【正文】 目。針對(duì)我國(guó)城市地下工程的特點(diǎn)和地質(zhì)條件 ， 新奧 法經(jīng)過(guò)多年的完善與發(fā)展 ， 又開(kāi)發(fā)了 “ 淺埋暗挖法 ” 這一新方法 ， 與明挖法、盾構(gòu)法相比較 ， 由于它可以避免明挖法對(duì)地表的干擾性 ， 而又較盾構(gòu)法具有對(duì)地層較強(qiáng)的適應(yīng)性和高度靈活性 ， 因此目前廣泛應(yīng)用于城市地鐵區(qū)間隧道、車(chē)站、地下過(guò)街道、地下停車(chē)場(chǎng)等工程 ， 如根據(jù)新奧法的基本原理 ， 采用 “ 群洞 ”方案修建的廣州地鐵二號(hào)線越秀公園站及南京地鐵一期工程南京火車(chē)站站 ， 斷面復(fù)雜多變的折返線工程、聯(lián)絡(luò)線工程也多采用新奧法。如智利的圣地亞哥新地鐵線采用新奧法施工地鐵車(chē)站 ， 車(chē)站位于城市道路下 7～ 9 m， 開(kāi)挖面積 230 m2， 相當(dāng)于 17 m(寬 )179。新奧法廣泛應(yīng)用于山嶺隧道、城市地鐵、地下貯庫(kù)、地下廠房、礦山巷道等地下工程。 采用新奧法修建地下隧道時(shí)，對(duì)地面干擾小，工程投資也相對(duì)較小，已經(jīng)積累了比較成熟的施工經(jīng)驗(yàn)，工程質(zhì)量也可以得到較好的保證。至今，可以說(shuō)在所有重點(diǎn)難點(diǎn)的地下工 程中都離不開(kāi) 。之后這個(gè)方法在西歐、北歐、美國(guó)和日本等許多地下工程中獲得極為迅速發(fā)展，已成為現(xiàn)代隧道工程新技術(shù)標(biāo)志之一。 在松軟含水地層，相對(duì)均質(zhì)的地質(zhì) 條件；盾構(gòu)法施工隧道應(yīng)有足夠的埋深，覆土深度宜不小于 6 m，隧道覆土太淺，盾構(gòu)法施工難度較大；在水下修建隧道時(shí)，覆土太淺盾構(gòu)施工安全風(fēng)險(xiǎn)較大；地面上必須有修建用于盾構(gòu)進(jìn)出洞和出土進(jìn)料的工作井位置；隧道之間或隧道與其他建 (構(gòu) )筑物之間所夾土 (巖 )體加固處理的最小厚度為水平方向 m，豎直方向 m；從經(jīng)濟(jì)角度講，連續(xù)的盾構(gòu)施工長(zhǎng)度不宜小于 300 m。使用期間盡可能小的變形方能保證使用效果。盾構(gòu)長(zhǎng)度應(yīng)不小于剛架橋斷面總高，寬度大于剛架橋斷面總寬，主梁間分跨一般為 3～ 4 m。另外在地基承載力低于 150 kPa 地段還需采取與傳統(tǒng)工藝相同方法；在剛架橋底板下作換填或加密土壤、壓樁等措施來(lái)完成。 頂進(jìn)糾偏：盾構(gòu)糾偏是掘進(jìn)人員（包括挖機(jī)司機(jī)）按指揮人員發(fā)出的掘進(jìn)指令，對(duì)子盾構(gòu)、墩柱底板下及 兩側(cè)土體進(jìn)行超挖或欠挖土，不停改變各部位土應(yīng)力來(lái)完成。 關(guān)系，并換算成絕對(duì)高程。 框架橋軸線（各節(jié)與初始位置的相對(duì)變化）：測(cè)量并標(biāo)示本次偏移值和累計(jì)偏移設(shè)計(jì)值。 墩柱滑板前后高差：每工作循環(huán)，所有墩柱全測(cè)并換算成絕對(duì) 高程。 施工監(jiān)測(cè)及糾偏 框架橋推進(jìn)施工的全過(guò)程中，盾構(gòu)及框架橋運(yùn)動(dòng)中線、水平的測(cè)量非常重要，工程技術(shù)人員將每一頂進(jìn)循環(huán)的測(cè)量數(shù)據(jù)繪制成框架橋推進(jìn)軌跡圖進(jìn)行分析研究，用于科學(xué)指導(dǎo)框架橋的掘進(jìn)與糾偏。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 線路工在每次頂進(jìn)停止后，第一時(shí)間對(duì)正在穿越線路進(jìn)行水平、軌距測(cè)量，對(duì)線路變化不管大、小，有變即修，決不拖延。駐站聯(lián)絡(luò)員與工地使用移動(dòng)電話(huà)聯(lián)絡(luò)，列車(chē)到達(dá)前 10 分鐘停止頂進(jìn)。線路養(yǎng)護(hù)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，按現(xiàn)行工務(wù)線路大維修規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。