分析盾构法与明挖法在地铁车站施工中的应用

梁磊

中铁七局第三工程有限公司陕西省西安市710000

摘要：盾构法是发达国家使用非常普遍的一种技术，其可以有效进行隧道的施工。在地铁车站的施工过程中，盾构法施工技术的应用非常重要，其可有效进行隧道的开采。此外，在地铁的施工中，明挖法属于城市地下工程中重要考虑的开挖技术。将两技术进行结合应用能够使施工更加有效，其可提升施工的质量。本文通过对盾构法与明挖法进行分析，为其更好的进行应用，提升地铁车站施工的质量具有重要的意义。

关键词：盾构法；明挖法；地铁车站施工

地铁车站施工存在一定的难度，通过采取一定的方法措施能够提升地铁施工的效率、质量。其中盾构法具有一定的发展历史，其在各个国家的应用非常广泛，是进行隧道施工的有效技术方法。此外，采用明挖法配合盾构法进行地铁车站的修建可使施工的优势提升，更加便捷、节省成本。所以在地铁车站的施工过程中应用盾构法与明挖法对于车站的施工具有积极的意义。

一、盾构法概述

盾构法属于一种隧道施工技术，该工作的进行需要通过盾构机械的配合[1]。而实际的工作过程中有很多的装置可进行实际应用，我国早期采用盾构挖掘机进行施工隧道的挖掘[2]。随着发展我国隧道挖掘技术得以提升，网格挤压型盾构挖进机得以制造，其能够进行机械化的切削，并通过螺旋机将土进行排除，使施工效率得以提升。此外，还有复合型土压平衡盾构，这些设备使我国的施工质量明显提升。当前我国在地铁隧道的主要施工方法为盾构法，其能够有效进行隧道的挖掘。通过外壳与管片的应用能够使开挖工作的进行更加有效，这能够将工作的正常进行得以确保，而且其可有效避免坍塌等事故的出现。盾构法属于暗挖施工技术，其能够将暗挖施工的准确性进行确保，这明显提升了其掌控范围。而且盾构法技术在国内外都有广泛的应用。盾构法具有一定的优势，首先来说，其能够通过自动机械将各项操作进行实现，这提升了施工的效率，减小了工作的压力。而且盾构法采用的机械能够有效进行坍塌的防范[3]。所以其可有效提升施工的安全水平。在施工过程中，暗挖施工技术一般不会受到外界的影响制约。但其也会受到一定程度的影响，像交通拥堵、狂风暴雨以及地理复杂等都会对施工产生影响。在地铁修建的过程中，盾构设备的利用率往往会出现偏低的情况，而且非常容易产生盾构区间分散、盾构机的转场调头以及非正常挖掘工期过多等都会导致问题的出现。盾构施工组织编制以及整条线路工程的筹划需要将两者的关系进行协调，这非常容易影响工程的进度。当前的一些施工方案能够进行相关问题的处理。首先是进行车站的修建，将车站的全部地板进行加宽、加深，在修建完工之后利用盾构机拖拉过站的方式将盾构区间的施工完成。此外，车站的修建需要进行位置的确定，然后间车站周围的条件进行逐个落实，该施工过程可结合多种方式进行。在施工的过程中多采用区间施工，这样能够提升施工的速率。在盾构区间施工完成后，保留管片，然后再通过明挖的方式进行地铁车站的拓展。此外，在盾构法的施工过程中需要将土层、工程地质的情况进行分析，然后制定隧道管片方案。此外水文地质情况也要进行分析，这对于盾构法的施工具有积极的意义。

二、明挖法概述

在地铁车站的施工中，大多使用暗挖法技术。而且城市轨道交通的发展非常迅速，城市密集化的程度也较以前有所加剧，这也使人们对地铁施工所造成的环境问题重视起来。在城市内修建地铁车站的方法大多数情况下不会采用明挖法，然而在地形、深埋等条件较为适合的开阔地区采用明挖法具有明显的优势，这种施工方法能够有效提升施工的速度以及减小资金的投入，可有效降低施工的成本。在地铁的建设投入中对明挖法进行研究具有深远的影响。明挖法主要工作的原理是挖除隧道内部的岩土，然后将隧道进行构建，然后将岩土进行重填。明挖法非常容易导致陡坡出现，所以在施工的过程中需要进行多种技术的结合。该施工技术较为古老，但其应用非常广泛，在施工方面容易受到多种因素的影响与制约，多为环境条件。明挖法在实际的施工过程中并不会涉及到大型机械，其费用支出要比盾构法更低。而且明挖法施工技术对于施工的技术要求并不高。当岩土处理之后隧道与地面没有很大的差别。在施工的过程中也不会出现安全隐患，但是该施工技术需要不断地进行挖掘与填补，这样就使施工的工程量增大。此外，不同的隧道延伸情况也存在差异，这样盾构法的倍数也会出现变化。明挖法的施工需要将整个立体空间进行利用，然后将挖除的岩体进行堆放，这样非常容易造成周围环境的变化，这样很有可能会导致交通系统出现阻碍，无法正常进行。

