關(guān)于淺埋暗挖地鐵隧道施工技術(shù)與風險探討

程蓉

（北京市政建設(shè)集團有限責任公司， 北京 100048）

地鐵作為城市公共交通中的重要一部分， 其在建設(shè)施工過程中受到城市地質(zhì)條件以及周邊環(huán)境因素的影響， 需要采取的施工技術(shù)也各不相同。 而淺埋暗挖技術(shù)作為地鐵隧道施工過程中最為常見的施工技術(shù)之一， 其在運用過程中很少會對周圍環(huán)境造成較大的影響， 可以有效保障地鐵施工期間城市的正常運行， 因此， 在當前的地鐵建設(shè)中越來越受重視。 但其在實際的運用過程中存在的施工風險， 因此， 相關(guān)研究人員應當加強研究深度， 提高我國地鐵建設(shè)工作的整體效率與質(zhì)量。

1 淺埋暗挖技術(shù)

1.1 淺埋暗挖技術(shù)簡述

淺埋暗挖作為我國遞減建設(shè)施工過程中最為常見的集中施工方法之一， 在實際應用過程中， 往往具有較強的實用性。 并且運用淺埋暗挖技術(shù)后， 還可以有效保障地鐵建設(shè)施工的整體質(zhì)量。 在面對一些土質(zhì)較為疏松的施工環(huán)境， 一些其他的施工方法可能很難起到較好的效果， 而運用了淺埋暗挖技術(shù)后， 就可以對松軟土質(zhì)的施工環(huán)境進行較好的控制， 并將地鐵隧道的埋深控制到一定的標準范圍內(nèi)。 此外， 其他一些施工技術(shù)在進行地鐵隧道的施工過程中， 都不可避免的會對隧道上方的地面公共交通造成一定影響， 而運用了淺埋暗挖技術(shù)后， 不僅不會對地面交通造成較大影響， 對周圍居民的生活環(huán)境造成的影響也較小， 從而使得地鐵隧道的施工效率更高。 圖1 是地鐵隧道淺埋暗挖技術(shù)的施工流程圖。

圖1 地鐵隧道淺埋暗挖技術(shù)施工流程圖

1.2 淺埋暗挖技術(shù)的特點

較其他的地鐵隧道施工技術(shù)相比， 淺埋暗挖技術(shù)運用在地鐵隧道施工中的最為顯著的一個特點是就是可以在挖掘隧道的同時完成混凝土的澆筑工作， 并且還能夠?qū)⒌罔F隧道的埋深控制在一定數(shù)值范圍內(nèi)。 另外， 運用其它施工技術(shù)是可能會對隧道地面表層造成較大影響， 而運用淺埋暗挖技術(shù)則對表層的影響較小。 但需要注意的是， 淺埋暗挖技術(shù)在實際的運用過程中不可避免的會導致地層表面出現(xiàn)一定程度的移動， 對于這個問題， 在施工過程中相關(guān)人員一定要進行嚴格把控， 要充分控制住施工過程中灌漿、 支護以及排水等方面的具體施工情況， 使其滿足整體地鐵隧道施工的具體要求。 淺埋暗挖技術(shù)主要過程是先對地鐵隧道所處位置的土層進行相應的挖掘工作， 隨后利用相關(guān)技術(shù)手段對挖掘過后的圍巖以及土層表面進行有效支護， 這樣的施工方法可以有效避免地鐵隧道在施工過程中產(chǎn)生較為嚴重塌陷問題， 因此， 其在當前城市地鐵隧道施工過程中較為受到重視。 與其他施工方法相比， 淺埋暗挖技術(shù)再試試過程中可以對施工的具體情況一質(zhì)量進行較為準確的監(jiān)測， 確保地鐵隧道施工的平穩(wěn)推進。 在當前這個信息技術(shù)不斷發(fā)展的社會， 還可以將信息技術(shù)與淺埋暗挖技術(shù)相結(jié)合， 通過搭載各種信息化設(shè)備， 實現(xiàn)對地鐵隧道施工的數(shù)據(jù)以及施工情況的全面監(jiān)控， 對于一些施工過程中存在的異樣數(shù)及時發(fā)現(xiàn)并找出原因， 從而確保地鐵隧道施工的平穩(wěn)推進。 支護作為淺埋暗挖技術(shù)中的一項重要施工環(huán)節(jié)， 其施工的質(zhì)量嚴重影響到地鐵隧道施工的整體質(zhì)量， 因此， 工作人員不僅要對支護環(huán)節(jié)保持足夠重視， 還要盡量選擇一些質(zhì)量較高的材料進行支護工作， 提高地鐵隧道的整體強度， 盡可能避免坍塌等問題的出現(xiàn)。

