淺埋暗挖法隧道施工技術及其地面沉降控制

黃金國

（重慶高速公路集團有限公司， 重慶 401147）

0 引言

在淺埋地段隧道施工中，可采用暗挖施工方式。隧道工程淺埋暗挖法的應用基礎是新奧法，在具體的開挖施工中，需要對圍巖進行加固處理，并及時做好支撐結構，形成完善的支撐保護體系，充分利用圍巖的自承能力。但是，在隧道工程施工中，容易受到周邊環境因素的影響，因此，對淺埋暗挖法隧道施工要點進行深入研究迫在眉睫。

1 淺埋深挖法的原理

隧道工程淺埋暗挖施工技術的應用原理是新奧法，采用復合襯砌結構，其中，初期支護可承擔所有荷載，而二襯則可作為安全準備，對于隧道工程特殊荷載，可由復合襯砌共同承擔。在具體的施工過程中，為了充分發揮圍巖的自承能力，需及時做好支護施工，對圍巖進行加固處理。有些隧道工程施工地質條件硬度較小，圍巖自承能力比較差，對此，需結合實際情況提升初期支護剛度，保證施工安全，同時對地面沉降進行有效控制。

2 淺埋暗挖法施工基本原則

（1）在進行隧道工程施工前，需對施工現場地質條件、水文條件進行全面細致的勘察，為施工方案的制定奠定基礎。（2）在具體的施工過程中，必須嚴格依據“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測”的施工原則。（3）在隧道工程洞身開挖施工中，可應用環形開挖方式，并留核心土。（4）在隧道開挖施工前，必須保證開挖現場為無水條件，如果有地下水，則需結合施工現場實際情況選用適宜的降水措施或者堵水措施。（5）在隧道開挖和襯砌施工中，可能會對隧道穩定性造成干擾，對此，需采取相應的輔助加固措施，保證施工現場安全。（6）對于隧道支護，一般采用復合式襯砌結構，在襯砌間，應設置防水層。（7）在隧道工程施工全過程中，都必須加強施工現場量測以及安全質量監理。

3 淺埋暗挖法隧道施工技術

3.1 隧道開挖

在隧道工程淺埋暗挖施工前，需要綜合考慮施工單位施工技術條件、隧道圍巖特點、水文地質條件等因素，制定科學合理的隧道開挖方案，對于一些特殊的隧道工程，對施工方案的合理性進行驗證分析。在隧道工程開挖施工中，開挖施工方式有很多種，其中，臺階式開挖施工方式比較常見。在山嶺隧道工程開挖施工中，一般應用正臺階法；而在地下隧道工程施工中，可采用側洞法、柱洞法等；在城市隧道施工中，一般則應用臺階法。有些隧道工程斷面比較大，不能應用全斷面開挖施工方式，在具體的施工過程中，施工人員應注意盡量避免對圍巖結構造成擾動作用，同時聯合應用挖進機以及人工開挖施工方式。除此以外，還需要注意，如果需要對隧道工程進行爆破施工，則需應用短進尺、弱爆破施工裝置。

3.2 隧道支護

在淺埋暗挖隧道施工過程中，對于支護結構，可采用復合襯砌結構，在支護設計中，應注意以下幾點：第一，對于隧道初期支護，可將其作為臨時支護，而對于二次支護，可作為隧道工程主要支護結構。第二，初期支護可承擔所有荷載，而對于二次支護，可作為安全儲備。第三，將初期支護以及二次支護組成支護結構，在支護結構設計中，需綜合考慮隧道工程實際情況進行優化設計。在具體的施工過程中，需要設置雙層超前小導管，并向導管中注入漿液，對隧道工程內部土體結構起到擠壓作用，當漿液穩定后，即可提升圍巖結構穩定性，保證隧道工程抗滲能力。

