市政工程隧道施工中淺埋暗挖技術的應用

李志文

摘 要：隨著我國市政工程對隧道施工的要求逐漸提高，為此，市政工程隧道施工中常用淺埋暗挖技術，但是這種技術的專業性比較高，只有完全掌握相應的專業技術知識，才可以進行一系列操作。在進行技術操作時，也要結合隧道施工的相關標準進行操作。事實上，在進行深埋暗挖技術時，有很多注意事項，為此本文將進行深入分析。

關鍵詞：市政工程;隧道施工;淺埋暗挖技術

引言

在進行市政工程隧道施工過程中，淺埋暗挖技術具有一定的特殊性。首先，要掌握相應的技術類型，然后，要以施工設計要求為基礎并且要進行相應的落實。而且很多因素都會影響到施工階段，因此，對于隧道支護和防坍塌技術要重點關注，以防出現施工不當的問題。

一、淺埋暗挖技術分析

淺埋暗挖技術主要是指礦山法在新奧法基礎上進行的施工形式。這種技術不僅要結合工程施工的關鍵點，還要將隧道理論進行完善，并且要熟練運用操作方式，這樣才可以將淺埋暗挖技術落實。淺埋暗挖技術與新奧法不同點是，淺埋暗挖技術適用于開發城市的松散土，適合在介質圍巖條件中使用，介質圍巖條件和隧道埋深皆要大于隧道直徑，而且在進行修建隧道時要采用比較小的地表沉降。在進行城市交通設計階段時，對淺埋技術的特點要做好相應的了解，在進行此技術時需要對土層進行充分利用，并且要充分掌握其自穩能力，并且落實相應的支護措施，從而形成封閉的圍堰技術。淺埋暗挖技術有著廣泛的應用范圍，并且在各種施工技術中省略很多程序，而且淺埋暗挖技術還能在有水條件的地層進行施工。

二、市政工程隧道施工的現狀

市政工程施工管理工作受到很多的影響因素。不僅要滿足隧道施工機制的詳細要求，還要深入了解市政工程隧道施工的現狀，并且要結合當地施工環境。以下將從不同角度進行深入分析市政工程隧道施工現狀：

1、環境條件復雜

隧道施工條件是相對復雜的，在進行分析建筑區域區域時，不僅要考慮各方面因素，如管線、建筑群和交通量等，還要在原有施工基礎上進行優化。在進行隧道施工時，不僅要注意管線位置，還要保障建筑安全且要嚴格管理施工過程。隧道所施工的地層較軟，可能會出現流態，為此在進行道路施工、管線施工和遷移等，要時時刻刻注意施工安全。隧道結構范圍內管線可能會發生漏水，因為住宅區有許多的排水溝水源，從而會發生沉積現象，這將導致地下水無法及時補給。在進行施工時，往往會存在各種類型的粘性土，土壤質量不統一將存在沉積現象，嚴重則會出現坍塌現象。

2、土質不穩定

隧道在進行開挖地段時存在不穩定的現象，在進行施工時，要提前掌握所施工地段的巖石類型，這樣才能更好的處理易軟化和崩塌的巖石。隧道穿越地層時主要存在砂質粘性土和沖擊砂層，在進行隧道開挖時，由于地層比較軟弱，這將導致周邊圍巖發生自重作用力下降的現象，若出現變形情況，則會導致出現坍塌現象。而且對地表情況無法控制時，其穩定性將會丟失，從而施工將受到一定影響。

3、地下管線滲漏

由于考慮到上層滯水和穩定性的要求，有必要掌握供水情況，并且要根據實際情況做好布控工作。若風道結構和范圍結構整體上相對飽和，一些地層將會出現水囊、空洞等現象。如果降水工作相對滯后，則對風道開挖會產生不利影響，而且施工順序也會對地層的穩定產生一定影響，這將不可避免地增加了工程風險。

三、市政工程隧道施工中的應用

根據市政工程施工管理的具體要求，需要提前對工藝類型進行掌握，按照施工流程要求進行。以下將對市政工程隧道施工措施進行分析。

1、上臺階施工

在進行市政工程的隧道施工時，施工地點的管線布置相對于比較復雜，為了更好地保障地下管線的安全，為此，在進行施工之前，就要將地下管線結構進行詳細的考察與分析，并且要加固處理周圍的土層結構，一般常用擺噴施工的方式。只有科學合理設計管線，才可以確保施工順利的進行。在進行隧道的上臺階施工階段時，通常使用人工風鎬進行施工，這樣才可以確保隧道周圍巖石結構的穩定性和圍巖核心結構的完整性，并且起到支護作用。

