地鐵車站施工工法比選

地鐵車站施工工法比選摘要：目前國內(nèi)外修建地鐵車站的施工措施重要有明挖法、蓋挖法、淺埋暗挖法、盾構(gòu)法和這幾種措施的組合及變化形式，本文綜合比較了多種工法的原理、施工流程、優(yōu)缺陷和合用的車站形式，為我國各大都市在設(shè)計地鐵車站時選擇合理的施工方案提供參照。關(guān)鍵詞：地鐵車站、施工措施、明挖法、蓋挖法、淺埋暗挖法、盾構(gòu)法一、引言伴隨都市經(jīng)濟和建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，都市地面交通的壓力越來越大，單一的交通己經(jīng)無法從主線上處理都市交通擁擠的狀況，迫切需要大力發(fā)展地下迅速軌道交通來從主線上處理交通擁擠的問題。1863年英國建成了世界上第一條地下鐵道，其后相繼在紐約、布達佩斯、維也納、巴黎、柏林、雅典、馬德里、東京莫斯科等21座都市修建了地下鐵道。第二次世界大戰(zhàn)后，由于盲目發(fā)展私人轎車，給都市交通帶來了劫難，人們逐漸認識到只有發(fā)展以地下鐵道為骨干大運量迅速迅速公共交通系統(tǒng)才是處理都市客運交通問題的最主線的途徑。20世紀50年代以來，尤其是70年代后來，擁有地下鐵道的都市迅速增多，全世界已成的地鐵線路達520km。我國大都市交通緊張狀況，在改革開放初期就已經(jīng)展現(xiàn)出來。目前各大都市道路交通條件嚴重惡化，車均道路面積每年以10%-30%的速度下跌，發(fā)達國家所經(jīng)歷的機動車劇增，道路交通嚴重阻塞的僵局在中國大都市重演。這些都市空氣和噪聲的污染嚴重超標，對居民的身心健康構(gòu)成威脅。因此發(fā)展都市迅速軌道交通，在市中心區(qū)修建地下鐵道，不僅可以緩和地面交通阻塞和居民乘車難的問題，尚有助于都市環(huán)境保護，并且也是唯一可行措施。目前我國大陸已經(jīng)在北京、上海、廣州建成了一定規(guī)模的地鐵并投入了運行，目前許多都市也正在進行地鐵工程的建設(shè)。地鐵車站的施工是地鐵建設(shè)的重要構(gòu)成部分，其投資大、建設(shè)時間長，施工規(guī)定高。地鐵車站的施工措施有諸多種，選用何種施工措施直接關(guān)系到車站建設(shè)的造價、進度和安全。在深入分析建設(shè)方案、水文工程地質(zhì)、周圍環(huán)境的基礎(chǔ)上，因地制宜，采用適合本都市、當?shù)貐^(qū)的施工措施，可以收到良好的經(jīng)濟效益和社會效益。施工措施選擇不妥，將導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟損失和不良的社會影響。地鐵車站的構(gòu)造斷面型式比區(qū)間隧道復(fù)雜，斷面尺寸比區(qū)間隧道大，同步該工程又對地表沉降控制相對更嚴，因此采用合理的支護技術(shù)和施工工藝相稱重要。本文簡要簡介了修建地鐵車站各施工措施的原理、優(yōu)缺陷和合用條件，為地鐵車站施工措施的選擇提供一種科學(xué)合理、簡便易行的措施。二、地鐵車站施工工法選擇1.明挖法明挖法是各國地下鐵道施工的首選措施，在地面交通和環(huán)境容許的地方一般采用明挖法施工，明挖法具有施工作業(yè)面多、速度快、工期短、易保證工程質(zhì)量和工程造價低等長處，但因?qū)Χ际猩罡蓴_大，應(yīng)用受到多種原因的限制，尤其是當?shù)孛娼煌ê铜h(huán)境不容許時，只能采用蓋挖法或新奧法。明挖法合用于淺埋車站、有寬闊的施工場地，可修建的空間比較大，如帶有換乘站、地下商場、休息和娛樂場所及停車庫等的地下綜合體車站，如上海地鐵徐家匯站[1]。明挖法合用條件為:在基坑開挖范圍內(nèi)無重要的市政管線或市政管線可以臨時改移;都市道路交通流量不大或當需要封閉道路交通時有臨時改道條件。