淺談地鐵礦山法區(qū)間淺埋暗挖施工工藝

馬鵬強(qiáng)

中國水利水電第十四工程局有限公司 云南昆明 650041

在淺埋暗挖隧道中，地層變形的分析與控制一直是工程界研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)，相比隧道的穩(wěn)定性分析，地層變形的研究更為復(fù)雜。隧道開挖過程中，影響地層變形的因素很多，主要包括地質(zhì)條件、水文條件、隧道埋深及跨度、開挖方法、支護(hù)方式、施工管理水平等。由于影響地層變形的因素眾多，因此，很難對(duì)地層變形進(jìn)行精確的計(jì)算。

1 淺埋暗挖隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理中存在的主要問題

（1）各項(xiàng)工程的實(shí)際環(huán)境存在差異，對(duì)應(yīng)的淺埋暗挖法也有所不同，該方法并未形成一套標(biāo)準(zhǔn)的施工工藝，在施工過程中需要以工程實(shí)際情況為基準(zhǔn)而做進(jìn)一步分析，然而多數(shù)工程并未做到真正意義上的因地制宜原則，無論是所制定的方案還是工藝等都無法與工程實(shí)際狀況相適應(yīng)，如本文提到的砂卵地質(zhì)層或者夾砂層暗挖隧道，在遇到下穿河道、管線密集區(qū)、城市主干道等，會(huì)增加極大的安全風(fēng)險(xiǎn)[1]。

（2）施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理體系在運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)各類型問題，盡管以國家規(guī)范為指導(dǎo)形成了相應(yīng)的安全管理體系，但在實(shí)際施工中并未依據(jù)特定的要求而展開，安全管理體系浮于表面，各項(xiàng)管理工作均未落實(shí)到位。

2 淺埋暗挖隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理要點(diǎn)

2.1 施工準(zhǔn)備期的安全風(fēng)險(xiǎn)管理要點(diǎn)

為給淺埋暗挖施工創(chuàng)造良好的條件，使其能夠持續(xù)性地開展下去，需要在工程前期對(duì)所在區(qū)域的地質(zhì)情況、結(jié)構(gòu)斷面、開發(fā)方法等進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上形成處理預(yù)案，明確可行的施工程序。在施工準(zhǔn)備階段，需要高度重視安全風(fēng)險(xiǎn)管理，具體涉及如下3點(diǎn)內(nèi)容：①明確工程施工風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)設(shè)計(jì)文件進(jìn)行深度的解讀，分析工程整體地質(zhì)情況，確定超前支護(hù)的等各項(xiàng)作業(yè)所對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)；②明確可行的地層加固以及超前支護(hù)工藝方法，在此過程中需要考慮到施工過程中引發(fā)的地層擾動(dòng)、施工污染、管線破損、河道滲水等問題；③對(duì)降水工藝進(jìn)行分析，提出可行的降水方案，主要涉及因降水施工而引發(fā)的地面沉降、降水不夠徹底或者是滲漏水等問題，這些都是需要重點(diǎn)評(píng)估的對(duì)象，工程人員也需要在此基礎(chǔ)上采取針對(duì)性管理措施。

2.2 隧道開挖

淺埋暗挖隧道施工必須遵循“管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)”的十八字方針。在隧道開挖前做好超前預(yù)支護(hù)及超前預(yù)注漿，對(duì)隧道拱頂進(jìn)行有效預(yù)支護(hù)，以減少隧道開挖中圍巖掉塊現(xiàn)象。由于淺埋暗挖隧道周圍地層的復(fù)雜性和不穩(wěn)定性，在施工中應(yīng)根據(jù)工作條件、隧道圍巖結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、周圍建筑物環(huán)境要求，確定合適的開挖方法、支護(hù)方式、地層加固等形式。一般來說，穩(wěn)定巖層可采用全斷面或半斷面；土層及不穩(wěn)定巖層一般采用短臺(tái)階法分上、下臺(tái)階施工；不穩(wěn)定土層采用環(huán)形預(yù)留核心土法施工[2]。對(duì)于施工難度大、變形控制要求高、斷面跨度較大的隧道施工，可根據(jù)情況選擇采用CD法或CRD法施工。CD開挖法施工安全，施工難度小，技術(shù)難度高，地表沉降普遍，施工速度適中，造價(jià)適中，適用于地質(zhì)條件較差、安全要求較高的隧道施工；CRD開挖法施工安全，施工難度小，技術(shù)難度大，地表沉降小，施工速度快，適用于地質(zhì)條件差、跨度大、安全要求高的隧道施工。淺埋暗挖隧道施工必須嚴(yán)格控制好開挖掘進(jìn)進(jìn)尺，開挖成型后對(duì)圍巖進(jìn)行速噴混凝土封閉，減少圍巖暴露時(shí)間，避免圍巖風(fēng)化穩(wěn)定性降低；并盡快完成初期支護(hù)仰拱封閉成環(huán)，承受荷載。隧道施工中的所有工序都應(yīng)盡量不干擾圍巖結(jié)構(gòu)。

