淺埋暗挖地鐵隧道施工技術與風險的相關研究

楊 潔 侯 蕾 張君蘭 劉 霞

(沈陽城市建設學院，遼寧 沈陽 110167)

伴隨著社會的不斷發展，群眾生活水平日益提升，當前，群眾上下班以及日常出行普遍需要交通工具代替步行，城市交通愈來愈擁擠，時常會出現堵車現象，而地鐵工程建設的完成可以方便群眾出行。當前，傳統的地鐵建設已經無法滿足大眾要求，施工人員迫切需要提升地鐵工程建設的效率以及質量方法。淺埋暗挖地鐵隧道施工技術作為常見的地鐵隧道施工技術，對周圍環境影響較小，不會對城市產生影響，所以經常應用于地鐵工程建設項目中。

1 地鐵隧道淺埋暗挖概念

淺埋暗挖法屬于在淺地表層的地下進行暗中挖掘施工，在20世紀初期，我國最早應用于北京地鐵建設項目中。淺埋暗挖技術是一種按照新奧法為基礎知識，通過進行深入研究、設計和開發，將理論知識與實際操作相融合的施工手段。與明挖法二者之間相互比較，淺埋暗挖法不會對交通產生影響，同時也不會對周圍環境造成惡劣影響，并且能夠應用于不同斷面、不同尺寸的隧道挖掘項目工程[1]。

2 淺埋暗挖施工技術現狀

地鐵施工建設屬于在地下挖洞開展施工操作，所以，應當把控地表沉降現象，否則會引發建設過程中的安全事故。淺埋暗挖技術施工特點是要和施工現場地質條件相結合使用，在挖洞過程中開展澆注操作，使周圍巖石的承受力能夠得到明顯提升，安排工人開展固定工作，構建完整的支護體系，保證施工現場安全以及工作人員生命安全。為了確保淺埋暗挖技術能夠得到成功使用，應當處理隧道支護、周圍巖石的壓力、周圍巖石變位情況和構筑四個方面，保證施工現場不受到威脅，并逐漸推廣到人流量較密集區域。通過對技術的觀察發現，其優越性主要彰顯在城市任何區域施工不會使外部環境產生任何影響，不管是交通環境還是天氣環境，施工建設不會因為外部環境發生變化而暫停施工。同時，在城市生態環境方面，地鐵施工同樣不會使城市環境產生污染，可以有效解決傳統工程施工過程中對周圍環境產生的污染問題[2]。

3 淺埋暗挖地鐵隧道施工策略

3.1 控制施工特點

淺埋暗挖技術實際所產生的效果受制于多種外界原因，根據目前結果觀察發現提升施工控制力度，能夠將淺埋暗挖技術的優點充分展現。第一，選擇淺埋暗挖技術作為地鐵建設施工技術時，應當安排施工人員開展相關培訓，了解基礎知識，防止出現一竅不通的現象，借鑒相關工程方面的經驗，如臺階技術等。第二，在施工圖紙的審核與修改時，應當按照施工現場實際情況來對圖紙開展審核工作，技術團隊對施工內容開展微調工作，保證工程能夠處于正常進行狀態。在修改時應當格外注意，在圖紙修改和調整的過程中，應當及時告知相關施工人員，防止出現施工安全事故。第三，在施工時，應當始終秉持安全第一的信念，提升施工安全檢測的重視程度，科學規劃施工過程，保證安全監控設備能夠實時監控施工現場情況[3]。

3.2 技術應用

在地鐵隧道施工過程中，淺埋暗挖技術屬于核心施工技術并被應用其中，可以被選擇在洞口和明洞、錨桿等施工環節。在對整個隧道內外環境進行科學合理分析的基礎上，應把相關施工所產生的風險要素逐漸融入其中[4]。

4 淺埋暗挖地鐵隧道施工方法

4.1 臺階法

臺階法屬于比較常見的隧道開挖方式，當前，城市地鐵隧道在建設過程中，使用較為廣泛。臺階法施工手段極為靈活，擁有較強的適應能力，通常在開展其他建設方式之前，經常使用臺階法作為基礎建設工作。但在現實施工現場中使用臺階法時，當實際制作的臺階數量較多時，會對巖層主體造成影響。所以，應當主動了解施工現場情況并及時調整方案，對臺階數量合理布控，避免影響到施工現場周圍巖層穩定。