若基坑所處地面空曠或建筑物間距很大，地面有足夠空地能滿足施工需要，又不影響周圍環(huán)境，則采用敞口放坡(或土釘墻)施工[2]。明挖法施工重要分為圍護構(gòu)造施工、站內(nèi)土方開挖、車站主體構(gòu)造施作和回填上覆土和恢復(fù)管線四個部分。根據(jù)不一樣的地質(zhì)條件和車站構(gòu)造的大小以及基坑深度,明挖法的圍護構(gòu)造可采用地下持續(xù)墻、錨桿、鉆孔樁加旋噴樁止水、SMW水泥土加型鋼等。采用地下持續(xù)做圍護構(gòu)造的明挖法修建地鐵車站的施工流程為:地下持續(xù)墻圍護構(gòu)造施工→內(nèi)井點降水或基坑底土體加固→開挖上層土體設(shè)置上層鋼支撐→開挖中間層土體→設(shè)置中間層鋼支撐→最終開挖底層土體→澆筑底板混凝土構(gòu)造→拆除中間層支撐→澆筑車站混凝土構(gòu)造→拆除頂層支撐→澆筑車站頂板混凝土構(gòu)造→回填土體等。明挖法側(cè)向水土壓力的不確定性對構(gòu)造設(shè)計的影響對中板(樓板)配筋設(shè)計的影響：各層板在側(cè)向水土壓力和豎向荷載的共同作用下，實際上處在偏壓受力的狀態(tài)。不過，由于側(cè)向水土壓力計算理論上的缺陷以及水壓力的多變性，目前各層板的配筋大多按純彎構(gòu)件計算，按偏壓進行驗算，所得成果是偏于安全的。(2)對車站側(cè)墻設(shè)計的影響：水位的變化對側(cè)墻剪力的大小影響很大，當水位取至抗浮設(shè)計水位時，由于底板所受水浮力很大，向上凸起，側(cè)墻向外側(cè)鼓出，導(dǎo)致側(cè)墻外側(cè)土體產(chǎn)生被動土壓力，側(cè)墻剪力最大。2.蓋挖法蓋挖法是運用圍護構(gòu)造和支撐體系，在較繁忙交通路段運用構(gòu)造頂板或臨時構(gòu)造設(shè)施維持路面交通，在其下進行車站施工的措施。按構(gòu)造施工的次序，蓋挖法可分蓋挖逆作法和蓋挖順作法兩種。蓋挖逆作法一般對交通作短暫封鎖，等構(gòu)造頂板施工結(jié)束后恢復(fù)道路交通，運用豎井作出入口進行內(nèi)部暗挖逆筑。蓋挖逆作法具有占用場地時間短，對地面干擾小和施工安全等長處，合用于車站上面有高層建筑、埋深較大的地鐵車站；缺陷是施工工序復(fù)雜、交叉作業(yè)和施工條件差等。蓋挖順作法同樣具有蓋挖逆作法的優(yōu)缺陷，當?shù)罔F車站設(shè)在主干道上，交通不被中斷且保證一定交通流量時，可選用明（蓋）挖法。蓋挖法施工期間只占用相稱于基坑二分之一寬度的路面交通,通過道路改造和臨時路面系統(tǒng),基本保證原有通行能力。臨時路面系統(tǒng)可以作為交通道路和施工場地使用,并可以在臨時路面下方懸吊管線以減少管線搬遷。蓋挖法的重要施工次序如下:(1)先施工車站基坑二分之一寬度范圍內(nèi)的圍護構(gòu)造、立柱樁和第一道支撐等,鋪設(shè)臨時路面系統(tǒng)。交通則運用外側(cè)道路通行。(2)將交通改移到已完畢臨時路面系統(tǒng)鋪設(shè)的基坑一側(cè),施工基坑另二分之一寬度范圍內(nèi)的圍護構(gòu)造、立柱樁和第一道支撐等,鋪設(shè)臨時路面系統(tǒng);并設(shè)置取土孔、進料孔及通風(fēng)裝置等。(3)在二分之一基坑寬度范圍內(nèi)的臨時路面下以順作或逆作進行基坑開挖和主體構(gòu)造施工。(4)車站施工完畢后,分幅拆除臨時路面系統(tǒng),恢復(fù)常規(guī)道路路面和交通[3]。蓋挖法作為一種新的施工措施，其施工技術(shù)無疑是極具應(yīng)用價值的。