淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)的運(yùn)用探討

摘要：淺埋暗挖法施工技術(shù)的發(fā)展對隧道工程施工產(chǎn)生了深刻的影響，目前淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)在城市隧道中的應(yīng)用越來越廣泛。本文對淺埋暗挖法施工技術(shù)的概念和基本原理，以及淺埋暗挖法施工技術(shù)的基本工藝流程都有了比較細(xì)致的剖析，尤其介紹了淺埋暗挖法在城市隧道中的具體應(yīng)用。淺埋暗挖法在隧道施工中的應(yīng)用主要用到了四個(gè)施工新技術(shù)，這些施工新技術(shù)相互支撐、互為補(bǔ)充，促進(jìn)了整個(gè)隧道施工的優(yōu)質(zhì)高效進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：淺埋暗挖法;隧道施工技術(shù);施工原理;技術(shù)運(yùn)用

1引言

我國改革開放后，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，尤其是黨的十八大三中全會以后，我國的城鎮(zhèn)化進(jìn)程持續(xù)向前推進(jìn)，造成城市土地資源越來越緊張，如何使得地下空間很好的被合理利用，已成為許多城市面臨的重要課題，隧道在城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，主要體現(xiàn)在水、電、熱、公共交通等方面。作為城市隧道施工的重要方法，淺埋暗挖法施工技術(shù)已經(jīng)變得日益成熟，因此會被廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)中。

2淺埋暗挖法概論

2.1 淺埋暗挖法的基本概念

淺埋暗挖法根據(jù)土體的軟弱程度，通過采取不同的支護(hù)方式、開挖方式、地層加固措施。而依據(jù)新奧法的基本原理是淺埋暗挖法的技術(shù)核心，在施工中采用多種輔助措施加固圍巖，充分調(diào)動圍巖的自承能力，開挖后及時(shí)支護(hù)、封閉成環(huán)，讓輔助措施與圍巖共同作用形成聯(lián)合支護(hù)體系，是一種抑制圍巖過大變形的綜合施工技術(shù)。

2.2 淺埋暗挖法的基本原理

淺埋暗挖法采用的是復(fù)合襯砌，初期會支護(hù)承擔(dān)全部的基本荷載，二襯會作為安全儲備，初支、二襯共同承擔(dān)特殊荷載;采用多種輔助施工加固，超前支護(hù)，改善加固圍巖，調(diào)動部分圍巖自承能力，采用不同的開挖方法，以便于及時(shí)支護(hù)封閉成環(huán)，使其與圍巖共同作用形成聯(lián)合支護(hù)體系;采用信息化設(shè)計(jì)與施工。

2.3 淺埋暗挖法的操作原則

（1）淺埋暗挖施工中應(yīng)堅(jiān)持“嚴(yán)注漿、管超前、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測”這十八字方針，這一整套施工要點(diǎn)準(zhǔn)確地概括了淺埋暗挖施工技術(shù)。

（2）“嚴(yán)注漿”——在打超前的小導(dǎo)管后注漿加固地層，能夠把砂礫等松散物品快速膠結(jié)起來，以便在開挖后不引起坍塌。在導(dǎo)管超前支護(hù)后，立即進(jìn)行壓注水泥或水泥水玻璃漿液，然后迅速填充砂層孔隙，凝固后將砂礫膠結(jié)成為具有一定強(qiáng)度的“結(jié)石體”，使周圍形成一個(gè)堅(jiān)固的殼體，增強(qiáng)圍巖自穩(wěn)的能力。此外，嚴(yán)注漿還包括初支背后對注漿和二襯背后的注漿。

（3）“管超前”——主要體現(xiàn)在工作面開挖前，沿隧道的拱部，把超前小導(dǎo)管打入拱部周邊按設(shè)計(jì)起超前支護(hù)作用。為防止該結(jié)構(gòu)的倒坍，所以需要提供一個(gè)能完成支護(hù)的初期時(shí)間，而開挖后管道與管道之間的圍巖有成拱效應(yīng)，抑制圍巖變形作用，以及管棚本身形成很多的簡支梁才能對圍巖起支撐。

（4）“短進(jìn)尺”——每個(gè)開挖循環(huán)距離都一定要短，這樣才能做到開挖和支護(hù)時(shí)間盡可能的短，且由于嵌制的作用和縱向圍巖暴露得少，這樣才能很好的確保了施工完全。

（5）“強(qiáng)支護(hù)”——采用格棚鋼架和速凝混凝土進(jìn)行較強(qiáng)的初期支護(hù)，以限制地層變形，如果想避免去考慮二次支護(hù)承力，淺埋暗挖法的網(wǎng)噴支護(hù)承載安全系數(shù)必須轉(zhuǎn)大才可以。

（6）“早封閉”——對于開挖后初期支護(hù)要盡早封閉成環(huán)，以便改變受力條件。

（7）“勤量測”——施工量測指地表沉降量測和洞內(nèi)拱頂下沉與收斂量測。量測是對施工過程中圍巖及結(jié)構(gòu)變化情況進(jìn)行動態(tài)跟蹤的主要手段，是對威嚴(yán)和支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形監(jiān)測，其信息及時(shí)而準(zhǔn)確地反饋給設(shè)計(jì)施工主管部門，以便修改設(shè)計(jì)或采取特殊的施工措施。