對(duì)線路進(jìn) 行日常養(yǎng)護(hù)，安全防護(hù)，辦理相關(guān)手續(xù)。 軌束安裝完畢，在橫向軌束與基本軌間對(duì)插木質(zhì)密實(shí)的木楔，以利于頂進(jìn)期間快速微調(diào)線路水平。橫軌束安裝均按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置安全防護(hù)員，如無(wú)條件采用封鎖穿軌，則利用列車(chē)間隔時(shí)間作業(yè)，采用隔 5 穿 1 的調(diào)作法作業(yè)。 縱向軌束長(zhǎng)度 L， 以超出框架每側(cè)不少于 5 m即可。所有軌束卡箍均靠近接頭安裝，并認(rèn)真鎖緊。簡(jiǎn)易加固屬線路雙重保險(xiǎn)工作，軌束下為無(wú)限支點(diǎn)，間隔距大，保護(hù)范圍相應(yīng)也大。每相鄰縱向軌束間隔距應(yīng)大于 3 m。線路外側(cè)縱向軌束位如過(guò)低，則應(yīng)壘高道床邊坡加以墊平。 線路安全保證措施： 線路沉降是由土損失、土干縮、及土運(yùn)動(dòng)所造成，本工程的關(guān)鍵所在就是路基的利用與保護(hù)，它需要從框架結(jié)構(gòu)預(yù)制、盾構(gòu)制做、掘進(jìn)、糾偏、減阻、注漿填充等各環(huán)節(jié)精益求精的施工過(guò)程來(lái)控制水土損失，全套控制措施的有力實(shí)施才能確保線路沉降受控、列車(chē)行駛安全。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 頂進(jìn)到一定程度時(shí)為防止傳力柱橫向分力引發(fā) 起拱甚至飛揚(yáng)傷人，在傳力柱上方設(shè)置軌束梁反壓或增設(shè)分配梁。為縮短頂進(jìn)期。挖掘標(biāo)準(zhǔn)為墩柱的外廓尺寸寬與前進(jìn)方向 30～ 40 cm 長(zhǎng)。作業(yè)基本處線路板結(jié)層，工人可視情況申請(qǐng)采用氣動(dòng)風(fēng)鎬掘土。采用何種形式，由工程技術(shù)人員決 定，液壓操縱班按令執(zhí)行。子盾構(gòu)允許單次推進(jìn)行程 30～ 40 cm。 ? 掘進(jìn)： 剛架橋工程采用橋式盾構(gòu)法施工，掘進(jìn)時(shí)，每組子盾構(gòu)由 1名工人配合修整掘進(jìn)面、出土以及盾構(gòu)母體推進(jìn)時(shí)對(duì)子盾構(gòu)套入箱體狀態(tài)的監(jiān)視。當(dāng)框架橋被推進(jìn)時(shí)盾構(gòu)亦被框架橋同步、同方向推進(jìn)。嚴(yán)禁相鄰子盾構(gòu)同步推進(jìn)，造成減阻板上部覆蓋土應(yīng)力集中被剪切破壞，使線路產(chǎn)生水平位移。 每臺(tái)組子盾構(gòu)內(nèi)布 30 t雙向作用液壓頂 2臺(tái)來(lái)保證子盾構(gòu)的推進(jìn)、切土能力，子盾構(gòu)推進(jìn)的同時(shí)，牽引框架橋頂面鋪設(shè)的減阻板。 ? 子盾構(gòu)頂力設(shè)置 子盾構(gòu)是橋式盾構(gòu)母體中對(duì)上部掘進(jìn)面進(jìn)行有效支護(hù)的重要部分，在不同土層中采用不同的推進(jìn)方式來(lái)保持掘進(jìn)面的穩(wěn)定。安裝時(shí)高于框架橋 4 mm 以留出頂面扁鐵焊接位置。超寬造成的土損失在剛架橋頂推到位后進(jìn)行壓漿補(bǔ)空，也可在頂進(jìn)時(shí)壓注水泥漿，以避免路基出現(xiàn)沉降。 盾構(gòu)外殼制做安裝： 盾構(gòu)外殼鋼板均采用 16 mm 厚鋼板，其盾構(gòu)尾部長(zhǎng) 30 cm 套在框架橋前端 ，作相 圖 32 盾構(gòu)機(jī)工作結(jié)構(gòu)圖 互制約用。裝配完成后進(jìn)行編號(hào)與滑道注油。 子盾構(gòu)導(dǎo)向架各組件均在平臺(tái)上靠模中統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)制做，安裝時(shí)采用定位裝置定位焊接，導(dǎo)梁滑道與子盾構(gòu)配合間隙設(shè)計(jì)為 4 mm，誤差允許 177。 坡口雙面滿(mǎn)焊以保證焊縫牢固度。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 子盾構(gòu)箱體制做安裝： 為加快制做速度與合理安排勞動(dòng)力，子構(gòu) 箱從母構(gòu)體兩側(cè)做起向中間發(fā)展，合攏后按實(shí)際尺寸制作非標(biāo)型子盾構(gòu)。