但軟土基坑蓋挖法施工中開挖及支撐、中間立柱與圍護構(gòu)造的差異沉降等關(guān)鍵技術(shù)與控制要點沒有成熟經(jīng)驗，這些都給地下工程理論研究提出了新的課題。蓋挖法施工的研究工作開展得相稱有限，目前對蓋挖法下基坑工程性狀的認識重要建立在對某些工程經(jīng)驗的總結(jié)基礎(chǔ)上，其理論分析尚不成熟，這客觀上嚴重制約了蓋挖法技術(shù)在施工過程中的應(yīng)用[4]。明挖和蓋挖相結(jié)合的措施：明蓋挖結(jié)合法可以說是明挖法和蓋挖法的發(fā)展。蓋挖段以原則的鋪蓋板鋪設(shè)路面(臨時路面)，維持地面交暢通通，然后憑借多種原則臨時支撐及支護，保證圍巖穩(wěn)定，并用原則地下構(gòu)筑物(管線)保護構(gòu)件保護管線，向下進行開挖施工。蓋挖法已在國外，尤其是日本和我國的臺灣得到了廣泛的應(yīng)用。使用明蓋挖結(jié)合法，不僅能處理前述的地鐵車站施工中的交通環(huán)境，使鋪蓋板及臨時構(gòu)件原則化，減少臨時構(gòu)件及施工造價，并且可以帶動原則化的地鐵車站的構(gòu)造設(shè)計、建筑布置設(shè)計以及地鐵車站安全施工技術(shù)，同步可以處理地下管線的原則化臨時保護等問題[2]。蓋挖法構(gòu)造受力特點：(1)蓋挖逆筑地鐵車站的修建是一種分步施工的過程。構(gòu)造的重要受力構(gòu)件，常兼有臨時構(gòu)造和永久構(gòu)造的雙重功能。其構(gòu)造型式、剛度、支承條件和荷載狀況隨開挖過程不停變化。構(gòu)造受力不僅與施工措施、開挖步序和施工措施關(guān)系親密，并且荷載效應(yīng)有繼承性，即這一施工過程在構(gòu)造中產(chǎn)生的內(nèi)力和變形，是前面各施工過程受力的繼續(xù)，使用階段的受力是施工階段受力的繼續(xù)。(2)邊墻作為擋土構(gòu)造重要承受橫向荷載，同步也承受水平構(gòu)件傳來的豎向荷載，中柱重要承受豎向荷載。施工階段豎向荷載在中柱和邊墻之間分派，構(gòu)造封底后，豎向荷載在中柱、邊墻和底板間分派。(3)蓋挖逆筑法多以鉆孔灌注樁或地下持續(xù)墻作為基坑的支護，成樁(墻)過程中對地層很少擾動，又以頂、樓板替代橫撐，基坑開挖引起的墻體變形較小，與一般放坡開挖或用順筑法施工的地下構(gòu)造相比，當?shù)貙虞^穩(wěn)定期，施工期間作用在坑底以上墻面的土壓力更靠近于靜止土壓力。(4)蓋挖逆筑地鐵車站一般埋置較淺，地面車倆荷載對構(gòu)造受力有較大影響，不僅使隧道構(gòu)造的受力有一般公路橋梁的特點，并且車輛荷載在任何一種施工階段都也許存在，一也也許消失。車倆菏載作用的構(gòu)造在不停變化。3.淺埋暗挖法淺埋暗挖法即松散地層的新奧法施工，新奧法是充足運用圍巖的自承能力和開挖面的空間約束作用的松弛和變形，，采用錨桿和噴射混凝土為重要支護手段，對圍巖進行加固，約束圍巖并通過對圍巖和支護的量測、監(jiān)控，指導(dǎo)地下工程的設(shè)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;規(guī)定剛性支護或地層改良;通過試驗段來指導(dǎo)設(shè)計和施工。淺埋暗挖法施工隧道時，應(yīng)根據(jù)工程特點、圍巖狀況、環(huán)境規(guī)定以及施工單位的自身條件等，選擇合適的開挖措施及掘進方式。施工中區(qū)間隧道常用的開挖措施是臺階法、CRD工法、眼鏡工法等;都市地鐵車站、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。選用淺埋暗挖法應(yīng)考慮的基本合用條件有:不容許帶水作業(yè)和規(guī)定開挖面具有一定的自立性和穩(wěn)定性,并且是淺埋地鐵車站。缺陷是地下作業(yè)風(fēng)險大、機械化程度低[1]。