4.2 中隔壁CD法

中隔壁CD法屬于淺埋暗挖地鐵隧道施工方法中的常用手段，將隧道統一劃分為兩條，通常情況下，左右兩邊都有空間，每邊在施工過程中使用臺階法作為前置施工，從隧道頂部開始進行施工，直到挖掘到底部停止操作，然后開展爆破作業，在開展爆破操作過程中應當重視對臨時的中間隔離墻保護措施。施工方法過程有以下幾點。第一，選擇使用超前小導管材料，向地層中注入漿體，使地層能夠得到加固處理，然后選擇使用臺階法，將左側導洞開展挖掘操作，在挖掘完成后，在洞中進行臨時支護操作；第二，在右側導洞進行建設施工，同樣選擇使用臺階法作為前置條件，后續也需要施工至下臺階達到相關標準，然后開展初次支護施工；第三，初次支護后期開展注漿加固施工，并將之前建立的臨時支撐進行整體拆除；第四，將斷面頂部與邊墻開展襯砌施工作業，并提升對防水層施工的重視程度，最后開展注漿加固施工，保證內部結構在建設過程中得到充分加固[5]。

4.3 拱蓋法

拱蓋法通常適用于車站隧道工程建設，在現實施工建設現場，導洞通常使用情況較少，所以，基本上不會對圍巖產生比較惡劣的影響。拱蓋法在初期支護屬于常用方法，在建設臨時支護作業過程中不會產生較多數量的孔洞，可減少后續支護拆除時所產生的工作量，拱蓋施工方法能夠有效使用在施工面積較大的工作環境中，實際工作效率較高，以下是拱蓋法施工過程。

第一，選擇使用超前小導管材料，提前開展注漿加固處理，在主導洞兩側小導洞開展挖掘工作并開展初期支護作業，兩側小導洞之間位置距離應當處于5m之內。

第二，把主導洞統一規劃為兩個導洞，處于建設施工左右兩邊，選擇使用臺階法開展相關建設工作，使初期支護工作得到圓滿完成。在開展支護工作時，針對上述兩個小導洞在建設過程中會造成空間剩余的情況，應當選擇混凝土，并針對空間剩余部分進行施工作業。然后開展下一階段的初期支護工作，分別將兩側小導洞內部所擁有的初期支護工程以及中隔壁建設作拆除處理。

第三，雙層支護施工完畢后，應當按照地鐵站方向，進行規劃施工路段，將施工區域巖體開展分層處理，側墻部位應當使用砂漿錨桿開展加固施工，幫助加固獲得明顯效果，同時，應當建立第一道應力錨索。

第四，確定當前位置，并且該位置屬于最下方，將上述位置中所預應力錨索鎖頭統一處理，并開展底部防水處理工作，然后確定隧道中央部位，選擇使用同樣方式將上述位置中預應力錨索鎖頭進行處理，然后開展側墻襯砌施工，在施工過程中應使站臺層立柱、梁板工程項目同步進行，并提前規劃防水作業。

第五，選擇使用同樣方式，將預應力錨索頭及時處理，完成頂拱防水劑襯砌建設，使車站內部其他架構全部建設完畢。

5 隧道監測的必要性

隧道在施工過程中經常會出現許多不能提前預知的安全風險因素，監控量測涉及判斷隧道施工時檢驗設計參數是否發生變化，最終的量測結果將作為地面穩定性與施工方式合理的重要依據。監控量測應用于整個施工建設過程中，將得到的實測資料和數據開展分析操作，將所得結果整理成信息，完善設計方案、調節施工方案，指導工人開展施工，保證圍巖時刻處于穩定狀態以及支護結構處于安全狀態。掌握施工過程中工程自身結構所處的安全狀態，并分析其所擁有的安全穩定性。明確施工手段在施工建設過程中的效果，了解施工建設對周邊環境的影響等，方便選擇與之對應的工程手段。對地鐵工程相關內容開展現場監測，及時獲取隧道施工過程中所產生的動態信息，及時改變方案設計，選擇適當的方式，在保證控制造價的同時，確保施工安全不受到影響。

