浅谈地铁施工中的盾构法与明挖法施工技术
摘要：随着城市化进程的逐步加快，交通运输也出现了有史以来巨大的压力。对于城市交通所面临的困境，地铁的出现很大程度上缓解了这一压力。在地铁的时候构建中，盾构法与明挖法是最常用的施工技术。
关键词：地铁施工；盾构法；明挖法；施工技术
一、前言
随着社会的不断发展，地铁的建设成为了缓解城市交通压力的主要途径。在进行地铁建设的时候，施工技术中最常使用的就是盾构法、明挖法。为了保证地铁工程建设，选择合理的施工方法是非常重要的，在不断的建设中，盾构法、明挖法施工是效果非常好的施工技术，在很多的施工中都得到了应用。
二、地铁施工盾构法施工技术要点
1、盾构进出洞施工技术要点
盾构机在地铁施工中进行应用，第一步要做的就是要进行盾构机进洞操作，盾构机不管是进洞还是出洞对整个施工工程来说都是非常重要的，在施工中，进洞和出洞的成败关乎着这个工程是否可以顺利完成。盾构机在进洞的时候，要对施工的技术要点非常重视，为了确保盾构机在进洞的时候可以顺利完成，在施工中要对路线进行确定，同时避免出现过大的轴线误差。盾构机进出洞的施工技术难度大、工序较复杂，需要认真做好地质与环境调查，并需采取相应的技术措施。在盾构进出洞前要做好各项准备工作，并对盾构是否具备出洞条件予以审查，确保盾构在安全可靠的前提下能顺利进出洞。盾构出洞准备工作就续后，为减少正土体暴露时间，盾构从始发基座导轨上应时向前推进，使盾构切口切入土层直至盾壳体进人洞口。
2、盾构掘进施工技术要点
盾构掘进过程是盾构机进出洞之间的主要工作，主要施工原则是减小盾构施工对周围环境的影响，减少对周围土体的扰动，技术关键是保持盾构开挖面的稳定，盾构开挖面的稳定主要可以通过优化掘进参数来控制。盾构姿态是指盾构掘进中现状空间位置，盾构姿态控制是将盾构轴线控制在与设计允许偏差范围内，关系到盾构轴线的正常推进和后续工序管片拼装的质量。因此，盾构掘进阶段对
盾构姿态的控制始终是重中之重，主要由十个参数控制，包括注浆量与方式、盾构坡度、盾构姿态等。施工中相应的现场实测手段是参数优化与匹配的前提，可以结合地表沉降观测进行参数优化试验，实现盾构开挖面的稳定。同时，施工中应特别注意调整推进速度和排土量使压力波动控制在最小的幅度。
3、盾构穿越粉砂层的施工技术要点
盾构施工难度与地质条件息息相关，比较理想的穿越土层是淤泥质粘土或淤泥质粉质粘土等软土地层，而粉砂层则会给盾构施工带来一定的困难，需要采取特殊的施工技术来应对。盾构穿越粉砂层施工中普遍存在的问题，主要困难体现在土体液化和出土口喷砂现象，因而提高正面土体的流动性与止水性较为关键。一方面可以适当提高土舱压力的方法，防止正面土体液化；另一方面可以适当向土舱内加泥，防止喷砂，利用螺旋出土器出土，从而提高土体流动性。
三、地铁施工明挖法施工技术要点
1、地铁明挖法施工的特点
在地铁工程施工中，明挖法具有施工工期短、施工速度快以及施工作业面多的特点，在进行施工的时候对施工的工程造价以及施工的质量能够进行很好的控制。在地铁车站施工中，明挖法是常用施工技术，因此，在很多的地铁施工中，这种施工技术的应用非常普遍。明挖法在进行施工的时候具有很多的优点，但是在进行施工的时候也会受到一些因素制约，这种方法在进行施工的时候对施工场地要求比较严格，一定要保证施工场地够大，这样在城市发展过程中会产生很多的麻烦，因此，在施工条件不满足要求的情况下，这种施工方法不能进行使用。在施工中，明挖法施工技术在建设空间方面非常大，很多的地铁站在进行建设的时候不仅仅能够满足出行换乘站的需求，而且成为了人们休息和购物的重要场所，因此，在城市发展过程中也受到了很大的关注。
2、地铁明挖基坑的特征
明挖基坑施工法是地铁区间施工方法的两种主要方式之一，图1即为明挖施工的现场写实图，图中显示为横向支护的情况。明挖基坑通常适合在无人、无交通和低下管线较少的地方。因为施工条件要求较为苛刻，在实际建设中该方法是较少采用的。然而，只要在地面条件允许的情况下，地铁区间隧道的建设采用明挖基坑是十分合适的。这种施工方式主要是指挖开地面，自上而下地开挖土石方