地下鐵道是在都市區(qū)域內(nèi)施工，對地表沉降的控制規(guī)定比較嚴格，因此更要強調(diào)地層的預(yù)支護和預(yù)加固，所采用的施工措施有超前小導(dǎo)管預(yù)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[5]。淺埋暗挖法包具有諸多開挖措施，有常見的全斷面法、臺階法、單側(cè)壁導(dǎo)坑法、中隔壁法(CD法)、交叉隔壁法(CRD法)、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法(眼鏡工法)，以及合用于修建特大斷面隧道的中洞法、側(cè)洞法、柱洞法、洞樁法(PBA法)等。對于都市暗挖地鐵車站，常用的施工措施是中隔壁法、交叉隔壁法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、中洞法、側(cè)洞法、柱洞法、樁柱法和洞樁法[6]。淺埋暗挖法修建隧道及地下工程的重要施工工法見表1：表1淺埋暗挖修建隧道及地下工程的重要開挖措施暗挖法的施工措施有諸多種，施工方案對于構(gòu)造形式的選擇和地鐵土建工程的造價有決定性的影響。施工方案的選定，首先受沿線工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、環(huán)境條件(地面建筑物和地下構(gòu)筑物的現(xiàn)實狀況、道路寬度、交通狀況等)、地鐵的功能規(guī)定、線路平面位置、隧道埋深及開挖寬度等多種原因的制約，同步也會對施工期間的地面交通和都市居民的正常生活、工期、工程的難易程度、都市規(guī)劃的實行、地下空間的開發(fā)運用和運行效果產(chǎn)生直接影響。因此合理的選用暗挖施工措施對于減低工程造價，更好地實現(xiàn)設(shè)計意圖具有非常重要的意義[7]。暗挖與蓋挖相結(jié)合的施工措施：暗挖與蓋挖相結(jié)合的施工措施是一種新技術(shù),是我國在使用暗挖法和蓋挖法施工的基礎(chǔ)上,通過研究總結(jié)而提出的具有蓋挖法和暗挖法各自長處的一種新的施工措施。其關(guān)鍵是將地鐵車站視為由樁、梁和拱構(gòu)成的地下構(gòu)造,如北京天安門西站。天安門西站的詳細施工流程為:導(dǎo)洞開挖、支護→樁孔、柱孔開挖及護壁→條形基礎(chǔ)施作→樁、柱吊裝及灌注混凝土→樁、柱頂梁施作→三跨頂拱初期支護施作→花邊墻施作→三跨頂拱二次襯砌施作→站廳層施作→站臺層施作→站臺板施作→建筑裝修及設(shè)備安裝。選擇合理的支護參數(shù)和施工措施：①支護要及時，不僅能減小支護構(gòu)造的荷載，還能防止地層的過度變形。②對淺埋軟弱地層,錨桿作用減少，尤其頂部兩側(cè)30o范圍內(nèi)錨桿是承壓的，可取消該區(qū)的錨桿。超前小導(dǎo)管是有效的，第一臺階一般2.5~2.7m，小導(dǎo)管長3.5~3.7m，以保證1m左右導(dǎo)管插入破裂面以外。③作為初支的噴混凝土厚度要合理，太厚不利于混凝土材料力學(xué)性能的發(fā)揮，當厚度d<=D/40(D為洞徑)，噴混凝土支護靠近無彎矩狀態(tài),支護構(gòu)造性能很好。因此，用增噴混凝土厚度的措施來加強支護效果較差，應(yīng)在采用合理的噴射措施、材料、配合比、外加劑上想措施，例如用濕噴、潮噴法,加聚丙烯纖維等。④采用對的的施工措施，從工程造價和施工速度考慮施工措施的選擇次序應(yīng)為：正臺階-臺階設(shè)臨時仰拱-CD工法-CRD工法-眼鏡工法，從施工安全考慮，次序恰好反過來。暗挖法新技術(shù)：暗挖法也有了新的進展,重要有預(yù)制塊法、預(yù)切槽法和氣壓法。