摘  要：施工方法對地鐵車(chē)站和區間隧道結構型式的確定以及地鐵土建工程造價(jià)有決定性影響。施工方法的選擇，受沿線(xiàn)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、周?chē)�環(huán)境條件、線(xiàn)路平面位置、隧道埋置深度等多種因素的制約，同時(shí)對施工期間的地面交通和城市居民的正常生活、施工工期、工程的難易程度等產(chǎn)生直接影響。

　　關(guān)鍵詞：地鐵  車(chē)站  區間隧道  施工方法

　　1、工程背景及地層條件成都地鐵一號線(xiàn)北起動(dòng)物園，南至華陽(yáng)兩江寺，線(xiàn)路總長(cháng)26.7km，成都市地鐵—期工程為地鐵一號線(xiàn)的一部分，北起紅花堰，南至規劃的世紀廣場(chǎng)，線(xiàn)路總長(cháng)15.15km.位于成都平原東部前緣，屬岷江沖洪積、冰水沉積形成的扇狀向東和東南微傾斜的寬闊平原�；鶐r埋藏較深，工程建筑的持力層及圍巖主要是第四系松散地層，但不同的地貌單元，巖性及巖土組合也有較大差異。地鐵線(xiàn)路通過(guò)地段上部為人工填筑層，可塑粘土或粉質(zhì)粘土、粉土，下部為卵石土，卵石粒徑大部分為4-9cm左右，部分大于12cm，并含有少量的漂石（粒徑大于20cm），卵石含量占75％—85％（重量比），充填中砂、礫石，稍密～密實(shí)，其下為白堊系上統灌口組泥巖，泥巖面埋深14～30m，j暇基巖埋置深，南段基巖埋置較淺。工程范圍內地下水系為第四系孔隙潛水和基巖裂隙水兩種類(lèi)型�？紫稘撍�主要埋藏于砂卵石地層中，地下水位埋藏較淺，水量豐富，滲透系數K=10—20m／d，補給來(lái)源為大氣降水和地表河流、溝渠�；鶐r裂隙水主要賦存于泥巖風(fēng)化裂隙帶中，含水層厚20m左右，K=0.3～1.2m／d，裂隙水不發(fā)育，徑流條件差，主要為孔隙潛水補給。地鐵—期工程范圍的地震基本烈度為七度。

　　2、車(chē)站結構型式與施工方法綜合比選地鐵地下車(chē)站的施工方案及結構型式的選擇主要應根據下述幾個(gè)方面的綜合比選確定。

　�。�1）車(chē)站功能比較地下車(chē)站功能主要從車(chē)站使用效果和運營(yíng)條件兩方面來(lái)體現，而車(chē)站使用的效果比較又體現在客流組織及集散能力，設備用房布置，運營(yíng)管理和地下空間利用等綜合功能上面。

　�。�2）施工難度比較主要從工程本身的施工難度、施工前期準備工作實(shí)施的難易程度、工期及施工安全等方面來(lái)評價(jià)。具體體現在施工技術(shù)的成熟性、地面沉降的控制、房屋拆遷、管線(xiàn)改移及處理措施等。

　�。�3）施工對環(huán)境的影響施工對環(huán)境的影響著(zhù)重體現在對城市交通的影響、對城市居民生活的影響、對商業(yè)經(jīng)濟活動(dòng)的影響以及環(huán)境污染等方面。特別是在交通繁忙地段的地鐵車(chē)站，如采用明挖法施工，其地面交通組織的成敗是關(guān)系到施工方案能否成立的關(guān)鍵所在。

