淺埋暗挖法在隧道施工中的應用分析

張 立 毅

(山西汾陽市交通運輸局，山西 汾陽 032200)

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淺埋暗挖法在隧道施工中的應用分析

張 立 毅

(山西汾陽市交通運輸局，山西 汾陽 032200)

基于淺埋暗挖法的基本原理與特點，介紹了淺埋暗挖法應用于隧道施工的規范要求，從小導管超前加固、鋼筋格柵制作安裝、混凝土噴射三個環節，闡述了淺埋暗挖法的應用技術，有利于提高隧道的施工水平。

隧道，淺埋暗挖法，鋼筋格柵，混凝土

隨著城市化進程逐漸加快，隧道施工規模也在不斷擴大，為了解決隧道施工問題，提高隧道施工質量，在我國的隧道施工中已經廣泛應用了淺埋暗挖法。淺埋暗挖法主要在離地表很近的地下層進行暗挖洞室施工，這種噴錨暗挖施工技術和傳統的新奧法相比較，能夠加強對地層的支護，使地層更加牢固。但是在運用淺埋暗挖法進行隧道施工中，必須有效解決這兩個方面的問題：1)在淺埋暗挖隧道時，必須注意隧道圍巖的穩定性。2)在隧道內部施工時，需要嚴格控制地表沉降量的變化。因此，在隧道施工中運用淺埋暗挖法，不僅要進行初期支護，而且在初期支護打牢基礎之后，做好二次襯砌，通過初期支護和二次襯砌，能夠進一步提高圍巖的穩定性，使其更好地承受地震荷載。目前，淺埋暗挖法已經在全國各地隧道施工中得到廣泛應用，并且取得了良好的效果。本文結合實踐應用經驗對淺埋暗挖法在隧道施工中的應用進行了深入分析。

1 淺埋暗挖法的概述

1.1 淺埋暗挖法的基本原理

在隧道施工中運用淺埋暗挖法，能夠很好地加固圍巖，提高圍巖的承載能力。同時，在隧道開挖工程完成之后，必須做好圍巖的支護工作，使圍巖封閉成固定的圓環狀態，從而形成完整的聯合支護體系，這樣能夠防止圍巖荷載過大出現變形的情況。在隧道施工中運用淺埋暗挖法，需要進行復合式襯砌。隧道施工復合式襯砌主要是在圍巖的內外兩層進行襯砌施工，當隧道開挖施工完成之后，需要運用錨噴以及混凝噴射鋼筋籠的方式，加固鋼筋籠。當初期支護穩定之后，可以在隧道內層進行二次襯砌，在內層二次襯砌中一般采用模筑混凝土施工的方式，并且在兩層的襯砌的中間設置一層防水層，起到有效防水的作用。同時，無水地層中，也可以在初次支護完成之后，利用聚合物水泥砂漿來填筑防水層，提高隧道結構的穩定性。

1.2 淺埋暗挖法隧道施工的特點

在隧道施工中應用淺埋暗挖法，會出現埋深較淺的現象。由于隧道施工對周圍地層的破壞性比較強，嚴重影響了周邊環境和交通秩序。所以為了避免隧道地層出現移動變形問題，在隧道施工中必須充分結合工程建設的特點，制定科學、合理的土方開挖方案，做好基坑支護和襯砌工程，而且要及時排水和注漿，嚴格按照標準工序進行淺埋暗挖隧道施工。

2 淺埋暗挖法應用于隧道施工的相關規定

在隧道施工中應用淺埋暗挖法，必須遵循這樣幾種規定：1)運用淺埋暗挖法進行隧道施工，必須貫徹落實“超前管理、規范注漿、開挖速度快、支護能力強、封閉快以及測量精準”的原則；2)在淺埋暗挖施工中，需要架設鋼架網構，噴射混凝土施工，使其作為一次襯砌，起到保護圍巖的作用，并且架設模筑鋼筋混凝土作為二次襯砌，達到二次支護的作用，在兩層襯砌的中間需要利用聚合物水泥砂漿來填筑防水層，起到防水作用；3)在隧道施工中遇到Ⅴ類圍巖，必須提前注射水泥漿，加固圍巖地層，以此來提高圍巖的穩定性，當圍巖的穩定性達到相應標準之后，才能進行土方開挖工程；4)隧道開挖工程必須在無水條件下進行隧道施工，一旦在隧道開挖工程中出現地下水涌流的情況，必須充分考察地質特點，做好引流排水工程；5)隧道開挖需要控制為輪廓圓的形態，這樣才能降低對隧道圍巖的破壞；6)在初期襯砌支護施工完成之后，必須等到工程完全穩定，才能進行二次襯砌和防水層施工；7)隧道開挖之前的準備工作至關重要，其中包括對現場施工環境的勘察，研究施工規模和施工技術，選擇應用施工材料和施工設備，確定施工設計方案。