安裝時(shí)先測(cè)量標(biāo)記定位線于墩柱上托梁上，然后由起吊能力大的吊機(jī)分榀吊裝就位。 墩柱上、下托梁安裝時(shí)必需注意：與線路斜交，盾構(gòu)墩柱托梁不在同一水平面上，其各托梁高差值為基坑滑板坡度換算可得，由盾構(gòu)設(shè)計(jì)人現(xiàn)場(chǎng)確定。將各條立柱的設(shè)計(jì)位置事前吊垂線標(biāo)記于下托梁及定位架上可極大程度提高墩柱安裝進(jìn)度與質(zhì)量。 盾構(gòu)墩柱安裝墩柱下托梁按底板軸線平行等分安裝，下托梁與底板連接焊縫以受壓為主，剪應(yīng)力小，可采用每焊接 10 cm 空 20 cm不焊的間斷焊，為防下托梁在焊接過(guò)程中發(fā)生偏斜應(yīng)采用兩側(cè)同步對(duì)稱(chēng)焊接。當(dāng)?shù)鼗休d力達(dá) 180 kPa 以上時(shí)墩柱底板地基可不作硬化處理。槽基底進(jìn)行硬化處理。預(yù)頂也是后座保護(hù)措施之一。盾構(gòu)安裝前必須預(yù)先將框架推動(dòng)相應(yīng)行程，以確認(rèn)滑板無(wú)粘連，可保證盾構(gòu)安裝后不因滑板粘連而又撤除。其檢查方法可采用儀器與拉線，對(duì)凸出部位采取鑿底后再補(bǔ)平，對(duì)較底部位則先鑿毛再水泥砂漿補(bǔ)平。同時(shí)也應(yīng)對(duì)剛架橋外廓幾何尺寸進(jìn)行嚴(yán)格檢查，對(duì)跑模較嚴(yán)重部分進(jìn)行必要的修整來(lái)減低推進(jìn)阻力，剛架橋各表面的整體平整度還直接影響線路沉降控制的效果。其不平整度將影響止推梁及相關(guān)柱的受力狀態(tài)，不均衡受力可能造成盾構(gòu)變形與偏向推進(jìn)，影響安全和破壞盾構(gòu)的導(dǎo)向功能。剛架橋推進(jìn)前順坡清除底板前方部分中心土體，盾構(gòu)母體隨剛架橋同步推進(jìn)時(shí)，子盾構(gòu)原推出部分被掘進(jìn)面土體阻擋與子構(gòu)箱體作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，套回箱內(nèi)，完成一盾構(gòu)掘進(jìn)工作循環(huán)。 盾構(gòu)母體中的子盾構(gòu)由液壓系統(tǒng)控制，單臺(tái)組錯(cuò)開(kāi)推進(jìn)，擔(dān)負(fù)減阻板的牽引及掘進(jìn)面的小斷面化。根據(jù)不同地質(zhì)情況設(shè)計(jì)盾構(gòu)長(zhǎng)度以確保中心土天然支護(hù)作用是 “ 橋式盾構(gòu)法 ” 的關(guān)鍵。 盾構(gòu)由鋼柱、鋼梁、盾殼、子盾構(gòu)、液壓推進(jìn)系統(tǒng)、輔助機(jī)構(gòu)六大部分組成。不但使施工對(duì)周邊環(huán)境的影響降低到最低程度，由于及時(shí)調(diào)整、優(yōu)化支護(hù)參數(shù)，提高了施工質(zhì)量和速度，使淺埋暗挖法特點(diǎn)得到更進(jìn)一步的發(fā)揮，為城市地下工程設(shè)計(jì)、施工提供了一種非常好的方法，具有重大的社會(huì)效益和環(huán)境效益，該方法在總體上達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。 同時(shí)，經(jīng)過(guò)許多工程的成功實(shí)施，其應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，由只適用于第四紀(jì)地層、無(wú)水、地面無(wú)建筑物等簡(jiǎn)單條件，拓廣到非第四紀(jì)地層、超淺埋（埋深已縮小到 m）、大跨度、上軟 下硬、高水位等復(fù)雜地層及環(huán)境條件下的地下工程中去。 由于造價(jià)低、拆遷少、 靈活多變、無(wú)須太多專(zhuān)用設(shè)備及不干擾地面交通和周?chē)h(huán)境等特點(diǎn)，淺埋暗挖法在全國(guó)類(lèi)似地層和各種地下工程中得到廣泛應(yīng)用。應(yīng)用淺埋暗挖法設(shè)計(jì)、施工時(shí)，同時(shí)采用多種輔助工法，超前支護(hù)，改善加固圍巖，調(diào)動(dòng)部分圍巖的自承能力；并采用不同的開(kāi)挖方法及時(shí)支護(hù)、封閉成環(huán)，使其與圍巖共同作用形成聯(lián)合支護(hù)體系；在施工過(guò)程中應(yīng)用監(jiān)控量測(cè)、信息反饋和優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)不塌方、少沉降、安全施工等，并形成多種綜合配套技術(shù)。