3.3 輔助施工方法

在隧道工程開挖施工中，輔助措施的合理性會對隧道工程施工質量產生較大影響。在輔助方法的制定過程中，需要對施工環境地質條件進行分析，然后選擇適宜的輔助方式，一般采用錨桿支護、小導管注漿以及大管棚作為輔助施工方式。有些隧道工程地質條件復雜，施工難度較大，對此，可聯合應用多種輔助施工方式。

3.4 混凝土噴射

在混凝土噴射施工中，首先需要做好施工機械設備準備工作，包括通風和送水處理，然后啟動混凝土噴射方式給料。在實際施工中，還需注意加強輸料管控制，在噴射施工前，對噴頭進行全面檢查，保證其處于良好的運行狀態。另外，對于受噴面，需采用人工或者高壓風的方式進行全面清理，在噴射過程中，噴射頭應與噴射面保持垂直。

4 淺埋暗挖法隧道地面沉降控制

4.1 優化施工方案

在隧道工程施工前，首先需制定科學合理的施工方案，然后根據施工方案組織施工。因此，為了對淺埋暗挖隧道進行地面沉降控制，要求根據沉降控制要求完善施工方案，合理選用施工技術方案，并對施工細節進行優化設計。合理預估施工過程中可能會造成沉降量增加的因素，并制定應對方案，以完善的施工方案組織隧道工程施工。通過優化施工方案，還能夠保證隧道工程各項施工環節的有效銜接，進而節約工期，提升施工效率。

4.2 開挖處理

在隧道工程開挖施工環節，沉降控制要點如下：對隧道工程斷面形式以及圍巖類型進行勘察，然后據此選用不同的開挖施工方式，比如CRD 法、臺階法等等。嚴格控制開挖面之間的距離，一般要求控制在3m～5m 之間，同時盡量減少土體暴露時間，并及時組織支護施工。在隧道工程開挖施工前，對于隧道掌子面，需采用超前注漿措施進行加固處理。在開挖施工中，根據地質條件變化情況，對各項施工參數進行調整，包括格柵支護參數、注漿參數等等，保證土體結構穩定性。對于輪廓土方，應組織施工人員進行人工開挖，并盡量減少超挖現象。

4.3 采取土體改良措施

在隧道工程地面沉降控制中，土體改良也是常用沉降控制措施。在隧道工程施工區域范圍內，可對土體進行灌漿施工，對其進行加固處理，同時在隧道工程內形成自然拱，保證隧道工程結構穩定性。需要注意，在灌漿加固法的應用中，根據實際情況選用不同性能特點的漿液，靈活性比較強，對于土體的加固效果顯著，應用范圍廣泛。

4.4 適度排放地下水

在自然地層結構中，有些結構層的地下含水量比較大，比如砂層的含水量比較大。通常情況下，如果在較短時間內排空地下水，則會造成地層結構發生不均勻沉降，對此，應適當減少地下水排放量，同時應用旋噴樁以及水幔幕方式，堵塞地下水滲入，進而對地層不均勻沉降起到良好的控制作用。

4.5 及時施作二次襯砌

在完成隧道工程淺埋暗挖施工后，應及時組織進行二次襯砌施工，使得施工區域的地層能夠及時恢復到穩定狀態。在隧道工程淺埋暗挖施工中，施工地段地質結構如果為軟弱地層，這類軟弱地層一般為富水地層，在實際施工中，如果排水不及時，則會造成該施工區域發生不均勻沉降，另外，由于地層剛度與初期支護剛度之間的作用比較強，因此，必須及時進行二次襯砌施工。

5 結語

綜上所述，本文主要對隧道工程淺埋暗挖施工技術要點以及施工過程中的地面沉降控制措施進行了分析。傳統的隧道施工技術會對施工環境造成較大污染，同時還可能會對地下管線以及地上交通造成不良影響。對此，可采用淺埋暗挖施工技術，避免傳統施工方式的弊端。在具體的施工過程中，需要注意，淺埋暗挖施工勞動強度比較大，施工速度緩慢，地層結構防水難度較大，對此，還需結合施工現場實際情況采用輔助措施，提升施工技術水平，保證隧道工程施工的順利進行。