　　根據上述原則結合成都市地鐵一期工程，沿線(xiàn)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、周?chē)�環(huán)境等情況，經(jīng)綜合分析比較在地下車(chē)站埋置較淺，且具備明挖施工條件的采用明挖法或蓋挖法施工。而沿線(xiàn)的地下車(chē)站所處地質(zhì)地層一般均為雜填土，淤泥質(zhì)土、粉細砂，而廣泛分布的沙礫卵層則厚達5-30m，其頂面一般在地面以下3-10m，該層為成都市工程建筑的天然良好地基，而所有地鐵車(chē)站基坑底也基本位于本層。因此經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟綜合分析比較，地鐵一期工程地下車(chē)站的基坑圍護結構主要采用人工挖孔樁，它是既經(jīng)濟，施工進(jìn)度快，又是技術(shù)成熟的圍護結構型式，也是在目前我國南方城市地下基坑支護常用的型式。但在車(chē)站基坑較淺，地面環(huán)境開(kāi)闊，地面和地下建（構）筑物少的地段，基坑圍護結構可采用土釘墻或放坡噴錨支護型式。由于火車(chē)南站地鐵站位于鐵路股道之下，只有考慮暗挖施工，構型式為雙孔結構，在站臺上將中隔墻開(kāi)孔連通。一期工程其余車(chē)站主體結構可根據車(chē)站使用功能等要求，布置成雙層多跨，三層多跨等框架結構型式。

　　3、區間隧道施工方法比選

　　3.1明挖法明挖法一般可適用于各種不同的工程地質(zhì)條件。明挖法施工工藝簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、進(jìn)度快、防水效果好、風(fēng)險小。明挖法施工，根據基坑開(kāi)挖深度及場(chǎng)地條件可采用放坡開(kāi)挖、土釘墻、排樁等圍護結構型式。在基坑開(kāi)挖前先進(jìn)行管井井點(diǎn)降水，使地下水位降至基坑底面以下不少于0.5m后方可進(jìn)行圍護結構和基坑開(kāi)挖施工。鑒于地鐵一期工程區間隧道采用明挖施工段范圍內的環(huán)境、地下管線(xiàn)、地質(zhì)以及周邊建（構）筑物等情況，推薦采用土釘墻作為主要的圍護結構。若位于立交橋地段，為確保施工期間橋梁結構的安全，采用排樁加內支撐的圍護結構型式。成都地區采用土釘墻作為基坑開(kāi)挖的圍護結構在技術(shù)上已比較成熟，它具有造價(jià)低、施工進(jìn)度快、用料省的優(yōu)點(diǎn)，當明挖法隧道埋置較淺時(shí)，工程造價(jià)低于暗挖法隧道。因此，在交通疏解、地下管線(xiàn)、周?chē)�環(huán)境許可的條件下，區間隧道可盡量抬高軌面標高，使之置于較小的埋置深度，為明挖法施工創(chuàng )造條件，從而降低工程造價(jià)，加快工程進(jìn)度。成都市地鐵一期工程線(xiàn)路一般位于主干道下或居民密集區域，交通繁忙、地下管線(xiàn)密集，增加了明挖法施工的困難。因此，進(jìn)行合理的交通疏解，減少對地面交通的干擾，減少地下管線(xiàn)的拆遷是關(guān)系到明挖拖工能否成功的關(guān)鍵。一期工程中在兩端出地面的過(guò)渡段和出入段線(xiàn)的過(guò)渡段以及小天竺至火車(chē)南站區段內個(gè)別區間，若條件允許擬采用明挖法施工。

　　3.2 、礦山法地鐵區間隧道采用礦山法施工是近年來(lái)為適應城市淺埋隧道的需要而發(fā)展起來(lái)的一種施工方法，也稱(chēng)淺埋暗挖法。目前在我國地鐵區間隧道建設中已廣泛采用。淺埋暗挖法施工，工藝簡(jiǎn)單、靈活，并可根據施工監控量測的信息反饋來(lái)驗證或修改設計和施工工藝，以達到安全與經(jīng)濟的目的。

　　根據成都市地鐵一期工程沿線(xiàn)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件，采用礦山法施工時(shí)，若采用區間隧道置于基巖的深埋方案，將會(huì )大大減小施工的難度，降低隧道工程造價(jià)。但是由于基巖埋置較深，區間隧道底面標高將會(huì )降至地面以下25～40m左右，相應的車(chē)站埋深加大，造成工程投資增加口，對乘客也不方便。根據國內外地鐵建設的經(jīng)驗，結合成都市地鐵一期工程的具體情況，深埋方案不宜采用。因此，當采用礦山法施工時(shí)，區間隧道基本位于飽水的砂卵石層中。在這種無(wú)膠結、穩定性差的砂卵石層中施工，必須采取有效措施防止開(kāi)挖過(guò)程中圍巖坍塌并控制地面沉降，確保施工安全及減小對周?chē)�環(huán)境的影響。

