淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)的發(fā)展研究

楊家勇

(貴州橋梁建設(shè)集團有限責(zé)任公司)

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淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)的發(fā)展研究

楊家勇

(貴州橋梁建設(shè)集團有限責(zé)任公司)

現(xiàn)階段,隨著我國各類基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)項目的不斷增多,其中有很大一部分需要進行地下工程施工。像是地鐵、高速公路隧道等,這些地下工程建設(shè)項目的出現(xiàn),為淺埋暗挖法施工技術(shù)的應(yīng)用提供了一定的空間。在我國采用這種隧道施工技術(shù)方法的工程項目有很多，但利用淺挖暗埋法對隧道工程項目進行施工過程中也存在著一些問題。文章從淺埋暗挖施工技術(shù)的發(fā)展角度出發(fā)，對其應(yīng)用時需要注意的問題進行了詳細(xì)的闡述。希望可以通過筆者對這些問題的分析說明，為相關(guān)業(yè)內(nèi)人士提高一些問題的解決辦法。

淺埋暗挖法；隧道施工技術(shù)；平頂直墻技術(shù)；輔助技術(shù)

伴隨著我國市場經(jīng)濟的發(fā)展速度的加快，交通運輸?shù)陌l(fā)展對可建設(shè)道路的利用率已經(jīng)接近飽和。這就為隧道工程建設(shè)的發(fā)展提出了更高的要求，而淺埋暗挖法隧道工程施工技術(shù)的應(yīng)用，在很大程度上滿足了人們對隧道使用安全性的最終需求。對隧道施工技術(shù)中淺埋暗挖法的發(fā)展歷程進行了闡述，以期使相關(guān)業(yè)內(nèi)人士對淺埋暗挖法施工技術(shù)的基本內(nèi)容有個清晰的認(rèn)識。由于淺埋暗挖隧道施工技術(shù)的作用及特點，被廣泛的應(yīng)用于地鐵隧道施工工程中。當(dāng)前我國地鐵隧道建設(shè)的規(guī)模以及復(fù)雜性均居世界前列，為了使這一建設(shè)情況被更廣泛的應(yīng)用。隧道施工建設(shè)人員就要著重發(fā)展施工技術(shù)，以提高利用空間。

1 隧道施工技術(shù)中淺埋暗挖法的發(fā)展歷程

1.1 淺埋暗挖法的概述

隧道施工技術(shù)中淺埋暗挖法的命名是在20世紀(jì)末召開的隧道施工科研成果鑒定會上。這種隧道施工技術(shù)的應(yīng)用區(qū)域主要集中在對第四紀(jì)軟弱地層的施工中，其主要的工作方法就是對地層進行加固施工，這也是淺埋暗挖法所采用的工作原理。隧道施工中，其淺埋暗挖的方法可以調(diào)整周圍巖石的承重能力，其開挖就是采用短進尺進行工作的，在施工開始的時候要及時的進行封閉成環(huán)，促進整個施工階段的荷載都能夠由巖石和施工初期的支護結(jié)構(gòu)，共同擔(dān)任支護體系，等到前期施工的變形已經(jīng)得到基本穩(wěn)定以后，再進行第二次襯砌工作，對于施工過程中一些特殊的荷載，只用初期的支護是不能夠滿足其荷載需要的，應(yīng)當(dāng)由一次襯砌以及二次襯砌共同完成對荷載的承擔(dān)工作。像這樣的設(shè)計方案可以很好的對施工中的不可預(yù)知性進行克服。

1.2 淺埋暗挖法的實施困難

淺埋暗挖這種施工方法不是在任何情況都適用，因為地形以及底層具有復(fù)雜多變的特征，因所以在實行淺埋暗挖的時候，要對隧道的地面進行監(jiān)測，同時對隧道地層、支護材料和周圍的建筑物進行監(jiān)測，對其情況有所分析，經(jīng)監(jiān)測到的信息當(dāng)做施工的參考，能夠使施工方案更加實際、合理，以保證隧道的工程質(zhì)量。

