淺埋暗挖法隧道施工技術發展研究

許林虎

（安徽巢湖231500）

一、淺埋暗挖法的原理和優勢

1、原理

淺埋暗挖法是相對于明挖法存在的，因其具有穩定性好、質量高等優勢，得以廣泛應用。在挖掘之前，先加固主體結構，并在挖掘過程中測量隧道強度，從而制定出合適的施工方案。使用注漿工藝使土壤板結，或借助其他方式推動挖掘進程。由于地下水會導致地層下沉，影響斷面穩定性，所以，淺埋暗挖法要求無水作業，同時使用降水技術預防水的影響。

2、優勢

相較于傳統的明挖法，淺埋暗挖法優勢明顯，主要表現為：（1）適應性強。淺埋暗挖法能在不同環境下使用，施工價值顯著。而且，也適用于軟弱地質，應用效果比明挖法突出。（2）操作簡便。淺埋暗挖法操作簡便，有效降低隧道施工難度，加快施工進程，提高施工效率，這一優勢在當前的應用中比較突顯。（3）環保效果理想。在實際應用中，淺埋暗挖法的優勢還體現在環保方面。實踐證實，淺埋暗挖法不是明挖進行的，所以，不僅能減少污染物的出現，也具有良好的消音效能，進而降低對周圍環境的影響，提升環保效果。

二、淺埋暗挖法隧道施工技術的發展

1、運用范圍

分析得知，淺埋暗挖隧道施工技術的運用范圍為第四紀軟弱地層。淺埋暗挖隧道施工技術并不適用于所有地質，由于地面環境、地質條件易變和繁雜，因此，在使用該施工技術之前，需要進入現場勘察隧道地面的情況，同時，結合支護材質、地層及周圍建筑物，進行詳細地調查。將調查報告作為隧道工程的施工依據，確保施工規劃有效、科學，進一步提高隧道工程的施工質量。

2、實現有效荷載

在隧道施工中，使用該技術手段可調整巖石的負荷水平，且多使用短進尺挖掘。在工程的初始階段，要先進行封閉成環，用巖石和前期的支護結構，聯合組成支護體系，待試洞變形穩定后，再進行二次襯砌。對于工程特殊的荷載，僅使用前期支護是很難滿足荷載要求的，必須進行一次、二次襯砌后，才能實現荷載的承擔目的。如此一來，可有效規避無法預測施工問題的出現。

3、運用現狀

淺埋暗挖隧道施工技術已在隧道施工中使用了20年，在施工技術上已積累了豐富經驗。例如，淺埋暗挖相關技術的開挖方法較多，并廣泛用于不同工程的施工中。而且，該技術也不會影響交通運輸。現階段，該技術也順應著現代社會的發展趨勢，能安全、高效地開挖大跨度隧道。在淺埋暗挖法的諸多工藝中，正臺階法利用率較高，同時，還包括CRD法、超前臺階法等。

三、淺埋暗挖法隧道施工技術的應用

1、中洞法暗挖技術

通過對施工經驗的總結，及對國外隧道施工經驗的學習，將中洞法暗挖技術運用到了地鐵5號線的車站修建中。所謂中洞法，是指率先挖掘隧道中部，由于中洞跨度大，實際使用中可利用CRD法、CD法，并依據短臺階、小分塊的原則開展施工。一旦中洞隧道的前期支護施工結束，必須在第一時間進行二次襯砌，憑此完成地層結構的支撐工作。實際施工中，可借助洞內逆作法，便于控制變形的巖體，保護周圍建筑物。

從線路平面布置對隧道工程的影響來看，兩線并行是應用最廣、效益最高的方案。這是因為當隧道跨度≥12m時，使用的短臺階、長臺階施工技術會影響隧道施工進程，降低隧道穩定性。另外，當水平拱腳力度大時，隧道拱頂會出現沉降現象，不僅會影響隧道安全性，還會導致隧道坍塌，威脅施工人員的生命安全。因此，對于跨度比較大的隧道工程來講，跨度越大挖掘難度也就越大，當跨度＞7m時，可使用CD法施工，也就是建立中隔墻。如果隧道跨度大，CD法將無法發揮應用效應，這時可使用CRD法，在中間墻增設臨時的仰拱，該方法稱為交叉中隔墻法。?

