論大連地區(qū)是否適合地鐵暗挖施工

1、<p>　　論大連地區(qū)是否適合地鐵暗挖施工</p><p>　　摘要：大連地區(qū)地質(zhì)地層情況復(fù)雜，自大連地鐵開工建設(shè)以來，一直存在暗挖施工工法是否適合大連地區(qū)的爭議，本文從地鐵施工工法選擇的原則出發(fā)，結(jié)合大連地區(qū)地質(zhì)特征與全國地鐵施工工法現(xiàn)狀進(jìn)行分析，說明在大連地鐵采取暗挖工法施工的合理性。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：地鐵施工工法大連地區(qū)暗挖工法 </p><

2、;p>　　中圖分類號：U231文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p>　　一、地鐵施工工法的選擇 </p><p>　　地鐵工程按照施工工法可分為明挖法與暗挖法兩大類，工法的選擇需要結(jié)合工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、周邊環(huán)境、埋深、安全、投資和工期等因素，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。明挖法具有工期快、土建造價(jià)低、安全性高的特點(diǎn)，但是在城市主城區(qū)，由于周邊環(huán)境限制，明挖法將會(huì)在交通導(dǎo)改、土地征用、管

3、線遷改、房屋拆遷、環(huán)境保護(hù)等方面受到制約，相關(guān)費(fèi)用的增加也會(huì)使總造價(jià)超出暗挖工法。與明挖法相比，暗挖法具有拆遷占地少、不擾民、不破壞交通及周邊環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)然暗挖法也存在一些缺點(diǎn)，例如工期較長、勞動(dòng)強(qiáng)度大、高水位地層結(jié)構(gòu)防水較困難等。近年來，隨著暗挖技術(shù)和盾構(gòu)技術(shù)的發(fā)展以及城市生活與環(huán)境要求的提高，暗挖法已被廣泛應(yīng)用。 </p><p>　　二、設(shè)計(jì)結(jié)合大連地質(zhì)特征采取的針對性暗挖工法 </p>&

4、lt;p>　　大連地區(qū)地質(zhì)情況復(fù)雜，按照成因分類的三種巖石均有分布，如輝綠巖（巖漿巖）、石灰?guī)r（沉積巖）與板巖（變質(zhì)巖），這三種巖石的力學(xué)性質(zhì)相差較大，例如板巖節(jié)理裂隙較發(fā)育、順層方向多變且遇水易軟化；石灰?guī)r區(qū)域局部見溶率較高；即使是輝綠巖，也是屬于在巖漿巖中力學(xué)性質(zhì)較差的巖石種類。大連地區(qū)同時(shí)存在局部區(qū)域有斷層、地下水位埋深淺、巖層巖性變化快等不利因素，給地鐵設(shè)計(jì)與施工都來了巨大的挑戰(zhàn)。對于如此復(fù)雜的地質(zhì)條件，是否適合采用暗挖工

5、法是各界比較關(guān)注的問題。 </p><p>　　從理論上講，只要采取適宜的輔助工法，淺埋暗挖法在任何地層中都可以采用。但從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)綜合評價(jià)的角度出發(fā)，淺埋暗挖法對地層應(yīng)有一個(gè)適合的范圍和適用條件。根據(jù)國內(nèi)外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，淺埋暗挖法對地層的基本適用條件為： </p><p>　　1、要求無水作業(yè)。帶水作業(yè)是非常困難的，開挖面的穩(wěn)定性時(shí)刻受到水的威脅，甚至發(fā)生坍方。隧道暗挖施工必須采取排除地下

6、水或止水（灌漿）或壓氣工法。對地下水（尤其是上層滯水）的處理是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，這直接影響到淺埋暗挖法的成敗。比如大范圍的淤泥質(zhì)軟土、含水砂層、降水有困難或經(jīng)濟(jì)上不合算的地層，不宜采用淺埋暗挖法。而對于大連地層，地下水主要是基巖裂隙水，暗挖施工排除地下水實(shí)現(xiàn)無水或少水作業(yè)是比較容易實(shí)現(xiàn)的；在局部的土巖交界面也是可以通過降水和注漿堵水等實(shí)現(xiàn)無水施工的條件。 </p><p>　　2、要求開挖面具有一定的自立性和自穩(wěn)性

7、。開挖后的自穩(wěn)性與圍巖的物理性質(zhì)和力學(xué)特性、隧道涌水量及覆蓋土厚度有關(guān)。我國對于土壤的自立性還未作出定量規(guī)定，但從定性上提出了要求：工作面土體的自立時(shí)間，應(yīng)足以進(jìn)行必要的初期支護(hù)作業(yè)。設(shè)計(jì)要求在開挖面前方對地層的預(yù)加固和預(yù)處理，視為暗挖法的必要前提，目的就在于加強(qiáng)開挖面的穩(wěn)定性，增加施工的安全性。 </p><p>　　從大連地區(qū)的總體地質(zhì)條件來看，是滿足暗挖施工的基本適用條件的。大連地鐵設(shè)計(jì)單位根據(jù)各工點(diǎn)不同的

8、復(fù)雜地質(zhì)條件及周邊環(huán)境，認(rèn)真研究、精心設(shè)計(jì)，采取了多種具有針對性的暗挖施工工法： </p><p>　　1、針對大連地質(zhì)“上軟下硬”的特征，在部分暗挖車站采用洞柱法、拱蓋法等工法。其原理為將初支或二襯大拱腳置于承載力、強(qiáng)度及完整性較好的巖層中，首先施工拱部結(jié)構(gòu)，拱形支護(hù)完成后形成了比較開敞的空間，再采用大型機(jī)械開挖下部巖體及施工下部結(jié)構(gòu)，此工法的主要優(yōu)點(diǎn)有可減少工程造價(jià)、加快施工進(jìn)度、減少施工風(fēng)險(xiǎn)等； </

