工程，因此，了解隧道的施工规则必不可少，应该有预防又经验的开始施工工程，避免事故的发生。当下我国的地铁工程建设规模庞大、发展迅速，但是我国的地铁隧道施工技术还不成熟，还处于发展阶段。目前我们的状况是遇见困难解决困难，而不能够有效的预见困难。这样做的后果不仅仅是资源、经济的极大浪费，更有关于国家的发展前途。我们应该在未来的建设工程中不断的挖掘新的方式方法，决绝问题，并且赶超国外，尽量避免无知给沉降等问题带来的困扰。
在地铁建设完成后，运行的时候就会产生很多声音，虽然有厚厚的土地掩盖这些声音，但是还是会干扰到地面一些居民的起居。噪音还包括来往行人的声音，地铁出入口处必定是密集的人群，这会给周围居民带来一定的困扰。还有一点就是，地铁运行时会产生震动，轰隆声，这些都会让居民有所困扰。
二、地表沉降分析
首先，地表沉降是地铁隧道施工给周围环境带来的最大的问题。他可能导致的后果很多，轻则变形重则倒塌，供热管道等主要管线的破裂，使得污水或其他水上溢；另外，这些管道在又地铁施工的工程中往往改变其通道或者做加固等特殊处理。
此外，在有桥梁等设施的地方施工的时候，挖掘隧道容易是桥梁基础活动，发生沉降，抑或者对柱体产生摩擦甚至岌岌可危。当他倒塌时人们也许措手不及，造成严重的意外，后果不堪设想。
第三、沉降对房屋来说也是非常危险的。他对房屋的结构来说是种挑战。总的来说，沉降对于建筑构成的危害主要有以下几种：
1. 对房屋基础的影响。地铁施工引发的沉降，这种力不仅仅是纵向的力，也有横向的拉力，就好像是水平应变再将基础撕碎。而建筑的基础主要是承受压力的构件，因此对基础来说拉应变是最致命的破坏，他在破坏基础的时候占有主导地位。
2. 地基的承载能力减弱。土地基础具有相当大的承载能力，在地下施工作业中，不断地震动会使土地变得松散，失去承载荷载的能力。所以在施工过程中，减少震动松土是首要重点。
3. 对房屋上部结构的伤害与影响。地下施工会对建筑产生一定的力的作用，然而这种力的作用是不规则的，他会在建筑内部一次不间断的传递，建筑因此可能产生不规则的变形，从而失去重心，慢慢又倒塌的危害。
城市地铁的隧道施工所引起的建筑物倒塌事故屡见不鲜，已经更引起了有关部门和社会的高度重视。国内外最近几年，就地表沉降问题已经有过多次的理论讨论和实践论证，并且取得了不俗的成绩，获得相当成熟的理论和成果。但是在我国，相关完整的建筑保护标准还没有准确的划分标准。我国所做的沉降数据的研究，只为我们提供一个在施工中允许沉降的最大值，并以此来加固建筑或道路，或者控制施工。
这种方法是不得已而为之的，他并不准确也不算很科学，因为这种方法尚缺少足够的理论依据。根据这种方法所做的加固工程或者防护措施往往是十分苛刻的，因为怕意外的发生。但是，一些建筑物本身其实对沉降并不敏感。这样做的结果就是经济尚的损失，就是投资的增加，不符合市场经济的可发展战略。因此，找到一条属于中国的地下隧道挖掘道路迫在眉睫。我们要根据以往的经验和实际施工的情况，以及一些影响规律相结合起来，为将来的节约成本和巩固隧道挖掘技术做出贡献。
三、结语
城市隧道地铁工程在我国蓬勃发展的同时，也会涌现出大量的岩土工程技术问题。因此，完善地铁建设工程施工的规章制度，整理与之相关的理论、经验，设计跟多的施工方法，更安全、更有效的施工，这些都需要我们及时的学习和寻找，虚心在这项事业里不断提升自己的能力，不断地学习。
参考文献
篇13
Abstract: the article is focus on the subway construction from the start, showing subway construction stage, the subway construction environment and subway construction of ground subsidence caused by, and finally, we'll discuss how to solve these problems.
