淺談暗挖施工技術(shù)初探

詹寶峰

中鐵九局集團有限公司

淺談暗挖施工技術(shù)初探

詹寶峰

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目前越來越多的城市已經(jīng)開通地鐵，地鐵逐漸成為人們平常出行的主要交通工具，地鐵在未來的發(fā)展前景也被廣泛看好。現(xiàn)階段在地鐵施工過程中應(yīng)用的暗挖法技術(shù)可行性非常強，實施起來也比較高效便捷，施工安全性也非常高。

地鐵；暗挖；施工技術(shù)

1 暗挖法特點

1.1 圍巖變形誘發(fā)地表變形

通常來說，淺埋隧道離地表比較近，覆蓋層不是很厚，一般情況下，應(yīng)用暗挖法進行地鐵施工很大程度會間接對地表造成影響。為了避免地表建筑物和地下線路、管道等不受影響，暗挖法施工時必須保證地表和地面下部不出現(xiàn)下沉和變形現(xiàn)象。在涉及變形情況方面，不但要重視隧道開挖時可能出現(xiàn)圍巖下沉變形，也要盯防支護結(jié)構(gòu)是否已經(jīng)柔軟變形，還要注意施工期間基礎(chǔ)下沉引起構(gòu)架整體發(fā)生偏移。

1.2 地層性質(zhì)優(yōu)化或者剛性支護結(jié)構(gòu)

地鐵隧道在應(yīng)用淺埋暗挖法進行施工時，必須要提前將支護過程安排好，在支護剛度上盡量取最大值，這個程序?qū)τ诘乇砻婧偷叵聦酉鲁劣泻芎玫囊种谱饔谩８鶕?jù)實地研究調(diào)查，選擇合適的開挖支護措施和工藝方案后，采取提前支護措施和間斷地圍巖優(yōu)化手段也是非常必要，這樣一來將很難出現(xiàn)底層下沉變形的情況。

1.3 發(fā)揮試驗段的示范作用

由于不同區(qū)域及不同隧道在不同地段施工的地質(zhì)結(jié)構(gòu)有很大的不確定性，所以一般來說，要選擇一段作為示范段，選擇該示范段的前提是這一段在地質(zhì)特性上有普遍性，在確定結(jié)構(gòu)編織、實施方案、實驗程序和測量安排等相關(guān)工作后，將示范段施工日期提前。施工過程中可能出現(xiàn)一些情況，如地下層下沉變形、地表面下沉或者支護架發(fā)生位移等，這時可以對這些現(xiàn)象與地表的連帶作用進行勘測、測量與評判。對示范段中所獲得的有關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)進行必要的逆向分析，這樣可以得到更加貼近實際的圍巖應(yīng)力數(shù)據(jù)，技術(shù)人員通過這些應(yīng)力數(shù)據(jù)可以精準(zhǔn)地做出力學(xué)分析核算。之后對示范段的施工進行評估總結(jié)，吸取相關(guān)經(jīng)驗教訓(xùn)，為之后其他地段的施工提供借鑒。

2 暗挖施工技術(shù)在地鐵車站中的應(yīng)用

2.1 全斷面帷幕注漿施工

圍巖較好的適合采用全斷面法，為了盡量避免對地層的擾動次數(shù)，在采取局部注漿成孔保證地層加固后，隨之就需要把注漿管安裝，隨后馬上進行第二次封閉工作面，封閉完工作面后再次注漿，為了有效控制注漿過程中出現(xiàn)隆起、裂紋，要對工作面進行封閉處理。由于全斷面開挖法最大的優(yōu)勢是具有足夠大的作業(yè)空間，這就表明在施工時可以使用機械設(shè)備作業(yè)，使用機械化作業(yè)可以有效提高施工速度，節(jié)省施工時間，降低工程成本投資。

2.2 隧道開挖支護施工

隧道按照“新奧法”原理組織施工，并根據(jù)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和不同圍巖級別及周邊環(huán)境選擇相應(yīng)施工工法，按全標(biāo)段重點控制工期點，合理劃分作業(yè)段，科學(xué)統(tǒng)籌，采取平行流水作業(yè)法施工。隧道初期支護緊跟開挖及時施作，錨噴支護采用超前小導(dǎo)管和中空錨桿配合掛網(wǎng)噴砼施工；錨桿鉆孔完畢后，要先進行清孔、注漿，再人工安裝錨桿。

2.3 大管棚技術(shù)

