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城市地下工程施工新技术发展

一、地下工程主要施工新技术

1．1基坑开挖技术

基坑开挖技术也被称之为明挖法，该技术适用于地质条件良好

且地面比较平坦开阔的地段，其主要流程为:首先铲除隧道部

位的全部岩体，然后将铲除后的隧道进行清理，清理完毕后在

隧道内部进行洞门和洞身的修建，最后进行回填。该技术施工

操作简单、施工周期相对较短、经济性和安全性较高，基于

此，该技术在城市地下工程发展初期一度被置于首选位置。然

而基坑开挖技术也具有一定的缺陷，如在施工过程中会对周围

的环境产生较大的影响等。在地下工程实践中，如出现大量的

深基坑工程，一般首选基坑开挖技术，因其应用比较广泛，逐

渐发展成为多种类的基坑围护开挖技术。随着基坑工程的规划

施工与建筑物设施的距离越来越靠近，并且基坑的深度不断增

加，同时基坑工程涉及的范围和规模逐渐加大，该技术被大力

开发，逐渐发展成熟，并达到国际先进水平。

1．2沉箱凿井技术

沉箱凿井技术又被称为沉井法，在地下工程实践中，如需要在

稳定性差的含水地层中建造竖井，一般会运用此技术。该技术

的主要流程为:在掘进竖井之前，制作一段特殊的井筒固定在

主井筒的下端，在该特殊井筒的下端固定刃脚，然后利用主井

筒的自身重力开始掘进竖井，在必要的情况下需要借助外力，

增加主井筒的下沉力度和速度，最后将井筒内的岩石挖掘出

来，并将井筒清理干净。该技术操作相对简单，在整个施工过

程中运用到的设备较容易操作，占地面积小且挖土量少，总体

造价比较低，基于这些优点，沉箱凿井技术被广泛应用于地下

仓库、取水构筑物、桥梁墩台基础的施工中，随着该技术的不

断发展与改进，沉箱凿井因其具有内部空间被广泛用于地下构

筑物的维护结构中。该技术存在一定的缺点，主要缺点是施工

周期长，施工中包含的环节和工序比较复杂，而且，井筒下沉

的速度和偏斜角度最难控制，成为沉箱凿井技术中最大的难

题，因此，一般情况下，井筒的下沉深度不超过100m。

1．3逆作法施工技术

逆作法施工技术主要在于开挖并构建地下结构体系，将地下结

构本身作为支撑体系，同时又作为挡墙，开挖的顺序是由上往

下。该技术是先开挖后支挡，引起施工顺序与传统的先支挡后

开挖的顺序相反，因此被称之为逆作法。逆作法施工技术的原

理是将结构的本体作为支撑结构，由于其支撑的刚度比较大，

所以在很大程度上将支护结构整体的变形几率降低。该技术的

应用范围较广，对于深度较大的地下工程，如超过2层以上深

度的工程，一般该技术可以有效达到工程施工要求，该技术同

样适用于地下空间形状复杂、周边环境苛刻、作业空间较小的

情况。逆作法施工技术的应用需要在施工前设置立柱桩，除此

之外，在混凝土浇筑的每一个阶段都需要进行分浇和后浇工

序，这给施工的整体造价带来了压力，同时给施工的交接处带

来了困难。

1．4顶管法施工技术

顶管法的操作主要借助千斤顶等类似具有顶进工程的机械设

备，该技术需要承压壁做支撑，一般以顶管工作井作为承压壁

的选择对象，一边进行土体的开挖工序，同时将预制好的地下

管道向前推进，推进需要按照设计的路线并以分节的形式进

行。在地下工程施工中，如需要地下管道或者隧道穿越建筑

物、铁路、河流等障碍物，一般采用该技术，该技术属于暗挖

式的一种施工技术。因该技术的地面作业工序较少，同时对周

遭环境的影响小，不受季节和温度等影响，除此之外，该技术

的施工过程中不影响水面航道和地面的交通，是一种比较独立

的技术。该技术的缺陷是在施工过程中需要注意接缝的防水处

理，同时需要对地表沉降进行严格的控制，这些问题增加了施

工的工序，也为施工的造价带来了不小的负担和压力。

1．5盾构法施工技术

盾构法施工技术需要应用到盾构机，因此而得名，在盾构机掘

进隧道的同时需要对围岩及开挖面进行控制，以使其稳定不发

生坍塌现象，然后需要在盾构机内利用管片的拼接构成衬砌，

随后在管壁内注入浆液，以避免围岩发生振动。因该技术开挖

的隧洞的形状比较准确，施工的机械化程度较高，同时整个施

工过程对地面的影响较小，被广泛应用于地层不稳和富含地下

水的地层中，并不会引起地层的塌陷或者断裂。而其缺点也是

显而易见的，主要在于:总体施工工艺比较复杂，且需要盾构

机的运用、准备阶段时间较长且耗费成本较高，除此之外，在

地层条件变化而不能准确判断时，该技术的实施具有一定的风

险性。

二、城市地铁施工技术的应用于发展

2．1城市地铁施工技术的发展

地铁发展初期主要应用浅埋暗挖法，近些年，城市地铁不断创

新施工技术，当前在城市地铁工程中，主要运用的施工技术方

法有:(1)钻爆法。对于地铁施