Keywords: channel construction of surface subsidence stress analysis the environmental impact
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
在信息高速发展的时代，速度决定一切。我们能够在地表运动的范围也越来越小，大型甚至超大型城市的出现表明，人类能都利用的土地资源正在减少，我们必须选择一个更好的舒缓地表压力的办法。因此，向地下发展成为一个折中的办法，并且正早逐步实现。发展地下空间，刻不容缓。甚至有人语预言，21世纪必定是一个向下开发的世纪，不久，人们将在地下世界开发出新的城市脉络。
一、 地铁的好与坏
1、 地铁有着许多的有点。
这一点毋庸置疑。它已经在很多城市扮演了不可缺失的角色。地铁安全、可靠、准时、方便、舒适、速度快，并且不破坏地上的景观，因为它永远隐藏在地下。地铁还缓解了地上的交通阻力，将大部分的人转移到地下，非常有效的缓解了城市的交通拥堵问题。在战争时期，人们还可以利用地铁的隧道做防空洞使用，十分隐蔽和安全。
2、地铁施工也带来许多的问题。
例如，施工期间给地面环境造成干扰，是路面拥堵。还会产生许多施工垃圾，如不及时处理，影响环境；施工挖掘隧道，容易引起地表的沉降。是在该范围内的建筑或者一些共建设施、绿化等扭曲、变形、倾斜，严重的甚至有倒塌的危险，所以我们要不断的加固周围的建筑；施工地铁所经过的隧道需要占用地面下很大的面积，在该面积内不能有不相关的设施，因此，原来这里地下的管道、电线等等就需要改线，这是一件很费力的事情。
3、 地铁的运行存在噪音
在地铁建设完成后，运行的时候就会产生很多声音，虽然有厚厚的土地掩盖这些声音，但是还是会干扰到地面一些居民的起居。噪音还包括来往行人的声音，地铁出入口处必定是密集的人群，这会给周围居民带来一定的困扰。还有一点就是，地铁运行时会产生震动，轰隆声，这些都会让居民有所困扰。
二、地表沉降分析
首先，地表沉降是地铁隧道施工给周围环境带来的最大的问题。他可能导致的后果很多，轻则变形重则倒塌，供热管道等主要管线的破裂，使得污水或其他水上溢；另外，这些管道在又地铁施工的工程中往往改变其通道或者做加固等特殊处理。
此外，在有桥梁等设施的地方施工的时候，挖掘隧道容易是桥梁基础活动，发生沉降，抑或者对柱体产生摩擦甚至岌岌可危。当他倒塌时人们也许措手不及，造成严重的意外，后果不堪设想。
第三、沉降对房屋来说也是非常危险的。他对房屋的结构来说是种挑战。总的来说，沉降对于建筑构成的危害主要有以下几种：
1. 对房屋基础的影响。地铁施工引发的沉降，这种力不仅仅是纵向的力，也有横向的拉力，就好像是水平应变再将基础撕碎。而建筑的基础主要是承受压力的构件，因此对基础来说拉应变是最致命的破坏，他在破坏基础的时候占有主导地位。
2. 地基的承载能力减弱。土地基础具有相当大的承载能力，在地下施工作业中，不断地震动会使土地变得松散，失去承载荷载的能力。所以在施工过程中，减少震动松土是首要重点。
3. 对房屋上部结构的伤害与影响。地下施工会对建筑产生一定的力的作用，然而这种力的作用是不规则的，他会在建筑内部一次不间断的传递，建筑因此可能产生不规则的变形，从而失去重心，慢慢又倒塌的危害。
城市地铁的隧道施工所引起的建筑物倒塌事故屡见不鲜，已经更引起了有关
部门和社会的高度重视。国内外最近几年，就地表沉降问题已经有过多次的理论讨论和实践论证，并且取得了不俗的成绩，获得相当成熟的理论和成果。但是在我国，相关完整的建筑保护标准还没有准确的划分标准。我国所做的沉降数据的研究，只为我们提供一个在施工中允许沉降的最大值，并以此来加固建筑或道路，或者控制施工。
这种方法是不得已而为之的，他并不准确也不算很科学，因为这种方法尚缺少足够的理论依据。根据这种方法所做的加固工程或者防护措施往往是十分苛刻的，因为怕意外的发生。但是，一些建筑物本身其实对沉降并不敏感。这样做的结果就是经济尚的损失，就是投资的增加，不符合市场经济的可发展战略。因此，找到一条属于中国的地下隧道挖掘道路迫在眉睫。我们要根据以往的经验和实际施工的情况，以及一些影响规律相结合起来，为将来的节约成本和巩固隧道挖掘技术做出贡献。
三、 隧道与其相邻建筑的关系
隧道挖掘过程中又着对地表的扰动，使隧道周围的应力场发生很大的变化，水位也会因为这些变化而变化，这回导致上层土壤层的塌陷和固结。然后不断的传递，扩展到周围的建筑物的地基下面，再由地基传递给建筑物基础，然后不断上升，传给结构，引发不同层次的结构的内力的变化和变形，然后倾斜、倒塌。
在实际的施工当中，地质的因素也是不可忽略的。实际上，不同个图层固定的程度有所不同，通过对土质的研究，我们能够进一步研究沉降的程度和原因，从而加快缓解隧道施工给环境带来的伤害，并且节约相对成本，符合可持续的战略思想。
四、 地铁施工中的其他风险
由于地铁工程是一项非常复杂和危险的建设工程，因此，了解隧道的施工规则必不可少，应该有预防又经验的开始施工工程，避免事故的发生。
当下我国的地铁工程建设规模庞大、发展迅速，但是我国的地铁隧道施工技术还不成熟，还处于发展阶段。目前我们的状况是遇见困难解决困难，而不能够有效的预见困难。这样做的后果不仅仅是资源、经济的极大浪费，更有关于国家的发展前途。我们应该在未来的建设工程中不断的挖掘新的方式方法，决绝问题，并且赶超国外，尽量避免无知给沉降等问题带来的困扰。
五、 结语
当然，除此之外，地铁隧道工程不仅仅又沉降的危害，也有其他的风险和问题。比如地铁施工过程中的失误和计算错误或者是设计错误引起的经济损失，意外施工事故中的人员伤亡损失，自然条件变化下影响的施工环境的损失，又与一些不及时的沟通等原因带来的工期延误甚至搁浅的损失，或者是施工质量不佳引发的工程建设耐久性削弱的损失，等等这一切都需要抓紧解决。
因此，完善地铁建设工程施工的规章制度，整理与之相关的理论、经验，设计跟多的施工方法，更安全、更有效的施工，这些都需要我们及时的学习和寻找，虚心在这项事业里不断提升自己的能力，不断地学习。
【参考文献】
1. 刘波，叶圣国，陶龙光，唐孟雄.地铁盾构施工引起临近基础的沉降FLAC数值模拟[J],煤炭科学技术，2002,(16)
2. 阳军生，刘宝琛.城市地铁施工引起的地表沉降及变形[M],中国铁道出报社，2002,(8)
