市政工程隧道施工中淺埋暗挖技術(shù)的應(yīng)用

劉卿++毛宗東++李龍杰

摘 要：市政工程建設(shè)取得突出的進(jìn)步，對(duì)隧道施工有了嚴(yán)格的要求。施工階段應(yīng)用到淺埋暗挖技術(shù)，該技術(shù)形式在施工過(guò)程中起到重要的作用。本次研究中以施工難點(diǎn)為基礎(chǔ)，對(duì)淺埋暗挖技術(shù)的合理化應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：市政工程 隧道施工 淺埋暗挖技術(shù)

在市政工程隧道施工過(guò)程中應(yīng)用到淺埋暗挖技術(shù)，針對(duì)技術(shù)形式的特殊性，需要提前對(duì)技術(shù)類型進(jìn)行掌握，以施工設(shè)計(jì)具體要求作為基礎(chǔ)，按照應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行落實(shí)。但是在施工階段受到干預(yù)性因素的影響，施工階段可能會(huì)存在很多問題，需要重視隧道支護(hù)和防坍塌技術(shù)，按照應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行落實(shí)，避免出現(xiàn)施工不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象。

一、淺埋暗挖技術(shù)分析

淺埋暗挖技術(shù)指的是礦山法，是在新奧法基礎(chǔ)上進(jìn)行的施工形式。需要結(jié)合工程施工要點(diǎn)，以完善的隧道理論以及操作方式作為基礎(chǔ)，將技術(shù)進(jìn)行落實(shí)。淺埋暗挖技術(shù)和新奧法之間的區(qū)別在于，該設(shè)計(jì)形式適用于開發(fā)城市的松散土，適用于介質(zhì)圍巖條件，隧道直徑小于或者等于介質(zhì)圍巖條件，隧道的直徑要小于或者等于隧道埋深，在修建隧道的過(guò)程中采用較小的地表沉降[1]。

根據(jù)設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)可知，在城市交通設(shè)計(jì)階段，需要掌握淺埋技術(shù)的特點(diǎn)，其工作原理如下：需要充分利用土層，根據(jù)其在挖掘過(guò)程中的應(yīng)用特點(diǎn)掌握自穩(wěn)能力，同時(shí)落實(shí)支護(hù)措施，形成一種密閉的圍堰技術(shù)。根據(jù)不同施工技術(shù)的要求，淺埋暗挖技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中適應(yīng)范圍比較廣，能省略很多程序，是當(dāng)前應(yīng)用廣泛的一種施工方式，可以應(yīng)用到有水條件的地層施工中。

二、市政工程隧道施工的現(xiàn)狀

市政工程施工管理涉及到的影響因素比較多，根據(jù)隧道施工機(jī)制的具體要求，需要了解施現(xiàn)狀，從當(dāng)前施工管理入手，掌握地質(zhì)環(huán)境，并根據(jù)施工流程要求進(jìn)行。以下將對(duì)市政工程隧道施工的現(xiàn)狀進(jìn)行分析。

1.環(huán)境條件復(fù)雜

隧道施工的地質(zhì)條件比較復(fù)雜，對(duì)建筑區(qū)域進(jìn)行分析階段，需要考慮到管線、建筑群以及交通量等方面因素，在現(xiàn)有施工基礎(chǔ)上需要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其適應(yīng)管線設(shè)計(jì)具體要求。隧道施工不能危及到管線和建筑安全，對(duì)施工需要嚴(yán)格進(jìn)行控制，由于隧道所處的地層比較軟，地層中涉及到道路施工、管線施工以及遷移等，很多土質(zhì)比較松散，甚至呈現(xiàn)出流態(tài)。隧道結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)管線可能出現(xiàn)漏水的現(xiàn)象，居民排水溝水源比較多，沉積現(xiàn)象嚴(yán)重，進(jìn)而導(dǎo)致地下水無(wú)法及時(shí)補(bǔ)給。在區(qū)域施工階段，存在砂質(zhì)粘性土或者其他類型的粘性土，土質(zhì)不均勻，甚至存在沉積的現(xiàn)象。考慮到透水性的要求，如果容易軟化，經(jīng)過(guò)崩解后，地表下沉，甚至出現(xiàn)坍塌的現(xiàn)象，導(dǎo)致其出現(xiàn)變形[2]。

