浅埋暗挖法隧道施工技术及地面沉降控制

摘 要：伴随着我国社会经济的不断发展，也相应的促进了我国道路施工的发展。在实际的施工中，通过采用先进的方法，进而全面的提高了施工的水平。在文章的研究中，主要针对于浅埋暗挖法隧道施工技术及其地面沉降控制进行了研究，希望通过对文章的探讨，能够为相关方面的研究提供理论性的参考。

关键词：浅埋暗挖法；隧道施工技术；地面沉降控制

1 浅埋暗挖法隧道施工技术

1.1 浅埋暗挖法的施工原理

浅埋暗挖法是按照新奥法做为施工的基本原理。其主要是使用复合衬砌的方式，初期的支护将承担了工程全部的荷载，而二衬主要是为安全做准备的，初支和二衬也一同承担较为特殊的荷载。浅埋暗挖法采用了多种的辅助工法，使用超前的支护对围岩进行改善加固，充分调动围岩自身的承担能力[1]。浅埋暗挖法有效的结合了当今信息化的设计和施工。

通过对隧道施工中使用的浅埋暗挖法多次实践分析，大多数都是在较为软弱的地层地下的位置施工，当然这种位置围岩的自承能力也是比较差的，为了能更好的控制地层的沉降，需要初期的支护刚度要大。如图1所示，其中需要注意的是ABC三个位置中，C的位置要尽量的靠近A的位置，意思就是要尽量的增加支护的承载力，降低围岩的自承载，在施工的过程中需要注意初支的施工是从上向下的过程，在初支稳定后才可以做二衬。

图1 支护刚度曲线和围岩特征曲线的示意图

1.2 浅埋暗挖法的施工原则

浅埋暗挖法的施工原则主要对施工地面扰动小、快速、经济的挖掘方法，在一些地层较差或是断面大的位置，完全可以使用一些合理的辅助方法进行施工，相反，如果施工地层较好或是断面较小的位置，完全可以使用全断面的开挖法；在施工过程中不要轻视辅助工法的选择，有很多的地方都会用到辅助工法，要注意进行合理的选择，特别是在开挖面不稳、地层较差的位置，在选择好辅助施工的措施后，还应优先使用大断面的开挖法；要准备较全面的施工套装，通风、装运、开挖、防水等作业都是有利的施工条件，当然，前提是设备的经济投入量不得少于工程造价的十分之一；要严格对施工过程进行监测，要对施工情况进行实时汇报；要严格的按照规定方针执行施工计划，要注意施工的及时性；有效的提高施工人员的素质，为了更好的提高施工的速度和质量，要组织综合工班进行施工作业；进行洞内外的良好通风，确保施工人员的施工安全；加强施工中的安全、监测、机械、材料、进度以及环境等各方面的管理。在采用浅埋暗挖法施工的时候，通过遵循上述几个方面的原则，能够进一步提高施工的质量，确保施工的安全，促进施工的顺利进行[2]。

2 浅埋暗挖法的施工技术

采用喷射砼、钢筋网、锚杆、格栅钢架进行初期支护，喷砼厚度20cm。喷射砼拌合站拌合，锚杆采用φ22砂浆锚杆，锚杆长3.0m，环向间距拱部0.8m、边墙1m，采用风动锚杆钻机或风钻（利用多功能台架钻孔），钻至设计深度后，用高压风吹孔，用注浆泵向孔内灌入孔深2/3的砂浆，打入锚杆，孔口不满部分用泵补灌，再用砂浆将孔口抹平，安装托板螺栓。

钢筋网由φ8钢筋制成，网格间距25cm×25cm，在系统锚杆施作后安设。钢筋网随被支护岩面的实际起伏状铺设，与被支护岩面间隙约3cm，钢筋网与钢筋网连接处、钢筋网与锚杆连接处点焊在一起，使钢筋网在喷射时不易晃动。钢筋网在加工厂加工成片，在洞内再焊接起来形成整体。

2.1 开挖方法

在采用浅埋暗挖法进行隧道施工的过程中，首先要根据施工环境、施工要求、工程特点、施工单位以及围岩情况进行详细的分析，然后再选择合理有效的开挖方法，特殊工程应对其进行试验和验证，确保工程施工的可靠性[3]。在隧道施工中，台阶式的施工方法是经常用到的开挖方法，在隧道施工中应用的方法还有很多种，都是根据隧道施工的类型而选取使用的开挖方法。如：在城市及其附近的区域应使用短台阶法或上台阶分部的开挖法；在山岭隧道的施工区域可使用正台阶开挖方法；城市地下停车场以及地铁站的隧道施工区域应采用中洞法、侧洞法以及柱洞法等开挖方法[4]。特别需要注意的是在隧道断面较大的时候，不能使用全断面的开挖方法；隧道施工的过程中，要尽量避免或减少对围岩产生的扰动；隧道开挖施工应优先选用掘进机或是人工开挖的方式进行；在一些特定区域使用的爆破挖掘时，需使用弱爆破、短进尺的爆破装置。