預(yù)制塊法是把盾構(gòu)管片的安裝技術(shù)和暗挖技術(shù)融合在一起的一項新技術(shù),先做兩側(cè)導(dǎo)洞及側(cè)墻,然后注漿開挖并放置鋼拱架、噴射混凝土、安裝預(yù)制塊、在背后注漿,跨度已達18m以上,該技術(shù)在法國已大量應(yīng)用。預(yù)切糟法是按照構(gòu)造尺寸制造一種臺架,裝有特制鏈條鋸沿拱圈方向把地層切成一種高10-35cm、深4-5m的糟縫,然后放置鋼筋網(wǎng)并噴射混凝土,形成鋼筋混凝土拱,在其保護下開挖施工,效果很好,在法國、意大利等國家已開始應(yīng)用。氣壓暗挖法是采用氣壓條件下的新奧法施工,因采用氣壓較低,一般對人體健康沒有影響。壓縮空氣不僅可排除隧道中的地下水,還可減少地面沉降,防止地面構(gòu)造損壞,減少加壓隧道一次砌的荷載,對開挖面有支護作用,減少成本,對減少施工中的粉塵有明顯作用,這種措施已在奧地利、德國、英國、日本等國家應(yīng)用[8]。4.盾構(gòu)法盾構(gòu)法施工技術(shù)自18幼英國工程師布魯諾原創(chuàng)，并應(yīng)用于英國倫敦泰晤士河水隧道，至今已經(jīng)有200余年歷史，該技術(shù)由于無需占用大量隧道沿線的施工場地，對都市的商業(yè)、交通、居住等影響很小，很快受到各國的推崇，通過數(shù)代技術(shù)人員的不懈努力，盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)由最初只能在很少數(shù)歐美發(fā)達國家應(yīng)用，發(fā)展成為目前發(fā)展中國家在都市市政建設(shè)中逐漸應(yīng)用的施工技術(shù)[9]。盾構(gòu)的基本原理是基于一圓柱形的鋼組件沿隧洞軸線被向前推進的同步開挖土壤。該鋼組件總在防護著開挖出的空間,直到初步或最終隧洞襯砌建成。盾構(gòu)必須承受周圍地層的壓力,并且要防止地下水的侵入。一般講,盾構(gòu)掘進隧道不應(yīng)也不能取代其他措施,但在不良的地層條件下做長距離掘進,對進尺有較高的規(guī)定和對地面沉陷又有嚴格的規(guī)定期,它相對其他措施在技術(shù)上更合理更經(jīng)濟。其重要的長處和缺陷如下。長處:(1)機械化程度高;(2)隧洞形狀精確;(3)對地面構(gòu)造影響也許性最小;(4)對工作人員較安全,勞動強度低,進度快;(5)對環(huán)境無不良影響,地下水位可保持:(6)質(zhì)量高,襯砌經(jīng)濟。缺陷:(1)盾構(gòu)的規(guī)劃、設(shè)計、制造和組裝時間長;(2)施工工藝復(fù)雜,純熟操作機器需要時間長;(3)準備困難且費用高,只有長距離掘進時才較經(jīng)濟;(4)當?shù)貙訔l件變化時,實行有風(fēng)險;(5)隧道斷面變化的也許性小,斷面如需變化時,費用較高。盾構(gòu)法施工技術(shù)大大減少了施工時周圍土層的擾動,使得作用在襯砌上的荷載變得愈加穩(wěn)定與均勻。在上海地區(qū)盾構(gòu)法隧道建設(shè)中,大量實測資料表明,作用在隧道襯砌上的土壓力是比較均勻的,施工階段土側(cè)壓系數(shù)一般在0.8以上;使用階段也在0.7以上,在這種荷載條件下,大部分的隧道襯砌斷面處在小偏心受壓狀態(tài),這對襯砌構(gòu)造的受力是十分有利的[10]。盾構(gòu)是隧道施工時進行地層開挖及襯砌拼裝時起支護作用的施工設(shè)備，由于開挖措施及開挖面支護措施的不一樣，種類諸多，但基本構(gòu)造由盾構(gòu)殼體、推進系統(tǒng)、襯砌拼裝系統(tǒng)三大部分構(gòu)成。