2.土質(zhì)不穩(wěn)定

隧道開挖地段存在嚴(yán)重的不穩(wěn)定的現(xiàn)象，以軟本層為主，在隧道施工階段需要對(duì)容易出現(xiàn)軟化以及崩塌的巖石進(jìn)行處理，掌握巖石類別。隧道穿越地層以砂質(zhì)粘性土為主，局部為沖擊砂層，由于地層比較軟弱，因此隧道開挖后，周邊圍巖可能出現(xiàn)自重作用力下降的現(xiàn)象，如果出現(xiàn)松弛或者變形的現(xiàn)象，則會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的坍塌現(xiàn)象。如果對(duì)地表控制不穩(wěn)定，則會(huì)喪失穩(wěn)定性，給施工帶來(lái)影響。

3.地下管線滲漏

考慮到上層滯水以及穩(wěn)定性要求，需要掌握水源補(bǔ)給情況，根據(jù)穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)以及范圍做好布控工作。此外風(fēng)道結(jié)構(gòu)以及范圍結(jié)構(gòu)要求，如果整體上比較飽和，部分地層會(huì)水囊或者空洞等現(xiàn)象。降水工作比較滯后，對(duì)風(fēng)道開挖后可能會(huì)存在不利的影響，如果施工順序不利于地層的穩(wěn)定，則勢(shì)必增加工程風(fēng)險(xiǎn)。

三、市政工程隧道施工措施

根據(jù)市政工程施工管理的具體要求，需要提前對(duì)工藝類型進(jìn)行掌握，按照施工流程要求進(jìn)行。以下將對(duì)市政工程隧道施工措施進(jìn)行分析。

1.上臺(tái)階施工

地下管線比較復(fù)雜且多，為了保證地表安全性，要提前對(duì)結(jié)構(gòu)施工類型進(jìn)行掌握，考慮到地質(zhì)環(huán)境以及地質(zhì)條件等因素，對(duì)周圍土體進(jìn)行擺噴施工，起到加固的作用。為了避免地面出現(xiàn)施工不穩(wěn)定或者其他現(xiàn)象，必須保證管線設(shè)計(jì)合理性。上臺(tái)階施工階段，為了減少開挖對(duì)圍巖的擾動(dòng)，可以應(yīng)用人工風(fēng)鎬進(jìn)行開挖，首先對(duì)拱部進(jìn)行開挖，留住核心部門，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整后，開挖土方運(yùn)載到下臺(tái)階，開挖后，立即進(jìn)行支護(hù)[3]。

2.下臺(tái)階施工

下臺(tái)階施工以人工配合為主，需要根據(jù)施工程序進(jìn)行，采用DH55-V挖掘機(jī)，開挖施工時(shí)，采用機(jī)械開挖的方式，對(duì)中央土體進(jìn)行挖掘，兩側(cè)輪廓大約為30-50cm，人工開挖后，對(duì)其進(jìn)行修整和處理，處理后減少土體的擾動(dòng)。隧道下臺(tái)階開挖深度為110m，開挖后進(jìn)行支護(hù)作業(yè)，封閉成環(huán)后，不能超過(guò)循環(huán)進(jìn)尺范圍，進(jìn)而保證施工安全。

3.隔離樁的設(shè)定

在風(fēng)道以及建筑物區(qū)間，為了達(dá)到隔離的作用，需要采用小導(dǎo)管進(jìn)行注漿處理，控制地層變形。只有做好監(jiān)控和測(cè)量工作，才能使其按照信息流程進(jìn)行。在施工階段掌握暗挖隧道的具體要求，對(duì)影響范圍、影響程度以及支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況進(jìn)行了解，滿足施工要求。

