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我国地铁建设概况及修建技术
摘 要 文章简要介绍了我国城市地铁的发展历程,着重阐述了中国地铁区间隧道和车站的施工方法以及取得的技术进步,对我国地铁的发展前景作了展望,并对地铁工程建设提出了建议。
关键词 地下铁道 施工技术 展望 建议
中图分类号:U231+.3 文献标识码:A
1 前 言
我国从1965年开始修建地下铁道,至今已有北京、天津、上海、广州四个大城市建成部分地铁,运营里程累计约210km。目前,除上述四个城市在继续修建地铁外,尚有南京、深圳、重庆等城市在建地铁或轻轨,杭州、苏州、武汉、沈阳、大连、长春、青岛、成都、西安等城市也即将或将要修建地铁,我国的地铁建设已步人快速发展阶段。40年来,伴随着我国地铁建设规模的不断扩大,地铁修建技术也得到了不断的发展。在对不同地区的地质条件和水文地质条件加深研究的基础上,通过比选各种修建方法的技术可行性和经济合理性以及环境保护要求等,我国的技术人员引进、完善、开创了一系列适合中国地质条件、技术条件和经济条件的地铁施工方法,已由原来单一的明挖法发展到现在的明挖法、盖挖法、矿山法、盾构法等多种方法并存,并已初步形成了专门的专业技术体系,极大地推动了我国地铁建设事业的快速发展。
2 我国地铁建设概况
我国近40年的地铁建设发展的历程,大体上可以分为三个阶段。
2.1 起步阶段(20世纪60年代-80年代初)
这一时期分别在北京和天津修建了两条地铁,线路总长27.2km。北京地铁一期工程苹果园到北京站,从1965年7月1日动工,1969年10月1日试运营,线路长23.6 km。天津地铁一号线新华路一海光寺段,总长3.6 km,于1976年1月28日通车。这一时期地铁施工技术无论是车站还是区间,均采用明挖法。这种方法施工难度小,容易保证质量,工期短,造价低,具有一定的优越性;但该法占地多、拆迁量大,影响交通,噪音污染严重。
上海也从60年代起针对本市的地质条件,进行了地铁的研究和试验,内容主要集中在盾构隧道掘进、钢筋?昆凝土管片及其拼装,以及用地下连续墙法建造地铁车站的设计施工技术等,并建成一段试验段,文革时被迫终止。
2.2 平稳发展阶段(20世纪80年代中-2000年)
在这一时期,中国开始了改革开放的进程,地铁的建设也由服务于战备转为服务于经济发展。伴随着经济的发展,继北京、天津继续修建地铁外,上海、广州也修建了地铁工程,截止到2000年底我国大陆
地区新增地铁运营里程约120km。
(1)1984年,北京地铁二期工程复兴门一建国门环线段建成并通车,总长16.1 km;1999年9月地铁三期工程复兴门一四蕙东段建成,次年6月与老线苹果园一北京站段贯通运营,成为贯穿北京市区的东西大动脉。
修建方法上,突破了原有浅埋明挖法的限制,1986年在修建复兴门折返线时,首次在北京创新和实施了浅埋矿山法施工技术。由于该工法的优势,很快被推广到车站和区间的施工中。在车站的建设中还引进了盖挖法,这种方法既有明挖施工简单的特点,又有早封闭、减少断路(影响交通)的长处。
(2)天津地铁规划一号线中段:铁路西站一新 华路,全长7.4km,于1984年12月28日正式通车。
修建方法采用明挖法,特殊地段采用顶管法。洞体结构采用钢筋混凝土双孑L中柱式矩形方涵。隧道顶部最小覆土厚度1.43 m,最大覆土厚3.1 m。
(3)上海从1990年至2000年末,建成了地铁1号线(锦江乐园一上海火车站,全长21 km,16座车
站)和地铁2号线一期工程(中山公园站一张江高 科站,全长18.345 km,设车站13座)以及地铁3号 线一期工程(上海南站站一江湾镇站,长24.48 km,设车站19座)。
车站采用地下连续墙及多支撑形式建造,区间 则用土压平衡盾构法施工。
(4)广州于1998年末建成(通车)地铁1号线: 西朗一火车东站,路线长18.6 km,共设站16座。