隨著淺埋暗挖技術(shù)的不斷完善， 越來越多城市的地鐵建設(shè)中運用了淺埋暗挖技術(shù)， 如北京、 南京、 成都等， 使得城市的公共建設(shè)交通更加完善。

2 地鐵隧道施工中淺埋暗挖技術(shù)應用現(xiàn)狀

2.1 支護工作環(huán)節(jié)

確定運用淺埋暗挖技術(shù)后， 在實際施工前， 相關(guān)工作人員應首先對隧道的施工環(huán)境中圍巖的實際情況進行細致的觀察與分析， 并根據(jù)施工環(huán)境中的實際情況， 選擇適當?shù)臏\埋暗挖施工方法開展實際的施工工作。 淺埋暗挖技術(shù)知識以誒些同種類型的施工方法的總稱， 細分的話其中還包含了較為常見的臺階法、 CD法以及CRD法等施工方法。 其次， 支護環(huán)節(jié)作為淺埋暗挖技術(shù)中的重要施工環(huán)節(jié)， 想要為后續(xù)的地鐵隧道挖掘工作打下良好的基礎(chǔ)， 提高后續(xù)施工工作的效率， 就一定要保證支護工作的施工質(zhì)量工作人員在進行支護工作時要注意保證施工環(huán)境的密封程度。 在施工過程中盡可能多使用超前注漿的施工方法（噴射混凝土工藝流程見圖2）， 從而使施工環(huán)境中圍巖的穩(wěn)定性能與抗壓力水平都得到大幅度提升。 淺埋暗挖技術(shù)中超前注漿主要有兩種注漿方法， 一種是單純的水泥注漿， 另一種是水泥玻璃雙漿注漿， 想要進行后素的施工操作就首先要保證支護工作已經(jīng)完后曾并達到了要求的施工效果。 此外， 進行襯砌工作時， 加盡可能極快施工的速度與效率， 使施工環(huán)境盡可能快的形成封閉環(huán)， 從而提高后續(xù)地鐵隧道施工工作的安全性。并且， 在知乎環(huán)節(jié)中， 要充分考慮到施工環(huán)境中各種地理環(huán)境所導致的一些問題， 例如地下水、 流沙等自然因素產(chǎn)生的問題。 提高地鐵隧道施工的整體質(zhì)量。

圖2 噴射混凝土工藝流程

2.2 初次支襯回填注漿

受一些因素影響， 在初次支護環(huán)節(jié)以及施工環(huán)境的土體中可能會存在空洞的情況， 而這些空洞情況的存在極容易導致施工過程中出現(xiàn)坍塌的情況， 同時還會使?jié)仓玫幕炷脸霈F(xiàn)收縮情況， 這樣不僅會使混凝土的密度受到影響， 還可能導致混凝土裂縫等施工隱患的存在。 因此， 在曾氏施工前， 要先將鋼管預埋在施工的指定區(qū)域中， 隨后根據(jù)施工環(huán)境的個方面因素綜合考慮， 選擇合適的施工方法并進行適當調(diào)整。在結(jié)束成環(huán)施工的工作后， 應當采取背后填漿的手段來保證施工的質(zhì)量。 這昂才能使地鐵隧道的整體結(jié)構(gòu)密度變得更高。 在回填注漿的施工過程中， 應當盡量采取交互施工以及間歇式的施工手法， 盡量防止連續(xù)施工情況的發(fā)生。 這樣才能使工程的整體施工效果更高。

2.3 隧道二襯施工技術(shù)