3 淺埋暗挖法施工工藝

3.1淺埋暗挖法施工的基本工藝流程，請看下圖1。

圖1 淺埋暗挖法施工的基本工藝流程

3.2隧道標(biāo)準(zhǔn)斷面的圖示，請看下圖2、3 所示。

圖2 電力系統(tǒng)的隧道標(biāo)準(zhǔn)斷面

圖3 隧道的標(biāo)準(zhǔn)斷面

4淺埋暗挖法在城市隧道施工中的應(yīng)用

考慮到城市隧道都屬于淺埋隧道的范疇內(nèi)，結(jié)合淺埋暗挖法施工的特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)，在施工中得到了廣泛的應(yīng)用。淺埋暗挖法在隧道施工中的應(yīng)用中，有些施工新技術(shù)相互支撐、互為補(bǔ)充，而用到這一些施工的新技術(shù)，促進(jìn)了整個(gè)隧道施工的優(yōu)質(zhì)高效進(jìn)行。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

4.1淺埋暗挖法的遠(yuǎn)程監(jiān)測技術(shù)

在埋暗挖法應(yīng)用的過程中，也需要對隧道進(jìn)行有效監(jiān)控測量，通過測量隧道的強(qiáng)度和沉降量偏差，起到很好的技術(shù)指導(dǎo)作用，才能為后續(xù)隧道施工提供可靠的參數(shù)。同樣，在實(shí)際的隧道施工中，由于隧道并不是單一方向的，而是一個(gè)環(huán)形或多種方向的隧道網(wǎng)絡(luò)，因此在施工及將來的運(yùn)行過程中，都要采用遠(yuǎn)程監(jiān)測技術(shù)對隧道的強(qiáng)度和沉降量進(jìn)行有效測量，如果發(fā)現(xiàn)異常，必須馬上采取措施進(jìn)行修正。臺階法開挖就是將開挖斷面分成兩步或多步開挖，具有上下兩個(gè)工作面，可分為正臺階法，中隔墻臺階法。因此，從應(yīng)用角度出發(fā)，隧道施工淺埋暗挖法的遠(yuǎn)程監(jiān)測技術(shù)具有重要的應(yīng)用價(jià)值，對淺埋暗挖法的推廣有著重要的促進(jìn)作用。

4.2淺埋暗挖法的真空降水技術(shù)

根據(jù)地表建筑物條件，選擇合理的施工方法是很必要的，第一個(gè)步驟是隧道開挖，在隧道施工的過程中，首先需要對隧道內(nèi)部進(jìn)行降水，通常在隧道開挖施工中，在遇到比如地下水位較高的情況下，在降水過程中既要保證降水的質(zhì)量也要有速度，還必須要保證降水之后隧道內(nèi)不出現(xiàn)反水現(xiàn)象。施工順序：全斷面開挖方法的主要工序?yàn)椋菏褂靡苿邮姐@孔臺車或人工鉆孔→全斷面鉆孔→裝藥連線→爆破→出渣→局部錨噴支護(hù)→下一個(gè)循環(huán)。按設(shè)計(jì)將整個(gè)隧道開挖斷面采用一次開挖成形、初期支護(hù)一次到位的施工方法。淺埋暗挖法的真空降水技術(shù)是針對砂土層和黏土層而言，一定要結(jié)合土層環(huán)境，所以在應(yīng)用的時(shí)候做到有針對性的選用，保證真空降水技術(shù)發(fā)揮出最佳效果。

4.3淺埋暗挖法的支護(hù)技術(shù)

合理選擇管棚的數(shù)量和間距，在隧道施工淺埋暗挖法中，為了提高隧道支護(hù)強(qiáng)度，就必須保證做到二者相匹配。由于隧道施工都在淺層地表以下，為了避免對隧道圍巖的強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求極高，因此需要在施工的過程中選擇可靠的管棚支護(hù)技術(shù)，提高管棚支護(hù)強(qiáng)度。通常采用超長管棚支護(hù)技術(shù)。從目前的隧道施工來看，不但有效提高了管棚的支護(hù)強(qiáng)度，而且提高了整個(gè)工程的安全性，超長管棚支護(hù)技術(shù)取得了一定的積極效果。

4.4淺埋暗挖法的輻射井降水技術(shù)

在隧道施工中，淺埋暗挖法的輻射井降水技術(shù)的應(yīng)用范圍更廣，應(yīng)用成本更低，效果明顯，便于推廣和普及。此外，進(jìn)行深層注漿及超前注漿不僅能夠加固土體，還能夠改善土體的性質(zhì)。與真空降水技術(shù)最大的不同在于輻射井降水是在隧道中插入直徑較大井，將大井中的水集中抽出，這種方法稱為輻射井降水技術(shù)。隧道施工淺埋暗挖法的輻射井降水技術(shù)也是為了最大程度的降低隧道中的水位，為下一步施工服務(wù)的。利用局部加固處理隧道開挖周邊外土體，不僅能夠促使隧道開挖后形成自然拱，還能夠?qū)ν馏w的特性進(jìn)行改善，可以針對土體的性質(zhì)壓注純水泥漿或雙液漿，必要情況也可以壓注化學(xué)漿液。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于可以將小水量匯集在一起，提高了水泵的利用率，實(shí)現(xiàn)了小水量抽排的目標(biāo)。

5 結(jié)束語

通過以上對淺埋暗挖法的施工技術(shù)分析，我們對該施工技術(shù)了全面的認(rèn)識。在今后的城市隧道施工中，該方法為我們提供一種有益的參考。淺埋暗挖技術(shù)由于它的特點(diǎn)，在地鐵施工中得到廣泛的應(yīng)用，考慮到城市隧道施工對于安全性要求較高，因此在采用淺埋暗挖法的過程中，一定要發(fā)揮其支護(hù)強(qiáng)度高、土層沉降量小這些優(yōu)點(diǎn)，使隧道施工質(zhì)量得到提高，施工安全得到保證。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊瀟：《淺埋暗挖法在城市隧道施工中的應(yīng)用》，《甘肅科技》，2011 年10 期

[2]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》，《市政技術(shù)》，2009 年03 期