车站的修建采用明挖法、盖挖逆作法。区间施工有明挖法、浅埋矿山法和盾构法(泥水盾构和土
压平衡盾构,由日本公司承建)。
(5)这一时期,我国香港地区分五期总共修建了四条地铁线:观塘一中环线,15.6 km;太子一荃湾 线,长10.5 km;港岛线(柴湾一上环),12.5 km;观塘一鱼涌段,4.6 km;新机场线(香港岛一赤角新机场),34km,线路总长77.2km,设站38座。香港地铁车站采用随挖随铺法或钻挖法,部分采用盖挖法及化学注浆法;区间隧道,单线应用盾构法 (压缩空气钻挖法),双线采用连续墙法(随挖随铺法)。
2.3 快速发展阶段
进入21世纪,中国经济的迅猛发展为地铁建设带来了重大机遇,各大城市地铁项目竞相立项开工。 (1)北京地铁四期工程——轻轨13号线:于 1999年12月动工,2003年1月28日通车试运营, 全长40.9 km,设站·16座。2002年、2003年地铁5 号线、4号线和10号线相继开工。
2008年以前,北京市计划完成八通线、地铁4 号线、5号线、奥运支线和地铁9号线、10号线以及多条市郊铁路,轨道交通线路总长达到300 km,平均每年增加40km。调整后的轨道交通线网规划与现在运营的两条共计54km的地铁线路一起将构成交通骨干路网,全市轨道交通总里程将超过1 000km。
(2)上海市2000年在建的主要线路有:地铁1号线北延段(上海火车站站一泰和路站)全长12.455 km, 设站9座;地铁4号线(虹桥路站一宝山路站)全长22km;地铁5号线(莘庄一天星路)全长17.203 km,设站11座;地铁8号线(开鲁路一成山路)全长23.286 km。
上海地铁和轨道交通规划为780km,i代,计划在10年内建成12条线,形成路线长度311 km的轨道交通网。
(3)天津市在建的1号线全长26.2 km,设站22座。即将开工建设的2号线、3号线长度分别为21.5 km、25.2 km,设站17座、19座。已规划的9条地铁线总长为223 km,设站181座。
(4)广州地铁2号线于2002年建成通车,3号线、4号线已开工建设,广佛线、机场快线和东部市
郊列车等线也在建设或即将建设之中。轨道线网规划总长为553km。计划在2010年形成200—250 km 的轨道交通网。
(5)南京地铁1号线一期工程已于2000年底动工,计划于2005年9月投入运营,其线路全长 21.72km,设站16座;2号线一期工程计划工期为2004”2009年,长21.63 km,18座车站。
2020年以前,南京市计划建成6条轨道交通线,计147.1km。
(6)深圳地铁一期工程:1号线东段和4号线南段,全长19.468km的线路业已完成土建工程,目前正在修建延长线。计划在2010年建成8条轨道交通线,计238.7 km。
(7)重庆轻轨一期工程较—新线正在建设之中,全长14.3 km。线网规划总长超过300km。 此外,杭州和苏州的地铁建设已经开始,成都、沈阳、武汉等大城市的地铁建设正在紧张有序地筹备之中。
3 我国地铁施工技术
3.1 修建地铁的主要方法
3.1.1 浅埋矿山法
该方法用于地铁工程起源于1986年北京地铁 复兴门折返线工程,是适合中国国情的一种隧道施工方法,也是目前应用很广的一种地铁区间隧道施工方法。浅埋矿山法是在借鉴新奥法某些理论的基础上,针对中国的具体工程条件开发出来的一整套完善的地铁隧道施工方法。它适合于城市地区松散土介质围岩条件,隧道埋深可小于或等于隧道直径,地表沉降可得到控制。其核心技术可概括为十八字方针:管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测。其主要的技术特点如下:
(1) 动态设计、动态施工的信息化施工方法,建立了一整套变位、应力监测系统;
(2)强调小导管注浆超前支护在稳定工作面中
的作用;
(3)用劈裂注浆法加固地层;