6 淺埋暗挖地鐵隧道施工風險及策略

6.1 水災風險

水災風險屬于淺埋暗挖技術在地鐵建設中的常見風險之一，主要原因在于淺埋暗挖技術肯定會對圍巖的自然狀態產生影響，巖體結構產生改變極易造成水流方向產生變化發生滲漏現象，造成水災蔓延。如果不能及時安排防水措施，使水災事故得到有效處理，地表下開展施工建設將會產生無法挽回的嚴重影響。要想避免水災產生，應當對當地地質環境以及施工現場周圍巖石結構開展全方位調研，在選擇勘測點位置時應當秉持謹慎原則，根據國家行業技術標準選擇專業勘測儀器進行工作，提升勘測結果的準確度，專業技術人員通過勘測結果對施工項目提出寶貴意見[6]。

6.2 塌陷風險

坍塌風險主要因素在于施工項目前期沒有對隧道地表下的實際情況開展科學合理研究，造成在施工時，周圍環境因素發生變化，進而對土質結構產生影響，最終造成坍塌事故。坍塌風險產生的主要原因是由于土質發生軟化現象或者拱形隧道關鍵點缺少有效支撐作業，所以，應當格外重視上述方面，避免發生坍塌風險。

6.3 火災風險

地鐵隧道施工發生火災風險通常是因為施工機械設備儀器線路老化、漏電等因素引發，要想合理規避火災事故，施工人員應當建立安全施工的理念，施工方要對工作人員定期開展火災事故的相關教育和培訓課程，重視機械設備日常工作狀況，在設備出現問題時應當及時停止施工，特別是應當重視對易燃、易爆物品的處理方式，防止出現爆炸火災。

6.4 控制隧道施工安全

第一，應當重視地形地質調查工作，提前調查施工現場地質信息以及周圍環境狀況，重視危險地質的勘查勘察工作，例如：施工建設現場周圍圍巖是否出現變化、有無廢棄工程殘留廢棄物等，針對上述情況提前做出防范，防止在施工過程中，因上述因素發生，造成隧道施工安全出現問題，影響施工人員的生命健康。對日常施工開展實時監控，例如：監測整體建設是否出現變形、圍巖與結構的相互作用等，當地表出現沉降現象時應及時記錄在冊。在施工時，應當提升爆破控制的重視程度，避免施工操作對周邊環境產生破壞，防止發生塌方等現象，對施工人員生命安全產生威脅。

第二，重視火災風險控制工作，施工現場經常會在作業時使用明火和暗火，用以輔助施工，因此控制火災風險是必要的，在實際防控過程中，應當注重預防，然后再加以治理，嚴格遵循安全條例以及相關規章制度，提前規劃消防管理方法和具體實施過程，降低火災事故的發生。施工安全管理部門應重視現場施工實際情況，制定責任制制度，合理劃分防火區域，安排專業人員對此進行管理，將責任劃分到個人身上，降低火災產生現象。

第三，在施工現場開展強電、明火等特殊工作時，使用人員應當具備相應資格證書，需要擁有證件才能上崗作業，并安排專人進行查看，及時發現問題并排除問題。

6.5 施工因素

在施工管理過程中，相關組織機構不完善，造成人員架構缺少科學劃分，工作人員工作效率以及工作質量低，發現問題得不到及時處理，使施工現場時常出現工程事故?，F場管理人員應當具備責任心，在施工過程中安全文明施工，改善隧道內部工作環境，防止隧道內產生的有害氣體對施工人員身體健康產生危害，以此影響施工進度。隧道內臨時用電應當管理規范，照明燈光充足、安全用電，才不會發生安全事故。

7 結 語

綜上所述，淺埋暗挖地鐵隧道施工技術屬于地鐵施工過程中較為常用的施工技術，在施工過程中，施工人員應當嚴格按照圖紙以及計劃開展工作，防止出現意外影響工程進度的同時，對施工人員生命安全產生威脅。了解施工地點地質條件以及周圍環境，避免因為自然因素影響施工整體進度，對可能出現的風險做出提前防范，避免對工程產生較大的影響。