直至达到设计的标高；然后自基底开始逐步施工，实现隧道的主体结构建设；最后，在隧道主体建设完成之后，将土方回填到基坑并恢复地面的正常状况。
在国内外的地铁工程建设中，明挖基坑是地铁建设的首选施工方法，只要地面交通和环境允许，采用明挖法对提升地铁区间的建设效率是十分有利的。这种施工方式是属于深基坑工程技术的范畴，对于浅埋的地铁车站和区间隧道来说，操作的可行性和安全性都较高。同时，明挖基坑的优缺点和局限性都是十分明显的。其优势是施工流程简单、快速且较为经济；而劣势是对周围环境的破坏较大且施工时间较长，施工期间的噪音、震动影响周边人们的生活。另外，明挖基坑需要维持基坑周围地面的原状，防止地表沉降。尤其是在南方雨水较多的城市，既要减少对既有建筑物的不利影响，又要防止砂质土体的坍塌，使得明挖基坑工程的施工难点也十分突出。
3、地铁明挖基坑施工技术常见的问题
结合我国东南沿海城市地铁建设的实际经历，分析明挖基坑的实际施工过程，可以将地铁明挖基坑施工技术中常见的问题，归纳为以下三个方面。
(一)围护技术方面
明挖基坑的围护体是指坑道两侧的支护体。现今，在支护设计方面一般都能做到科学和可靠。然而，在具体的施工过程中，经常会出现为了节省造价，而偷工减料的情况，这就有可能造成围护体插入深度不足而降低了基坑的安全系数。在多数地区，雨季来临的时候，基坑的围护体就可能发生崩塌。另外，还有可能因为挖孔桩的桩芯质量不过关，在基坑挖到底部的时候，因为承受不了弯矩而出
现崩离的现象。另外，在基坑开挖的过程中，由于各种施工技术差错，可能导致
止水帷幕的构建失败而最终造成围护体的崩塌。譬如：在地下水含量较大的区域，连续墙接缝夹泥，水砂涌入便会造成基坑被淹的事故。这种土体环境在南方多雨地区或者沿海沿江地区是十分常见的。所以，在确定了土体环境之后，对可能加大围护体施工难度的情况要引起高度的重视。
(二)开挖技术方面
明挖基坑的施工过程需要经历一个较长的时间段，因受各方面的因素影响而导致了工程进度的变化。为了赶上进度或者加快进度，在施工中便会存在施工工艺不合理，工序颠倒的情况。譬如：在基坑超载、支护暴露时间较长等情况下，将会造成支护体结构变形而导致地面沉降或者附近房屋开裂的严重后果。
有的明挖基坑在开挖之后才发现地质情况和勘测报告存在较大的差异，但是施工人员并未及时做出调整，在自然环境的影响下，支护体也可能出现垮塌的事故。从技术上来讲，明挖基坑的支护体是施工的关键，而支撑架的设计和施工质量是支护体的关键点。当设置斜撑的地段围檩封闭严密性不合格时，支撑的轴力将无法平衡，这时将会导致支撑架的稳定性大大降低。在这种情况下，围檩一旦达不到预设的效果，将会导致立柱与支撑连接点的错位，进而发生一连串的技术参数不达标，最终造成围护体的破坏。
(三)施工应急处理方面
地铁施工的过程因为其工程的庞大与复杂，有效的检测量控是非常重要的。同时对险情的有效预防，并及时的采取应对措施也非常的重要。然而，在实际的施工过程中，因为人员能力和仪器设备等各种主客观的因素，将会出现检测和量控上的盲点，这对施工的应急处理是不利的。在施工场地上，很容易出现检测信息缺失、对险情判断失误或者应急准备不足的问题。
4、地铁明挖基坑施工技术监管措施
明挖基坑的施工过程主要由人和设备共同完成，从交叉理论的角度来看，要加强对施工技术的监管措施，需要同时管控人与物的运行轨迹。即从控制物的运行状态和人的施工行为着手，实现明挖基坑的施工技术监管。
(一)强化安全监管
安全管理是地铁施工技术的重中之重，是地铁建设的前提条件。加强工程勘测的设计和管理，确保在工程前期就将安全风险降到最低，并使整个施工过程均
处于有效的监控之下。建议在地铁工程规划之时，高度重视地铁工程的勘测，将工程造价成本估测得越精细越好。另外，在工程勘测的过程中，勘测人员要与设计人员保持紧密的联系，共同关注工程施工过程中将会出现的安全问题。
