西安地铁4号线于2014年年初开工，预计2018年年底建设完毕，且全线贯通运营。工程建设期间，涉及到国铁西安站改造问题，加之火车站本身作为交通枢纽，有必要对相关路线方案、站位布置等做出优化。在设计施工过程中，对于黄土地区暗挖隧道的特征，也应做出重点分析，以保证地铁4号线的使用与后续运行的顺利性、安全性。

对工程师开展工程伦理教育，通过促进他们素质的全面提升，来实现他们能力的全面发展。在工程活动中，工程师是生产力发展的首要因素，他们通过工程活动将科学技术转化为生产力，并在改造自然和社会的过程中促进生产力的进一步发展，可见，生产力的发展也是工程师个人能力的体现。例如，在工程活动中，工程活动带来的环境污染、生态危机，说明了工程师所从事的工程活动超越了自然自身的承受能力。通过工程伦理教育，可以提高工程师的伦理素养以及对工程活动中伦理问题的认知能力和解决能力，而这也是促进人与自然和谐共处的前提。

1 工程概况

西安市地铁4号线工程线路总长为35.2km，停靠站共29个，其中，火车站站是滴16个车站，与五路口站和含元路站相邻。本研究以这三站所在区间为对象，邻近国铁西安站面临改造，工程已经批复，目前已进入到设计招标阶段，西安东站的征地拆迁工作已经开始。国铁场区构筑物繁多，且结构复杂，提高了相关暗挖隧道的工程难度。

经实地勘察，总结工程地质条件如下：火车站车站场地较为平坦，地面高程在402.20～402.99m之间。地表土层分布自上而下依次是：薄厚不均的全新统人工填土、上更新统风积新黄土及残积古土壤、上更新统洪积粉质黏土和中砂等。另有地裂缝、施工降水引起的地面沉降、湿陷性黄土、饱和软黄土等不良地质问题。

2 黄土地区暗挖隧道下穿国铁站场区关键技术及应用措施

2.1 暗挖施工止水控制措施

在实际施工过程中，暗挖止水对于场区的地面沉降能够产生不同程度的影响。此次工程建设，以西安地铁1、2号线施工期间，暗挖隧道降水施工的相关数据为参考，数据显示，由降水施工引起的地面沉降普遍在10mm左右。所以，此次工程施工，考虑采用全断面注浆堵水的方式（如图1所示）作为施工止水方案的核心，尽量避免出现地面附加沉降的现象。

  

图1 全断面注浆纵剖面(左)与轴侧面(右)示意图

  

图2 “压力拱”范围示意图

工程施工期间，暗挖沉降控制方案的顺利进行，主要从两个方面考虑。

在进行全断面深孔注浆施工过程中，开挖洞体之外2m宽的加固土体连续成环，形成一个稳定的“压力拱”(如图2所示)，从而对由于洞体开挖而形成的地面沉降，能够起到较为显著的控制效果。

 

表1 暗挖断面支护参数设计

  

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2.2 暗挖沉降控制措施

暗挖段的止水施工，以深孔注浆的方式完成相关注浆加固与堵水要求，设置15m的注浆长度(包括3m的循环搭接长度)；打设时，以500mm为间距，沿开挖轮廓线环向布置最外侧三排，且以开挖线为中心，向外2m的范围当中，均需进行土体加固处理[1]。注浆施工时，选用水泥水玻璃浆液，注浆压力以0.15～0.3MPa为宜；由外向内间隔施工注浆；注浆之前，应进行严格的注浆试验，明确不同注浆参数所对应的加固效果，以保证施工效果的最优化。

第一，对路基沉降的控制。地铁区间隧道下穿国铁场站区时，路基沉降的控制效果，对国铁的稳定与安全运营可能产生较大影响。正式施工之前，对地铁2号线中，相关地裂缝处理措施进行了全面分析，经过工程类比与结构计算，确定了如表1所示的初支与二衬参数。

第二，是对轨道进行有效防护，主要作用就是全面保证国铁运营的安全。经过实地调查测量，地铁4号线左线，下穿国铁站场区，涉及到15股道以及8组道岔；右线则涉及到14和4组道岔[2]。为有效保证地铁暗挖隧道施工期间，国铁轨道能够处于安全运营状态，对国铁站场区的铁车运营情况、轨道形式进行了细致分析，基于常用的轨道加固方式，进一步深化研究，制定此次工程施工期间的轨道防护与监测应急方案，包括增加垫片、吊扣轨梁、补充道砟等。

拟采取的保护措施如下：(1)利用全断面深孔注浆止水加固技术，在隧道开挖之前对开挖面土体进行加固处理，确保土体无侧限抗压强度超过0.6MPa，并有效控制渗透系数在10-6cm/sec以下。(2)实施超前加固措施，其中隧道拱部Φ159×500双层大管棚的布置，采用3.5m的单排Φ42×3.5注浆小导管；以0.5m为间距进行布置为环形，排间距为2m。(3)开挖过程采用CRD法，争取在最短的时间内封闭成环，避免掌子面的暴露时间过长。(4)对于支护结构布置，应在初支时预埋Φ42注浆管；下一步进行注浆回填时，应控制注浆压力为0.5MPa；注浆管的布置呈梅花型。(5)在正式穿越之前，应做好详细的地下勘探工作，避免在施工过程中出现意外情况，影响施工的顺利进行。

师：你讲得非常好，一语道破了这一类问题的本质．这也就是我们有些辅导书上所讲的“一线三等角”“一线三直角”问题，其实它还是证明勾股定理时的弦图的一半的一个变式图形(画示意图略)，所以有些资料上也称之为“变式弦图”．这一类图形的共性就是有三个角相等，并由此产生一系列的全等或相似，在解题过程中我们要善于发现复杂图形中的基本图形，充分利用好基本图形的性质，就能给解题带来极大的方便．

精密称取盐酸度洛西汀、杂质Ⅲ及杂质Ⅷ对照品，分别稀释后进样测定，按信噪比S/N=3±1计算检测限，按信噪比S/N=10±1计算定量限（见表1）。由表1可知，杂质Ⅲ，杂质Ⅷ及盐酸度洛西汀的检测限分别为 0.940，2.392，0.050 ng/mL，定量限分别为2.400，8.320，2.171 ng/mL。

3 结语

综上所述，探究黄土地区暗挖隧道下穿国铁站场区关键技术，对维护隧道本身其国铁站场区的整体安全具有重要意义。通过相关分析，重点考虑暗挖隧道过程中，地面沉降对国铁场区的影响，综合国铁与地铁双方的实际需求，能够有效保证相关方案技术的合理性与可行性。

参考文献

[1]郑选荣.西安地铁浅埋暗挖黄土隧道围岩变形特性及控制技术研究[D].西安科技大学，2015.

[2]黄祚琼.地铁车站暗挖隧道穿越既有线的施工技术研究[J].现代隧道技术，2014，51(2)：133-139.

[3]郭亮.大洞径暗挖隧道下穿国铁站场地层沉降控制标准及措施研究[D].长安大学，2014.