2、下臺階施工

在進行隧道下臺階施工時，需要人工配合進行，因此，相關施工人員要嚴格遵循施工程序。在進行隧道的開挖工作時，一般使用挖掘機將隧道中央的土體進行開挖，隧道兩側的輪廓以大于三十厘米且小于五十厘米為標準，人工開挖工作后續要對開挖的隧道進行一定調整，從而確保周圍土體結構的穩定性。在進行隧道下臺階施工時，一般開挖至地表以下110米，并且要做好相應的支護措施。在隧道結構初步封閉成環后，在進行施工時，要注意不要超過循環進尺范圍，這樣才能保證施工順利的進行。

3、管棚支護技術

在進行淺埋隧道建設時，有必要提高隧道周圍的巖石及土層的支護能力，這是淺埋暗挖技術的重點。若使用管棚支護技術進行施工，將可以在很大的程度上降低施工難度，并且，減少了一定的人工成本。為此，管棚支護技術可以根據管井的尺寸進行合理分類，若鋼管的兩端的支撐體系足夠充分時，會導致挖掘變形量相對較小，此時，管棚支護技術將可以實現有效的支護作用，兩端支承梁會成為彈性支撐。而上覆地層可能會產生撓曲變形或端頭支撐變形等，此時，在進行隧道施工階段是，可以將管棚的高度適當增加或者在一定程度上提高支撐梁的剛度，這樣可以有效解決上覆地層的變形情況。

在進行市政工程隧道施工中淺埋暗挖技術應用時，為了提高市政工程隧道施工質量，有必要將管棚支護施工工作做好。淺埋暗挖施工技術中的管棚支護技術是重點，管棚支護技術不僅具有良好的適用性，而且具有較高的施工操作的便捷程度，這有利于控制工程成本。在進行市政工程隧道施工時，運用管棚支護技術操作時要全面了解整個項目的具體情況，并且要根據管井的大小運用相關可行的管棚支護技術。若鋼管兩端有大體系進行支撐，則有利于充分發揮管棚支護作用，同時呈彈性狀態。在市政工程隧道施工采用管棚支護技術時，上覆地層變形具有特殊性，而撓曲變形和端頭支撐變形是較為常見的，因此，有必要將管棚高度和支撐梁剛度進行合理調整，這樣不僅保證管棚支護施工的實際需求，而且促進整個施工進行高效發展。

四、市政工程隧道施工中淺埋暗挖技術應用要求

1、淺埋暗挖技術的原理

淺埋暗挖技術與新奧法的施工原理具有一定的相同點，在進行隧道施工時，具體可以引起信息化設計與施工理念，能夠準確實現實時測量。在進行淺埋暗挖施工階段工作時，要對基本荷載和復合襯砌等進行支護工作，二次襯砌將被用作安全儲備，而對于特殊荷載可以讓初支、二襯共同承擔。而且，可以采用超前支護作為基礎，并使用多種輔助方式，改善隧道周圍的圍巖，使其作為基礎，從而，提高圍巖的自承能力。不同的隧道開挖方法，會形成不同的閉合效果，從而，在多種作用體系下形成一定作用的聯合支護體系，這樣使隧道施工更加安全且穩定。為此，淺埋暗挖技術在市政工程隧道施工工作中起到了一定的關鍵作用。

2、雙側壁導坑法施工

在進行隧道施工的淺埋暗挖技術中，最為常見的施工方法就是雙側壁導坑法，其主要在粘性土層上進行施工，其次，也可以在砂層或砂卵層上進行施工。但是，進行隧道施工時，此技術對于機制方面的要求較高。為此，相關的施工人員需要將斷面進行科學且合理的劃分調整，將其劃分為六個尺寸規格相同的斷面，對于劃分好的斷面，在進行隧道開挖工作時，將其六個斷面逐漸地連接成一個整體隧道，并且，同時進行隧道的澆筑工作。而在進行隧道施工時，可以利用土層實現隧道的穩固性，一般采用網狀支護結構，從而，在一定程度上實現對隧道的封閉式支護作用。雙側壁導坑法雖然在一定程度上實現了施工操作的安全性，但是其施工環節相對復雜且繁瑣，因此，在實際進行隧道開挖工作時，要根據實際的施工機制要求來進行。

3、選取合理的施工方法

為了有效解決由于地表沉降所出現的問題，應對臺階法留出成型的核心土，并且，臺階長度的確定應符合地層條件。若地層越軟，則相對應的臺階長度越長，但是，臺階的具體長度需要根據施工現場地層條件的情況來具體確定。在進行隧道工作時，臺階法是最常見的施工方法，對于不同的地質環境，所使用的臺階法也大不相同。

