浅埋暗挖法隧道施工技术的发展研究

杨家勇

(贵州桥梁建设集团有限责任公司)



浅埋暗挖法隧道施工技术的发展研究

杨家勇

(贵州桥梁建设集团有限责任公司)

现阶段,随着我国各类基础设施工程建设项目的不断增多,其中有很大一部分需要进行地下工程施工。像是地铁、高速公路隧道等,这些地下工程建设项目的出现,为浅埋暗挖法施工技术的应用提供了一定的空间。在我国采用这种隧道施工技术方法的工程项目有很多，但利用浅挖暗埋法对隧道工程项目进行施工过程中也存在着一些问题。文章从浅埋暗挖施工技术的发展角度出发，对其应用时需要注意的问题进行了详细的阐述。希望可以通过笔者对这些问题的分析说明，为相关业内人士提高一些问题的解决办法。

浅埋暗挖法；隧道施工技术；平顶直墙技术；辅助技术

伴随着我国市场经济的发展速度的加快，交通运输的发展对可建设道路的利用率已经接近饱和。这就为隧道工程建设的发展提出了更高的要求，而浅埋暗挖法隧道工程施工技术的应用，在很大程度上满足了人们对隧道使用安全性的最终需求。对隧道施工技术中浅埋暗挖法的发展历程进行了阐述，以期使相关业内人士对浅埋暗挖法施工技术的基本内容有个清晰的认识。由于浅埋暗挖隧道施工技术的作用及特点，被广泛的应用于地铁隧道施工工程中。当前我国地铁隧道建设的规模以及复杂性均居世界前列，为了使这一建设情况被更广泛的应用。隧道施工建设人员就要着重发展施工技术，以提高利用空间。

1 隧道施工技术中浅埋暗挖法的发展历程

1.1 浅埋暗挖法的概述

隧道施工技术中浅埋暗挖法的命名是在20世纪末召开的隧道施工科研成果鉴定会上。这种隧道施工技术的应用区域主要集中在对第四纪软弱地层的施工中，其主要的工作方法就是对地层进行加固施工，这也是浅埋暗挖法所采用的工作原理。隧道施工中，其浅埋暗挖的方法可以调整周围岩石的承重能力，其开挖就是采用短进尺进行工作的，在施工开始的时候要及时的进行封闭成环，促进整个施工阶段的荷载都能够由岩石和施工初期的支护结构，共同担任支护体系，等到前期施工的变形已经得到基本稳定以后，再进行第二次衬砌工作，对于施工过程中一些特殊的荷载，只用初期的支护是不能够满足其荷载需要的，应当由一次衬砌以及二次衬砌共同完成对荷载的承担工作。像这样的设计方案可以很好的对施工中的不可预知性进行克服。

1.2 浅埋暗挖法的实施困难

浅埋暗挖这种施工方法不是在任何情况都适用，因为地形以及底层具有复杂多变的特征，因所以在实行浅埋暗挖的时候，要对隧道的地面进行监测，同时对隧道地层、支护材料和周围的建筑物进行监测，对其情况有所分析，经监测到的信息当做施工的参考，能够使施工方案更加实际、合理，以保证隧道的工程质量。

1.3 浅埋暗挖法的应用现状

隧道施工中的浅埋暗挖到现在以经有二十多年的历史了，施工技术方面以经具备非常丰富的经验。例如,当今的浅埋暗挖技术就具有非常发高的灵活性和多变性，同时对交通也不会具有较多的影响。也非常适合当今我国的国情。特别是跨度较大的暗挖技术，如今得到了迅猛的发展。

2 浅埋暗挖法在隧道施工中的应用方法

2.1 双侧壁导洞暗挖技术

单双侧壁导洞技术曾在北京建设复兴门地铁站的往返大跨度隧道施工中应用过，还在北京地铁西单三联拱车站中得到过使用。在对其隧道的大管棚以及小导管注浆施工的过程中，采用了双侧壁导洞暗挖技术。这是我国地铁隧道施工首次采用此技术，同时也为其广泛的应用奠定了基础。这一技术的应用多用于对大跨度隧道工程的建设过程中，如图1所示。

图1 大跨度隧道施工中双侧壁导洞施工示意图

在隧道工程的建设中采用双侧壁导洞暗挖施工技术时，采用的是正台阶施工法对其进行开挖施工。然而如果施工地质的施工条件差，这样就会直接影响上台阶的开挖施工方法。所以，如果施工地质条件不好可以采用环形留核心土法或者是中隔墙法。其具体的开挖作业是：先要确定两侧导洞之间的距离，最好将其控制在15～20 m 之间。对于中洞以及侧两洞同时开挖的施工，所错开的距离就应该在20 m以上，但不要大于30 m，对于上下台阶之间的距离应该在3～5 m之间。在对其进行开挖施工的过程中，沉降是影响开挖施工质量的一大因素。它会造成对施工地层的多次扰动，其产生的原因是导洞断面出现不规则的现象而造成的。