盾構(gòu)按其構(gòu)造和開挖措施可分為如下幾種：（1）手掘式盾構(gòu)多用于地質(zhì)條件很好的小型隧道開挖，其構(gòu)造簡樸，配套設(shè)備較少，可根據(jù)工作面的地質(zhì)條件或全面敞開開挖，或正面支撐開挖，隨挖隨撐，其長處是：①開挖面是開放性的，施工人員可隨時觀測地層的變化狀況；②碰到多種地下障礙物時，比較輕易排除處理；③輕易做到需要方向的超挖，對盾構(gòu)糾偏有利，便于隧道曲線段施工；④設(shè)備簡樸，造價低。缺陷是施工人員勞動強度大，施工速度慢；用于含水不穩(wěn)定地層易產(chǎn)生流砂及涌土現(xiàn)象，施工安全性差。（2）擠壓式盾構(gòu)可分為全擠壓式和半擠壓式兩種，前者將開挖工作面用胸板封閉，把土層擋在胸板外面，防止水土的涌入，并省去出土工序；后者則在封閉胸板上局部開洞，當盾構(gòu)推進時，土體從孔中擠入盾構(gòu)，裝車外運。擠壓式盾構(gòu)靠強大推力將前方土層擠入盾構(gòu)四面外側(cè)而向前推進，適于松軟可塑的粘性土層。該措施對地層擾動較大，應(yīng)盡量避開在地面建筑物下施工。網(wǎng)格式盾構(gòu)是一種介于半擠壓與手掘式之間的盾構(gòu)形式，它的前部不是胸板，而是鋼制的開口網(wǎng)格，當盾構(gòu)向前推進時，土被網(wǎng)格切成條狀，進入盾構(gòu)后運出；當盾構(gòu)停止推進時，網(wǎng)格起到擋土作用，可有效防止開挖面的坍塌。（3）機械化盾構(gòu)有半機械化與全機械化之分，半機械化盾構(gòu)由挖土機械替代人工開挖，因造價相對全機械化盾構(gòu)低得多，又可減輕勞動強度，效率較高，因此地下工程中應(yīng)用較多。全機械化盾構(gòu)于切口環(huán)部位裝有與盾購直徑相仿的的全斷面旋轉(zhuǎn)切削切盤，配以運土機械設(shè)備，可使土方從開挖到裝車所有實現(xiàn)機械化。全機械化盾構(gòu)分為開胸式、機械切削盾構(gòu)和閉胸式機械化盾構(gòu)，各國在閉胸式機械化盾構(gòu)施工技術(shù)方面發(fā)展很快，目前閉胸式機械化盾構(gòu)又分為如下幾種：①局部氣壓盾構(gòu)在開胸式盾構(gòu)的切口環(huán)與支撐環(huán)之間裝有隔板，使切口環(huán)部分形成密封艙，艙內(nèi)通入壓縮空氣，以平衡開挖面的土壓力，維持其穩(wěn)定。②泥水加壓盾構(gòu)在盾構(gòu)密封隔艙內(nèi)注入泥水，由泥水壓力平衡正面土壓，用全斷面機械化切削及管道輸送泥水出土方式完畢盾構(gòu)開挖掘進的全過程。③土壓平衡盾構(gòu)又稱削土密閉式或泥土加壓式盾構(gòu)，是在局部氣壓及泥水加壓盾構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種合用于含水飽和軟弱地層的新型盾構(gòu)。土壓平衡盾構(gòu)在切口環(huán)與支撐環(huán)間設(shè)有密封隔板，用“作漿材料”壓注于切削下的土中盾構(gòu)是隧道施工時進行地層開挖及襯砌拼裝時起支護作用的施工設(shè)備，由于開挖措施及開挖面支護措施的不一樣，種類諸多，但基本構(gòu)造由盾構(gòu)殼體、推進系使之成為可流動又不透水的漿化泥土，使其充斥開挖面密封艙及相連的長筒形螺旋輸送機。漿化泥土的壓力作用于開挖面實現(xiàn)與土體靜壓與水壓的平衡。土壓平衡盾構(gòu)防止了局部氣壓盾構(gòu)的重要缺陷，又省略了泥水盾構(gòu)中的處理設(shè)備，是最有前途的地下工程施工設(shè)備之一。④微型盾構(gòu)指直徑不不小于2.0m的小直徑盾構(gòu)，在大都市中地下管線密集，開草埋管無法施工時，用微型盾構(gòu)暗挖更能顯示其優(yōu)越性。微型盾構(gòu)一般覆蓋層較薄，不及2.0m，襯砌構(gòu)造受集中荷載影響[11]。盾構(gòu)法施工引起地表變形的基本原因可歸納為：(1)開挖面土體的移動。