　　在飽水的砂卵石地層中采用礦山法施工的前提條件是必須超前進(jìn)行施工降水，根據大量的工程經(jīng)驗證明，成都地區在砂卵石地層中實(shí)施施工降水足可行的。由于砂卵石層密實(shí)，降水引起該層的沉降值不大，但是降水會(huì )造成上覆土層的固結沉降，這對于置于上部回填土及粘性土上的大量地下管線(xiàn)和淺基礎房屋會(huì )帶來(lái)一定的危害。因此施工前應對周?chē)�地下管線(xiàn)情況（建設年代、基礎形式、材質(zhì)、接頭等）及房屋基礎情況進(jìn)行調查，并在施工全過(guò)程進(jìn)行監控量測，及時(shí)反饋信息，以便采取相應的對策，確保建筑物及地下管線(xiàn)的安全。

　　由于砂卵石土層松散，無(wú)膠結，本身無(wú)自穩能力，因此開(kāi)挖前必須在拱部采用管棚進(jìn)行超前支護，控制圍巖的變形，防止隧道上方圍巖坍塌。并通過(guò)管棚對地層進(jìn)行注漿加固，使拱部砂卵石層得到膠結，形成注漿加固圈，以提高砂卵石層的自穩能力。施工時(shí)原則上應少擾動(dòng)圍巖，宜采用管超前、短臺階、短進(jìn)尺，環(huán)形開(kāi)挖留核心土，及時(shí)施作初期支護，并修建仰拱盡快形成封閉結構，勤量測及時(shí)反饋信息。雙線(xiàn)隧道宜采用中隔板加設臨時(shí)仰拱即CRD工法。采用管棚、注漿等對地層進(jìn)行預加固及在其初期支護背后進(jìn)行回填注漿。

　　成都市順城街人防工程人行通道所處的地質(zhì)條件及周邊環(huán)境類(lèi)似地鐵暗挖區間隧道。因此，人行通道的建成，是地鐵區間隧道采用礦山法施工的一次成功的嘗試，為地鐵工程提供了十分寶貴的經(jīng)驗，也提出了工程中須解決的技術(shù)問(wèn)題。人行通道施工時(shí)曾考慮了小導管超前注漿加固和長(cháng)管棚超前注漿加固兩種方案。小導管施工簡(jiǎn)單、靈活，無(wú)須大的鉆機設備，可加快施工進(jìn)度，費用較低。但根據多組小導管成孔試驗結果證明，在這種密實(shí)的砂卵石地層中，用一般鐵路隧道常用的鑿巖機鉆孔，成孔困難，由于卵石卡鉆導致無(wú)法鉆進(jìn)，也無(wú)法插入鋼管，故最終采用了潛孔錘沖擊旋轉跟管鉆進(jìn)成孔工藝，邊鉆進(jìn)邊跟管，形成旋轉鉆進(jìn)，沖擊跟管，巖芯管攜出砂石之循環(huán)作業(yè)系統，采用大管套小管的長(cháng)管棚方案，取得了成功。但是在成都市地鐵一期工程長(cháng)達數公里的區間隧道中采用長(cháng)管棚技術(shù)是不現實(shí)的，也是不經(jīng)濟的，只有采用小導管注漿方案。

　　因此，如何從設備工藝上解決小導管成孔技術(shù)是能否采用礦山法施工的關(guān)鍵及風(fēng)險所在。另外，施工期間大范圍較長(cháng)時(shí)間的降水對周?chē)�建筑物及地下管線(xiàn)的影響也要有充分的估計，為此必須做好調查和勘探工作，以便采取相應的必要措施，確保安全。