1.3 淺埋暗挖法的應(yīng)用現(xiàn)狀

隧道施工中的淺埋暗挖到現(xiàn)在以經(jīng)有二十多年的歷史了，施工技術(shù)方面以經(jīng)具備非常豐富的經(jīng)驗。例如,當(dāng)今的淺埋暗挖技術(shù)就具有非常發(fā)高的靈活性和多變性，同時對交通也不會具有較多的影響。也非常適合當(dāng)今我國的國情。特別是跨度較大的暗挖技術(shù)，如今得到了迅猛的發(fā)展。

2 淺埋暗挖法在隧道施工中的應(yīng)用方法

2.1 雙側(cè)壁導(dǎo)洞暗挖技術(shù)

單雙側(cè)壁導(dǎo)洞技術(shù)曾在北京建設(shè)復(fù)興門地鐵站的往返大跨度隧道施工中應(yīng)用過，還在北京地鐵西單三聯(lián)拱車站中得到過使用。在對其隧道的大管棚以及小導(dǎo)管注漿施工的過程中，采用了雙側(cè)壁導(dǎo)洞暗挖技術(shù)。這是我國地鐵隧道施工首次采用此技術(shù)，同時也為其廣泛的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。這一技術(shù)的應(yīng)用多用于對大跨度隧道工程的建設(shè)過程中，如圖1所示。

圖1 大跨度隧道施工中雙側(cè)壁導(dǎo)洞施工示意圖

在隧道工程的建設(shè)中采用雙側(cè)壁導(dǎo)洞暗挖施工技術(shù)時，采用的是正臺階施工法對其進行開挖施工。然而如果施工地質(zhì)的施工條件差，這樣就會直接影響上臺階的開挖施工方法。所以，如果施工地質(zhì)條件不好可以采用環(huán)形留核心土法或者是中隔墻法。其具體的開挖作業(yè)是：先要確定兩側(cè)導(dǎo)洞之間的距離，最好將其控制在15～20 m 之間。對于中洞以及側(cè)兩洞同時開挖的施工，所錯開的距離就應(yīng)該在20 m以上，但不要大于30 m，對于上下臺階之間的距離應(yīng)該在3～5 m之間。在對其進行開挖施工的過程中，沉降是影響開挖施工質(zhì)量的一大因素。它會造成對施工地層的多次擾動，其產(chǎn)生的原因是導(dǎo)洞斷面出現(xiàn)不規(guī)則的現(xiàn)象而造成的。

2.2 中洞暗挖技術(shù)

以北京某地鐵線路的隧道施工為例，對大跨度的暗挖車站施工以及獨顯隧道的施工過程進行了詳細(xì)的闡述。對于這一地鐵線路的施工是在以往所有的施工經(jīng)驗作為建設(shè)基礎(chǔ)上進行的。此外，對于現(xiàn)有隧道施工建設(shè)中的問題通過中洞暗挖技術(shù)來進行了解決，下面內(nèi)容就是對其過程的敘述。首先，隧道施工中的中洞暗挖法施工技術(shù)的應(yīng)用方式是要從整個隧道的中間部分進行開挖。其通常采用的施工方法是CRD法和CD 法等，這些開挖施工方法是應(yīng)用于隧道施工跨度較大的施工狀況。采用中洞法暗挖施工技術(shù)要遵守一些施工原則，像是在豎直方向上要保留一定的坡度以及在縱向上要進行錯臺施工等。在隧道施工的中洞暗挖技術(shù)的初支完成后，應(yīng)立即對該部分進行下一步的襯砌施工。這樣就可以對施工地層所產(chǎn)生的剛性反應(yīng)提供支撐作用的施工技術(shù)。對于二次襯砌施工可以采用洞內(nèi)逆向施工的方式來進行，其目的是為了使初支沉降施工能夠起到很好的控制作用。從整個隧道的中間部分的開挖施工完成后，就要對采用側(cè)洞法對其余的施工部分進行操作。此外，采用兩側(cè)洞同時進行施工的方法可以有效的對施工地層沉降的現(xiàn)象進行控制。