當隧道掘進時，開挖面土體受水平支護應(yīng)力也許不不小于或不小于原始側(cè)壓力，開挖面上前方土體會產(chǎn)生下沉或隆起。(2)土體擠入盾尾空隙。盾構(gòu)法隧道的初始襯砌脫離盾尾后，在隧道開挖壁面和襯砌外周圍形成一環(huán)形空隙，土體將向這一空隙產(chǎn)生位移，從而引起地面沉降。(3)土體與襯砌的互相作用。在周圍土體壓力作用下，襯砌要產(chǎn)生變形，同步襯砌對周圍地層也產(chǎn)生相反方向的作用力，地層變形是土體與襯砌的互相作用的綜合體現(xiàn)。(4)變化推進方向。掘進機向上或向下傾斜，使多出的土體被挖去，盾尾空隙增大，它與施工質(zhì)量有關(guān)。(5)受擾動土體的再固結(jié)是地層變形的另一重要原因，尤其是在飽和軟土地層中?？梢姡乇碜冃蔚拇笮∪Q于地層和地下水條件、隧道直徑、埋深和施工條件等。三、施工工法比選以上幾種地鐵車站施工工法的合用條件，優(yōu)、缺陷比較見表2表2地鐵車站重要施工工法一覽表序號施工工法合用條件長處缺陷1明挖法適合多種不一樣類別的地質(zhì)條件，周圍環(huán)境具有明挖施工條件工藝簡樸技術(shù)成熟看，施工安全質(zhì)量易保證、便于大型機械化施工長時間中斷地面交通，對周圍環(huán)境影響大2蓋挖法在路面交通不能長期中斷的道路下修建地鐵車站時，則可采用蓋挖法占用場地時間短，對地面干擾小，安全施工工序復(fù)雜，交叉作業(yè)，施工條件差3淺埋暗挖法在都市中心地區(qū)，由于地面交通不容許中斷，地面建筑物眾多，或者管線錯綜復(fù)雜，不易改移，不易采用明挖和蓋挖法施工的地鐵車站防止大量拆改移工作，該法工藝簡樸、靈活，無需大型設(shè)備，在變截面地段尤為適應(yīng)，施工對道路交通基本無干擾施工風(fēng)險大、機械化程度低4盾構(gòu)法在松軟含水地層，或地下線路等設(shè)施埋深到達10m或更深時，可以采用盾構(gòu)法安全開挖和襯砌，掘進速度快；不影響地面交通和設(shè)施，也不影響地下管線等設(shè)施，施工不受氣候條件影響，施工中沒有噪音和擾動斷面尺寸多變的區(qū)段適應(yīng)能力差；新型盾構(gòu)購置費昂貴，對施工區(qū)段短的工程不太經(jīng)濟從表2的比較中，可得出如下結(jié)論：①地鐵車站施工的原則上應(yīng)首選明挖法，另一方面是蓋挖法，最終才是淺埋暗挖法，該工法合用在交通要道、管線太多、不易采用明、蓋挖的繁華城區(qū)；②采用暗挖法施工車站大斷面時應(yīng)遵照變大洞為小洞的施工原則，開挖措施應(yīng)按如下次序選擇：正臺階開挖、CD法開挖、CRD法開挖、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖進行，這樣可節(jié)省投資并可加緊施工進度。四、地鐵車站施工中應(yīng)重視的幾種問題1.應(yīng)重視施工方案和施工措施的優(yōu)化目前由于規(guī)劃、設(shè)計的深度不夠，尤其是初步設(shè)計的時間很短，導(dǎo)致管線及周圍環(huán)境調(diào)查不細，動工后因個別管線無法拆遷等原因而變化設(shè)計推遲工期，給施工組織導(dǎo)致很大影響，且施工方案和工法也常常不能確定，導(dǎo)致重新設(shè)計，使得設(shè)計單位和施工單位都相稱被動。因此科學(xué)地決策優(yōu)化施工工法是一種重要而又嚴厲的問題。2.應(yīng)選擇合理的輔助工法地下工程首先處理的難題是水的處理，有降水和堵水兩大類，當?shù)貙訛樯暗[石層時，可以考慮在施工中采用以降水為主、堵水為輔的方案，這樣效果很好，地表也不會因降水而產(chǎn)生大的沉陷；但對軟塑、含水、流砂地層降水則會帶來大的沉