(4)采用复合式衬砌技术。
浅埋矿山法的突出优势在于不影响城市交通,无污染、无噪声,操作简单灵活,而且适合于各种地层条件和各种尺寸与断面形式的隧道和洞室,并且配合辅助工法,还可在有水地层甚至软流塑地层中应用,加之国内丰富的劳动力资源,因此在北京、广州、深圳、南京等城市的地铁区间隧道修建中得到广泛推广,已成功建成许多各具特点的地铁区间隧道,而且在大跨度车站工程中也得到应用。此外,该方法也广泛应用于地下车库、人行过街道、城市道路隧道和地下管道隧道等工程。主要的典型工程有:北京地铁复兴门折返线工程、复八线区间隧道;北京城铁14标的双联拱隧道;广州地铁1号线的杨体区间、2号线的公纪区间隧道等;深圳地铁一期工程国贸一老街的重叠隧道等;北京国家计委地下停车场。
正在建设中的北京地铁5号线车站大多采用浅埋矿山法,开挖跨度达24m,高度达21 m。
除上述工程外,浅埋矿山法和下述的其他方法结合使用也成功地修建了一些地铁工程。北京地铁天安门东站,采用浅埋矿山法施作条形基础和盖挖逆作法修建,139天恢复路面交通,此法被称之为“条形基础盖挖逆作法”,该方法已被评定为国家级工法。北京地铁天安门西站采用浅埋矿山法开挖导洞隧道,在导洞中施作车站结构桩柱,最后暗挖完成车站,有效地保护了人民大会堂和众多的重要地下管线,该方法被称之为“浅埋暗挖洞梁、洞柱法”;广州地铁2号线越秀公园站采用了明暗结合群洞结构形式,采用了明挖法、矿山法施工技术。
3.1.2 明挖顺作法
明挖法是目前我国地铁车站采用最多的一种施工方法,对埋深不大、地面无建(构)筑物、地面交通和环境保护无特殊要求时的区间隧道也采用该方法,主要有放坡明挖和围护结构内的明挖两种方法,在修建地铁的城市均有应用。其技术上的进步主要反映在基坑的开挖方法和围护结构上。针对不同的地层,基坑的围护结构主要有地下连续墙、人工挖孔桩、钻孔灌注桩、钻孔咬合桩、SMW工法桩、工字钢桩和钢板桩围堰等。
在基坑开挖方面,有代表性的是时空效应理论。 在此基础上,上海地铁总结出一套在软弱地层中开挖、支撑和结构施工的方法。首先采用大口井进行I基坑降水,以提高基底被动土的强度,然后,对基坑实施分段开挖,随挖随支撑,控制坑底暴露时间(或对底板地层进行预加固),适时地浇注底板结构。同时,对基坑和周边管线和建筑进行严密监测,发现问题及时采取措施。
在基坑围护结构方面的主要施工技术有:
(1)地下连续墙
该结构适合于饱水软弱地层,如饱水沙层、饱和的淤泥土层等。在此类土层中地下连续墙既可以控制土压力,又可以有效地阻隔地下水,同时还可以作为车站结构的一部分,因此在上海地铁车站的建设中得到广泛应用。
(2)人工挖孔桩和钻孔灌注桩
人工挖孔桩和钻孔灌注桩均是采用排桩桩墙来挡土和防水,实现基坑的围护。其中人工挖孔桩适合于地下水位较深或无水的地层,要求地层强度较高。其断面形式不受施工机具的限制,可以作成圆形和方形,而且其施工质量和强度要高于普通的钻孔灌注桩,但后者具有较广的土层适用范围,二者不能替代。人工挖孔桩和钻孔灌注桩在北京、广州、深圳等地铁工程中都有应用。
(3)SMW工法桩
该工法是在水泥土搅拌桩内插入H型钢或其它种类的劲性材料,来增强水泥土搅拌桩抗弯、抗剪能力。以其作成的基坑支护结构同时具有较好的防水功能,在6—10m深的基坑中具备技术优势,与地下连续墙相比,SMW工法桩施工速度快,施工占地少,无污染。同时由于型钢可以拔出回收,造价低廉。因此,此方法在上海和南京地铁车站的出人口基坑围护中得到广泛应用。
(4)钻孔咬合桩
钻孔咬合桩是近年来开发的一种基坑维护结构新工法,采用全套管钻机成孔,相邻桩采用素混凝土和钢筋混凝土间隔布置并相互咬合排列。与其它类型灌注桩相比具有不坍孔、成桩质量好、防水效果好、成桩效率高、造价低、施工无污染等优点,在软土地层,尤其在富水软土地层中施做维护结构具有明显优势。该技术已首先在深圳地铁金益区间等明挖基坑施工中成功应用,并已推广应用于杭州等地区的基坑围护结构的施工。 .
