超淺埋市政隧道下穿快速路施工沉降分析

苗剛鋒 項(xiàng)成忠

（鯤鵬建設(shè)集團(tuán)有限公司 浙江省杭州市 310051）

0 前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，市政隧道的建設(shè)使城市與城市之間的連接更加的緊密，極大的提高了城市交通運(yùn)輸能力，促進(jìn)我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展有著重要的作用。然而，近幾年來(lái)隨著城市交通擁堵情況的不斷加快，人們對(duì)于地下隧道的不斷開(kāi)發(fā)和利用，使超淺埋市政隧道的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。在超淺埋市政隧道的建設(shè)中，做好對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工的監(jiān)測(cè)，其中沉降監(jiān)測(cè)就顯得尤為重要。

1 預(yù)防超淺埋市政隧道施工沉降的重要性分析

在我國(guó)的路橋工程的施工過(guò)程中，對(duì)于一些地質(zhì)環(huán)境較差的地區(qū)，通常的處理方法是采用隧道的方式保證工程的順利進(jìn)行，從而使整個(gè)工程的施工難度降低。超淺埋市政隧道施工對(duì)于施工沉降的要求是非常高的，特別是在一些地表存在建筑物或構(gòu)筑物的情況，為了保證建筑物或構(gòu)筑物的安全，在施工過(guò)程中就需要嚴(yán)格的控制施工中的地表沉降。由于在超淺埋市政隧道施工中，上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和支撐能力相對(duì)于傳統(tǒng)的隧道結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)是比較弱，在施工中一旦發(fā)生隧道沉降，就會(huì)給整個(gè)的超淺埋市政隧道施工帶來(lái)影響，同時(shí)，對(duì)地表的建筑結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的影響。因此，加強(qiáng)超淺埋市政隧道施工中地表沉降的防治力度，才能降低對(duì)周邊環(huán)境的影響，對(duì)保證我國(guó)的交通行業(yè)的快速發(fā)展起到重要的作用。

2 超淺埋市政隧道施工中常見(jiàn)沉降質(zhì)量問(wèn)題

2.1 超淺埋市政隧道下穿快速路不均勻沉降問(wèn)題

在實(shí)際的超淺埋市政隧道施工沉降問(wèn)題中，不均勻沉降是超淺埋市政隧道施工沉降中最常見(jiàn)的。造成這一問(wèn)題的發(fā)生主要是斜坡處理發(fā)生錯(cuò)誤。小部分超淺埋市政隧道施工過(guò)渡段的細(xì)節(jié)處理不到位，就會(huì)使公路橋梁發(fā)生嚴(yán)重的不均勻沉降。

2.2 超淺埋市政隧道下穿快速路面兩邊高中間低

超淺埋市政隧道施工中，上部快速路的路基質(zhì)量會(huì)受到擾動(dòng)而降低，這樣后期就不能滿足一定的承載要求。目前，很多車輛會(huì)進(jìn)行超載運(yùn)輸，長(zhǎng)時(shí)間的碾壓之后，路面會(huì)隨之發(fā)生嚴(yán)重的變形。時(shí)間一長(zhǎng)，就會(huì)出現(xiàn)中間低兩邊高的路面。如果這些問(wèn)題沒(méi)有得到有效處理，就會(huì)給駕駛造成嚴(yán)重安全威脅，快速路本身質(zhì)量也會(huì)降低。

2.3 超淺埋市政隧道下穿快速路面沉陷與變形

路面沉降還會(huì)伴隨其他的問(wèn)題就是后期導(dǎo)致的變形。最初基臺(tái)下降，出現(xiàn)縫隙、積水和不均勻的現(xiàn)象，在此情況下，車輛路過(guò)就會(huì)發(fā)生顛簸等現(xiàn)象，不穩(wěn)定的行駛和嚴(yán)重的顛簸都會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生很大的危害，影響到人身安全。所以要特別關(guān)注這個(gè)問(wèn)題。

