淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)及地面沉降控制

摘 要：伴隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，也相應(yīng)的促進了我國道路施工的發(fā)展。在實際的施工中，通過采用先進的方法，進而全面的提高了施工的水平。在文章的研究中，主要針對于淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)及其地面沉降控制進行了研究，希望通過對文章的探討，能夠為相關(guān)方面的研究提供理論性的參考。

關(guān)鍵詞：淺埋暗挖法；隧道施工技術(shù)；地面沉降控制

1 淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)

1.1 淺埋暗挖法的施工原理

淺埋暗挖法是按照新奧法做為施工的基本原理。其主要是使用復(fù)合襯砌的方式，初期的支護將承擔(dān)了工程全部的荷載，而二襯主要是為安全做準(zhǔn)備的，初支和二襯也一同承擔(dān)較為特殊的荷載。淺埋暗挖法采用了多種的輔助工法，使用超前的支護對圍巖進行改善加固，充分調(diào)動圍巖自身的承擔(dān)能力[1]。淺埋暗挖法有效的結(jié)合了當(dāng)今信息化的設(shè)計和施工。

通過對隧道施工中使用的淺埋暗挖法多次實踐分析，大多數(shù)都是在較為軟弱的地層地下的位置施工，當(dāng)然這種位置圍巖的自承能力也是比較差的，為了能更好的控制地層的沉降，需要初期的支護剛度要大。如圖1所示，其中需要注意的是ABC三個位置中，C的位置要盡量的靠近A的位置，意思就是要盡量的增加支護的承載力，降低圍巖的自承載，在施工的過程中需要注意初支的施工是從上向下的過程，在初支穩(wěn)定后才可以做二襯。

圖1 支護剛度曲線和圍巖特征曲線的示意圖

1.2 淺埋暗挖法的施工原則

淺埋暗挖法的施工原則主要對施工地面擾動小、快速、經(jīng)濟的挖掘方法，在一些地層較差或是斷面大的位置，完全可以使用一些合理的輔助方法進行施工，相反，如果施工地層較好或是斷面較小的位置，完全可以使用全斷面的開挖法；在施工過程中不要輕視輔助工法的選擇，有很多的地方都會用到輔助工法，要注意進行合理的選擇，特別是在開挖面不穩(wěn)、地層較差的位置，在選擇好輔助施工的措施后，還應(yīng)優(yōu)先使用大斷面的開挖法；要準(zhǔn)備較全面的施工套裝，通風(fēng)、裝運、開挖、防水等作業(yè)都是有利的施工條件，當(dāng)然，前提是設(shè)備的經(jīng)濟投入量不得少于工程造價的十分之一；要嚴(yán)格對施工過程進行監(jiān)測，要對施工情況進行實時匯報；要嚴(yán)格的按照規(guī)定方針執(zhí)行施工計劃，要注意施工的及時性；有效的提高施工人員的素質(zhì)，為了更好的提高施工的速度和質(zhì)量，要組織綜合工班進行施工作業(yè)；進行洞內(nèi)外的良好通風(fēng)，確保施工人員的施工安全；加強施工中的安全、監(jiān)測、機械、材料、進度以及環(huán)境等各方面的管理。在采用淺埋暗挖法施工的時候，通過遵循上述幾個方面的原則，能夠進一步提高施工的質(zhì)量，確保施工的安全，促進施工的順利進行[2]。

2 淺埋暗挖法的施工技術(shù)

采用噴射砼、鋼筋網(wǎng)、錨桿、格柵鋼架進行初期支護，噴砼厚度20cm。噴射砼拌合站拌合，錨桿采用φ22砂漿錨桿，錨桿長3.0m，環(huán)向間距拱部0.8m、邊墻1m，采用風(fēng)動錨桿鉆機或風(fēng)鉆（利用多功能臺架鉆孔），鉆至設(shè)計深度后，用高壓風(fēng)吹孔，用注漿泵向孔內(nèi)灌入孔深2/3的砂漿，打入錨桿，孔口不滿部分用泵補灌，再用砂漿將孔口抹平，安裝托板螺栓。

鋼筋網(wǎng)由φ8鋼筋制成，網(wǎng)格間距25cm×25cm，在系統(tǒng)錨桿施作后安設(shè)。鋼筋網(wǎng)隨被支護巖面的實際起伏狀鋪設(shè)，與被支護巖面間隙約3cm，鋼筋網(wǎng)與鋼筋網(wǎng)連接處、鋼筋網(wǎng)與錨桿連接處點焊在一起，使鋼筋網(wǎng)在噴射時不易晃動。鋼筋網(wǎng)在加工廠加工成片，在洞內(nèi)再焊接起來形成整體。

2.1 開挖方法

在采用淺埋暗挖法進行隧道施工的過程中，首先要根據(jù)施工環(huán)境、施工要求、工程特點、施工單位以及圍巖情況進行詳細(xì)的分析，然后再選擇合理有效的開挖方法，特殊工程應(yīng)對其進行試驗和驗證，確保工程施工的可靠性[3]。在隧道施工中，臺階式的施工方法是經(jīng)常用到的開挖方法，在隧道施工中應(yīng)用的方法還有很多種，都是根據(jù)隧道施工的類型而選取使用的開挖方法。如：在城市及其附近的區(qū)域應(yīng)使用短臺階法或上臺階分部的開挖法；在山嶺隧道的施工區(qū)域可使用正臺階開挖方法；城市地下停車場以及地鐵站的隧道施工區(qū)域應(yīng)采用中洞法、側(cè)洞法以及柱洞法等開挖方法[4]。特別需要注意的是在隧道斷面較大的時候，不能使用全斷面的開挖方法；隧道施工的過程中，要盡量避免或減少對圍巖產(chǎn)生的擾動；隧道開挖施工應(yīng)優(yōu)先選用掘進機或是人工開挖的方式進行；在一些特定區(qū)域使用的爆破挖掘時，需使用弱爆破、短進尺的爆破裝置。

