淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)的發(fā)展

蘇俊蘭

摘要：從目前隧道挖掘的發(fā)展現(xiàn)狀來看，我國(guó)的淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)仍隨著社會(huì)的發(fā)展而不斷發(fā)展。雖然淺埋暗挖法隧道挖掘技術(shù)在施工過程中仍面臨各種問題，但是都能夠根據(jù)問題的實(shí)際情況有效地解決。在未來的發(fā)展中，針對(duì)性地解決在隧道挖掘中面臨的各類問題，仍然是淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。文中對(duì)淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：淺埋暗挖法；隧道；施工技術(shù)；發(fā)展

1導(dǎo)言

在淺埋暗挖法施工中，主要涉及到支護(hù)、開挖和加固三個(gè)方面，其中支護(hù)是淺埋暗挖法中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，通過支護(hù)施工可以在很大程度上提升施工環(huán)境的穩(wěn)定性，對(duì)于后期的開挖工作有著重要作用。和傳統(tǒng)明挖法來比較，淺埋暗挖法具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。

2淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)

2.1施工原理

淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)是采用以下幾步驟來完成施工操作。要做好支護(hù)，支護(hù)分為工程開挖時(shí)進(jìn)行的初期支護(hù)和隨后進(jìn)行的內(nèi)層襯砌的二次支護(hù)，支護(hù)的作用就是承擔(dān)荷載，保證安全；采用輔助工法對(duì)圍巖進(jìn)行加固，提高其自承能力，并且運(yùn)用多種開挖法使支護(hù)和圍巖封閉成環(huán)；在形成了支護(hù)體系的基礎(chǔ)上，采用現(xiàn)代信息化技術(shù)進(jìn)行工程施工。通常情況下，在地質(zhì)松軟、地表含水量較大的施工地段會(huì)經(jīng)常采用淺埋暗挖法進(jìn)行施工操作。但是這樣的地質(zhì)施工環(huán)境，周圍巖石層的承載力很弱。因此，在采用淺埋暗挖法進(jìn)行復(fù)合襯砌時(shí)必須保證其剛度達(dá)到工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并且還要確保復(fù)合襯砌時(shí)的速度，及時(shí)完成，這樣才能有效控制施工周圍地表出現(xiàn)沉降。

2.2施工原則

淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)在施工中應(yīng)遵循以下8大施工原則。根據(jù)施工土質(zhì)狀況和施工機(jī)械設(shè)備情況，綜合選擇最適合的方法進(jìn)行施工，施工地質(zhì)如果底層斷面較小、地層狀況較好，就可以選擇全斷面開挖法，如果土質(zhì)底層斷面狀況較差，就可以選擇分部正臺(tái)階開挖法；采用輔助工法后要選擇大斷面開挖法；根據(jù)不同的地層情況和挖掘方法，選擇使用最合適的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行施工，機(jī)械設(shè)備的投入量高于工程總造價(jià)的1/10；整個(gè)施工過程中，必須全程監(jiān)控量測(cè)，并對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)的進(jìn)行記錄和反饋；施工工藝必須執(zhí)行十八字方針；采用現(xiàn)代技術(shù)保證工程施工質(zhì)量和施工周期；做好隧道施工通風(fēng)工程，確保施工人員操作安全，確保施工環(huán)境安全；采用信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，科學(xué)管理工程施工進(jìn)度、施工質(zhì)量和施工安全，做好施工環(huán)境保護(hù)。

2.3施工技術(shù)

2.3.1開挖方法

采用淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)在進(jìn)行施工前，必須要對(duì)施工環(huán)境做好前期的勘測(cè)，并依據(jù)施工土質(zhì)的具體情況，選擇最合適的開挖方法。有些特別的施工地質(zhì)，還需要在正式開挖前進(jìn)行試驗(yàn)開挖，以確保開挖施工安全。目前，臺(tái)階式施工法是淺埋暗挖隧道施工技術(shù)中最為常用的施工方法。在施工中，要根據(jù)工程環(huán)境和施工要求采用不同的開挖方法，如果工程是在人口密度較大的城市地區(qū)就要采用短臺(tái)階施工法；如果是在人煙稀少的地區(qū)則可以采用正臺(tái)階開挖法；而如果是地鐵地下停車場(chǎng)等具有特殊要求的工程施工時(shí)就要根據(jù)具體情況而選擇中洞法、側(cè)洞法或者柱洞法等。在施工過程中，還要注意根據(jù)隧道斷面的實(shí)際情況，科學(xué)選擇開挖方法。

2.3.2隧道支護(hù)

淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)中的隧道支護(hù)是采用復(fù)合襯砌支護(hù)來完成的。復(fù)合襯砌支護(hù)就是在隧道開挖時(shí)就進(jìn)行初期支護(hù)，承擔(dān)全部荷載，然后再進(jìn)行復(fù)合襯砌，形成二期支護(hù)，承擔(dān)安全儲(chǔ)備。這樣的復(fù)合襯砌形成支護(hù)體系，完成對(duì)圍巖的承載和工程安全保護(hù)。由于隧道施工通常情況下都是在淺表層，因此要求地質(zhì)結(jié)構(gòu)具有非常高的穩(wěn)定性。所以，在實(shí)際施工過程中，可以利用雙層小導(dǎo)管進(jìn)行水泥漿的注射。當(dāng)泥漿凝固后，對(duì)隧道內(nèi)部的土質(zhì)進(jìn)行了加固，進(jìn)而可以提高圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定度，同時(shí)通過水泥漿的滲透作用還可以提高隧道巖層抗?jié)B力。