2.2 辅助施工方法

利用浅埋暗挖法对隧道进行施工的过程中，会使用到很多种的辅助施工方法，其中辅助施工方法的选择正确与否，也将直接对施工工程的造价以及成败有着很大的影响。要针对工程的地质条件分析，结合综合因素考虑选取使用的辅助施工方法，如果有多种辅助施工方法都可以使用的话，要优先考虑简单的辅助施工方法，为了进一步确保隧道施工工程的安全和质量，也可以同时使用兩种或几种辅助施工方法进行施工[5]。

3 浅埋暗挖法隧道施工地面的沉降控制措施

3.1 开挖过程的控制

在隧道施工开挖的过程中，要合理的控制开挖过程，时刻注意开挖的过程中所产生的沉降，采取相关的地层处理技术和隧道自身的相关措施。地层处理技术就是根据施工位置的地层地质情况，对其提高或者是改变地层的响应，从而降低、避免或改变隧道施工过程中所产生的地层运动的相关方法；隧道的自身就是在隧道施工时，在所施工的隧道内使用降低地层沉降的相关手段。

3.2 改善土体的特性

隧道开挖施工的过程中，为了控制地层的沉降，经常会使用一些措施来对隧道施工的一些局部位置的土体进行加固处理[6]。这种做法带来的好处是在隧道开挖施工后可以形成自然拱，而且还能有效的改进土体的特性，使其土质向着正方向发展。不仅如此，在加固土体的方案中，还有超前注浆、深层注浆等方式来改善土体的特有性质，在注浆的过程中可以根据土体的性质情况，选择对其注入双液浆、纯水泥浆或是化学浆液等。

3.3 根据施工地层具备的条件选取合理的施工方法

台阶法是隧道施工过程中较为常用的施工方法，而每项工程隧道施工的地理位置也是不一样的，因此，每项工程施工的台阶法也是有一些区别的。台阶法的主要运力就是预留成型的核心土，而在使用台阶法施工前，应分析并确定施工地点的地层条件，根据分析结果来选取台阶法施工的台阶长度。

3.4 提高施工的效率

提高施工工作效率，可以更好的保證隧道施工的顺利完成。隧道施工效率讲究的是时间，只要严格的按照施工规定的程序要求施工，尽量缩短施工时间，那么在施工过程中，地层应力的释放就会有着有效的控制度，相应的地层内部的变位也将随之减小，对隧道施工的整个过程也得到了更好的控制。

3.5 及时施作二次衬砌

在隧道施工的过程中，为了确保施工地层尽快的恢复稳定状态，需要及时的施作二次衬砌环节。其主要是因为利用浅埋暗挖法施工的地段大多都是软弱的地层，而这样的地层位置大多数都是属于富水地层，随着施工过程中的渗排水推迟，地表也将出现大范围的沉降现象，相应的地层刚度与初期支护刚度的相互作用也将会越来越强。所以，二次衬砌必须要及时的施作。

4 结束语

本文针对于浅埋暗挖法隧道施工技术及其地面沉降控制进行了探讨，通过本文的研究，我们了解到，在实际的施工中需要把握相关的原则，掌握精准的技术，并且采取有效的控制沉降的措施，才能够进一步促进隧道施工工程的顺利进行，确保隧道施工工程的质量和安全。

参考文献

[1]贺长俊，蒋中庸，刘昌用，邹彪.浅埋暗挖法隧道施工技术的发展[J].市政技术，2009（03）.

[2]杨立，刘卫功.浅埋暗挖法技术及其在地铁建设中的应用[J].市政技术，2006（04）.

[3]王梦恕.隧道工程浅埋暗挖法施工要点[J].隧道建设，2006（05）.

[4]冯金海.地铁浅埋暗挖法和盾构法的适应性研究[J].科技创业月刊，2007（03）.

[5]张渊，魏放，田新明.浅埋暗挖法施工工艺在铁路隧道穿越高速公路中的应用[J].铁道标准设计，2008（02）.

[6]段东旭.大跨度地下通道的浅埋暗挖法施工[J].铁道建筑，2008（03）.

作者简介：郭毅先：河北霸州，中铁六局集团有限公司，职称：高级工程师，研究方向：隧道施工技术。