淺埋暗挖地鐵隧道施工技術(shù)與風(fēng)險(xiǎn)探討

□梁曉峰

淺埋暗挖施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在污染小、不易受外部環(huán)境影響等方面，可以實(shí)現(xiàn)施工效率的最大化，比較適用于地鐵隧道等工期長(zhǎng)、施工條件多變的工程類型。但在實(shí)踐的過程中這項(xiàng)技術(shù)也有一定的風(fēng)險(xiǎn)，這就要求相關(guān)的施工人員和部門能夠認(rèn)識(shí)到常見的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，從而在最短的時(shí)間內(nèi)處理好風(fēng)險(xiǎn)避免發(fā)生事故。

一、地鐵隧道淺埋暗挖施工技術(shù)

(一)淺埋暗挖施工技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及內(nèi)容。淺埋暗挖技術(shù)就是在地表下比較淺層的位置采取暗挖洞室施工的一項(xiàng)工程技術(shù)。由于是在地下挖洞進(jìn)行施工，因此需要以地表沉降控制為前提，否則會(huì)造成安全事故。這項(xiàng)技術(shù)的基本原理是“新奧法”，在1984年首次由我國(guó)著名的研究學(xué)者王夢(mèng)恕先生完成試驗(yàn)工作，并在1986年北京復(fù)興門地鐵工程中，成功完成了技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了工程施工技術(shù)的突破發(fā)展。這項(xiàng)技術(shù)最大的亮點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)就是要結(jié)合應(yīng)用地質(zhì)條件特點(diǎn)，在挖洞的同時(shí)進(jìn)行澆注，調(diào)節(jié)周圍巖石的承受力，做好固定工作，形成完整的支護(hù)體系，保證施工的安全。此項(xiàng)技術(shù)成功運(yùn)用的關(guān)鍵是要處理好隧道支護(hù)、周圍巖石的壓力、周圍巖石變位情況和構(gòu)筑這四個(gè)方面的主要關(guān)系，可以廣泛應(yīng)用在人流比較集中的區(qū)域。從技術(shù)本身來看，它的優(yōu)越性主要表現(xiàn)為在城市任何區(qū)域施工都不會(huì)受到外部環(huán)境的影響，無論是交通環(huán)境還是天氣環(huán)境，這樣施工就不會(huì)被意外因素打斷。同時(shí)，對(duì)于城市生態(tài)環(huán)境來說，地鐵施工不會(huì)帶來城市環(huán)境的污染，解決了傳統(tǒng)工程施工帶來的環(huán)境問題。

(二)淺埋暗挖技術(shù)在地鐵隧道施工中的施工控制及應(yīng)用表現(xiàn)。

1.施工控制要點(diǎn)。淺埋暗挖技術(shù)的應(yīng)用效果受到多種因素的制約，只有強(qiáng)化施工控制力度，才能夠有效發(fā)揮出淺埋暗挖技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。一是在選擇這項(xiàng)技術(shù)之前相關(guān)的施工人員需要對(duì)此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行全面學(xué)習(xí)，參考北京、武漢等城市成功運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)，如臺(tái)階技術(shù)等。二是在施工圖紙的審核與修改過程中，需要施工方根據(jù)實(shí)際情況來對(duì)圖紙進(jìn)行審核，應(yīng)用技術(shù)團(tuán)隊(duì)對(duì)內(nèi)容進(jìn)行微調(diào)，確保可行性。在修改的過程中需要注意的是，一旦要修改、調(diào)整則要充分告知相關(guān)人員，避免出現(xiàn)施工事故。三是在施工的全過程中都要堅(jiān)持安全第一的理念，不斷強(qiáng)化施工安全檢測(cè)，合理安排施工流程，確保安全監(jiān)控設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)督。

2.技術(shù)應(yīng)用表現(xiàn)。在地鐵隧道的施工中，淺埋暗挖技術(shù)作為核心施工技術(shù)，可以應(yīng)用在洞口和明洞、錨桿等施工程序中。在地鐵隧道洞口、明洞位置主要是在施工之前的破土工作上利用淺埋暗挖技術(shù)，具體來說，就是在綜合分析整個(gè)隧道內(nèi)外環(huán)境的基礎(chǔ)上，將相關(guān)的施工風(fēng)險(xiǎn)要素考慮進(jìn)去。例如，如果洞口附近有陡峭懸石，那么就需要對(duì)其受力程度進(jìn)行調(diào)研分析；如果洞口處于低洼地帶且恰逢城市雨季，那么在破土?xí)r就應(yīng)該在淺埋暗挖的過程中設(shè)計(jì)一個(gè)排水通道。在洞口破土前還需要利用一定的技術(shù)手段將隧道拱形部位進(jìn)行土質(zhì)烘干，溫度在100℃至110℃之間[1]。錨桿施工也是淺埋暗挖技術(shù)集中應(yīng)用的項(xiàng)目，先是需要利用錨桿鉆井技術(shù)將整段隧道的預(yù)設(shè)點(diǎn)進(jìn)行巖鑿鉆井，將雜石等影響施工的物體清理干凈。接下來，施工人員在將巖鑿洞口污染物清理完成后將藥包放在洞中，再將桿直接插進(jìn)孔洞內(nèi)，以此完成內(nèi)部的連接工作，打造出一個(gè)完整的施工環(huán)境。