2.4 超淺埋市政隧道下穿快速路橋梁沉降發(fā)生的原因

橋梁地基變形，位于溝壑地形的橋梁地基，斷面地基是很容易發(fā)生沉降變形。地基中的水分和壓實(shí)度非常大，其中的系數(shù)比其他的地方高，路基變形會(huì)出現(xiàn)在上橋的地方。隨著地基變形，橋頭高路堤也會(huì)相應(yīng)產(chǎn)生附加應(yīng)力，這樣很容易造成地基的沉降發(fā)生。路堤的變形發(fā)生最大因素就是黏土在沉降段施工造成的，同時(shí)回填沒(méi)有達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，壓實(shí)度不達(dá)標(biāo)，泥土中的含水量非常大或者很小，這樣很容易造成路基沉降變形發(fā)生。

3 預(yù)防超淺埋市政隧道下穿快速路施工沉降的設(shè)計(jì)重點(diǎn)

在超淺埋市政隧道下穿快速路施工中，受隧道的埋深較淺的影響，就會(huì)造成承載拱不能達(dá)到預(yù)期的效果，在施工的過(guò)程中如果出現(xiàn)一些工程失誤的話就會(huì)很容易造成附加荷載力增加，輕的情況下則是造成一些地基的沉降，嚴(yán)重的情況下的話則會(huì)產(chǎn)生一些塌陷等現(xiàn)象，這就給整個(gè)施工造成嚴(yán)重的影響。因此，在超淺埋市政隧道下穿快速路施工中要做好相關(guān)的設(shè)計(jì)工作。

3.1 隧道超前預(yù)支護(hù)的設(shè)計(jì)

在超淺埋市政隧道下穿快速路施工時(shí)，對(duì)于施工周圍的圍巖情況、洞頂蓋土的厚度情況選擇一些小導(dǎo)管或者長(zhǎng)管棚進(jìn)行相關(guān)的灌漿工作，并加固相關(guān)的隧道超前支護(hù)，若周圍的條件允許的話，則需要對(duì)地表進(jìn)行預(yù)加固。同時(shí)在施工過(guò)程中為了形成良好的傘狀的保護(hù)殼，在施工的過(guò)程中經(jīng)常需要使用一些大鋼管的管棚。在雙車道的隧道施工過(guò)程中，對(duì)于地質(zhì)條件比較復(fù)雜的區(qū)域，通常需要通過(guò)加大管棚的管徑或者采用雙層管棚來(lái)提高承載能力。在施工中如果遇到特殊情況，不能滿足要求時(shí)，則可以采用在管棚中注入化學(xué)漿液或者水泥的方式，從而改善地層的情況，以保證隧道的順利開(kāi)挖，從而減少開(kāi)挖過(guò)程中的施工沉降。

3.2 超淺埋隧道襯砌結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

通常在超淺埋隧道下穿快速路時(shí)，對(duì)于隧道的斷面尺寸、洞頂?shù)母餐亮亢蛧鷰r的情況需要進(jìn)行襯砌的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在超淺埋隧道下穿快速路施工的時(shí)候，會(huì)造成圍巖地表層的松動(dòng)，導(dǎo)致地表的承載能力大大的減小，在施工過(guò)程中如果沒(méi)有形成整體性良好的支護(hù)，則支護(hù)結(jié)構(gòu)局部會(huì)承受巨大的荷載，在施工過(guò)程中就很容易造成支護(hù)結(jié)構(gòu)的坍塌，這就要求在施工的初期盡可能的增加支護(hù)的強(qiáng)度和剛度，降低地層的變形情況。在施工中可以采用雙層模筑進(jìn)行襯砌，如圖1所示。

圖1 雙層模筑襯砌

3.3 超淺埋市政隧道下穿快速路施工對(duì)于圍巖位移的分析

在對(duì)超淺埋市政隧道下穿快速路施工中，對(duì)于圍巖的位移分析可以通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬的方式來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而對(duì)圍巖的豎向位移進(jìn)行研究，對(duì)于施工中拱頂處出現(xiàn)下沉的情況時(shí)，在實(shí)際的施工中可以采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理，如在拱頂中心處出現(xiàn)下沉?xí)r，圍巖的橫向位移也隨之出現(xiàn)。因此，在模擬中可以總結(jié)出，隨著超淺埋市政隧道下穿快速路施工進(jìn)程的逐漸加大，在施工的過(guò)程中，拱頂?shù)南鲁脸潭纫彩菚?huì)隨著增加，在施工過(guò)程中完成臨時(shí)支架的拆除后，拱頂?shù)南鲁林稻蜁?huì)出現(xiàn)突變，而拱底的位移則會(huì)根據(jù)工程的施工緩慢均勻的增加，在施工中可以借鑒相關(guān)的分析結(jié)果，從而做好相關(guān)的支護(hù)，減少超淺埋市政隧道下穿快速路施工中沉降。