9、p><p>　　2、在下穿人民路、星海灣、馬欄河等地下水量較大的卵石層地段，下穿密集建筑物、東聯(lián)路高架橋、沈大鐵路、碼頭鐵路等地段，采用盾構(gòu)法施工區(qū)間。盾構(gòu)是在有水地層、軟弱圍巖中修建地下工程時(shí)進(jìn)行開挖支護(hù)和襯砌的一種專用機(jī)械設(shè)備。盾構(gòu)施工具有施工速度快、施工期間噪音與振動(dòng)小、不影響地面建筑與地下管線等優(yōu)點(diǎn)； </p><p>　　3、在下穿居民樓及中山路下勝利購物長廊地段，為減少對居民的影響

10、及對建（構(gòu)）筑物的振動(dòng)，采用單臂掘進(jìn)機(jī)開挖區(qū)間。單臂掘進(jìn)機(jī)是一種集切削巖石、自動(dòng)行走、裝載石渣等多種功能為一體的高效聯(lián)合作業(yè)機(jī)械，它具有效率高、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、對圍巖擾動(dòng)小、超挖量小等優(yōu)點(diǎn)。 </p><p>　　三、已經(jīng)基本完工的成功案例 </p><p>　　目前，大連地鐵有部分暗挖工點(diǎn)已基本完工或已完成主要工序： </p><p>　　1、大連地鐵2號線采用拱蓋法開

11、挖的一二九街站主體結(jié)構(gòu)已全部完成，施工過程中地表沉降控制良好，對周邊環(huán)境影響極小。 </p><p>　　2、大連地鐵1號線采用拱蓋順作法施工的興工街站主體結(jié)構(gòu)已全部完成，施工進(jìn)展順利。 </p><p>　　3、大連地鐵2號線紅旗西路站至南松路站區(qū)間一段因?yàn)橄麓┚用駱牵瑸闇p少爆破震動(dòng)對居民樓的結(jié)構(gòu)安全破壞及爆破噪音對居民生活的影響，局部（左右線各200m）采用單臂掘進(jìn)機(jī)施工，目前該段已全

12、部施工完成，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，對居民樓的影響幾乎為零。 </p><p>　　4、大連地鐵2號線采用盾構(gòu)法施工的聯(lián)合路站至西安路站區(qū)間目前已經(jīng)順利下穿了紅星電影院（4層）和君安大廈（26層）兩棟建筑物，下穿過程中采用了合適的掘進(jìn)參數(shù)和后注漿措施，保證了下穿施工的安全順利。 </p><p>　　四、大連與國內(nèi)其他城市在采用暗挖工法方面的比較 </p><p>　　根據(jù)國

13、內(nèi)外建設(shè)地鐵的經(jīng)驗(yàn)，隨著暗挖技術(shù)的不斷更新發(fā)展，且暗挖法具有拆遷占地少、不擾民、不干擾交通等明顯適應(yīng)我國國情的優(yōu)點(diǎn)，越來越多的城市地下工程采用暗挖技術(shù)。 </p><p>　　國內(nèi)城市中地質(zhì)特征與大連類似的有重慶與青島（同為巖石地層）：已經(jīng)建成通車的重慶軌道交通1號線一期工程共有13座車站，其中9座暗挖車站；2號線共有18座車站，其中2座暗挖車站；3號線一期工程共有18座車站，其中2座暗挖車站，暗挖車站比例達(dá)到2

14、6.5%。正在施工中的青島地鐵3號線共有22座車站，其中7座暗挖車站；正在設(shè)計(jì)中的2號線共有20座車站，其中5座暗挖車站，暗挖車站比例達(dá)到27.3%。在以第四系地層為主的北京地鐵中，正在施工的暗挖車站達(dá)到22座。 </p><p>　　大連地鐵1號線共有車站22座，其中有9座暗挖車站；2號線共有車站26座，其中有7座暗挖車站，暗挖車站比例達(dá)到33.3%，比重慶、青島略高，這是由于大連的獨(dú)特地理特征決定的。大連市城

15、區(qū)道路相對狹窄，而且主城區(qū)三面環(huán)海、呈東西長軸布置，城市主干道如中山路等一旦封堵，將給大連市民出行帶來極大的影響，為了盡可能的方便市民與減少對環(huán)境的影響，大連地鐵在中山路等城市主干道、建筑密集區(qū)，采取暗挖工法施工。 </p><p><b>　　五、結(jié)語 </b></p><p>　　盡管大連地區(qū)地質(zhì)情況復(fù)雜，暗挖法面臨的技術(shù)難題較多，但是大連地鐵參建各方人員以“將困

16、難留給自己，方便留給市民”為原則，充分發(fā)揮智慧，攻克了一個(gè)又一個(gè)的技術(shù)難題，總結(jié)出一套適合大連地質(zhì)情況的暗挖工法，越來越多順利完工的暗挖車站與區(qū)間用實(shí)踐證明了暗挖工法在大連地區(qū)是合理的、正確的。 </p><p><b>　　主要參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　王夢恕.地下工程淺埋暗挖通論.合肥：安徽教育出版社.2004。 </p><p