二、淺埋暗挖地鐵施工技術(shù)存在的風(fēng)險(xiǎn)及其防范

(一)水災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。水災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)是淺埋暗挖技術(shù)應(yīng)用的常見風(fēng)險(xiǎn)之一，這主要是因?yàn)闇\埋暗挖技術(shù)必然會(huì)改變圍巖的自然狀態(tài)，巖體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化就很容易導(dǎo)致水流發(fā)生滲漏，從而引發(fā)水災(zāi)。如果不能做好防水措施，安排好水災(zāi)事故處理，在地表下的施工將會(huì)引起非常嚴(yán)重的后果。要想有效預(yù)防水災(zāi)的發(fā)生，第一，需要對(duì)地勢(shì)和巖石結(jié)構(gòu)進(jìn)行全方位探測(cè)，在勘測(cè)點(diǎn)位置的選取上需要謹(jǐn)慎，按照國(guó)家行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)選擇勘測(cè)儀器，提高勘測(cè)的準(zhǔn)確性，由專業(yè)技術(shù)人員給出勘測(cè)的施工建議[2]。第二，必須要對(duì)防水的材料進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量審查，選擇符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的材料，在施工過程中也需要對(duì)材料的防水性能做出試驗(yàn)，對(duì)于那些巖石層比較脆弱的地方，應(yīng)該利用小管棚注漿等工藝做好防水、排水工作。第三，在施工過程中需要對(duì)暗挖的施工進(jìn)程進(jìn)行把握，避免出現(xiàn)不必要的圍巖松動(dòng)導(dǎo)致滲水事故發(fā)生，混凝土也要使用符合國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格，保證混凝土的抗?jié)B能力符合實(shí)際的施工要求。如果在施工的過程中發(fā)生意外水災(zāi)事故，在水量較少可控的情況下需要立即采取抽水排水處理；如果抽水排水不能有效解除水災(zāi)的隱患，則需要立刻進(jìn)行注漿防水，用高壓機(jī)將材料注入圍巖縫隙中，防止水的擴(kuò)流。

(二)坍塌風(fēng)險(xiǎn)。坍塌風(fēng)險(xiǎn)主要是由于在施工前未能對(duì)隧道前地表下的實(shí)際情況進(jìn)行有效把握從而導(dǎo)致在施工過程中由于水、空氣濕度等影響了土質(zhì)結(jié)構(gòu)而引發(fā)了坍塌的事故。坍塌風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的主要原因是土質(zhì)的軟化或者是拱形隧道關(guān)鍵點(diǎn)的支撐沒有做好，因而需要特別注意這兩個(gè)方面預(yù)防坍塌風(fēng)險(xiǎn)。防范坍塌風(fēng)險(xiǎn)需要做好地質(zhì)條件的調(diào)研，全面掌握地質(zhì)結(jié)構(gòu)的情況，對(duì)異常地質(zhì)地點(diǎn)有必要的情況下要改變施工線路。施工方需要在關(guān)鍵點(diǎn)上安裝自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備，全面掌握情況。同時(shí)要遵守淺埋暗挖的技術(shù)要求，在鋼架支護(hù)等工作上嚴(yán)格按照要求來進(jìn)行。如果一旦發(fā)生坍塌事故，第一時(shí)間需要找到坍塌的核心位置，判斷坍塌面積。如果不會(huì)對(duì)施工進(jìn)度造成影響，則在坍塌點(diǎn)周圍做好注漿加固工作，如果是大面積的坍塌，那么就要采用掛網(wǎng)噴漿、加固噴樁等手段全面處理坍塌事故。需要注意的是，如果采取注漿方式處理坍塌，要在坍塌區(qū)頂外3～5m到隧道底板1m以下作為加固區(qū)域，根據(jù)坍塌程度和面積確定旋噴柱的數(shù)量[3]。同時(shí)坍塌一般伴隨有大量的水流，因此也要在處理坍塌的同時(shí)解決好排水問題。

(三)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。地鐵隧道施工的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)一般是由于施工設(shè)備儀器線路老化、漏電等人為因素引起的，要想避免火災(zāi)事故的發(fā)生，施工人員需要樹立安全施工的理念，施工方要對(duì)工作人員進(jìn)行火災(zāi)事故的相關(guān)教育和培訓(xùn)，時(shí)刻注意作業(yè)設(shè)備的運(yùn)行情況，在設(shè)備出現(xiàn)異常情況要及時(shí)停止施工，尤其是要注意易燃、易爆物品的處理，避免發(fā)生爆炸火災(zāi)。同時(shí)要注意在隧道內(nèi)安置消防滅火設(shè)施，一旦發(fā)生火災(zāi)要及時(shí)疏散隧道內(nèi)部人員，撥打報(bào)警電話并利用滅火設(shè)備處理火勢(shì)。

三、結(jié)語(yǔ)

淺埋暗挖技術(shù)實(shí)現(xiàn)了施工技術(shù)的突破發(fā)展，其優(yōu)勢(shì)明顯，效益顯著，但是在施工的過程中，需要從圖紙、地質(zhì)條件勘察等方面做好技術(shù)應(yīng)用的控制要點(diǎn)，在洞口、明洞、錨桿等關(guān)鍵施工工作的技術(shù)應(yīng)用上，技術(shù)人員需要注意的是要嚴(yán)格按照科學(xué)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來施工，這樣才能保證技術(shù)應(yīng)用的實(shí)際效果。在地鐵隧道的淺埋暗挖技術(shù)應(yīng)用過程中常見的施工風(fēng)險(xiǎn)主要包括水災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)、坍塌風(fēng)險(xiǎn)和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)三個(gè)方面，因此就需要相關(guān)的施工人員采取必要的技術(shù)性手段集中防范這三種風(fēng)險(xiǎn)。