4 超淺埋市政隧道下穿快速路施工安全措施

4.1 建立健全安全責(zé)任體系和管理制度

在超淺埋市政隧道下穿快速路施工中，要健全責(zé)任體系，建立相關(guān)的安全生產(chǎn)責(zé)任制，做好對(duì)于超淺埋市政隧道下穿快速路施工的檢查，在施工中做好相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的責(zé)任，將相關(guān)的責(zé)任體系落實(shí)到現(xiàn)場(chǎng)，形成一個(gè)良好的安全施工氛圍。在超淺埋市政隧道下穿快速路施工中做好相關(guān)工作的管理，貫徹執(zhí)行相關(guān)的安全責(zé)任體系制度，做好相關(guān)的管理工作，同時(shí)，要做好相關(guān)的安全生產(chǎn)目標(biāo)，在施工中要堅(jiān)持持證上崗和安全獎(jiǎng)懲的制度，在施工中對(duì)于相關(guān)的工作人員做好安全培訓(xùn)工作。

4.2 做好超淺埋市政隧道下穿快速路沉降段的施工組織

在超淺埋市政隧道下穿快速路施工建設(shè)中，要及時(shí)對(duì)路堤進(jìn)行建設(shè)。在進(jìn)行超淺埋市政隧道下穿快速路施工管理時(shí)，路堤和橋臺(tái)之間的連接施工要保持一樣的施工進(jìn)度。這樣可以降低施工建設(shè)進(jìn)度不一樣引起的不同密度問(wèn)題的發(fā)生概率，同時(shí)還能防止沉降的發(fā)生。對(duì)于特殊的建設(shè)工地，要保證靜態(tài)預(yù)載符合施工標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 做好超淺埋市政隧道下穿快速路沉降段地基施工

在超淺埋市政隧道下穿快速路施工中，施工人員要根據(jù)實(shí)際的工作環(huán)境，設(shè)計(jì)不一樣的施工措施。當(dāng)路橋在施工過(guò)程中對(duì)厚度很大并且質(zhì)地較軟的路基時(shí)，由于在建造中會(huì)有很多的填充建材，這就造成軟土路基布局發(fā)生側(cè)向的斷裂，對(duì)于基樁造成很大的承載力，在實(shí)際的施工中碰到溝壑區(qū)域時(shí)，這些土壤之間的縫隙是非常大，具有很多的水分，能夠?qū)︷ね林g的土壤進(jìn)行改變。另外，遇到雨季時(shí)，黏土很潮濕，這樣要用石灰土進(jìn)行填埋，并且對(duì)于厚度和壓實(shí)度進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目刂?，避免路橋發(fā)生路基變形下沉。

4.4 制定和落實(shí)超淺埋市政隧道下穿快速路的技術(shù)施工措施

在超淺埋市政隧道下穿快速路的施工中，做好相關(guān)的施工技術(shù)措施，完善好相關(guān)的資料管理工作，在施工中就需要從技術(shù)工藝、設(shè)備器材、作業(yè)流程上做好相關(guān)的沉降防控措施，在后期的工作中嚴(yán)格的按照施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)進(jìn)行施工，做好對(duì)于超淺埋市政隧道下穿快速路施工沉降的分析與管理。

5 總結(jié)

綜上所述，做好對(duì)于超淺埋市政隧道下穿快速路施工沉降的分析與管理工作，對(duì)于我國(guó)市政隧道工程建設(shè)起到非常重要的作用，在施工中要引起相關(guān)人員的重視，做好相關(guān)的工作。