3.1.3 盖挖逆作法
盖挖逆作法同样适用于地铁车站的修建,与明挖法相比,其优势在于减少交通封堵时间,减轻施工对环境的干扰,其区别在于主体结构的施工顺序上。盖挖逆作法的主要技术措施为:
(1)支撑桩采用以H型钢为柱芯的钢管桩或钻 孔灌注桩,满足了沉降控制的要求;
(2)采用地下连续墙或围护桩底注浆的方法,
增强基底持力层的刚性,使地下连续墙或围护桩与临时支撑柱共同承受上部荷载,减小了差异沉降;
(3)逆作法开挖支撑施工工艺中,利用混凝土板对地下连续墙或围护桩的变形约束作用,在暗挖过程中采用一撑两用的合理方法,大大减少了工程量,加速了工程进度,控制了墙体位移。
北京、广州和上海地铁均采用该方法修建了一些地铁车站,如:北京地铁复八线的天安门东站;广州地铁的1号线公园前站等。
3.1.4 盾构法
我国应用盾构法修建隧道是从20世纪50-60年代开始的,最初是用在修建城市地下排水隧洞,采用的盾构机也是比较老式的(如网格式、压气式、插板式等)。从80年代末、90年代初开始采用土压式、泥水式等现代盾构用于地铁区间隧道的施工。由于盾构法具有安全、可靠、快速、环保等优点,在我国地铁建设中得到了迅速的发展,继上海地铁1号、 2号线区间隧道和广州地铁1号、2号线部分区间隧 道成功采用盾构法外,北京、天津、深圳、南京地铁以及上海、广州地铁等其它地铁线也大量推广采用盾构法,并且在越江道路、输气和市政排水隧洞等工程中也采用盾构法。盾构法目前已成为我国地铁隧道工程的一种主要施工方法。据不完全统计,我国各
城市地铁采用的盾构机已有60多台,其中主要是土压平衡盾构机。
随着盾构法研究的深入及应用工程的增多,盾构法的设计施工技术以及盾构机制造配套技术也得到了发展和提高。
上海地铁的区间隧道基本全部采用盾构法修建,除区间单圆盾构外,目前正在使用双圆盾构一次施工两条平行的区间隧道,此外还试验采用过方形 断面盾构修建地下通道。采用直径11.2 m的泥水盾构建成了大连路越江道路隧道,这也是目前我国最大直径的盾构机。
广州地铁二号线采用具有土压平衡、气压平衡和半土压平衡模式的新型复合式盾构机成功地应用于既有软土、又有坚硬岩石以及断裂破碎带的复杂地层的地铁区间隧道的施工,大大拓宽了盾构法的应用范围,因此也使得在三号线更多(12台)地采用了盾构法修建区间隧道深圳、南京、北京、天津等城市的地铁工程,虽地质、水文条件各有不同,但采用盾构法修建区间隧道均取得了成功。
除上述外,目前我国盾构技术主要在如下几方面取得了较大进步:
(1)掌握盾构机的选型和配套技术,与外国合作设计生产盾构机。配套施工设备,包括管片模具完全能够自行设计制造。
(2)掌握了盾构隧道的设计和结构计算技术以及防水技术。
(3)掌握了盾构掘进控制技术,如盾构掘进参数选择控制、碴土和压力管理、地表隆沉控制、盾构机姿态和隧道轴线控制、管片防裂、同步注浆等,实现了信息化施工,可以确保盾构施工的安全、优质、高效和环保。
(4)掌握了不同地质和复杂环境条件下的施工及相关的施工技术(各种端头地层加固、联络通道施工),如:砂性地层的土压平衡盾构施工、硬岩(单轴抗压强度达80MPa)和软硬混合地层的安全掘进及换刀、浅覆土水下隧道掘进、近距离穿越既有建(构)筑物的安全掘进等。
