我国城市轨道交通地下工程的施工技术现状与发展
摘要：随着城市化进程的加快，地下空间的开发利用面临巨大的机遇和挑战。
施工技术作为地下工程施工的前期环节和主要组成部分，是决定城市地下工程成
败的关键。本文对我国城市轨道交通地下工程的施工技术现状与发展做了简单介
绍。
关键词：城市；轨道交通；地下工程；施工技术
引言
随着我国经济的快速发展和科技的进步，我国城市化水平不断加快，导致了人口急剧膨
胀，城市交通拥堵问题日渐严重。为了缓解城市交通拥堵，节约土地资源，城市地下空间的
开发和利用具有现实的意义。
1城市轨道交通地下工程建设特点
从地层特点分析，目前我国城市轨道交通地下工程的建设主要包括软弱地层、岩层、软
弱地层与岩层的交变和砂卵层四种，其中软弱土层的地下车站和隧道的修建都是在软土层中
进行的，如上海市；岩层以重庆和青岛地区为典型；软弱地层与岩层的交变的代表城市如南
京、广州等地；卵层地区主要有成都、北京等地。受地质条件的影响，不同地区的施工方法
不尽相同，因此，在地铁建设过程中，施工技术呈现出显著的多样性。
在我国经济发展匿乏区，施工设备比较落后，在选择施工方案时，主要考虑建设的经济
性。自改革开放以来，我国经济明显好转，施工技术也逐渐趋于成熟，开始注重以人为本和
环境保护。现在，为确保投资可以最快地发挥作用，收获利润，从而提高经济效益，人们对
于一个工程的施工期限要求较短，同时，决策部门在选择施工方案时，也会尽可能地缩短建
设周期。针对工期的要求，也需研发新的方法。
2城市轨道交通地下工程盾构法施工技术分析
2.1盾构法施工技术
盾构法具有起步较晚却发展迅速的特点，我国盾构法施工研究起于上世纪的60年代，上
海隧道公司对上海的淤泥质土和粉土进行了试验，获得了地铁盾构隧道设计和施工的经验，
先后使用了敞胸手掘式盾构施工技术、干出土网格式盾构施工技术、水力出土网格式盾构施
工技术以及土压平衡式盾构施工技术。上海地铁一号是盾构施工技术的首次采用，为软土地
区地铁施工提供了经验。盾构施工技术还包括了方向定位和纠偏的控制系统，网络技术、测
量技术以及多媒体技术。盾构法施工还包括了工程的防水，包括管片结构和管片接缝的防水，
目前我国盾构隧道多是采用的橡胶密封垫止水带。
2.2盾构隧道的结构设计
圆形盾构结构设计所需要解决以下问题：首先，管片的分块、拼装方式；其次，管片的
厚度和宽度；最后，防水结构。这需要建立合理的计算图式和获得相应的计算参数。上海地
铁盾构隧道的管片的厚度为450mm，宽度有900mm，1000mm和1200mm等3种，拼装方
式有通缝拼装和错缝拼装两种。广州地铁2号线盾构隧道在结构设计方面有所突破，管片的
内径为5400mm，外径为6000mm，厚度为300mm，宽度为1500mm，每环分6块，单块的
最大重量达4.2t。目前，在总结既有实践的成功经验基础上，管片的宽度已逐渐增加，以减
少接缝的数量，但宽度的增加受最小曲线半径和盾构灵敏度的限制。
2.3盾构隧道的施工控制
上世纪60年代盾构隧道施工，常采用气压平衡盾构，在软土地层中施工时还须辅以降水
法；即使如此，盾构顶推过程中引起的最大隆起和沉降量达±16cm，高程和平面的轴向偏差
量也大致为±16cm。80年代后期，我国研制了土压平衡式盾构机，并在此基础上不断开发研
制了新的注浆工艺，对于控制地层损失或失水引起的沉降起了重要的作用。盾构施工的控制
系统，包括方向定位和纠偏等，已综合了多媒体技术和网络技术，但施工中最为常用的技术
还是常规的测量定向。
2.4盾构隧道的防水
盾构隧道的防水包含两方面的内容：一是管片结构的自防水；二是管片接缝的防水。前
者可以通过材料的选取等手段进行控制，而后者则是盾构隧道防水的重点。目前国内盾构隧
道的接缝防水大多采用遇水膨胀橡胶密封垫（止水带）。止水带在安装中难免产生错缝，分
别为准确就位和错位10mm的两种情况。试验表明，当张开量均为5mm时，不错位的防水
压力大于0.8MPa，而错位10mm的防水压力仅为0.3MPa。接触应力分析表明，错位后的接
触应力小于不错位情况，所以盾构隧道施工中的管片的安装精度将直接影响到隧道的防水能
力。
3城市轨道交通地下工程施工技术的发展分析
目前，城市地下工程施工技术发展迅速，各种方法和技术屡有创新和突破。结合已有资
料和我们对该问题的认识，从我国的实际情况出发，主要的发展趋势如下：
3.1重视TBM和盾构机的引进、消化、