(二)优化工艺流程
明挖基坑的工艺流程总体较为简单，除了开挖土体，最重要的就是支护工程。正常流程下，由基坑外侧、基坑内侧到地面回填；当出现支护险情时，需要立即进行回填土方，再进行混凝土回填，防止塌陷范围更大。在明挖基坑的施工过程中，所有的工艺和工序都需要根据预先设计的进行。然而，在多次的施工经历中，根据实际的施工状况，对工艺和工序进行全方位的分析，优化工艺具备科学性与可行性的，这也是经验的梳理和总结。
(三)提升施工人员素质
高效的施工过程需要高素质的施工人员来完成，提升施工人员的素质，不仅能够实现工程的有序进行，对事故防范，降低安全风险和减少事故的发生都是非常有利的。对技术水平尚待提高的施工人员加强教育和培训，提高他们的风险意识和责任意识，强化他们规范作业的意识，对提升工程的总体质量是非常有效的。
四、结语
世界各国大中型城市，均非常重视城市轨道交通的建设。可以说地铁是城市现代化发展的重要标志。我们在进行地铁建设的过程中，采用最合适最有效的施工方式，提高地铁的施工安全性和有效性，是十分必要的。只有充分了解地铁的施工条件、施工过程和安全管理措施，才能使地铁建设又好又快发展。
参考文献：
[1] 宋云，张君，张立宇：《成都地铁施工中盾构机的应用》，《筑路机械与施
工机械化》，2008年01 期.
[2] 陈丹，袁大军，张弥：《盾构技术的发展与应用》，《现代城市轨道交通》，
2005 年05 期.
[3] 楼顺峰，刘嘉斌：《地铁施工用盾构机选型及施工组织》，《价值工程》，
2010 年15 期.
[4] 郑凯，马福东，石伟强．复杂条件下盾构穿越既有线设计与施工技术[J]．现
代城市轨道交通，2008(3)．
[5] 郭燕花．基于铁路隧道施工安全控制措施和建议的分析[J]．科技与企业，
2013(16)．
[6] 张润钊．明挖地铁车站施工中基坑变形及控制[J]．市政技术，2010(6).
浅谈地铁施工中的盾构法与明挖法施工技术
摘要：随着城市化进程的逐步加快，交通运输也出现了有史以来巨大的压力。对于城市交通所面临的困境，地铁的出现很大程度上缓解了这一压力。在地铁的时候构建中，盾构法与明挖法是最常用的施工技术。
关键词：地铁施工；盾构法；明挖法；施工技术
一、前言
随着社会的不断发展，地铁的建设成为了缓解城市交通压力的主要途径。在进行地铁建设的时候，施工技术中最常使用的就是盾构法、明挖法。为了保证地铁工程建设，选择合理的施工方法是非常重要的，在不断的建设中，盾构法、明挖法施工是效果非常好的施工技术，在很多的施工中都得到了应用。
二、地铁施工盾构法施工技术要点
1、盾构进出洞施工技术要点
盾构机在地铁施工中进行应用，第一步要做的就是要进行盾构机进洞操作，盾构机不管是进洞还是出洞对整个施工工程来说都是非常重要的，在施工中，进洞和出洞的成败关乎着这个工程是否可以顺利完成。盾构机在进洞的时候，要对施工的技术要点非常重视，为了确保盾构机在进洞的时候可以顺利完成，在施工中要对路线进行确定，同时避免出现过大的轴线误差。盾构机进出洞的施工技术难度大、工序较复杂，需要认真做好地质与环境调查，并需采取相应的技术措施。在盾构进出洞前要做好各项准备工作，并对盾构是否具备出洞条件予以审查，确保盾构在安全可靠的前提下能顺利进出洞。盾构出洞准备工作就续后，为减少正土体暴露时间，盾构从始发基座导轨上应时向前推进，使盾构切口切入土层直至盾壳体进人洞口。
2、盾构掘进施工技术要点
盾构掘进过程是盾构机进出洞之间的主要工作，主要施工原则是减小盾构施工对周围环境的影响，减少对周围土体的扰动，技术关键是保持盾构开挖面的稳定，盾构开挖面的稳定主要可以通过优化掘进参数来控制。盾构姿态是指盾构掘进中现状空间位置，盾构姿态控制是将盾构轴线控制在与设计允许偏差范围内，关系到盾构轴线的正常推进和后续工序管片拼装的质量。因此，盾构掘进阶段对