地鐵施工周圍環(huán)境相當(dāng)復(fù)雜，上有建筑物，下有網(wǎng)線、管道等，種種因素的存在影響了暗挖施工的進程和效果，所以，對附近建筑提供保護就可以應(yīng)用大管棚超前支護法來進行，這種方法還可以防止地表下沉。結(jié)合我國目前暗挖法地鐵施工的實際情況，大管棚超前支護法一般采用的是直徑150米的長管棚，這種規(guī)格的長管棚已經(jīng)在施工中取得了一定的效果，但是為了更好地服務(wù)于地鐵施工建設(shè)，今后長管棚力求向直徑60米左右發(fā)展，實施起來高效便捷，難度也降低，節(jié)約了大量人力物力財力，效果卻絲毫不減。

3 暗挖施工質(zhì)量控制

3.1 洞口段施工的質(zhì)量控制

在隧道施工的過程中，洞口地段圍巖較為破碎、地質(zhì)條件比較差，應(yīng)該遵循盡可能的減輕對巖體擾動的原則，以此提高洞口地段仰坡和巖體的穩(wěn)固性。入洞施工時應(yīng)遵循“短進尺，小循環(huán)，早錨噴，強支護，快封閉”原則，實時操作洞門和排水系統(tǒng)。選用超短臺階或短臺階施工，先施工上臺階，但凡能通過十字鎬和風(fēng)鎬完成人工施工的情況下，不爆破；需要爆破時，可以由隧道中心掏槽進行分段起爆，嚴(yán)格的掌控藥量，同時使用人工風(fēng)鎬修邊，控制超欠挖，減輕對圍巖的干擾。及時實行初期支護，初噴混凝土一層，再打系統(tǒng)錨桿并且架設(shè)鋼格柵和掛鋼筋網(wǎng)，最后噴射混凝土到設(shè)計的厚度。在施工過程中應(yīng)監(jiān)控圍巖變形量和變形速率，量測的項目包含拱頂下沉、拱頂?shù)乇硐鲁梁退轿灰剖諗浚l(fā)覺異常時及時改變施工工藝并且采取相應(yīng)的措施。

3.2 開挖斷面規(guī)整程度控制

巖體暗挖施工時要根據(jù)圍巖的類型選用適當(dāng)?shù)臄嗝骈_挖方式。在斷面開挖時，會出現(xiàn)支護和開挖相互干擾的情況，要留意改善施工管理和組織，嚴(yán)格遵守“短進尺，弱爆破”原則，減輕對已施工的支護和圍巖的干擾。與此同時按照設(shè)計和施工的規(guī)范要求對拱頂下沉值、水平收斂值進行嚴(yán)格監(jiān)測，并把測量結(jié)果及時的反饋以指導(dǎo)施工。特別是對不良地質(zhì)地段，在開挖前一定要用超前小導(dǎo)坑、地質(zhì)雷達等做好地質(zhì)的預(yù)測工作，與此同時也要做好預(yù)支護、預(yù)加固等措施。

3.3 斷面尺寸及超欠挖控制

隧道的開挖斷面的大小要吻合設(shè)計的要求，在圍巖壓力比較大并且圍巖比較軟的狀況下，圍巖的變形比較大，應(yīng)依據(jù)計算和實測施工的數(shù)據(jù)預(yù)留支撐沉落量和變形量，避免出現(xiàn)凈空不足的現(xiàn)象。需要強調(diào)的是，隧道開挖質(zhì)量檢測不是僅僅對某一個斷面實行檢驗評價，而是在某一段內(nèi)連續(xù)的測量若干個等距離的斷面，并對所有的實測數(shù)據(jù)進行綜合的計算分析，最終才能得到這段的開挖質(zhì)量檢測結(jié)果。

結(jié)束語

地鐵建設(shè)過程中由于受到場地條件、征地拆遷、管線遷改等因素的影響，暗挖施工已然是非常重要且行之有效的一種施工手段。通過采取暗挖隧道施工技術(shù)，能夠大大地減少工程工期，減少對周邊環(huán)境的干擾，帶來非常可觀的經(jīng)濟和社會效益；該項施工技術(shù)已成熟用于地鐵車站、隧道及其聯(lián)絡(luò)通道等各個部位的施工。本文首先對暗挖法的特點進行了介紹，然后對暗挖施工技術(shù)在地鐵車站中的應(yīng)用進行了分析，最后提出了質(zhì)量控制的措施。

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