在構(gòu)、建筑物密集的城市各部位，為謀求對(duì)地下空間的有效利用，通過(guò)占用盡可能小的地面場(chǎng)地，以不影響地面交通或構(gòu)、建筑物的暗挖工法來(lái)完成大空間的地鐵車(chē)站或地下結(jié)構(gòu)。一般情況下，車(chē)站或較大的地下空間構(gòu)筑物均采用明挖法施工，會(huì)在一定程度上造成地面的交通障礙和地下管線的搬遷。由此，使盾構(gòu)隧道擴(kuò)挖地鐵車(chē)站的技術(shù)得以迅速發(fā)展。
其實(shí)，盾構(gòu)隧道擴(kuò)挖技術(shù)已在國(guó)內(nèi)得到過(guò)運(yùn)用，普通區(qū)間隧道的聯(lián)絡(luò)通道其實(shí)就是盾構(gòu)隧道擴(kuò)挖技術(shù)的簡(jiǎn)單運(yùn)用。對(duì)盾構(gòu)隧道擴(kuò)挖地鐵車(chē)站，則是在原有基礎(chǔ)上進(jìn)一步開(kāi)發(fā)隧道內(nèi)擴(kuò)挖的能力，通過(guò)更為可靠的地基加固、開(kāi)挖支護(hù)和結(jié)構(gòu)施工，來(lái)解決隧道內(nèi)擴(kuò)挖大空間的可能。
本文就盾構(gòu)隧道擴(kuò)挖地鐵車(chē)站的技術(shù)介紹如下：
1工法概要
盾構(gòu)隧道擴(kuò)挖地鐵車(chē)站技術(shù)是通過(guò)在已經(jīng)完成的兩條相鄰盾構(gòu)隧道內(nèi)，分別相向暗埋挖掘，以形成貫通空間，并使暗挖空間達(dá)到預(yù)先設(shè)計(jì)的尺寸，從而實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)擴(kuò)挖建造車(chē)站或地下空間的目的。
其基本原理是：先是完成一個(gè)小型的盾構(gòu)施工工作井，其工作井的位置就是今后需要擴(kuò)建車(chē)站的位置；再完成兩條相鄰隧道；在工作井內(nèi)進(jìn)行隧道擴(kuò)挖施工的準(zhǔn)備，如通過(guò)工作井進(jìn)行隧道周邊的土體改良、擴(kuò)挖空間的管棚支護(hù)、隧道內(nèi)的臨時(shí)支撐以及其它諸多的工作；之后，再由隧道內(nèi)相向暗挖施工并及時(shí)支護(hù)；最后，進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)筑。
2工法特征
2.1工程可行性得到提高
由于城市地下空間需求的提高，有些工程可能是對(duì)既有地下構(gòu)筑物的改建或擴(kuò)建，但利用常規(guī)工藝和技術(shù)卻因受到周邊環(huán)境、地面建筑物、地下管線等的限制而無(wú)法實(shí)施。但若利用隧道內(nèi)擴(kuò)挖技術(shù)，既可提高工程的可行性，又可有效地避開(kāi)地面建筑和地下管線等障礙物，以充分實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖或城市規(guī)劃的要求。
2.2減小地面作業(yè)的范圍，降低對(duì)交通的影響
采用隧道內(nèi)擴(kuò)挖技術(shù)，可使車(chē)站、地下構(gòu)筑物的施工場(chǎng)地大為減小，只需占用局部場(chǎng)地進(jìn)行工作井或地面加固的施工。工作井主要用于運(yùn)輸材料、施工圍護(hù)結(jié)構(gòu)等，地面加固主要考慮提高隧道擴(kuò)挖段的土體強(qiáng)度，以降低施工風(fēng)險(xiǎn)。
2.3減少工作量