2.3.3輔助施工

輔助施工方法要根據(jù)淺埋暗挖隧道施工中的實(shí)際情況來選擇，如通過噴射混凝土使開挖工作面進(jìn)行封閉的方法，使用超前錨桿和超前導(dǎo)管加固支護(hù)的方法，利用深孔注射水泥漿實(shí)現(xiàn)地層加固的方法，采用水平旋噴技術(shù)進(jìn)行前期支護(hù)的方法，采用長(zhǎng)管棚完成支護(hù)的方法以及調(diào)整洞內(nèi)和洞外水位的方法等。通過這些輔助施工方法，一方面可以提高施工的效率，保證工程施工進(jìn)度；另一方面還可以降低工程投入成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

3淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)的應(yīng)用

3.1關(guān)于中洞法暗挖技術(shù)的運(yùn)用

在隧道淺埋暗挖法施工中，中洞法是指先對(duì)隧道的中部進(jìn)行開挖，在開挖中，可以用CD法按照小分塊、短臺(tái)階的原則進(jìn)行施工。在隧道支護(hù)施工完成以后，需要及時(shí)進(jìn)行二次襯砌，從而更好的完成對(duì)地層結(jié)構(gòu)的剛性支撐。另外在施工中可以運(yùn)用洞內(nèi)逆作法，對(duì)變形的巖體進(jìn)行更好的控制，而且能夠?qū)χ苓吔ㄖ玫倪M(jìn)行保護(hù)。

3.2關(guān)于PBA工法的利用

在隧道淺埋暗挖法施工中，PBA法是指先創(chuàng)建數(shù)個(gè)分離導(dǎo)洞，然后對(duì)洞進(jìn)行支護(hù)工作，然后實(shí)施加拱的暗挖技術(shù)。PBA法在隧道工程中有著很好的應(yīng)用，而且不會(huì)為底層帶來一些不利的影響。

3.3關(guān)于平頂直墻暗挖技術(shù)的運(yùn)用

在隧道施工中，在隧道入口和出口施工中，會(huì)碰見鋪設(shè)在地下的構(gòu)筑物，對(duì)于這種情況，在傳統(tǒng)處理方式是增大線路縱坡的形式，從而達(dá)到使隧道下埋深度增加，如果地下水位比較高，就會(huì)導(dǎo)致降水比較困難。對(duì)于這種情況在隧道施工中可以運(yùn)用平頂直墻暗挖技術(shù)，可以有效的減少對(duì)既有結(jié)構(gòu)的影響，從而更好的保證隧道施工質(zhì)量。

4淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)的發(fā)展

4.1應(yīng)用范圍

在淺埋暗挖在隧道工程的應(yīng)用中，不帶水作業(yè)是淺埋暗挖法的主要施工技術(shù)特征，如果底層含有水，就會(huì)導(dǎo)致對(duì)開挖面的可靠性造成影響，甚至出現(xiàn)塌方。所以在淺埋暗挖法施工技術(shù)在應(yīng)用中，需要對(duì)地下水進(jìn)行處理，如處理不當(dāng)會(huì)對(duì)施工質(zhì)量造成直接的影響。

4.2發(fā)展分析

4.2.1施工重點(diǎn)

淺埋暗挖法的施工重點(diǎn)可以分為以下幾點(diǎn)，一是管超前，二是嚴(yán)注漿，三是短開挖，四是強(qiáng)支護(hù)。

4.2.2底層的預(yù)加固和預(yù)處理

在淺埋暗挖施工中，對(duì)于底層的預(yù)加固和預(yù)處理是非常重要環(huán)節(jié)。在淺埋暗挖法隧道施工中，為了更好的保持開挖面土體的可靠性，需要對(duì)底層進(jìn)行預(yù)加固和預(yù)處理，從而達(dá)到提升開挖面土體的可靠性。在預(yù)加固和預(yù)處理方式中，一是大管棚超前支護(hù)，二是超前小導(dǎo)管注漿。

4.2.3隧道開挖和支護(hù)

在隧道工程淺埋暗挖法的應(yīng)用中，在隧道的開挖工作中，開挖后盡量降低暴露時(shí)間，同時(shí)在最短時(shí)間內(nèi)完成支護(hù)作業(yè)，從而更好的保證隧道施工質(zhì)量。

4.2.4二次襯砌

在淺埋暗挖法施工中，通過二次襯砌能夠?qū)Τ跗谥ёo(hù)的強(qiáng)度進(jìn)行提高，而且能夠?yàn)橹虚g的承受水壓力和防水隔離層起到支撐作業(yè)。另外在遇到比較大的隧道斷面的時(shí)候，可以通過初期支護(hù)變形來滿足穩(wěn)定需求。

4.2.5監(jiān)控測(cè)量

在淺埋暗挖法施工中，通過監(jiān)控測(cè)量可以獲取有效信息，能夠更好的對(duì)施工進(jìn)行指導(dǎo)。

5結(jié)束語

總之，在隧道施工中，通過淺埋暗挖法施工可以解決施工中一些難點(diǎn)，所以淺埋暗挖法在隧道工程建設(shè)中具有廣泛的應(yīng)用。但是，隨著淺埋暗挖法被越來越多的應(yīng)用于各個(gè)項(xiàng)目中，其原有的施工技術(shù)規(guī)范已然不能滿足日趨復(fù)雜的隧道工程建設(shè)。這就為研究淺埋暗挖法的發(fā)展以及應(yīng)用方法規(guī)范，提出了更高的要求。對(duì)當(dāng)前市面上出現(xiàn)的新型材料、新型技術(shù)以及隧道施工淺埋暗挖法的發(fā)展歷程做出了詳盡的闡述，其目的是使淺埋暗挖施工技術(shù)能夠快速跟上隧道工程建設(shè)的發(fā)展進(jìn)度。

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（作者單位：中鐵十一局集團(tuán)第五工程有限公司）