2.2 輔助施工方法

利用淺埋暗挖法對隧道進行施工的過程中，會使用到很多種的輔助施工方法，其中輔助施工方法的選擇正確與否，也將直接對施工工程的造價以及成敗有著很大的影響。要針對工程的地質(zhì)條件分析，結(jié)合綜合因素考慮選取使用的輔助施工方法，如果有多種輔助施工方法都可以使用的話，要優(yōu)先考慮簡單的輔助施工方法，為了進一步確保隧道施工工程的安全和質(zhì)量，也可以同時使用兩種或幾種輔助施工方法進行施工[5]。

3 淺埋暗挖法隧道施工地面的沉降控制措施

3.1 開挖過程的控制

在隧道施工開挖的過程中，要合理的控制開挖過程，時刻注意開挖的過程中所產(chǎn)生的沉降，采取相關(guān)的地層處理技術(shù)和隧道自身的相關(guān)措施。地層處理技術(shù)就是根據(jù)施工位置的地層地質(zhì)情況，對其提高或者是改變地層的響應(yīng)，從而降低、避免或改變隧道施工過程中所產(chǎn)生的地層運動的相關(guān)方法；隧道的自身就是在隧道施工時，在所施工的隧道內(nèi)使用降低地層沉降的相關(guān)手段。

3.2 改善土體的特性

隧道開挖施工的過程中，為了控制地層的沉降，經(jīng)常會使用一些措施來對隧道施工的一些局部位置的土體進行加固處理[6]。這種做法帶來的好處是在隧道開挖施工后可以形成自然拱，而且還能有效的改進土體的特性，使其土質(zhì)向著正方向發(fā)展。不僅如此，在加固土體的方案中，還有超前注漿、深層注漿等方式來改善土體的特有性質(zhì)，在注漿的過程中可以根據(jù)土體的性質(zhì)情況，選擇對其注入雙液漿、純水泥漿或是化學(xué)漿液等。

3.3 根據(jù)施工地層具備的條件選取合理的施工方法

臺階法是隧道施工過程中較為常用的施工方法，而每項工程隧道施工的地理位置也是不一樣的，因此，每項工程施工的臺階法也是有一些區(qū)別的。臺階法的主要運力就是預(yù)留成型的核心土，而在使用臺階法施工前，應(yīng)分析并確定施工地點的地層條件，根據(jù)分析結(jié)果來選取臺階法施工的臺階長度。

3.4 提高施工的效率

提高施工工作效率，可以更好的保證隧道施工的順利完成。隧道施工效率講究的是時間，只要嚴(yán)格的按照施工規(guī)定的程序要求施工，盡量縮短施工時間，那么在施工過程中，地層應(yīng)力的釋放就會有著有效的控制度，相應(yīng)的地層內(nèi)部的變位也將隨之減小，對隧道施工的整個過程也得到了更好的控制。

3.5 及時施作二次襯砌

在隧道施工的過程中，為了確保施工地層盡快的恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)，需要及時的施作二次襯砌環(huán)節(jié)。其主要是因為利用淺埋暗挖法施工的地段大多都是軟弱的地層，而這樣的地層位置大多數(shù)都是屬于富水地層，隨著施工過程中的滲排水推遲，地表也將出現(xiàn)大范圍的沉降現(xiàn)象，相應(yīng)的地層剛度與初期支護剛度的相互作用也將會越來越強。所以，二次襯砌必須要及時的施作。

4 結(jié)束語

本文針對于淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)及其地面沉降控制進行了探討，通過本文的研究，我們了解到，在實際的施工中需要把握相關(guān)的原則，掌握精準(zhǔn)的技術(shù)，并且采取有效的控制沉降的措施，才能夠進一步促進隧道施工工程的順利進行，確保隧道施工工程的質(zhì)量和安全。

參考文獻

[1]賀長俊，蔣中庸，劉昌用，鄒彪.淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)的發(fā)展[J].市政技術(shù)，2009（03）.

[2]楊立，劉衛(wèi)功.淺埋暗挖法技術(shù)及其在地鐵建設(shè)中的應(yīng)用[J].市政技術(shù)，2006（04）.

[3]王夢恕.隧道工程淺埋暗挖法施工要點[J].隧道建設(shè)，2006（05）.

[4]馮金海.地鐵淺埋暗挖法和盾構(gòu)法的適應(yīng)性研究[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊，2007（03）.

[5]張淵，魏放，田新明.淺埋暗挖法施工工藝在鐵路隧道穿越高速公路中的應(yīng)用[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，2008（02）.

[6]段東旭.大跨度地下通道的淺埋暗挖法施工[J].鐵道建筑，2008（03）.

作者簡介：郭毅先：河北霸州，中鐵六局集團有限公司，職稱：高級工程師，研究方向：隧道施工技術(shù)。