葛 婷 婷
(華南理工大學廣州學院,廣東 廣州 510800)
運用淺埋暗挖法展開隧道施工,不但可以邊挖掘、邊澆筑,而且不需進行開槽作業,普遍應用在黏性土層以及砂層中。現階段,我國在淺埋暗挖法隧道施工技術的開發中雖然獲得了不小成就,然而依然存在諸多不足和漏洞,需要深入改善與優化。本文對相關內容展開了論述,具體如下。
此種技術的運用范圍重點為對第四紀軟弱地層的施工,在隧道施工過程中,運用淺埋暗挖的形式可調整附近巖石的負荷水平,其挖掘作業是運用短進尺展開的,在施工初始階段要率先完成封閉成環,利用巖石與施工前期的支護結構,聯合構成支護系統,待到前期試洞的變形穩定之后,再展開二次襯砌作業。針對施工進程中的某些特殊的荷載來講,僅用前期的支護是遠遠無法符合其承載要求的,必須要通過一次、二次襯砌聯合實現對荷載的承擔工作。如此設計規劃能合理規避施工過程中無法預測的問題[1]。
此種施工形式并非所有地質情況均可應用,由于地質及地面環境具備繁雜、易變的特點,因此,在具體實施淺埋暗挖法前,必須要勘探隧道的地面情況,并且針對隧道支護材質、地層情況,還有附近的建筑物展開調查,與此同時,要把調查報告作為施工的依據,以此確保施工規劃更為科學、有效,從而提高隧道的施工效率與質量。
對于此種方法來講,其在隧道施工中的運用已經有20多個年頭,在施工技術方面已積累了大量的施工經驗。比如,現階段,淺埋暗挖有關技術中的開挖方法有多種并且適用于各個不同的工程,并且施工過程中對交通運輸也不會造成過多影響,與此同時,其順應當下時代發展趨勢,對于大跨度隧道能夠安全高效的進行開挖。利用率比較高的淺埋暗挖法有正臺階法,包括適合在特殊土體中利用的:超前臺階法、CD法、全斷面法、CRD法等[2]。
為了充分發揮這一技術的作用,實踐中應采取如下措施,具體表現在以下幾點。
在對之前施工經驗進行歸納,及對外國前端的隧道施工經驗展開學習的前提下,把中洞法暗挖技術運用在我國首都地鐵五號線的大跨度暗挖車站的施工修建之中。中洞法,實際是指率先針對隧道的中部展開挖掘,由于中洞的跨度均比較大,在現實施工進程中可利用CD法或是CRD法,且依照小分塊、早成環、短臺階的準則展開施工。一旦中洞隧道的前期支護作業實施完畢后,必須要在第一時間展開二次襯砌,憑此來完成對地層結構的剛性支撐。實際施工過程中可利用洞內逆作法,這樣有利于對前期下沉變形的巖體進行控制,并且還可以對周圍的建筑物起到相應的保護作用[3]。
在針對諸多隧道施工經驗進行歸納的前提下,我國相關設計人員作出以下思考:也就是先創建數個分離導洞,之后在各個導洞中展開支護樁施工作業,接著實施加拱的暗挖技術,此種方式被叫做PBA工法。現階段,此手段已榮獲我國的技術專利,而且在大多數的隧道工程中得以運用。此種手段較為明顯的優勢在于,其不會為地層帶來較多的擾動。
一般情況下,在地鐵隧道及入口、出口進行施工進程中,常常會碰到鋪設在地下的構筑物,例如熱力管道、燃氣管道還有既有地鐵線等。傳統設計過程中,往往用增大新建地鐵線路縱坡的形式,然而這樣會使隧道的總體下埋深度增加。如果地下水位較高,便會導致降水困難加大。要想合理處理這種狀況,可運用平頂直墻暗挖技術。通過諸多的工程實踐表明,在下穿既有結構的過程中,利用不預留間隔土或者少留的形式,有助于減小對既有結構的影響。
該技術應用于工程中的方法如下:
第一,二襯背后灌漿與初支技術。因為自挖掘到初支完成階段內土體有擾動、下沉情況,以及在初支施工結束后會出現土層和初支背后不緊密的情況,這些情況如果無法及時處置,必然會導致地表下沉問題的驟增。比如:經過首都復8線施工歸納了以下施工注意事項:在設計與施工過程中加大初支背后灌漿,即在初支施工階段,把灌漿管鋪設到指定位置中,當挖掘面和封閉段處于變形穩定時,及時灌漿至初支背部,以此實現控制下沉與防水。
第二,灌漿技術。灌漿在隧道施工過程中運用比較普遍,特別是在近期,深孔后退式與前進式灌漿技術獲得了不小成就。通常情況下,深孔灌漿能達到14 m,最長的能達到50 m。灌漿材質包括改性水玻璃漿液、水泥漿及MS漿液、TGRM漿液、無收縮漿液等膨脹性材料。將灌漿技術運用到砂卵石地層之中,能讓其和無砂混凝土的強度相同。
第三,降水技術。淺埋暗挖法的基本施工要求便是無水作業,在含有地下水地層的施工過程中,一定要利用相關的降水技術。降水技術通常利用管井降水的形式,如果管井布置碰到阻擋物不能正常鋪設時,可及時運用輻射井降水技術。首先打造直徑為3 m的深井,根據井中蓄水狀況和干擾半徑,把輻射形水平井管依據多層多排的方式予以設置,然后運用泵把井管中的水抽除。針對滲水指數小的地層降水來講,可運用真空井點技術。
淺埋暗挖法施工隧道施工技術憑其大量的優勢,在各個工程項目中得以普遍運用。雖然我國在此技術的運用中已具備一系列比較健全的機制,然而伴隨隧道面積的逐漸加大,還有繁雜程度的逐漸提升,此技術已無法滿足現代工程需求。因此,相關人員必須要加大此方面的探究。相信,通過不斷的探索與實踐,這一技術的應用成效將更加凸出。