2.3 二襯施工

城市淺埋隧道施工為控制隧道變形或地表沉、確保施工安全，二襯仰拱要緊跟初期支護(hù)，盡早提前施作二襯承受荷載。而在二襯施工時(shí)大多數(shù)隧道圍巖變形尚未趨于穩(wěn)定，這樣就可能使得后續(xù)圍巖繼續(xù)收斂變形導(dǎo)致二襯結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。對(duì)此，施工中可采用跳打法澆筑，即在保證安全步距的前提下，施工一段二襯拱墻結(jié)構(gòu)后（一般1～2段臺(tái)車長(zhǎng)度），中間間隔一段拱墻暫不施工，在前方施工一段拱墻，使得圍巖在保證安全前提下繼續(xù)變形趨于穩(wěn)定。二襯施工前必須對(duì)初支斷面進(jìn)行檢查，并預(yù)留充足的變形值，確保隧道凈空滿足要求。同時(shí)二襯施工前必須確保防水層施工質(zhì)量效果，以免后期隧道漏水而大面積進(jìn)行堵漏施工。

2.4 初期支護(hù)

格柵鋼架主筋4f28@500，規(guī)格270×220；鋼筋網(wǎng)為雙層f8@150×150，縱向連接鋼筋為f22@1m；拱架鎖腳錨管采用f42×3.5、L=2m鋼管；噴射混凝土為C25、S6，厚350mm；臨時(shí)中隔墻及臨時(shí)仰拱采用22b工字鋼，噴射20cm厚C25混凝土。主要監(jiān)理要點(diǎn)包括：①檢驗(yàn)格柵、縱向聯(lián)結(jié)筋、鋼筋網(wǎng)所用材料及連接配件的種類、型號(hào)、規(guī)格是否符合設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)禁使用不符合要求的材料；②要求施工單位在格柵加工前充分考慮合理的測(cè)量誤差、施工誤差、變形等因素，根據(jù)通道的功能和自身的施工技術(shù)能力，給予適當(dāng)外放，確定加工尺寸；③格柵第1榀制作好后進(jìn)行試拼，經(jīng)施工單位自檢，監(jiān)理驗(yàn)收后方可進(jìn)行批量生產(chǎn)；④對(duì)加工的格柵，監(jiān)理人員應(yīng)分批進(jìn)行檢查驗(yàn)收，格柵架立后監(jiān)理人員要嚴(yán)格進(jìn)行安裝和連接質(zhì)量的隱蔽檢查，必須符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求[3]。

噴射混凝土施工的主要監(jiān)理要點(diǎn)包括：①嚴(yán)格控制混凝土的材料和配比。材料檢驗(yàn)合格后方可施用，混凝土配合比要通過試驗(yàn)確定；②受噴面不得有滴水、淋水現(xiàn)象，否則必須先進(jìn)行止水；③鋼筋網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸、布置位置要符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，并搭接綁扎牢固；④噴射作業(yè)要分層、分段、分片自下而上進(jìn)行，噴頭與受噴面垂直，一次噴射厚度以不滑移、墜落為準(zhǔn)，待前一層混凝土終凝后進(jìn)行后一層噴射，若終凝超過1h則受噴面應(yīng)用水、風(fēng)清洗；⑤對(duì)噴射混凝土的回彈料及時(shí)清除，嚴(yán)禁將其堆積于噴射混凝土內(nèi)；⑥重視養(yǎng)護(hù)，混凝土終凝后2h進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)；⑦噴射厚度符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，噴射前設(shè)置厚度標(biāo)志，混凝土面要基本平整、圓順；⑧做好噴射混凝土強(qiáng)度檢查。

3 結(jié)語

在淺埋暗挖法施工過程中，監(jiān)理人員應(yīng)牢固把握該法的核心技術(shù)，即管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)。要求施工單位嚴(yán)格按照審核通過的方案進(jìn)行施工，做好通道內(nèi)和地面的監(jiān)測(cè)工作，按照應(yīng)急救援預(yù)案準(zhǔn)備好物資，就能順利安全地按期竣工，給社會(huì)交出一個(gè)優(yōu)良的工程。