4、改善工程實施的土體質量

在進行隧道開挖過程時，通常采用局部加固處理所施工的土質，這種方法不僅可以在一定程度上改善土質的特性，還可以有利于在隧道開挖后形成較為自然的拱形，這樣有助于淺埋暗挖工作順利進行。而且，深層注漿技術可以在一定程度上確保土質的加固型，并且，也可以改善土質質量，從而，在很大程度上促進了淺埋施工法的實施。

五、淺埋暗挖技術在地鐵隧道施工中的應用

1、真空降水技術

某些地鐵隧道位于下城市交通的主要道路的下方，由于每天的交通流量較大，為此，對于地鐵隧道的開挖更具有難度，這需要穿過粉質粘土，安山巖和淤泥粘土等多種土層。為此，對于這種地鐵隧道，一般對隧道洞口主體采取一定的加固措施，從而，在一定程度上確保施工環境的安全。例如，某地鐵的淺埋暗挖段含水層滲透系數相對于較小，需要采取常規的管井降水進行管理，但是，隧道內的弱透水層中的飽和水以及含水層殘留的水沒有進行充分排出，這將隧道開挖實施淺埋暗挖技術時，產生一定的安全隱患，對于這種情況，通常采用真空深井進行隧道排水處理。

真空降水技術主要將管井抽水和真空泵進行了一定結合，然后，通過真空泵在管井內所產生的真空，將地層中水涌入管內的速度在一定程度上提高，從而，達到降水的效果。利用真空降水技術，可以將含水層的地下水大范圍的進行疏干，尤其是飽和水明顯比常規管井的降水少，盡管這兩種技術所引起的地面沉降的差異不大，但是通過沉降觀測顯示表明，真空降水技術要比常規的管井降水的降水效果更好。

2、輻射井降水

部分地鐵一般采用淺埋暗挖的施工技術，由于地鐵需要穿過很多地方，并且，環境也相對于復雜，再加上現場的布局的局限性，傳統的降水法已經滿足不了暗挖施工時，在無水的情況下進行。為了保障隧道施工的安全以及在一定程度上減少對城市環境及交通的影響，通過專業人士分析，實施輻射井降水技術可以滿足此類施工要求。在進行隧道施工時，相關的施工人員可以根據隧道現場的實際情況，從而，利用輻射降水技術可以確保施工環境處于無水情況，這樣在一定程度上達到了較好的降水效果，并且，施工測試結果都符合相對應的建筑測量標準。在城市情況相對較為復雜的情況進行隧道施工時，隧道降水問題很難得到解決，為此，輻射井降水技術的出現，更好地配合淺埋暗挖技術的實施，使隧道施工更加科學、安全。

3、巖石錨固技術

在進行隧道施工時，采用淺埋暗挖法更好地確保施工的安全，但是，為了使淺埋暗挖法更好地操作，需要采取一定的輔助性施工措施，巖石錨固技術便是其中一種，而且，巖石錨固技術也是相對成熟的技術。其常用于地鐵中的深基坑設計，一些地鐵隧道為了確保區間隧道上浮，便利用了底層錨桿技術，從而，利用錨桿的優勢，將隧道的上浮完全的鎖住，達到了較好的效果。

4、水平凍結技術

在進行地鐵隧道處理加工時，凍結地鐵技術便是一種常用的輔助性施工措施，而且，也在一定程度上得到了廣泛運用。在許多施工案例中都取得了較為理想的施工結果，如礦山、斜井等。而在地鐵隧道施工應用中出現的比較晚，此技術在地鐵隧道內處于飽和含水粉細砂層的環境中成功率較高。

六、結束語

綜上所述，可以看出我國在進行市政工程隧道施工時，對相應的隧道施工技術要求越來越高，當前一些相關的施工單位在進行隧道施工時，通常使用深埋暗挖技術。為此，施工人員與技術人員對于深埋暗挖技術進行充分了解，并能在實際工程中靈活運用。在進行隧道施工之前，應當對施工現狀進行充分了解，從而提高隧道施工的質量。

參考文獻

[1]趙增璐，王志宇.在地鐵隧道施工中淺埋暗挖技術的應用[J].科技資訊，2014.

[2]李耀卿.淺埋暗挖技術在南平市天臺隧道工程施工中的應用[J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2005.

[3]王萬德，張巖.淺埋暗挖技術在地鐵隧道施工中的應用[J].遼寧省交通高等?？茖W校學報，2008，04.

[4]陶冰杰，淺埋暗挖技術在地鐵隧道施工中的應用[J].中國新技術新產品，2009，06.

[5]段京南.淺埋暗挖法隧道施工技術及控制要點分析[J].山東工業技術，2018（08）：116.

[6]劉卿，毛宗東，李龍杰.市政工程隧道施工中淺埋暗挖技術的應用[J].決策探索（中），2018（03）.