由此形成了淺埋暗挖法，創(chuàng)立了適用于軟弱地層的地下工程設(shè)計(jì)、施工方法。繼 1984 年王夢(mèng)恕院士在軍都山隧道黃土段試驗(yàn)成功的基礎(chǔ)上，又于 1986 年在具有開(kāi)拓性、風(fēng)險(xiǎn)性、復(fù)雜性的北京復(fù)興門(mén)地鐵折返線工程中應(yīng)用，在拆遷少、不擾民、不破壞環(huán)境下獲得成功。 地下施工方法總結(jié)： ? ?? ???????? ?? ?? ??????? ??? ??????????? ???????????敞 口 開(kāi) 挖 法明 挖 法 工 字 鋼 樁 法地 下 連 續(xù) 墻 法管 棚盾 構(gòu) 法暗 挖 法 鉆 爆 法礦 山 法地 下 工 程 施 工 方 法 掘 進(jìn) 機(jī) 法頂 管 法沉 井 法沉 管 法特 殊 施 工 法凍 結(jié) 法注 漿 法新 奧 法 而其中以淺埋暗挖法、盾構(gòu)法、新奧法等應(yīng)用較為廣泛。努力實(shí)現(xiàn)城市地下工程施工新技術(shù) (新材料、新機(jī)械、新工藝 )與規(guī)劃勘察技術(shù)、設(shè)計(jì)計(jì)算技術(shù)、環(huán)境保護(hù)技術(shù)、安全防災(zāi)與管理技術(shù)等的配套化、系列化、規(guī)范化和國(guó)際化。 ⑦ 制定相應(yīng)的有關(guān)城市地下工程規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工等技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)等，以保證有法可依，有章可循 ；引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外 先進(jìn)管理方法和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行本土化改造和自主創(chuàng)新研發(fā)，從制度上給予科學(xué)合理的保證。充分利用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)和方法，特別是三 “ S” 技術(shù)等，建立對(duì)地表及地下產(chǎn)生形變、位移的數(shù)據(jù)庫(kù)，并開(kāi)發(fā)有關(guān)自動(dòng)評(píng)判分析系統(tǒng) ； 進(jìn)行有關(guān)地表荷載及地下空間開(kāi)拓的仿真模擬試驗(yàn)，以探索自然及人工開(kāi)拓的復(fù)合因素作用下，地下工程施工－地質(zhì)－生態(tài)環(huán)境的相互作用機(jī)理與藕合效應(yīng)，為地下工程安全評(píng)價(jià)提供依據(jù)。 ⑤ 開(kāi)發(fā)多媒體監(jiān)控和仿真系統(tǒng)、三維仿真計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)管理信息化和智能化。 ③ 異形斷面盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的研究，如雙圓盾構(gòu)、自由斷面盾構(gòu)、局部擴(kuò)大盾構(gòu)、MMSF 盾構(gòu) (Multi－ Micro Shield Tunnel)等，推廣應(yīng)用 ECL 施工技術(shù)。 ②TBM 隧道掘 進(jìn)機(jī)和混合型盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的研制和應(yīng)用。開(kāi)發(fā)的方向應(yīng)當(dāng)是降低成本、提高質(zhì)量、施工速度快、使用壽命長(zhǎng)等。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 2 城市地下工程施工技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 目前，城市地下工程施工技術(shù)發(fā)展迅速，各種方法和技術(shù)屢有創(chuàng)新和突破。 