二级建造师市政工程考点：地铁区间隧道结构与施工方法
一、不同方法施工地铁区间隧道结构
（一）明挖法施工隧道
在场地开阔、建筑物稀少、交通及环境允许的地区,应优先采用施工速度快、造价较低的明挖法施工。明挖法施工的地下铁道区间隧道结构通常采用矩形断面，一般为整体浇注或装配式结构。
整体式衬砌结构整体性好，防水性能容易得到保证，适用于各种工程地质和水文地质条件，缺点：工序较多，速度较慢。预制装配式衬砌整体性差。
（二）喷锚暗挖（矿山）法施工隧道
隧道施工喷锚暗挖法常是一种较好的选择；隧道施工时，一般采用拱形结构,其基本断面形式为单拱、双拱和多跨连拱。前者多用于单线或双线的区间隧道或联络通道，后两者多用在停车线、折返线或喇叭口岔线上。
锚暗挖法施工隧道的衬砌主要是复合式衬砌。这种衬砌结构是由初期支护、防水隔离层和二次衬砌所组成，复合式衬砌外层为初期支护，其作用是加固围岩，控制围岩变形，防止围岩松动失稳，是衬砌结构中的主要承载单元。一般应在开挖后立即施作，并应与围岩密贴。所以最适宜采用喷锚支护。
在干燥无水的坚硬围岩中，区间隧道衬砌亦可采用单层的喷锚支护，不做防水隔离层和二次衬砌，但这种衬砌对喷混凝土的施工工艺和抗风化性能都应有较高的要求，衬砌表面要平整，不允许出现大量的裂缝。
在防水要求不高，围岩有一定的自稳能力时，区间隧道也采用单层的模注混凝土衬砌，不做初期支护和防水隔离层。单层模注衬砌又称为整体式衬砌，为适应不同的围岩条件，整体式衬砌可做成等截面直墙式和等截面或变截面曲墙式，前者适用于坚硬围岩，后者适用于软弱围岩。
（三）盾构法施工隧道
在松软含水地层、地面构筑物不允许拆迁，施工条件困难地段，采用盾构法施工隧道能显示其优越性：振动小、噪声低、施工速度快、安全可靠，对沿线居民生活、地下和地面构筑物及建筑物影响小等。
盾构法修建的区间隧道衬砌有预制装配式衬砌、预制装配式衬砌和模筑钢筋混凝土整体式衬砌相结合的双层衬砌以及挤压混凝土整体式衬砌三大类。
管片种类按材料可分为钢筋混凝土、钢、铸铁以及由几种材料组合而成的复合管片。
钢筋混凝土管片的耐压性和耐久性都比较好；钢和铸铁管片价格较贵,现在除了在需要开口的衬砌环或预计将承受特殊荷载的地段采用外，一般都采用钢筋混凝土管片。
二、施工方法比较与选择
（一）喷锚暗挖（矿山）法
1.新奥法施工
采用喷砼锚杆作为初期支护的施工顺序一般为：先喷砼后打锚杆；围岩条件恶劣时，则采用初喷砼→架钢支撑→打锚杆→二次喷砼。
2.浅埋暗挖法施工
浅埋暗挖法的工艺流程和技术要求主要是针对埋置深度较浅、松散不稳定的土层和软弱破碎岩层施工面制定的。
浅埋暗挖法与新奥法相比，更强调地层的预支护和预加固。
（1）地层预加固和预支护
常用的预加固和预支护方法有：小导管超前预注浆、开挖面深孔注浆及管棚超前支护。
（2）隧道土方开挖与支护
（3）初期支护形式
在诸多支护形式中，钢拱锚喷混凝土支护是满足上述要求的最佳支护形式。
（4）二次衬砌
在浅埋暗挖法中，初期支护的变形达到基本稳定，且防水结构施工验收合格后，可以进行二次混凝土衬砌施工。通过监控量测，掌握隧道动态，提供信息，指导二次衬砌施作时机。这是浅埋暗挖法中二次衬砌施工与一般隧道衬砌施工的主要区别。
二次衬砌模板可以采用临时木模板或金属定型模板，更多情况则使用模板台车，因为区间隧道的断面尺寸基本不变，使用模板台车，有利于加快立模及拆模速度。
（5）监控量测
经验证明拱顶下沉是控制稳定较直观的和可靠的判断依据，水平收敛和地表下沉有时也是重要的判断依据。对于地铁隧道来讲，地表下沉测量显得尤为重要。（第二章2K320130 隧道施工安全事故预防中7个必测项目）
（二）盾构法施工
1.盾构法施工设备
盾构是用来开挖土砂类围岩的隧道机械，由切口环、支撑环及盾尾三部分组成。
盾构机的种类繁多，按开挖面是否封闭划分有密闭式和敞开式两类；按平衡开挖面的土压与水压的原理不同，密闭式盾构机分为土压式（常用泥土压式）和泥水式两种。土压式盾构，以土压和塑流性改良控制为主，辅以排土量、盾构参数控制。泥水式盾构，以泥水压和泥浆性能控制为主，辅以排土量控制。
2.盾构法的适用条件
（1）在松软含水地层，相对均质的地质条件。
（2）盾构法施工隧道应有足够的埋深，覆土深度宜不小于6m。
（3）地面上必须有修建用于盾构进出洞和出土进料的工作井位置。
（4）隧道之间或隧道与其他建（构）筑物之间所夹土（岩）体加固处理的最小厚度为水平方向1.0m，竖直方向1.5m。
（5）从经济角度讲，连续的盾构施工长度不宜小于300m。
3.盾构法施工隧道具有以下优点
（1）除竖井施工外，施工作业均在地下进行，既不影响地面交通，又可减少对附近居民的噪声和振动影响；
（2）盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，施工易于管理，施工人员也较少；
（3）隧道的施工费用不受覆土量多少影响，适宜于建造覆土较深的隧道；
（4）施工不受风雨等气候条件影响；
（5）当隧道穿过河底或其他建筑物时，不影响施工；
（6）只要设法使盾构的开挖面稳定，则隧道越深，地基越好，土中影响施工的埋设物等越少，与明挖法相比，经济上、施工进度上越有利。
4.盾构法施工存在的问题
（1）当隧道曲线半径过小时，施工较为困难；
（2）在陆地建造隧道时，如隧道覆土太浅，则盾构法施工困难很大，而在水下时,如覆土太浅则盾构法施工不够安全；
（3）盾构施工中采用全气压方法以疏干和稳定地层时，对劳动保护要求较高，施工条件差；
（4）盾构法隧道上方一定范围内的地表沉陷尚难完全防止，特别在饱和含水松软的土层中,要采取严密的技术措施才能把沉陷限制在很小的限度内。