采用隧道內(nèi)擴(kuò)挖，原明挖法工藝所需的結(jié)構(gòu)上部和下部多余空間的工作量可省除，并可根據(jù)實(shí)際需要的空間進(jìn)行合理設(shè)計(jì)、施工，在一定程度上減少了地下空間用量和施工的工作量。此外，明挖法需施工相應(yīng)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，而隧道內(nèi)擴(kuò)挖法則因減少了地下空間的用量而相應(yīng)減少了圍護(hù)結(jié)構(gòu)的工作量。
2.4工藝環(huán)保
目前，地鐵隧道大多建在城市中，若使用明挖法工藝，會(huì)對(duì)城市環(huán)境造成一定影響，而使用隧道內(nèi)擴(kuò)挖法，可有效地降低對(duì)環(huán)境的污染，其有較高的環(huán)保性。
3關(guān)鍵技術(shù)
3.1相鄰隧道施工及鋼管片的使用
兩條相鄰隧道是擴(kuò)挖施工的載體，因此無(wú)論是對(duì)隧道，還是對(duì)內(nèi)擴(kuò)挖地鐵車(chē)站均有相關(guān)的要求。一是要求盾構(gòu)隧道施工的質(zhì)量必須保證隧道的線型、結(jié)構(gòu)、防水等符合標(biāo)準(zhǔn)；二是為保證隧道的后期穩(wěn)定性，必須通過(guò)施工技術(shù)來(lái)控制隧道的位移沉降；三是由于需擴(kuò)挖地鐵車(chē)站，因此需要有選擇地大面積使用鋼管片，以保證后期開(kāi)挖的順利實(shí)施。
3.2 擴(kuò)挖面的支護(hù)、地基加固和隔水措施
針對(duì)由于富含水軟土地層特有的性質(zhì)，因而在實(shí)施暗挖施工前，必須考慮隔水措施和土體的加固，從而降低施工風(fēng)險(xiǎn)。在暗挖區(qū)域需預(yù)先通過(guò)隔水措施來(lái)減少開(kāi)挖區(qū)域土體的含水量，并進(jìn)行有效的土體加固，以提高土體強(qiáng)度。同時(shí)，對(duì)暗挖處上部的土體需進(jìn)行有效的支護(hù)，可考慮打設(shè)管棚、錨桿或采用凍結(jié)加固土體等措施，以確保在暗挖時(shí)，其上部區(qū)域的土體具有一定的自立性，以順利實(shí)施擴(kuò)挖。通過(guò)對(duì)土體的支護(hù)，也降低了施工時(shí)周邊土體的沉降變形，減少了對(duì)周?chē)h(huán)境的影響。
其實(shí)，盾構(gòu)隧道擴(kuò)挖技術(shù)已在國(guó)內(nèi)得到過(guò)運(yùn)用，普通區(qū)間隧道的聯(lián)絡(luò)通道其實(shí)就是盾構(gòu)隧道擴(kuò)挖技術(shù)的簡(jiǎn)單運(yùn)用。對(duì)盾構(gòu)隧道擴(kuò)挖地鐵車(chē)站，則是在原有基礎(chǔ)上進(jìn)一步開(kāi)發(fā)隧道內(nèi)擴(kuò)挖的能力，通過(guò)更為可靠的地基加固、開(kāi)挖支護(hù)和結(jié)構(gòu)施工，來(lái)解決隧道內(nèi)擴(kuò)挖大空間的可能。
本文就盾構(gòu)隧道擴(kuò)挖地鐵車(chē)站的技術(shù)介紹如下：
1工法概要
盾構(gòu)隧道擴(kuò)挖地鐵車(chē)站技術(shù)是通過(guò)在已經(jīng)完成的兩條相鄰盾構(gòu)隧道內(nèi)，分別相向暗埋挖掘，以形成貫通空間，并使暗挖空間達(dá)到預(yù)先設(shè)計(jì)的尺寸，從而實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)擴(kuò)挖建造車(chē)站或地下空間的目的。
其基本原理是：先是完成一個(gè)小型的盾構(gòu)施工工作井，其工作井的位置就是今后需要擴(kuò)建車(chē)站的位置；再完成兩條相鄰隧道；在工作井內(nèi)進(jìn)行隧道擴(kuò)挖施工的準(zhǔn)備，如通過(guò)工作井進(jìn)行隧道周邊的土體改良、擴(kuò)挖空間的管棚支護(hù)、隧道內(nèi)的臨時(shí)支撐以及其它諸多的工作；之后，再由隧道內(nèi)相向暗挖施工并及時(shí)支護(hù)；最后，進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)筑。