2、平頂直墻暗挖技術

通常情況下，在隧道出口、入口施工時，常遇到鋪設于地下的構筑物，比如燃氣管道、熱力管道等。在傳統設計中，多使用增大地鐵線路縱坡的手段，間接增加隧道的下埋深度。這時，一旦地下水位高，就會加大降水難度。基于此，可使用平頂直墻暗挖技術。相關實踐證實，下穿現有結構時，利用不留或少留間隔土的形式，可減少對工程結構的不良影響。

3、PBA 技術

在歸納隧道施工經驗的前提下，我國設計人員也作出了以下思考：先創建分離導洞，在導洞開展支護樁施工，再采用加拱暗挖技術，該方法稱為PBA工法。現如今，我國已榮獲該項技術專利，而且也用于多項隧道工程中，其優勢為不受地層擾動影響。

4、側壁導坑法

側壁導坑法又稱眼鏡工法，因為渡線設置于區間，部分渡線隧道寬于14m、高于10m。這種情況下，中隔壁法、交叉隔壁法都不適用，而側壁導坑法最為合適。首先，先開挖兩個側洞，然后再開挖中拱，接著是落地位仰拱，形成封閉性的環型支護，由多個小洞組成大洞。此過程中，每個小隧道的斷面都比較小，不但能提高施工安全性，還能保障施工沉降量。側壁導坑法的缺點是施工方法復雜，需要投入大量的人力、物力和財力。盡管如此，側壁導坑法也是大斷面隧道工程最合理的施工方法。

5、遠程監測技術

隧道施工中使用淺埋暗挖法時，需要對工程進行實時的監控量測，從而提高隧道工程的安全性。通過監控和量測隧道工程，及時了解隧道工程各項結果的準確性、支護強度，預防安全事故的發生。同時，有效監控量測隧道工程，還能合理選用施工技術，科學指導施工過程，并為工程竣工驗收提供可靠、詳細的數據資料。實時監測工程的施工過程，預防沉降量超過安全范圍、支護強度不符合要求現象的出現。一旦施工過程中發生此類情況，需要即刻采用相關措施解決，減少給工程帶來的負面影響。

6、輔助施工技術

⑴二襯背后灌漿和初支技術。自隧道工程施工后，就存在土體下沉、擾動等情況，若不及時采用有效措施處理，就會增加地表下沉問題的發生風險。例如：在首都8線工程施工時，在設計、施工期間增加了背后灌漿，也就是在初支施工過程中，將灌漿管鋪設于指定位置，當封閉段、挖掘面穩定時，需要及時灌漿至背部，便于有效控制下沉問題。為提高隧道工程穩定性，要在管棚使用時，明確管棚間距和數量，以獲得良好的經濟效益。隧道工程屬于地下工程，如果埋深較淺，就會影響荷載和地表。所以，在隧道工程施工期間，需要在超前管棚支護基礎上，嚴格把控初次襯砌、二次襯砌的安全性。

⑵灌漿技術。灌漿技術常用于隧道施工中，尤其是近期，前進式、深孔后退式技術已獲得一定成效。一般來講，深孔灌漿能達到14m，最長能達到50m。從實踐來看，灌漿材料包括水泥漿、無收縮漿液、改性水玻璃漿液等，將灌漿技術用于砂卵石地層，可使其強度和無砂混凝土相同。

⑶降水技術。從上述得知，淺埋暗挖法的要求是無水作業，在含有地下水的地層使用時，必須選用合適的降水技術。當前，常用的降水技術為管井降水，如若管井布設時遇到阻擋物，可使用輻射井降水技術。首先，打造深井，確保直徑在3m左右，結合井內的積水情況，按照多層多排的方式布設輻射水平井管。其次，用泵抽干井內的水。對于滲水系數小的地層，可使用真空井點技術。

三、結束語

綜上所述，淺埋暗挖法隧道施工技術憑借操作簡便、適應性強等優勢，在各工程廣泛使用。雖然我國近年來在該技術的應用上已具備健全的機制，但是隨著隧道工程規模的擴大以及面積的增加，已無法滿足現代工程的需求。因此，需要相關人員進行深入探究，從而提高施工技術水平，保障施工質量。