地铁明挖法分步施工技术研究

彭权

北京建工集团（广州）建设有限公司 510700

摘要:地铁建设作为城市交通发展的重要组成部分，对于改善城市交通状况、提升居民出行质量具有重要意义。在地铁建设中，采用明挖法是一种常见的施工方式，其以开挖地表、施工管道和站点建设为主要特点，具有施工过程控制简单、效率高等优点。然而，地铁明挖法施工过程中也面临着诸多挑战和技术难题，例如土方开挖中的孤石处理、残积土层基底处理、支护技术应用以及环境保护与施工安全等方面。针对地铁明挖法分步施工技术的研究与优化显得尤为重要。本文探讨了地铁明挖法分步施工技术的关键要点和优化策略，以期为地铁建设工程的顺利推进提供理论支持和实践指导。

关键词:地铁工程；明挖法；分步施工技术

地铁作为一种高效、快捷、环保的城市交通方式，在现代城市中发挥着重要作用。随着城市化进程的加快和人口规模的不断增长，地铁建设已成为解决城市交通拥堵、改善居民出行条件的重要举措。而地铁明挖法作为地铁建设中常用的一种施工方法，具有操作简便、成本控制相对较低等优势，因而受到了广泛关注和应用。

一、地铁明挖法的定义及特点

地铁明挖法是指在地下开挖地铁车站时，通过将地面部分整平开阔，直接对地表进行挖掘和施工的一种方法。地铁车站明挖施工通常需要在城市密集区域进行，因此施工方法需要具有较强的环境适应性，能够在复杂的城市环境中进行施工。相对于其他施工方法，地铁车站明挖施工通常具有较高的施工效率。采用明挖法进行施工，可以快速进行土方开挖和支护工程，加快施工进度。明挖法施工过程中可以对地质情况进行实时监测和调整，能够及时发现并处理地质灾害和安全隐患，保障施工质量。地铁车站明挖施工适用于各种地质条件和地下管线情况，具有较强的适用性，可在不同地区和地形下进行施工。地铁车站明挖施工对周边环境的影响相对较小，能够最大程度地减少对周边居民和交通的影响，保障城市生活正常进行。

二、地铁明挖法分步施工的技术要点

地铁明挖法分步施工的第一个技术要点是施工前的充分准备。在开始地铁明挖法分步施工之前，需要进行详细的工程调查和设计，确定施工方案，并做好充足的物资准备和人员培训，保证施工的顺利进行。要注重地铁明挖法分步施工中的安全管理。地铁车站工程的施工环境复杂，存在着各种安全隐患，在分步施工过程中，必须严格执行安全操作规程，加强监测和预警，及时处理施工中的安全问题，保障施工人员和设备的安全。地铁车站工程的质量直接关系到工程的安全和可靠性，在分步施工过程中，需要严格按照设计要求和施工标准进行施工，加强对各项工程质量的检查和验收，确保工程质量达到要求。地铁明挖法分步施工还需要注重施工过程中的环境保护和资源利用。地铁车站工程的施工对周边环境产生一定影响，在分步施工过程中，需要采取相应的措施减少对环境的影响，合理利用资源，实现可持续发展。

三、地铁明挖法分步施工技术的优化策略

（一）土方开挖工程中遇到孤石处理方法

一种常见的方法是采用机械设备进行破碎和挖掘。对于较小的孤石，可以使用挖掘机等机械设备进行挖掘和破碎，将孤石打碎成较小的碎石，以便后续清理和运输，这种方法操作简单、效率较高，适用于土方开挖工程中遇到的一般性孤石处理。对于较大且较难处理的孤石，可以考虑采用爆破技术进行处理，通过在孤石周围布设爆破药包，利用爆破药包爆炸产生的冲击波和破碎作用，将孤石炸裂成较小的块状物，以便后续清理和挖掘，这种方法虽然效果较好，但需要专业的爆破技术和严格的安全措施，保证施工安全。针对一些特殊情况下的孤石处理，可以采用人工劳动方式进行。对于位置偏僻、无法使用机械设备或爆破技术处理的孤石，可以组织人工劳动队伍，利用人工凿岩等方式对孤石进行处理，这种方法虽然工作量较大，但可以针对性地处理一些特殊情况下的孤石，保障施工的顺利进行。

（二）先进支护技术的应用

在地铁建设过程中，车站基坑的支护是确保施工安全和周边环境稳定的关键环节。随着城市地下空间开发的加速，地铁车站基坑支护技术面临着更高的要求，涉及到施工安全，还关系到工期、成本以及对周边建筑物和地下设施的影响。在这种背景下，先进支护技术的应用显得尤为重要，它能够有效解决传统支护技术难以克服的问题，如基坑稳定性不足、施工对周边环境的影响过大等。先进的基坑支护技术，如土钉墙、深层搅拌墙（DSM）、喷射锚杆和预应力锚索等，已经在多个地铁站基坑工程中得到广泛应用。这些技术各有特点，能够在不同的地质条件和施工环境下发挥作用。例如，土钉墙技术以其施工快速、对环境影响小等优点，成为城市地铁施工中常用的支护方法。深层搅拌墙技术则以其高强度、良好的防水性能著称，适用于复杂地质条件下的基坑支护。在应用这些先进技术时，工程师需要综合考虑地质条件、基坑深度、周边环境等因素，制定出最适合的支护方案。要求技术的选择要科学合理，还要求施工过程中的精细管理。通过实时监控基坑的变形和地下水位的变化，可以及时调整支护结构，确保基坑的稳定性。利用计算机模拟技术预测基坑支护结构的性能，对于优化设计、提高施工效率和安全性具有重要意义。

（三）残积土层基底处理办法

对于残积土层基底，常采用加固和加密的方法进行处理。可以利用挖掘机等机械设备进行土方开挖，然后采用填筑和夯实等方法对土层进行加固和加密，增加土层的密实度和承载力，提高支护结构的稳定性，这种方法操作简单、效果明显，适用于土层较浅、施工条件较好的情况。针对残积土层基底较深、土质较松软的情况，可以采用深层加固技术进行处理，通过在土层下方钻孔灌浆、注浆等方式，将强固材料注入土层中，形成深层加固体，提高土层的承载能力和稳定性，这种方法可以有效加固较深的土层基底，保障地铁车站工程的稳定和安全。

（四）环境保护与施工安全

在环境保护方面，需要采取一系列措施来减少地铁工程对周边环境的影响。例如，对挖掘土方的过程进行控制，减少扬尘和噪音污染；合理处理施工废弃物和排放物，避免对地下水和土壤的污染，保护周边植被和生态环境，减少工程对生态系统的破坏。施工安全是地铁明挖法分步施工的首要任务之一。在施工过程中，需要加强对施工现场的安全监测和管理，建立健全的安全管理制度，确保施工人员的人身安全。还需要加强对施工设备和工程结构的安全检查，及时发现和排除安全隐患，确保施工过程中的安全稳定。

结论

地铁线路通常穿越城市地下，地下土质复杂多变，存在孤石、残积土层等不利因素，给土方开挖工程带来困难。基底处理也是地铁明挖法施工中的重要环节，需要针对不同地质条件制定合理的处理方案。地铁施工过程中的支护技术和环境保护问题也备受关注，要求施工单位具备先进的技术手段和有效的环保措施。针对地铁明挖法分步施工技术的研究显得尤为重要，通过深入分析和研究地铁明挖法施工过程中存在的问题和挑战，探索有效的技术方案和优化策略，可提升地铁建设的施工效率、降低施工成本、确保施工安全，同时保护周边环境，为城市交通建设和发展做出积极贡献。

参考文献

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