盾构姿态的控制始终是重中之重，主要由十个参数控制，包括注浆量与方式、盾构坡度、盾构姿态等。施工中相应的现场实测手段是参数优化与匹配的前提，可以结合地表沉降观测进行参数优化试验，实现盾构开挖面的稳定。同时，施工中应特别注意调整推进速度和排土量使压力波动控制在最小的幅度。
3、盾构穿越粉砂层的施工技术要点
盾构施工难度与地质条件息息相关，比较理想的穿越土层是淤泥质粘土或淤泥质粉质粘土等软土地层，而粉砂层则会给盾构施工带来一定的困难，需要采取特殊的施工技术来应对。盾构穿越粉砂层施工中普遍存在的问题，主要困难体现在土体液化和出土口喷砂现象，因而提高正面土体的流动性与止水性较为关键。一方面可以适当提高土舱压力的方法，防止正面土体液化；另一方面可以适当向土舱内加泥，防止喷砂，利用螺旋出土器出土，从而提高土体流动性。
三、地铁施工明挖法施工技术要点
1、地铁明挖法施工的特点
在地铁工程施工中，明挖法具有施工工期短、施工速度快以及施工作业面多的特点，在进行施工的时候对施工的工程造价以及施工的质量能够进行很好的控制。在地铁车站施工中，明挖法是常用施工技术，因此，在很多的地铁施工中，这种施工技术的应用非常普遍。明挖法在进行施工的时候具有很多的优点，但是在进行施工的时候也会受到一些因素制约，这种方法在进行施工的时候对施工场地要求比较严格，一定要保证施工场地够大，这样在城市发展过程中会产生很多的麻烦，因此，在施工条件不满足要求的情况下，这种施工方法不能进行使用。在施工中，明挖法施工技术在建设空间方面非常大，很多的地铁站在进行建设的时候不仅仅能够满足出行换乘站的需求，而且成为了人们休息和购物的重要场所，因此，在城市发展过程中也受到了很大的关注。
2、地铁明挖基坑的特征
明挖基坑施工法是地铁区间施工方法的两种主要方式之一，图1即为明挖施工的现场写实图，图中显示为横向支护的情况。明挖基坑通常适合在无人、无交通和低下管线较少的地方。因为施工条件要求较为苛刻，在实际建设中该方法是较少采用的。然而，只要在地面条件允许的情况下，地铁区间隧道的建设采用明挖基坑是十分合适的。这种施工方式主要是指挖开地面，自上而下地开挖土石方
直至达到设计的标高；然后自基底开始逐步施工，实现隧道的主体结构建设；最后，在隧道主体建设完成之后，将土方回填到基坑并恢复地面的正常状况。
在国内外的地铁工程建设中，明挖基坑是地铁建设的首选施工方法，只要地面交通和环境允许，采用明挖法对提升地铁区间的建设效率是十分有利的。这种施工方式是属于深基坑工程技术的范畴，对于浅埋的地铁车站和区间隧道来说，操作的可行性和安全性都较高。同时，明挖基坑的优缺点和局限性都是十分明显的。其优势是施工流程简单、快速且较为经济；而劣势是对周围环境的破坏较大且施工时间较长，施工期间的噪音、震动影响周边人们的生活。另外，明挖基坑需要维持基坑周围地面的原状，防止地表沉降。尤其是在南方雨水较多的城市，既要减少对既有建筑物的不利影响，又要防止砂质土体的坍塌，使得明挖基坑工程的施工难点也十分突出。
3、地铁明挖基坑施工技术常见的问题
结合我国东南沿海城市地铁建设的实际经历，分析明挖基坑的实际施工过程，可以将地铁明挖基坑施工技术中常见的问题，归纳为以下三个方面。
(一)围护技术方面
明挖基坑的围护体是指坑道两侧的支护体。现今，在支护设计方面一般都能做到科学和可靠。然而，在具体的施工过程中，经常会出现为了节省造价，而偷工减料的情况，这就有可能造成围护体插入深度不足而降低了基坑的安全系数。在多数地区，雨季来临的时候，基坑的围护体就可能发生崩塌。另外，还有可能因为挖孔桩的桩芯质量不过关，在基坑挖到底部的时候，因为承受不了弯矩而出
现崩离的现象。另外，在基坑开挖的过程中，由于各种施工技术差错，可能导致
止水帷幕的构建失败而最终造成围护体的崩塌。譬如：在地下水含量较大的区域，连续墙接缝夹泥，水砂涌入便会造成基坑被淹的事故。这种土体环境在南方多雨地区或者沿海沿江地区是十分常见的。所以，在确定了土体环境之后，对可能加大围护体施工难度的情况要引起高度的重视。