根據(jù)上述內(nèi)容可以充分的說明，在隧道施工建設(shè)中采用中洞暗挖技術(shù)可以對已實現(xiàn)的剛性支撐進行成型封閉。這樣就可以在進行開挖側(cè)洞施工的過程中，有效的避免施工地層沉降問題的出現(xiàn)。然而由于頂緊初襯的施工結(jié)構(gòu)很難實現(xiàn)，而且在二襯背后再進行注漿施工也會因為施工結(jié)構(gòu)的不能封閉，而產(chǎn)生疊加沉降的現(xiàn)象。

2.3 平頂直墻技術(shù)

在地鐵建設(shè)項目進行隧道施工的過程中，由于地下建筑物的設(shè)計形狀、施工條件、施工類型都不同，而隧道建設(shè)中還要對燃?xì)夤艿?、電力設(shè)備以及直埋水管和地鐵線等進行設(shè)置。以北京某條地鐵線的施工為例，過去要想加大新線與舊線之間的距離采用的施工方式都是加大新線路的縱坡來實現(xiàn)。在此施工過程中，存在著一些缺陷，如會增大隧道深埋。這種情況就會導(dǎo)致當(dāng)?shù)叵滤惠^高時的降水工作難以進行。除此之外，對于地鐵新線的施工還會出現(xiàn)不穩(wěn)定的沉降現(xiàn)象，從而降低地鐵隧道工程使用的安全性。 針對這一問題，平頂直墻施工技術(shù)通過對隧道施工中起拱的施工條件不足的問題進行了解決。這樣就能在地鐵隧道工程的建設(shè)中很大程度上的保證其各類設(shè)備的設(shè)置安全。

2.4 輔助技術(shù)

在隧道施工中淺埋暗挖施工技術(shù)的整個應(yīng)用過程，都需要利用輔助施工技術(shù)來解決淺埋暗挖施工過程中的細(xì)節(jié)問題。具體來說就是對施工過程中出現(xiàn)的沉降現(xiàn)象進行有效的控制，從而為隧道施工的淺埋暗挖施工技術(shù)的應(yīng)用安全提供一定保障。隨著隧道施工工程項目的不斷增多，其施工技術(shù)的發(fā)展進程也在不斷加快。輔助施工技術(shù)也包括在其中，這就使得輔助施工技術(shù)的應(yīng)用方式得到了進一步的更新。當(dāng)前，隧道施工工程項目對輔助施工技術(shù)的應(yīng)用方法有二襯背后注漿技術(shù)、初期支護技術(shù)、鎖腳錨管技術(shù)、注漿技術(shù)、雙排小導(dǎo)管超前支護技術(shù)以及水平凍結(jié)技術(shù)等。這些技術(shù)的應(yīng)用能夠有效的為隧道施工的淺埋暗挖法的應(yīng)用提供一定的安全保障，進而使得隧道施工中的各項施工技術(shù)都獲得了有效的應(yīng)用。

3 總 結(jié)

綜上所述,在隧道施工中采用淺埋暗挖法可以解決許多施工技術(shù)的難點。所以，在諸多的隧道建設(shè)過程中都采用了這一隧道施工技術(shù)。然而，隨著淺埋暗挖法被越來越多的應(yīng)用于各個項目中，其原有的施工技術(shù)規(guī)范已然不能滿足日趨復(fù)雜的隧道工程建設(shè)。這就為研究淺埋暗挖法的發(fā)展以及應(yīng)用方法規(guī)范，提出了更高的要求。對當(dāng)前市面上出現(xiàn)的新型材料、新型技術(shù)以及隧道施工淺埋暗挖法的發(fā)展歷程做出了詳盡的闡述，其目的是使淺埋暗挖施工技術(shù)能夠快速跟上隧道工程建設(shè)的發(fā)展進度。

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2015-09-25

U445

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1008-3383(2015)12-0101-01