北京深部富水砂卵石地层不降水暗挖法建造技术及环境影响研究应用

　　一、工作背景
　　城市轨道交通向深层开发推进，深部富水砂卵石地层暗挖施工面临止水控制、安全施工及周边环境保护三大挑战。传统降水法易引发地面沉降、建筑物变形等环境风险，不符合绿色安全施工要求。北京地铁12号线蓟门桥站位于富水砂卵石地层，地下水埋深大、水压高，周边建筑密集、施工场地受限，常规技术难以满足需求。在国家地下空间开发政策引导下，研发不降水暗挖建造技术体系，成为深层地铁工程建设的迫切需求。
　　二、研究内容和成效
　　围绕北京深部富水高压砂卵石地层地铁暗挖工程开展系列技术与理论研究。研发适配该地层的地铁暗挖车站硬咬合止水帷幕建造技术、工艺与配套设备，搭建止水效果评价体系，攻克受限空间内硬切割咬合桩垂直度控制施工难题，形成包含桩体配比、渗透控制、设备选型、精度管控等核心技术的洞内施工工法，并在北京地铁12号线相关站点完成示范应用，实现地下30米深度达标止水。同时分别揭示暗挖车站、大断面暗挖区间隧道的“围岩-结构”相互作用机制，构建对应的力学模型，厘清施工开挖引发的地层与结构变形规律及致灾机理，提出支护与隔水结构建造分析方法，形成配套的安全控制理论、技术及施工工艺。
　　研究有效规避了传统大规模降水施工引发的地面沉降及各类环境风险，有效压缩施工综合成本，显著提升地铁暗挖施工的效率与安全性，取得良好的经济和社会效益。研究形成的技术标准、施工工法及专利成果具备较强复制推广性，填补了复杂富水高压砂卵石地层条件下地铁大断面车站及区间暗挖施工的技术空白。该成果助力城市深层地下空间开发模式优化升级，对国内轨道交通富水砂卵石地层工程建设起到重要的引领示范作用，进一步夯实了企业在复杂地下工程施工领域的技术壁垒，提升了企业核心行业竞争力。
　　三、示范及转化情况
　　形成多项落地成果并完成工程示范与技术转化，累计申报国家专利10项，取得《咬合桩3D展示系统V1.0》软件著作权。改造受限空间专用咬合桩施工设备，形成成熟止水帷幕技术，编制获批企业工法与两项专项技术标准，相关技术均通过同行评议及第三方评估。多项核心技术成功应用于北京地铁12号线蓟门桥站及区间工程，应用效果良好，有效保障工程安全与止水效果。国内数十城轨道交通建设持续推进，深层地下空间开发已成趋势，本成果可为砂卵石地层地铁工程提供参考，后续将持续优化、拓展应用，完善自主知识产权技术体系。