(二)开挖技术方面
明挖基坑的施工过程需要经历一个较长的时间段，因受各方面的因素影响而导致了工程进度的变化。为了赶上进度或者加快进度，在施工中便会存在施工工艺不合理，工序颠倒的情况。譬如：在基坑超载、支护暴露时间较长等情况下，将会造成支护体结构变形而导致地面沉降或者附近房屋开裂的严重后果。
有的明挖基坑在开挖之后才发现地质情况和勘测报告存在较大的差异，但是施工人员并未及时做出调整，在自然环境的影响下，支护体也可能出现垮塌的事故。从技术上来讲，明挖基坑的支护体是施工的关键，而支撑架的设计和施工质量是支护体的关键点。当设置斜撑的地段围檩封闭严密性不合格时，支撑的轴力将无法平衡，这时将会导致支撑架的稳定性大大降低。在这种情况下，围檩一旦达不到预设的效果，将会导致立柱与支撑连接点的错位，进而发生一连串的技术参数不达标，最终造成围护体的破坏。
(三)施工应急处理方面
地铁施工的过程因为其工程的庞大与复杂，有效的检测量控是非常重要的。同时对险情的有效预防，并及时的采取应对措施也非常的重要。然而，在实际的施工过程中，因为人员能力和仪器设备等各种主客观的因素，将会出现检测和量控上的盲点，这对施工的应急处理是不利的。在施工场地上，很容易出现检测信息缺失、对险情判断失误或者应急准备不足的问题。
4、地铁明挖基坑施工技术监管措施
明挖基坑的施工过程主要由人和设备共同完成，从交叉理论的角度来看，要加强对施工技术的监管措施，需要同时管控人与物的运行轨迹。即从控制物的运行状态和人的施工行为着手，实现明挖基坑的施工技术监管。
(一)强化安全监管
安全管理是地铁施工技术的重中之重，是地铁建设的前提条件。加强工程勘测的设计和管理，确保在工程前期就将安全风险降到最低，并使整个施工过程均
处于有效的监控之下。建议在地铁工程规划之时，高度重视地铁工程的勘测，将工程造价成本估测得越精细越好。另外，在工程勘测的过程中，勘测人员要与设计人员保持紧密的联系，共同关注工程施工过程中将会出现的安全问题。
(二)优化工艺流程
明挖基坑的工艺流程总体较为简单，除了开挖土体，最重要的就是支护工程。正常流程下，由基坑外侧、基坑内侧到地面回填；当出现支护险情时，需要立即进行回填土方，再进行混凝土回填，防止塌陷范围更大。在明挖基坑的施工过程中，所有的工艺和工序都需要根据预先设计的进行。然而，在多次的施工经历中，根据实际的施工状况，对工艺和工序进行全方位的分析，优化工艺具备科学性与可行性的，这也是经验的梳理和总结。
(三)提升施工人员素质
高效的施工过程需要高素质的施工人员来完成，提升施工人员的素质，不仅能够实现工程的有序进行，对事故防范，降低安全风险和减少事故的发生都是非常有利的。对技术水平尚待提高的施工人员加强教育和培训，提高他们的风险意识和责任意识，强化他们规范作业的意识，对提升工程的总体质量是非常有效的。
四、结语
世界各国大中型城市，均非常重视城市轨道交通的建设。可以说地铁是城市现代化发展的重要标志。我们在进行地铁建设的过程中，采用最合适最有效的施工方式，提高地铁的施工安全性和有效性，是十分必要的。只有充分了解地铁的施工条件、施工过程和安全管理措施，才能使地铁建设又好又快发展。
参考文献：
[1] 宋云，张君，张立宇：《成都地铁施工中盾构机的应用》，《筑路机械与施
工机械化》，2008年01 期.
[2] 陈丹，袁大军，张弥：《盾构技术的发展与应用》，《现代城市轨道交通》，
2005 年05 期.
[3] 楼顺峰，刘嘉斌：《地铁施工用盾构机选型及施工组织》，《价值工程》，
2010 年15 期.
[4] 郑凯，马福东，石伟强．复杂条件下盾构穿越既有线设计与施工技术[J]．现
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2013(16)．
[6] 张润钊．明挖地铁车站施工中基坑变形及控制[J]．市政技术，2010(6).