建筑工程施工中深基坑支護的施工技術探討

豐磊

【摘要】地鐵已經成為城市發展不可或缺的重要交通方式，采用大截面暗挖施工方式開鑿地鐵通道不僅滿足地質環境的需求，還不會影響城市居民的正常生活。本文闡述了地鐵隧道大截面暗挖施工工藝，就雙側壁導坑法暗挖技術、管棚超前支護技術、大截面暗挖風險控制需要遵循的原則進行了介紹。

【關鍵詞】地鐵隧道;大截面;暗挖施工工藝;風險控制

在開展隧道挖掘或其他地下建筑工程時，必須根據圖紙開鑿出相應的使用空間，然后在其中修建襯砌墻壁，從而對地下空間加以固定。一般來說，具有明挖法和暗挖法兩種。采用何種方式，需要在綜合分析施工地點的地形地貌及周邊自然環境、埋置深度等影響因素后才能決定。

1、地鐵隧道大截面暗挖施工工藝簡介

決定地下工程是否采用暗挖法的重要因素是基礎埋置深度。 一般是指地下設施或空間的基礎底面到室外地表面的垂直距離。如果埋置較淺的工程，比如普通的地面建筑，在施工時首先從地表面挖掘基坑或塹壕，修建牢固的襯砌墻壁之后，將額外的空間完全填補，此即為明挖法。與之相對的即為暗挖法，針對一些基礎埋置較深的工程，如地下隧道、礦井開采等，在局部范圍以開鑿洞穴的方式，將大部分工程作業放置于地下，既可以避免“回填”等流程，又不會影響地面設施的正常使用，因此已經在我國很多地下工程中廣泛使用。

隧道及地下工程施工時必須注意以下因素：第一，暗挖法施工對地面影響較小的前提在于基礎埋置深度必須足夠，否則很容易造成地面陷落，從而嚴重影響工程的正常開展;第二，挖掘過程中必然產生有大量的泥土、碎石以及其他雜物，如何保證將其迅速、安全地運送到指定地點，需要重點考慮。

2、地鐵隧道大截面施工暗挖技術簡介

2.1雙側壁導坑法暗挖技術

雙側壁導坑法是一種常見的隧道暗挖方式。又可以被成為雙側壁導洞法或眼鏡工法。這是因為雙側壁導坑法的施工順序在地鐵隧道更界面的角度看來非常對稱，形似在人的面部架起一副眼鏡，故而得名，屬于新奧法的一個分支，以新奧法基本原理為依據。在進行導坑挖掘時，應該盡量減少對外圍土層巖石的擾動，導坑的橫斷面上部橢圓，下部趨于平行，周邊輪廓較為圓順，與橄欖球形狀相似，因此在施工過程中應該注意用力均勻。在設計支護時主要采用格柵鋼架，之后將鋼筋制成的網片掛在格柵鋼架之上，初步確定穩固之后可以噴灑混凝土，形成柔性支護體系。需要特別注意的是，操作必須要快，一旦拖延致使斷面不能在規定期間內閉合，會給后續工作帶來困難。此舉還能對圍巖的自主承受能力充分利用，有效防止圍巖發生形變。在上述工作完成之后，還應該建立一套完整的監控測量系統，實時關注圍巖支護結構的穩定性[1]。

2.2管棚超前支護技術

北京地鐵6號線二期工程平交段大截面暗挖采用了典型的管棚超前支護技術，運用該技術形成的管棚呈拱形排布，需要對管棚進行快速打設，具體要求為：選用型號為 ?121×6 且薄厚程度均勻的無縫鋼管，在管棚處采用矩形螺紋焊接的方式，從而加強連接的穩定性。管棚的理想間距應該保持在300mm，中心暗挖初支結構的外皮輪廓線應該保持150mm的距離。對傾角的要求如下：管棚的排布方向必須與隧道拱部的全部橫截面實現平行，因此管棚支護的打設工藝必須保持足夠的精度，如果此項要求不達標，管棚很可能下落從而進入到拱道挖掘的截面中，但是幅度也不宜過大，實際偏差應該控制在0.5%以內。

3、地鐵隧道大截面暗挖風險及控制方案

3.1大截面暗挖風險控制遵循的原則

大截面暗挖風險控制需要遵循的原則如下：第一，對超前地質的探測程度必須達到相關要求，并將周圍的地質情況全部摸清，發現問題及時制定應對方案。第二，做好超前支護及檢查工作，當大截面隧道正式挖掘時，在最短時間內進行封閉。第三，在檢測過程中如果發現強層間有積水，應該進行及時的疏通或者通過注漿方式將水清理干凈，確保作業環境無水化。第四，在導洞開始挖掘之前，需要對拱腳的牢固程度進行審查，否則一旦土層中的含水量提升，土質堅硬程度下降導致承載力大幅度弱化，勢必引發拱腳下沉，從而使拱道發生形變。第五，為了防止挖掘過程隧道出現坍塌等情況，必須嚴格把控挖掘進度，跟進注漿工作緊隨其后。值得注意的是，地面沉降或拱頂脫落的臨界力度控制必須留有足夠的調整范圍，杜絕一切僥幸心理。第六，施工進度應該按照工程圖紙嚴格進行，監控系統在此過程中應該對隧道拱頂、拱腳、兩側拱璧等方向的受力情況進行實時測算，從而便于判斷挖掘過程中隧道是否出現變形或是挖掘方向是否出現偏離。通過計算得出的數據如果得到證實，應該立刻對挖掘方案進行全面的調整[2]。

3.2大截面暗挖風險控制的具體方式

如果采用雙側壁導坑法進行暗挖，特別是對“眼鏡架構”的每一個小型拱洞設置支護裝置時，必須嚴格執行暗挖規定的全部技術準則。如上文提到的在導洞開挖之前需要對拱腳進行牢固程度審定，當挖掘工作進行到對到洞內的分臺階進行開挖時，同樣應該在架構上層的全部導洞中每個臺階的拱腳進行牢固審定。由于上下層距離非常近且土層厚度很可能出現不確定性，因此需要將型號為 ?32 的鎖腳錨管順著拱腳方向打設進去，之后沿全長路段注入泥漿，增強其牢固程度。除此之外，對導洞之間的距離應該反復測算，盡最大努力提升穩定性。通常情況下，處于“眼鏡架構”上層的左右兩個小型導洞之間的距離應該至少保持在15m智商，同時每個小型導洞必須在規定時間內形成封閉的環形框架;處于“眼睛架構”同一列的上下兩個小型導洞之間的距離應該至少保持在3m以上;處于架構中間位置的上下兩個小型導洞之間的距離也應該至少保持在3m，最佳數值為5m。處于架構下部的導洞最為重要，與上層小導洞之間的距離至少應該是25m，如果整體架構允許，可以適當延伸至30m。每一個導洞開挖都需要及時跟進注漿，同時予以詳細記錄，方便對注漿量和注漿壓力的監控。

結語：

對于城市居民來說，修建地鐵無疑是好事，但是大規模的明挖會導致地面交通堵塞、塵土彌漫，給日常生活帶來不便。而通過暗挖法，使大量施工過程在地下完成，能夠降低對環境的污染。在施工過程中，施工人員應該嚴格執行相關流程，對其中的風險加以控制，為人民群眾建設出高質量的地鐵工程。

參考文獻：

[1]程曉剛.超大截面傾斜隧道式嵌巖樁基礎開挖施工工藝研究[J].工程建設，2019，51（02）：54-59.

[2]廖雄. 高地應力軟巖大跨變截面隧道施工變形機理及其控制技術研究[D].西南交通大學，2018.