我国盾构掘进速度最高已达到400m/月以上,平均进度一般为160-200 m/月,最高平均进度可达240m/月;地表隆沉可控制在+10——30 mm以内,可以在距既有建(构)筑物不足1 m的距离安全掘进,既有建(构)筑物的变形量可控制在2-5 mm以下(在上海、广州和南京地铁都有成功实例);隧道轴线误差可控制在30—50 mm以内。
近年来、我国也在研究采甩盾构法修建地铁车站的技术,主要集中在两种方法上:一是采用多圆断面盾构一次建成地铁车站;另一种是采用区间盾构修建地铁车站。
3.1.5 钻爆法
我国地域广大、地质类型多样,像重庆、青岛等城市的坚硬岩石地层,广州地铁也有部分区段处在坚硬岩石地层中,修建地铁隧道通常采用钻爆法开挖、喷锚支护(与通常的山岭隧道相当)。在建的重庆轻轨地下部分的区间和车站基本采用隧道形式,最大开挖断面积超过420 m2,采用微震控制爆破、分步开挖、喷混凝土和锚杆支护、现浇混凝土衬砌,已成功建成了临江门车站隧道等。已建成的青岛地铁试验段轻纺医院站,开挖断面积已超过300 m2,也是采用钻爆法施工,但没有二次衬砌;广州地铁1、2、3号线的某些区段、某些区间或车站下部的坚硬岩石地层也采用了微震控制爆破来辅助开挖。南京地铁一期TAl标段处于岩石地层中的3座隧道,均采用钻爆法施工。
3.2 地铁施工中的辅助工法
在城市地铁施工中辅助工法也是一项必不可少的重要技术,有时甚至涉及工程的成败。采用辅助 法的主要目的是为工程主体顺利施工创造条件,或出于工程安全考虑及建(构)筑物保护需要等,目前采用的主要有下述几种辅助工法。
3.2.1 降水(和回灌)
有井管降水、真空降水、电渗降水等,北京及北方地区多采用基坑外地面深井降水和回灌,也有的采用洞内轻型井点降水;上海及南方地区则多采用基坑内井管降水,也有的采用真空或电渗降水。
3.2.2 注 浆
主要用于围岩止水或加固地层,以防坍限沉或结构治水。注浆方式主要有软土分层注浆、小导管注浆、TSS管注浆、帷幕注浆等,注浆材料有普通水泥、超细水泥、水泥水玻璃、改性水玻璃、化学浆等。 注浆是各地地铁施工中使用最多的一种辅助工法。
3.2.3 高压旋喷或搅拌加固
主要用于地层加固,如采用浅埋暗挖法或矿山法施工的隧道,局部地层特别软弱需加固或有重要建(构)筑物需要特殊保护时采用,盾构法隧道的始发和到达端头常用高压旋喷或搅拌加固,联络通道也常用此法加固地层。近年来也开发了隧道内施作的水平旋喷或搅拌加固技术,已在深圳地铁一期工程金益区间穿越彩田路段成功应用,北京地铁及热力隧道也有应用。
3.2.4 钢管棚(和注浆)
用于暗挖隧道的超前加固,布置于隧道的拱部周边,常用的规格主要有442mm、4—6m长和直径为108/159mm、20-40m长两种,前者采用风镐顶进,后者则用钻机施作。管棚一般都要进行注浆,以获得更好的地层加固效果。近年来也有采用直径为300-600mm的钢管棚,采用定向钻或夯管锤施作。
需要指出的是,管棚直径超过一定限度之后并不能显著提高其防坍控沉效果,相反,管棚越大则施做时对地层的扰动就越大,可能引起更大的地层沉降。
3.2.5 预应力锚索或土钉
预应力锚索主要用于基坑围护结构的稳定,以便提供较大的基坑内作业空间,在广州地铁有应用。土钉(喷锚网)用于明挖边坡加固,在广州和深圳地铁应用过。
3.2.6 冷冻法