在進行該部門的施工工作前， 應當制定出相應的施工模板， 隨后根據(jù)制定出的模板進行實際的施工操作， 這樣才能使地鐵隧道的整體施工質(zhì)量得到保障。模板的各項數(shù)據(jù)都要根據(jù)隧道項目的整體設(shè)計方案進行設(shè)定。 在施工過程中， 還要運用一些相關(guān)的施工方法解決施工過程中存在的一些問題。 作為地鐵隧道施工過程中的一項重要施工內(nèi)容， 防水始終是施工過程中需要重點關(guān)注的一個問題。 對此， 施工單位應當更加重視施工過程中的防水問題， 嚴格做好中間防水層的施工， 通過相應的施工方法提高隧道項目的防水性能。 支襯施工就是一種能夠有效提高隧道防水效果的施工方法， 其在是剛過程中大多是選擇無紡布作為水流的緩沖層， 從而實現(xiàn)地鐵隧道項目施工的具體要求。 某地鐵隧道二襯施工成品見圖3。

圖3 某地鐵隧道二襯施工成品

3 淺埋暗挖地鐵隧道施工技術(shù)的風險與控制

3.1 施工工程的地質(zhì)條件導致的施工風險

在運用淺埋暗挖技術(shù)進行地鐵隧道的施工過程中， 施工環(huán)境的地質(zhì)條件是能夠引發(fā)施工風險的重要原因， 因此， 工作人員應當采取適當?shù)拇胧Φ刭|(zhì)條件導致的施工風險加以控制

首先， 在正式施工前， 施工單位就應當采取適當?shù)姆椒▽κ┕きh(huán)境進行考察， 其中重點是對施工環(huán)境的地理條件進行檢測， 根據(jù)得出的數(shù)據(jù)進行綜合分析， 提前預設(shè)好可能遇見的施工風險， 摒棄出相應的解決措施。， 例如提前購進一批緊急施工時需要用到的施工材料以及一些可能運用到的安全防護裝備， 從而在施工過程中遇到施工風險能夠及時愛去適當?shù)姆椒ㄟM行應對

其次， 在施工過程中， 應對施工環(huán)境中的各個部分進行嚴格監(jiān)控， 尤其是一些容易發(fā)生施工事故的部分， 例如圍巖和初期支護的位置。 同時要保證監(jiān)測工作的實時性， 要做到及時發(fā)現(xiàn)異常情況并盡快選擇應對措施， 若發(fā)生較大的施工事故時， 首先要做的就是對施工現(xiàn)場的工作人員發(fā)出撤離的相關(guān)指令。 對于一些地質(zhì)條件較為危險的施工環(huán)境例如流沙環(huán)境等， 一定要先做好相應的支護工作在進行相應的施工操作，在挖掘工作完成后立即實施封閉工作， 在發(fā)現(xiàn)裂縫后一定要在第一時間進行裂縫的填補操作， 避免因流沙溢出從而導致裂縫問題愈演愈烈。

3.2 水文條件導致的施工風險

與地質(zhì)條件相似， 水文條件也是地鐵隧道最為常見的導致施工事故發(fā)生的因素之一。 隧道工程中水災的發(fā)生原因歸根結(jié)底還是隧道的施工工作改變了施工環(huán)境周圍地質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化， 當施工環(huán)境周圍的地質(zhì)條件發(fā)生改變后， 就為周圍的水體提供了流動的路徑，從而引發(fā)水流的滲漏， 若施工單位的防水措施未做到位， 一旦發(fā)生水災， 將為地鐵隧道的施工造成極大的麻煩。 而想要有效有效控制水災的發(fā)生， 首先要做的就是對施工環(huán)境周圍的巖體及水體分布進行精準的探測， 根據(jù)施工環(huán)境的實際情況， 選擇合理的探測點，并采用較為精準的探測儀器實施相應的工作， 隨后根據(jù)探測結(jié)果對施工規(guī)劃進行科學合理的調(diào)整。 其次，對于施工過程中運用的施工材料也要進行較為嚴謹?shù)臋z測， 確保材料的質(zhì)量符合國家規(guī)定的材料要求。 同時， 在施工過程中， 對施工過程中的各項參數(shù)進行嚴格的把控， 避免施工過度導致周圍巖體出現(xiàn)松動從而導致的水害。 在施工過程中若產(chǎn)生的水災情況并不嚴重切不影響正常的施工， 可以采取抽水排水的方法進行處理， 若較為嚴重， 無法輕易控制， 則應立即采取注漿的方式處理水災。