三、地铁车站的施工特征

在地铁车站的施工修建上非常复杂，其与地铁隧道的施工存在一定的差异，其并未进行线性的规划。当前地铁车站的施工采用盾构法的方式也与其存在很大的联系，这样也增强了施工的灵活性。在地铁车站的施工过程中可以将明挖法与暗挖法进行结合，这样能够使两者的优点得以发挥，能够将空间进行科学、合理的应用，而且保障了施工、车站区域较小的情况。所以在地铁车站的施工中可有将盾构法与明挖法进行结合，这样有效提升施工的效率与质量。

四、盾构法与明挖法在地铁车站施工中的应用

（一）盾构法与明挖法在地铁施工中的结合原则

将盾构法与明挖法进行结合可以使地铁车站的施工效率、质量得以提升，在结合的实际情况中需要进行相关原则的考虑。首先是进行断面形式统一原则保证，其需要将行车隧道的建设与区间隧道的建设在断面上保持一致。然后需要进行盾构管片优化的原则，盾构管片的部分能够直接作为车站的结构并进行使用，然后再对其进行放水设计。因为采用明挖法的方式，所以需要进行盾构管片的部分拆除，将管片与区间盾构隧道管片之间进行拼装。剩余管片与主体结构连接处的材料选择以及连接方式需要进行选择，然后提升管片拆除、切割的可操作性，此外也可结合可行性、经济性的原则。在结合明挖法挖掘地铁车站施工中，车站盾构管片与区间隧道采用错缝拼装的房还是，这样能够减少区间管片的过渡衔接问题。在车站的挖掘过程中需要进行管片的摘除，这样为特殊管片的设计、施工带来一定的麻烦。所以在管片的拼装方式方面可以采用通缝拼装的方式。此外，盾构管片的接头也需要进行考虑，通过修正惯用计算的方法进行弯曲刚度效率以及弯矩提高率的引入，并考虑环间剪切阻力的修正惯用法，这样能够使弯矩传递效益更好。施工工艺简化原则也需要考虑，这样能够在保持原施工计划的情况下选择简单的工艺，这能够有效降低施工技术的融合难度。此外，影响控制原则也非常重要，将周围的环境进行合理分析，对于明挖法的施工过程更需要将环境进行考虑、分析，这样能够有效提升施工的效率。

（二）盾构法与明挖法在地铁施工中的结合要点

两种方法的结合需要进行相关要点的考虑，首先是盾构管片的设计原理，在采用明挖法与盾构法相结合的施工技术上要将盾构管片进行相应的处理，这需要在最初的设计时进行管片相关原理的考虑。在连接点的设计上也要进行一定的考虑，对于盾构法的施工方式而言，没有盾构管片会使整体的受力因素发生变化，所以在连接点的位置需要进行谨慎的考虑，这样能够避免主体的结构出现变化，对于施工的进行具有积极的意义。

五、结束语

在地铁车站的施工过程中，盾构法以及明挖法都具有一定的意义，而且两者都具有一定的优势，其能够有效提升地铁车站的施工质量。此外，将两者进行结合，并考虑管片、连接点的情况能够有效提升地铁车站的修建速度，对于地铁的修建具有积极的意义。

参考文献

[1]邢民，王述红，侯文帅，etal.基于BIM技术地铁车站模型建立与应用及明挖法施工方案优化[J].土木建筑工程信息技术，2016，8（3）：39-43.

[2]吕冠辰.明挖法地铁车站结构设计探讨[J].工程技术：全文版，2016（7）：00035-00035.

[3]李皓燃，李启明，陆莹.2002--2016年我国地铁施工安全事故规律性的统计分析[J].都市快轨交通，2017，30（1）：12-19.