主要用于止水和加固地层,多用在盾构隧道出发、到达端头、联络通道和区间隧道局部具流塑或流沙地层的止水与加固。在上海、北京、南京、广州地铁都有应用。
3.3 地铁修建中的环境保护
在城市修建地铁,保护环境最为关键的是要在施工中保证临近建(构)筑物和地下管线的安全和
正常使用以及地面交通的正常运营。就我国的情况而言,主要是要控制地表沉降、地层位移、爆破震动、交通干扰、施工噪声和水土流失等。
(1)地表隆沉控制和建(构)筑物保护
工程施工中地表隆沉—般应控制在+10--301llin以内,在有建筑物、构筑物或地下管线时,则以不引起建(构)筑物或管线破坏为控制标准,通常不同的建筑结构类型、基础形式、场地地质条件、构筑物材贡、接头形式、大小尺寸和构筑物的用途等有不同的变形控制标准。
为达到控制标准,一般是通过选择合理的施工方去特别是支护(围护)方法,严格规范施工、监控量测受馈以及控制地下水的流失来实现,在某些时候也采羽辅助工法来控制地层隆沉,如注浆、管棚、高喷等。
为保护建(构)筑物,有桩基托换、基础加固、管戋悬吊保护等措施。深圳地铁托换桩基单桩最大设十轴力达到1 800t,创世界之最。
(2)爆破振动控制
城市地铁在硬岩中施工,一般要求爆破振动速蔓控制在一定的范围内(2—5 cm/s)。通常采用减
小爆破规模、控制同段位药量、合理起爆时差、改善甸槽方式、增加周边减震孔等综合减震措施。
随着我国社会经济的发展、环保法律法规的健全、市民环保意识的增强,地铁施工中的环保要求也送来越严格,除上述两方面外,对噪声、光、水、土和芝气等的污染控制也有要求,对此我国工程技术人最也采取了相应的针对性措施来解决这些问题。
4 我国地铁建设展望及建议 地域广阔、人口众多是中国的基本国情。人口多,城镇也多,地级以上的城市就有三百多座,这些戎市,尤其是大中城市的交通拥挤现象十分突出,人己群众的交通需求极其迫切。二十一世纪,中国迎栏了新的经济腾飞的大好时机,现代化的发展使得艾村人口急速流向城镇,使得大中城市的交通拥挤犬况日趋严重,政府在解决人民群众基本需求,特别
是交通需求方面的任务异常艰巨和繁重。城市轨道交通,特别是地铁运输,在运力、环保、经济、舒适和空间利用等方面有着其他交通手段无可替代的优势。因此我们毫不夸张地说,面临的新世纪是地下工程大开发的世纪,是中国城市地铁大发展的世纪。
最近国家有关部门规定人口在300万以上、GDP值在1000亿以上、年财政收入在100亿以上的城市可以建地铁,实际上达到或接近这个标准的城市已有 十五、六个之多,地铁和轨道交通规划总长度已超过3 000km。计划在2010年前建成的地铁线路长度超过1 200km。况且其他大中城市的膨胀趋势也相 当惊人,公共交通需求急剧上升,修建地铁和轻轨已是各大城市基础建设的必要内容,是现代化大都市的标志,而且是:早规划,早主动;早筹备,早成功;早动工,早见效。
由此看来,我国的地铁建设事业方兴未艾,前景远大。我们广大的地铁建设工作者,肩负着国家现代化建设的历史使命,任重道远,大有可为。
我们已有近40年的地铁修建史,尤其近十多年来的快速发展,丰富和开创了我国的地铁规划、设计、施工、运营管理、防灾救灾、设备维修等新技术及工作制度。由于我国地域广大、地质情况复杂、环境情况各异,地铁修建技术也必然极具其复杂性和高难度。