3.3 臨近地面區(qū)域的施工風險

在離近地面區(qū)域， 首先要做好地層的加固工作，并且要對隧道施工環(huán)境的實際地質(zhì)條件做好考察， 選擇適當?shù)姆雷o措施。 并且在似鐵隧道的挖掘過程中，又是不可避免的會遇到周圍有建筑物存在的情況， 這時施工單位就要做好相應的強度提升工作， 盡可能加強建筑物的承載能力， 將其對地鐵隧道施工的不良影響盡可能降低。

其次， 在進行臨近地面區(qū)域隧道的挖掘施工時，可以將整體的施工工作進行劃分， 選擇分段式的施工方法進行實際施工， 并注意提高挖掘工作的針對性。比如在接近地面的區(qū)域進行施工時， 可以選擇先進行距離建筑物較遠的一側(cè)的隧道挖掘工作， 隨后再進行另一側(cè)的挖掘工作， 同在在鉆孔時在允許的范圍內(nèi)盡量降低鉆孔的深度， 減少炸藥的使用量， 避免因為施工而對周圍建筑造成較大的影響。

對于一些采用短進尺技術(shù)進行施工的區(qū)域， 在整體施工過程中要加強對循環(huán)進尺的限制程度， 在規(guī)劃炮孔位置時， 因盡可能選擇線形的布置手法， 同時采取適當?shù)氖侄翁岣吲芡ǖ亩氯潭龋?對于一些靠近建筑物的區(qū)域， 還可通過設(shè)置減震孔的方式降低施工中爆破所產(chǎn)生的影響。

同時， 在開挖工作完成后， 要及時采取適當?shù)氖侄螌﹂_挖面進行支護加固操作， 最大可能降低圍巖展示在外的時間， 避免圍巖受到施工環(huán)境中各種因素的影響而產(chǎn)生的大范圍變形等情況， 盡最大可能保障隧道周圍建筑物不受影響。 在支護加固工作結(jié)束后， 要盡快完成仰拱混凝土灌注操作， 提高隧道施工中支護結(jié)構(gòu)的完整性， 從而使隧道的支護結(jié)構(gòu)變得更加穩(wěn)定。

3.4 隧道的安全施工風險

在進行實際的施工前， 首先要做好施工環(huán)境的整體檢測工作， 例如隧道所處環(huán)境的的圍巖硬度、 穩(wěn)定性等， 同時要檢測施工環(huán)境中是否存在著危險施工地質(zhì)條件， 例如是否存在較為輸送的圍巖， 是存在其他工作層的廢棄材料， 對于這些較為危險的施工地質(zhì)條件提前設(shè)計好相應的應對措施， 避免在后續(xù)的施工過程中這些危險地質(zhì)條件突然失控造成嚴重的施工安全事故。 在施工過程中要做好各項數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測工作， 例如隧道中各個結(jié)構(gòu)的形狀參數(shù)是否發(fā)生變化、地表沉降的數(shù)據(jù)是否存在異常等。 對于施工過程中的爆破操作， 應控制好炸藥的量， 避免相關(guān)爆破操作做對周遭環(huán)境造成較大的影響。 在施工過程中往往會存在一些專業(yè)性較強的操作， 對于這協(xié)工作， 施工單位應當確保工作人員的專業(yè)技術(shù)水平， 爭取做到持證上崗， 避免安全隱患的存在。

4 結(jié)語

淺埋暗挖地鐵隧道施工技術(shù)作為當前我國地鐵建設(shè)工作中較為重要的施工技術(shù)之一， 相關(guān)的施工單位在實際的運用過程中應當結(jié)合自身施工的實際情況，對施工技術(shù)進行適當?shù)恼{(diào)整， 同時明確施工過程中存在的各種風險并加強控制， 可借鑒我國一些優(yōu)秀施工案例提高自身的施工效率， 提高我國地鐵建設(shè)工作的水平。