應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，上述的技術(shù)分類(lèi)是相輔相成和辨證統(tǒng)一的，如環(huán)保技術(shù)中的分析和監(jiān)測(cè)技術(shù)等實(shí)質(zhì)上也可以看作是信息技術(shù)的范圍，控制技術(shù)中的一些方法也可看作是巖土加固技術(shù)和防排水技術(shù)的部分 。 基于以上 分析和認(rèn)識(shí)，可以將地下工程環(huán)保技術(shù)大致分為 ： ① 計(jì)算分析技術(shù)，如理論分析、數(shù)值分析和數(shù)理統(tǒng)計(jì)等； ② 試驗(yàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)，包括地表移動(dòng)和變形監(jiān)測(cè)、地下水水質(zhì)分析、水位和水壓力監(jiān)測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)和室內(nèi)試驗(yàn)等； ③ 施工控制技術(shù)； ④ 污染防治技術(shù)，如污水和固體廢棄物處治技術(shù)、降低噪聲和震動(dòng)的控制爆破技術(shù)叫等。在不同的地質(zhì)條件下，采用不同的施工技術(shù)，對(duì)不同結(jié)構(gòu)類(lèi)型和尺寸的地下工程進(jìn)行施工時(shí)，上述四個(gè)方面的問(wèn)題均有可能出現(xiàn)，其中， ① 、 ② 是因?yàn)楦淖兞藨?yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)而引起，屬于物理或力學(xué)范疇的問(wèn)題，而 ③ 、 ④ 則包括物理和化學(xué)方面的問(wèn)題。 城市地下工程對(duì)環(huán)境的不利影響，主要體現(xiàn)在施工過(guò)程中和施工完成后，擾動(dòng)和改變了自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境因素，如地質(zhì)環(huán)境中原本處于平衡穩(wěn)定狀態(tài)的應(yīng)力場(chǎng)、滲流場(chǎng)蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 等。因此，地鐵 與普通城市地下工程相比，對(duì)降低或消除工程建設(shè)對(duì)環(huán)境的不利影響方面要求更高。 環(huán)保技術(shù) 目前我國(guó)的城市地下工程主要是以解決地面交通擁擠為主要目的，這就決定了工程場(chǎng)址選擇和線路展布方向是以地面交通和土地利用狀況來(lái)決定的，地鐵車(chē)站和區(qū)間隧道都是修建利用率最高效的地段，而非最易于施工的地段。 一般地，地下工程項(xiàng)目投資昂貴，任何設(shè)計(jì)或施工參數(shù)取值的不合理都可能造成嚴(yán)重的安全隱患或巨大的投資浪費(fèi)。因?yàn)樵谌魏问┕し椒ê图夹g(shù)中，信息量測(cè)、分析和反饋依照國(guó)家有關(guān)規(guī)范都是必不可少的。同其他輔助技術(shù)一樣，信息化施工技術(shù)可以 貫穿于前述任何類(lèi)型的地下工程施工技術(shù)當(dāng)中，而在地表工程，如邊坡工程、地基工程等施工中也有廣泛應(yīng)用。據(jù)此，凡是與信息采集、信息處理和信息反饋這三個(gè)環(huán)節(jié)有關(guān)的所有技術(shù)和方法，如地下工程位移和應(yīng)力的量測(cè)、地下水觀測(cè)、地表位移和沉降觀測(cè)、隨機(jī)介質(zhì)理論、時(shí)空效應(yīng)原理等，都應(yīng)從屬于信息化施工技術(shù)。按有些學(xué)者的定義，所謂信息化施工，即在施工過(guò)程中，以質(zhì)量控制為目標(biāo)，通過(guò)對(duì)大量施工及監(jiān)測(cè)信息的采集、分解、分類(lèi)以及處理，提取施工參數(shù)中影響施工質(zhì)量的控制變量及其對(duì)應(yīng)的信息因子，通過(guò)漸進(jìn)逼近的方法將控制變量進(jìn)行全過(guò)程調(diào)整和優(yōu)化，指導(dǎo)整個(gè)施工過(guò)程，同時(shí)依據(jù)前步施工監(jiān)測(cè)信息及施工參數(shù)的變化規(guī)律，推斷下一步施工工況及其對(duì)策，施工影響與控制貫穿于整個(gè)施工過(guò)程始終，它是一個(gè)動(dòng)