四、市政工程隧道施工中淺埋暗挖技術(shù)應(yīng)用要求

市政工程施工階段，對(duì)淺埋暗挖技術(shù)形式有嚴(yán)格的要求，根據(jù)施工流程以及處理要求進(jìn)行落實(shí)。

1. 淺埋暗挖技術(shù)的原理

淺埋暗挖技術(shù)和新奧法有同樣的原理，具體施工階段，引起信息化設(shè)計(jì)和施工理念，能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量和控制。淺埋暗挖施工階段，對(duì)基本荷載以及復(fù)合襯砌、初期支護(hù)承擔(dān)，利用二次襯砌作為安全儲(chǔ)備，特殊荷載可由初支、二襯共同承擔(dān)。此外可以應(yīng)用多種輔助方式，以超前支護(hù)作為基礎(chǔ)，以改善圍巖作為基礎(chǔ)，調(diào)動(dòng)圍巖的自承能力。施工過(guò)程中可以采用多種鋪助方式，以超前支護(hù)作為基礎(chǔ)，改善加固圍巖。不同開挖方式能形成封閉作用，在多種作用體系下形成聯(lián)合支護(hù)體系，提升施工的安全性和穩(wěn)定性。淺埋暗挖技術(shù)在市政工程隧道施工、地下管道施工中有重要的作用[4]。

2.管棚支護(hù)技術(shù)

淺埋隧道對(duì)支護(hù)技術(shù)的要求比較嚴(yán)格，同時(shí)也是淺埋暗挖施工的關(guān)鍵。在超前支護(hù)施工階段，管棚法施工便利，造價(jià)低，可以根據(jù)管井大小進(jìn)行分類。如果鋼管兩端的支撐體系足夠大，開挖引起的變形量比較小，管棚起到明顯的支護(hù)作用，兩端支護(hù)梁成為彈性支撐，上覆地層的變形包括撓曲變形和端頭支撐變形等，施工階段可以通過(guò)提升管棚高度或者支撐梁剛度進(jìn)行調(diào)整。

3.雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工

淺埋暗挖雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工以粘性土層為主，同時(shí)在砂層以及砂卵層中也有一定的作用。根據(jù)施工機(jī)制要求，需要對(duì)整個(gè)隧道斷面進(jìn)行調(diào)整，將其分為大小相同的6個(gè)斷面進(jìn)行應(yīng)用。每一個(gè)斷面單獨(dú)進(jìn)行挖掘，形成一個(gè)大的隧道，邊開挖邊進(jìn)行澆筑。施工中可以采用土層進(jìn)行穩(wěn)定性控制，以網(wǎng)狀支護(hù)作為基礎(chǔ)，形成密閉性的支護(hù)結(jié)構(gòu)。雙側(cè)壁導(dǎo)坑分部開挖施工方法安全性比較高，但是工序比較多，如何保證隧道開挖的進(jìn)度是關(guān)鍵所在，要按照施工機(jī)制要求進(jìn)行。

結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)市政工程隧道施工淺埋暗挖施工形式的具體要求，本次研究中從上臺(tái)階施工、下臺(tái)階施工、隔離樁的設(shè)定、管棚支護(hù)技術(shù)、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工等方面入手，做好施工管理工作。相關(guān)工作人員要掌握淺埋暗挖施工的流程，提前對(duì)市政工程隧道施工現(xiàn)狀進(jìn)行了解，從施工現(xiàn)狀入手，做好施工處理工作，提升施工效果。

參考文獻(xiàn)

[1]趙增璐，王志宇.在地鐵隧道施工中淺埋暗挖技術(shù)的應(yīng)用[J].科技資訊，2014，27（03）：31.

[2]李耀卿.淺埋暗挖技術(shù)在南平市天臺(tái)隧道工程施工中的應(yīng)用[J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2005，12（13）：56-58.

[3]洪開榮.我國(guó)隧道及地下工程發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J/OL].隧道建設(shè)，2014，12（02）：90-94.

[4]張德軍.淺析隧道工程中淺埋、偏壓施工技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2013，03（03）：54.