地铁施工方法及环境保护 第4页
在基坑开挖方面，有代表性的是时空效应理论。 在此基础上，上海地铁总结出一套在软弱地层中开挖、支撑和结构施工的方法。首先采用大口井进行I基坑降水，以提高基底被动土的强度，然后，对基坑实施分段开挖，随挖随支撑，控制坑底暴露时间(或对底板地层进行预加固)，适时地浇注底板结构。同时，对基坑和周边管线和建筑进行严密监测，发现问题及时采取措施。
在基坑围护结构方面的主要施工技术有：
3.2.1 地下连续墙
该结构适合于饱水软弱地层，如饱水沙层、饱和的淤泥土层等。在此类土层中地下连续墙既可以控制土压力，又可以有效地阻隔地下水，同时还可以作为车站结构的一部分，因此在上海地铁车站的建设中得到广泛应用。
3.2.2 人工挖孔桩和钻孔灌注桩
人工挖孔桩和钻孔灌注桩均是采用排桩桩墙来挡土和防水，实现基坑的围护。其中人工挖孔桩适合于地下水位较深或无水的地层，要求地层强度较高。其断面形式不受施工机具的限制，可以作成圆形和方形，而且其施工质量和强度要高于普通的钻孔灌注桩，但后者具有较广的土层适用范围，二者不能替代。人工挖孔桩和钻孔灌注桩在北京、广州、深圳等地铁工程中都有应用。
3.2.3 SMW工法桩
该工法是在水泥土搅拌桩内插入H型钢或其它种类的劲性材料，来增强水泥土搅拌桩抗弯、抗剪能力。以其作成的基坑支护结构同时具有较好的防水功能，在6—10m深的基坑中具备技术优势，与地下连续墙相比，SMW工法桩施工速度快，施工占地少，无污染。同时由于型钢可以拔出回收，造价低廉。因此，此方法在上海和南京地铁车站的出人口基坑围护中得到广泛应用。
3.2.4 钻孔咬合桩
钻孔咬合桩是近年来开发的一种基坑维护结构新工法，采用全套管钻机成孔，相邻桩采用素混凝土和钢筋混凝土间隔布置并相互咬合排列。与其它类型灌注桩相比具有不坍孔、成桩质量好、防水效果好、成桩效率高、造价低、施工无污染等优点，在软土地层，尤其在富水软土地层中施做维护结构具有明显优势。该技术已首先在深圳地铁金益区间等明挖基坑施工中成功应用，并已推广应用于杭州等地区的基坑围护结构的施工。 ．
3.4 盖挖逆作法
盖挖逆作法同样适用于地铁车站的修建，与明挖法相比，其优势在于减少交通封堵时间，减轻施工对环境的干扰，其区别在于主体结构的施工顺序上。盖挖逆作法的主要技术措施为：
3.3.1支撑桩采用以H型钢为柱芯的钢管桩或钻 孔灌注桩，满足了沉降控制的要求；
3.3.2采用地下连续墙或围护桩底注浆的方法，增强基底持力层的刚性，使地下连续墙或围护桩与临时支撑柱共同承受上部荷载，减小了差异沉降；
3.3.3逆作法开挖支撑施工工艺中，利用混凝土板对地下连续墙或围护桩的变形约束作用，在暗挖过程中采用一撑两用的合理方法，大大减少了工程量，加速了工程进度，控制了墙体位移。
北京、广州和上海地铁均采用该方法修建了一些地铁车站，如：北京地铁复八线的天安门东站；广州地铁的1号线公园前站等。
3.5 钻爆法
我国地域广大、地质类型多样，像重庆、青岛等城市的坚硬岩石地层，广州地铁也有部分区段处在坚硬岩石地层中，修建地铁隧道通常采用钻爆法开挖、喷锚支护(与通常的山岭隧道相当)。在建的重庆轻轨地下部分的区间和车站基本采用隧道形式，最大开挖断面积超过420 m2，采用微震控制爆破、分步开挖、喷混凝土和锚杆支护、现浇混凝土衬砌，已成功建成了临江门车站隧道等。已建成的青岛地铁试验段轻纺医院站，开挖断面积已超过300 m2，也是采用钻爆法施工，但没有二次衬砌；广州地铁1、2、3号线的某些区段、某些区间或车站下部的坚硬岩石地层也采用了微震控制爆破来辅助开挖。南京地铁一期TAl标段处于岩石地层中的3座隧道，均采用钻爆法施工。
4 地铁施工中的辅助工法
在城市地铁施工中辅助工法也是一项必不可少的重要技术，有时甚至涉及工程的成败。采用辅助 法的主要目的是为工程主体顺利施工创造条件，或出于工程安全考虑及建(构)筑物保护需要等，目前采用的主要有下述几种辅助工法。
4.1 降水和回灌
有井管降水、真空降水、电渗降水等，北京及北方地区多采用基坑外地面深井降水和回灌，也有的采用洞内轻型井点降水；上海及南方地区则多采用基坑内井管降水，也有的采用真空或电渗降水。
4.2 注浆
主要用于围岩止水或加固地层，以防坍限沉或结构治水。注浆方式主要有软土分层注浆、小导管注浆、TSS管注浆、帷幕注浆等，注浆材料有普通水泥、超细水泥、水泥水玻璃、改性水玻璃、化学浆等。 注浆是各地地铁施工中使用最多的一种辅助工法。
4.3 高压旋喷或搅拌加固
主要用于地层加固，如采用浅埋暗挖法或矿山法施工的隧道，局部地层特别软弱需加固或有重要建(构)筑物需要特殊保护时采用，盾构法隧道的始发和到达端头常用高压旋喷或搅拌加固，联络通道也常用此法加固地层。近年来也开发了隧道内施作的水平旋喷或搅拌加固技术，已在深圳地铁一期工程金益区间穿越彩田路段成功应用，北京地铁及热力隧道也有应用。
4.4 钢管棚
用于暗挖隧道的超前加固，布置于隧道的拱部周边，常用的规格主要有442mm、4—6m长和直径为108／159mm、20-40m长两种，前者采用风镐顶进，