2.2 中洞暗挖技术

以北京某地铁线路的隧道施工为例，对大跨度的暗挖车站施工以及独显隧道的施工过程进行了详细的阐述。对于这一地铁线路的施工是在以往所有的施工经验作为建设基础上进行的。此外，对于现有隧道施工建设中的问题通过中洞暗挖技术来进行了解决，下面内容就是对其过程的叙述。首先，隧道施工中的中洞暗挖法施工技术的应用方式是要从整个隧道的中间部分进行开挖。其通常采用的施工方法是CRD法和CD 法等，这些开挖施工方法是应用于隧道施工跨度较大的施工状况。采用中洞法暗挖施工技术要遵守一些施工原则，像是在竖直方向上要保留一定的坡度以及在纵向上要进行错台施工等。在隧道施工的中洞暗挖技术的初支完成后，应立即对该部分进行下一步的衬砌施工。这样就可以对施工地层所产生的刚性反应提供支撑作用的施工技术。对于二次衬砌施工可以采用洞内逆向施工的方式来进行，其目的是为了使初支沉降施工能够起到很好的控制作用。从整个隧道的中间部分的开挖施工完成后，就要对采用侧洞法对其余的施工部分进行操作。此外，采用两侧洞同时进行施工的方法可以有效的对施工地层沉降的现象进行控制。

根据上述内容可以充分的说明，在隧道施工建设中采用中洞暗挖技术可以对已实现的刚性支撑进行成型封闭。这样就可以在进行开挖侧洞施工的过程中，有效的避免施工地层沉降问题的出现。然而由于顶紧初衬的施工结构很难实现，而且在二衬背后再进行注浆施工也会因为施工结构的不能封闭，而产生叠加沉降的现象。

2.3 平顶直墙技术

在地铁建设项目进行隧道施工的过程中，由于地下建筑物的设计形状、施工条件、施工类型都不同，而隧道建设中还要对燃气管道、电力设备以及直埋水管和地铁线等进行设置。以北京某条地铁线的施工为例，过去要想加大新线与旧线之间的距离采用的施工方式都是加大新线路的纵坡来实现。在此施工过程中，存在着一些缺陷，如会增大隧道深埋。这种情况就会导致当地下水位较高时的降水工作难以进行。除此之外，对于地铁新线的施工还会出现不稳定的沉降现象，从而降低地铁隧道工程使用的安全性。 针对这一问题，平顶直墙施工技术通过对隧道施工中起拱的施工条件不足的问题进行了解决。这样就能在地铁隧道工程的建设中很大程度上的保证其各类设备的设置安全。

2.4 辅助技术

在隧道施工中浅埋暗挖施工技术的整个应用过程，都需要利用辅助施工技术来解决浅埋暗挖施工过程中的细节问题。具体来说就是对施工过程中出现的沉降现象进行有效的控制，从而为隧道施工的浅埋暗挖施工技术的应用安全提供一定保障。随着隧道施工工程项目的不断增多，其施工技术的发展进程也在不断加快。辅助施工技术也包括在其中，这就使得辅助施工技术的应用方式得到了进一步的更新。当前，隧道施工工程项目对辅助施工技术的应用方法有二衬背后注浆技术、初期支护技术、锁脚锚管技术、注浆技术、双排小导管超前支护技术以及水平冻结技术等。这些技术的应用能够有效的为隧道施工的浅埋暗挖法的应用提供一定的安全保障，进而使得隧道施工中的各项施工技术都获得了有效的应用。

3 总 结

综上所述,在隧道施工中采用浅埋暗挖法可以解决许多施工技术的难点。所以，在诸多的隧道建设过程中都采用了这一隧道施工技术。然而，随着浅埋暗挖法被越来越多的应用于各个项目中，其原有的施工技术规范已然不能满足日趋复杂的隧道工程建设。这就为研究浅埋暗挖法的发展以及应用方法规范，提出了更高的要求。对当前市面上出现的新型材料、新型技术以及隧道施工浅埋暗挖法的发展历程做出了详尽的阐述，其目的是使浅埋暗挖施工技术能够快速跟上隧道工程建设的发展进度。

[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,(3):274-279.

[2] 杨林.浅埋暗挖法隧道施工技术的发展[J].低碳世界,2013,(14):128-129.

[3] 邢康宁,张欣艳.隧道施工中浅埋暗挖法施工技术的发展探究[J].中外建筑,2014,(5):128-129.

2015-09-25

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1008-3383(2015)12-0101-01