含大漂石的地层条件下隧道施工方法

的漂石，风险较小，且敞开式盾构机比刀盘式盾构机构造简单，因此为盾构机国产化提供了可能性。但与矿山法施工相同，对于洞外大范围施工降水造成地下管线及周边建筑物影响的问题，必须认真进行调查及分析研究。另外，敞开式盾构通过府河及南河地段施工也较为困难，需采取相应的工程措施。

4、比选结果

综上所述，尽管明挖法有造价低、施工简便等优点，但限于地面交通繁忙和建筑物密集的现状，只能在个别条件允许的区段采用；因此成都地铁一期工程除南北两端的高架段外，绝大多数地下线路的施工方法只能在矿山法和盾构法中进行选择。

目前国际上盾构技术的发展，在成都地铁饱水的砂卵石，且含有少量漂石地层中盾构法施工是可行的，关键是选择何种经济适用型的盾构机械。采用盾构法施工，只要选用适合于成都地铁工程地质及水文地质条件的盾构机，并由有经验的施工队伍施工，每天平均进度有可能达到6m，因而具有安全、可靠、进度快、质量优良，对环境影响小等优点。矿山法施工若小导管成孔技术解决不了或要采取跟管等工艺，可能进度慢，甚至工程费用增加。根据国内外工程经验，盾构法施工对周围环境保护方面盾构法优于矿山法。因此从各方面比较，盾构法在技术方面是优于矿山法的。通过初步测算和其他城市地铁工程的招投标结果，盾构法的造价并不高于矿山法。而且，采用矿山法施工时，在每个区间均应设置竖井，为了满足工期的要求，对于较长区间，还需要设置两座竖井。在建筑物密集地段，要寻找竖井及施工场地较为困难，并且出土运料对城市交通也有一定影响。而盾构法施工时，如采取盾构机过站的办法，在中间站均不需要设置施工场地，对周围环境影响比较小。

然而，由于盾构法施工的隧道断面较单一，因此在渡线段、两线之间联络通道（兼作排水泵房）以及天府广场南端长约230m的存车线还必须采用矿山法施工，其中存车线设计为单洞双线大跨暗挖断面。

三、尚须进一步研究的问题

随着我国工程建设法规、法制的完善、对大型工程建设项目综合效益的要求和环境保护意识的提高，在城市地下铁道的建设中，因埋深条件、周边环境条件等因素的限制，在建筑物密集的繁华市区和特殊地质地形区段普遍要求采用暗挖法施工。

目前我国在暗挖法施工中，矿山法暗挖施工是应用较普遍的施工方法。但从我国北京、广州等地已建地下铁道的工程实践上看，因其施工工艺复杂、施工期间的安全性和工程进度及投资难于控制、不能从根本上解决隧道渗漏水问题、建成后在运营期间的安全隐患较多等因素，矿山法暗挖施工在地下铁道的建设中已受到越来越多的局限。而作为暗挖施工法之一的盾构施工法以其良好的防渗漏水性、施工安全快速、对周围环境的影响极小等优点，在地下铁道的建设中已成为重要的可选施工方法之一，在许多场合已成为首选方法。尤其是随着近年国内外盾构设备技术水平的提高、盾构设备在工程成本中所占比重的下降，盾构法施工的综合工程造价已接进甚至低于矿山法暗挖施工，特别是在地层条件差、地质情况复杂、地下水位高等情况下盾构法已具明显技术经济优越性。随着我国新一轮城市基础设施大规模建设高潮的到来，地下铁道的建设呈高速增长之势，从长远来看，盾构隧道技术在包括城市地下铁道在内的基础设施建设中应用前景十分广阔。

为配合成都地铁一期工程的建设，有必要开展盾构法设计、施工技术的专项科研攻关，重点解决在高地下水位、砂卵石地层或砂层等复杂地质条件和环境条件下盾构法施工的各项关键技术问题，具有重要的现实意义。此项研究，除能对今后成都市地铁一期工程的大规模施工的顺利进行提供保障外，对全国地铁建设领域中盾构法设计、施工也具有重要的推广应用价值。对于提高我国地铁建设领域的总体修建技术水平有着十分重要的意义。初步拟定开展的研究课题及其主要内容如下。

1、盾构设备适应能力及选型研究

研究盾构设备选型的基础条件及控制性参数;提出适应高地下水位砂卵石（含大粒径漂石）地层条件下的盾构设备的必备功能，进而研究解决盾构机的优化类型及合理装备能力。

2、盾构法施工对环境影响的预测及控制方法研究

通过对地层(同时考虑地下水影响)、盾构机体和管片结构的连成数值模拟分析，从总体上把握盾构机掘进时，机体与前方土体、机体与管片结构以及管片结构与周围土体的相互瞬态作用关系，探明在掘进各阶段土体的应力松弛、孔隙水的上升和下降、盾构机前方及周围土体的沉降和隆起的三维位移分布规律，把握掌子面稳定性与盾构机的合理推力的关系，掘进时对地面建筑物及近接结构物的影响程度。同时研究解决盾构法施工的监控量测体系。

3、盾构隧道受力特征及长期安全性研究

分析在不同土压、地下水压和邻近建筑物影响下，盾构隧道主体结构的受力特征。从管片结构与周围地层的相互作用关系上，对隧道结构的设计模式进行分析，研究开发适合成都地区地层特点、可考虑地下水压和不同埋深条件下的设计手法和具体参数。分析比较隧道管片的不同拼接方式对断面的结构内力的影响，并进一步考虑施工推进过程对隧道管片的影响，得出纵横向的最佳拼接方式。对结构体的长期安全性进行评价。

4、盾构隧道结构防水性能研究

研究有利于盾构隧道主体结构受力的防水方式及具体结构设计参数，并研究解决隧道主体结构与车站联络横通道等结构部位的防水结构设计。试验研究接缝止水材料的防水和结构特性。

5、区间盾构法施工时的跨站施工技术方案研究

从工期、施工技术及提高盾构设备的利用率等方面出发，研究在地铁区间采用盾构法施工时通过车站的技术方案，研究解决盾构设备过站的工艺流程和施工组织设计。

6、盾构法与其它施工方法的经济技术比较研究

对盾构法施工与采用其它方法施工进行经济技术比较研究。

四、结语

基于以上的分析，针对成都地一期工程区间隧道的施工方法，除个别条件允许的区段有采用明挖法的可能性外，绝大多数地下线路的施工方法只能在矿山法和盾构法中进行选择；而从技术、经济、进度、安全、环保等多方面因素比较，盾构法明显优于矿山法；但鉴于成都地铁独特的地层条件，有必要开展针对成都地铁特殊地层条件下的盾构法设计、施工技术的专项科研攻关。