3 淺埋暗挖法在隧道施工中的應用

3.1 小導管超前加固

在隧道施工中應用淺埋暗挖法，首先需要利用小導管進行超前加固。選擇應用的小導管直徑控制在32 mm，長度為2.25 cm，并且需要把小導管的前端處理成錐形，這樣才能讓錐形小導管更好地進入地層。在通常情況下，注漿管之間的距離控制在30 cm，鉆孔的外傾向角為5°～8°。在小導管前端的1.8 m位置需要呈現梅花狀鉆孔，這些鉆孔之間的距離為15 cm左右，鉆孔的直徑為8 mm。通過運用風鎬把小導管灌入土層中，小導管灌注使用的漿液成分主要為水玻璃漿液，在注漿時必須充分考慮土體條件，根據土體情況調配漿液凝膠速率以及膠液強度，這樣才能達到支護的作用。漿液的配制需要在施工現場使用時調配，調配完成之后及時應用，不能在中途停放。在漿液注射時的壓力為0.3 Pa左右，一般使用牛角注漿器來注射漿液。注漿管每次只能注射100 mL～150 mL。在實際施工過程中，在隧道開挖的兩個循環過程中需要進行注漿操作。當土層中含有地下水時，必須每個循環注射一次漿液。

3.2 制作和安裝鋼筋格柵

在運用淺埋暗挖法進行隧道施工中，鋼筋網柵的質量影響著隧道工程整體質量。首先把鋼筋原料制作成相應的設計形狀，然后按照設計圖紙的相關規范把鋼筋原料進行焊接，使其形成鋼筋格柵骨架，在每一段鋼筋骨架之間需要運用角鋼螺栓連接固定起來，當鋼筋格柵拼裝合格之后，才能運送到施工現場，使其組裝成工程所需的格柵結構。在制作和安裝鋼筋格柵時，必須遵循這樣幾點質量準則：1)必須確保下料尺寸精確無誤，鋼筋彎制之后使弧形保持圓順；2)在焊接鋼筋格柵時，必須嚴格按照設計圖紙的規范進行焊接施工，避免格柵焊接位置出現裂縫和夾渣的現象，焊接位置需要緊密無縫，在焊接完成之后需要把焊渣清除；3)在連接鋼筋板孔眼時，需要確保連接位置準確，使螺栓可以上緊板眼；4)在實驗拼裝鋼筋格柵時，必須確保鋼筋格柵平整，不能出現扭曲的情況；5)在安裝鋼筋格柵時，需要沿著隧道軸線垂直的平面架設鋼筋格柵，軸線垂直的線路誤差不能超過30 mm，垂直度也要控制在較小的范圍內；6)在鋼架格柵安裝完成之后，需要把縱向連接筋和前一榀格柵之間焊接起來，并且布置網片，使鋼筋格柵形成網格狀。

3.3 噴射混凝土施工

在鋼筋格柵安裝完成之后，進行混凝土噴射施工，噴射混凝土之前，需要規范化配制原材料，原材料一般為水泥、砂土、外摻料、石子以及外添加劑，按照標準比例來配制施工材料，使其形成混合材料。在混凝土噴射施工之前，需要嚴格檢查噴射機噴頭的情況，及時清理噴面，在噴射過程中，噴頭需要和受噴面保持垂直狀態，及時調整水量，防止混合材料出現滑移流淌的現象。在噴射時需要從下到上進行，采用分層噴射的方式，每層噴射完成之后，需要等到完全凝固之后才能噴射下一層。

4 結語

淺埋暗挖法在隧道施工中的應用，能夠提高隧道施工質量。在實際應用中，必須結合現場的實際情況做好襯砌施工，嚴格控制施工步驟，不斷完善施工技術水平。

[1] 姜延軍.淺埋暗挖法隧道穿越房屋沉降控制應用分析[J].工程技術(文摘版),2016(11):252.

[2] 周運剛.淺埋暗挖法施工技術在地鐵隧道施工中的應用[J].商品與質量,2016(15)：101-102.

Analysis on the application of shallow-embedded excavation method in tunnel construction

Zhang Liyi

(ShanxiFenyangBureauofTrafficTransportation,Fenyang032200,China)

Based on basic principles and features of shallow-embedded excavation method, the paper introduces application demands of shallow-embedded excavation method in tunnel construction, and illustrates the application technology of shallow-embedded excavation method from three aspects of small-tube advanced reinforcement, steel grid fabrication installation and concrete spraying, which will be good for improving the tunnel construction level.

tunnel, shallow-embedded excavation method, steel grid, concrete

1009-6825(2017)11-0185-02

2017-02-06

張立毅(1971- )，男，工程師

U455

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