就目前来讲,我们已有的技术手段可以应付除西部和东北地区以外的大部分区域的城市地铁的施工任务,更宝贵的是我们已锻炼和造就了一大批有经验的、有高度责任感的地铁建设工作者和能吃苦耐劳、有奉献精神及创新智慧的设计、施工队伍。因此,我们完全可以胜任国家繁重的地铁建设任务。
总结以往,展望未来,为使地铁施工技术日臻完善、使地铁工程质量更有保证,使地铁的社会经济效益不断提高,在地铁建设方面我们还有许多工作要做。
因此,笔者提出如下看法和建议:
(1)应尽快统一地铁和轻轨修建技术标准,建立统一的设计规范、施工技术规范和工程验收技术标准。政府相关部门应抓紧组织进行,以便使我国地铁和轻轨工程设施和设备产品规范化、系列化,对设备国产化也十分有利。
(2)组织力量对地铁施工设备进行系统研制开发。国家应对研制企业单位给以政策扶持,这对地铁的施工速度、安全、质量和成本影响重大,而我国在这方面显得很落后。如盾构主机我们还不能自主生产,基本上依赖进口技术或产品,消耗大量外汇, 成本昂贵。再如浅埋暗挖虽为地铁施工的主要方法之一,但机械化程度太低,基本上靠手工操作,速度慢、工效差,最终核算成本也很高。
(3)地下工程施工辅助工法的研究开发和创
新。在地铁施工中,辅助工法极其重要,往往由于辅助工法不善而引起安全、质量事故。近些年在围护结构工程的工法上进步较快,而在改良地层、实施疏水、止水的工法上起色不大,有些工法由于使用条件难以掌握,风险很大,稍有不慎便会酿成大祸。目前地铁施工队伍普遍存在着专业不专、技术不精的问题,应该在施工资质上严格限制和要求,以利于专业队伍的组建和成长。
(4)地下工程防水向来是一道难题,我们应该在防水施工工艺、新材料、新技术方面加大研究的力度和进程。国产防水材料品种不多、品质不高,再加上施工工艺粗糙,用于地铁工程很难满足要求。在地铁衬砌结构防排水方面,也应该加深研究和开发,特别是防裂、防渗的课题日渐突出,应在材料和工艺上下功夫。
(5)地铁的修建很大程度上改变了城市区域地层的地应力和水文地质的原始状态,尤其是水土流失会造成生态环境的改变,甚至会形成灾害隐患。所以环境保护的研究十分重要,应组织有关科研单位就地铁修建的环保问题开展深入系统的研究,制订相应的工程措施,以确保城市人居条件的不断改善和地铁设施的安全运营。
5 结束语
综上所述,中国的地铁和轨道交通历经近40年 的发展,从无到有、从慢到快,已建成了一定数量的 地铁,取得了显著的成就,积累了比较丰富的经验,修建技术也得到了迅速的发展和进步,但在规划、设计、施工和管理、运营等方面也有一些深刻的教训。
在修建技术上与发达国家相比也有相当的差距,有许多尚待解决的问题。我国已建和在建的城市地铁数量仅为现状规划数量的10%多,远远不能满足我国经济迅速发展和人民群众日益加大的交通需求,未来地铁和轨道建设任务十分艰巨,这对我们广大地铁工作者既是大好机遇,也是严峻的挑战。
我国地域广阔,地质多样,环境各异,加之人们对地铁建设的安全、环保、质量、速度和经济要求的日益提高,对地铁建设提出了全方位的更高的要求,需要我们继续努力。我们相信,只要广大地铁工作者携手合作、不断创新,一定能够不辱使命,创造出我国地铁事业的美好明天。
郭陕云 万姜林
(中铁隧道集团有限公司,洛阳471009)
现代隧道技术2004-4 |