2工法特征
2.1工程可行性得到提高
由于城市地下空間需求的提高，有些工程可能是對(duì)既有地下構(gòu)筑物的改建或擴(kuò)建，但利用常規(guī)工藝和技術(shù)卻因受到周邊環(huán)境、地面建筑物、地下管線等的限制而無(wú)法實(shí)施。但若利用隧道內(nèi)擴(kuò)挖技術(shù)，既可提高工程的可行性，又可有效地避開(kāi)地面建筑和地下管線等障礙物，以充分實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖或城市規(guī)劃的要求。
2.2減小地面作業(yè)的范圍，降低對(duì)交通的影響
采用隧道內(nèi)擴(kuò)挖技術(shù)，可使車(chē)站、地下構(gòu)筑物的施工場(chǎng)地大為減小，只需占用局部場(chǎng)地進(jìn)行工作井或地面加固的施工。工作井主要用于運(yùn)輸材料、施工圍護(hù)結(jié)構(gòu)等，地面加固主要考慮提高隧道擴(kuò)挖段的土體強(qiáng)度，以降低施工風(fēng)險(xiǎn)。
2.3減少工作量
采用隧道內(nèi)擴(kuò)挖，原明挖法工藝所需的結(jié)構(gòu)上部和下部多余空間的工作量可省除，并可根據(jù)實(shí)際需要的空間進(jìn)行合理設(shè)計(jì)、施工，在一定程度上減少了地下空間用量和施工的工作量。此外，明挖法需施工相應(yīng)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，而隧道內(nèi)擴(kuò)挖法則因減少了地下空間的用量而相應(yīng)減少了圍護(hù)結(jié)構(gòu)的工作量。
2.4工藝環(huán)保
目前，地鐵隧道大多建在城市中，若使用明挖法工藝，會(huì)對(duì)城市環(huán)境造成一定影響，而使用隧道內(nèi)擴(kuò)挖法，可有效地降低對(duì)環(huán)境的污染，其有較高的環(huán)保性。
3關(guān)鍵技術(shù)
3.1相鄰隧道施工及鋼管片的使用
兩條相鄰隧道是擴(kuò)挖施工的載體，因此無(wú)論是對(duì)隧道，還是對(duì)內(nèi)擴(kuò)挖地鐵車(chē)站均有相關(guān)的要求。一是要求盾構(gòu)隧道施工的質(zhì)量必須保證隧道的線型、結(jié)構(gòu)、防水等符合標(biāo)準(zhǔn)；二是為保證隧道的后期穩(wěn)定性，必須通過(guò)施工技術(shù)來(lái)控制隧道的位移沉降；三是由于需擴(kuò)挖地鐵車(chē)站，因此需要有選擇地大面積使用鋼管片，以保證后期開(kāi)挖的順利實(shí)施。
3.2 擴(kuò)挖面的支護(hù)、地基加固和隔水措施
針對(duì)由于富含水軟土地層特有的性質(zhì)，因而在實(shí)施暗挖施工前，必須考慮隔水措施和土體的加固，從而降低施工風(fēng)險(xiǎn)。在暗挖區(qū)域需預(yù)先通過(guò)隔水措施來(lái)減少開(kāi)挖區(qū)域土體的含水量，并進(jìn)行有效的土體加固，以提高土體強(qiáng)度。同時(shí)，對(duì)暗挖處上部的土體需進(jìn)行有效的支護(hù)，可考慮打設(shè)管棚、錨桿或采用凍結(jié)加固土體等措施，以確保在暗挖時(shí)，其上部區(qū)域的土體具有一定的自立性，以順利實(shí)施擴(kuò)挖。通過(guò)對(duì)土體的支護(hù)，也降低了施工時(shí)周邊土體的沉降變形，減少了對(duì)周?chē)h(huán)境的影響。