浅埋暗挖法在隧道施工中的应用分析

张 立 毅

(山西汾阳市交通运输局，山西 汾阳 032200)



浅埋暗挖法在隧道施工中的应用分析

张 立 毅

(山西汾阳市交通运输局，山西 汾阳 032200)

基于浅埋暗挖法的基本原理与特点，介绍了浅埋暗挖法应用于隧道施工的规范要求，从小导管超前加固、钢筋格栅制作安装、混凝土喷射三个环节，阐述了浅埋暗挖法的应用技术，有利于提高隧道的施工水平。

隧道，浅埋暗挖法，钢筋格栅，混凝土

随着城市化进程逐渐加快，隧道施工规模也在不断扩大，为了解决隧道施工问题，提高隧道施工质量，在我国的隧道施工中已经广泛应用了浅埋暗挖法。浅埋暗挖法主要在离地表很近的地下层进行暗挖洞室施工，这种喷锚暗挖施工技术和传统的新奥法相比较，能够加强对地层的支护，使地层更加牢固。但是在运用浅埋暗挖法进行隧道施工中，必须有效解决这两个方面的问题：1)在浅埋暗挖隧道时，必须注意隧道围岩的稳定性。2)在隧道内部施工时，需要严格控制地表沉降量的变化。因此，在隧道施工中运用浅埋暗挖法，不仅要进行初期支护，而且在初期支护打牢基础之后，做好二次衬砌，通过初期支护和二次衬砌，能够进一步提高围岩的稳定性，使其更好地承受地震荷载。目前，浅埋暗挖法已经在全国各地隧道施工中得到广泛应用，并且取得了良好的效果。本文结合实践应用经验对浅埋暗挖法在隧道施工中的应用进行了深入分析。

1 浅埋暗挖法的概述

1.1 浅埋暗挖法的基本原理

在隧道施工中运用浅埋暗挖法，能够很好地加固围岩，提高围岩的承载能力。同时，在隧道开挖工程完成之后，必须做好围岩的支护工作，使围岩封闭成固定的圆环状态，从而形成完整的联合支护体系，这样能够防止围岩荷载过大出现变形的情况。在隧道施工中运用浅埋暗挖法，需要进行复合式衬砌。隧道施工复合式衬砌主要是在围岩的内外两层进行衬砌施工，当隧道开挖施工完成之后，需要运用锚喷以及混凝喷射钢筋笼的方式，加固钢筋笼。当初期支护稳定之后，可以在隧道内层进行二次衬砌，在内层二次衬砌中一般采用模筑混凝土施工的方式，并且在两层的衬砌的中间设置一层防水层，起到有效防水的作用。同时，无水地层中，也可以在初次支护完成之后，利用聚合物水泥砂浆来填筑防水层，提高隧道结构的稳定性。

1.2 浅埋暗挖法隧道施工的特点

在隧道施工中应用浅埋暗挖法，会出现埋深较浅的现象。由于隧道施工对周围地层的破坏性比较强，严重影响了周边环境和交通秩序。所以为了避免隧道地层出现移动变形问题，在隧道施工中必须充分结合工程建设的特点，制定科学、合理的土方开挖方案，做好基坑支护和衬砌工程，而且要及时排水和注浆，严格按照标准工序进行浅埋暗挖隧道施工。

2 浅埋暗挖法应用于隧道施工的相关规定

在隧道施工中应用浅埋暗挖法，必须遵循这样几种规定：1)运用浅埋暗挖法进行隧道施工，必须贯彻落实“超前管理、规范注浆、开挖速度快、支护能力强、封闭快以及测量精准”的原则；2)在浅埋暗挖施工中，需要架设钢架网构，喷射混凝土施工，使其作为一次衬砌，起到保护围岩的作用，并且架设模筑钢筋混凝土作为二次衬砌，达到二次支护的作用，在两层衬砌的中间需要利用聚合物水泥砂浆来填筑防水层，起到防水作用；3)在隧道施工中遇到Ⅴ类围岩，必须提前注射水泥浆，加固围岩地层，以此来提高围岩的稳定性，当围岩的稳定性达到相应标准之后，才能进行土方开挖工程；4)隧道开挖工程必须在无水条件下进行隧道施工，一旦在隧道开挖工程中出现地下水涌流的情况，必须充分考察地质特点，做好引流排水工程；5)隧道开挖需要控制为轮廓圆的形态，这样才能降低对隧道围岩的破坏；6)在初期衬砌支护施工完成之后，必须等到工程完全稳定，才能进行二次衬砌和防水层施工；7)隧道开挖之前的准备工作至关重要，其中包括对现场施工环境的勘察，研究施工规模和施工技术，选择应用施工材料和施工设备，确定施工设计方案。

3 浅埋暗挖法在隧道施工中的应用

3.1 小导管超前加固

在隧道施工中应用浅埋暗挖法，首先需要利用小导管进行超前加固。选择应用的小导管直径控制在32 mm，长度为2.25 cm，并且需要把小导管的前端处理成锥形，这样才能让锥形小导管更好地进入地层。在通常情况下，注浆管之间的距离控制在30 cm，钻孔的外倾向角为5°～8°。在小导管前端的1.8 m位置需要呈现梅花状钻孔，这些钻孔之间的距离为15 cm左右，钻孔的直径为8 mm。通过运用风镐把小导管灌入土层中，小导管灌注使用的浆液成分主要为水玻璃浆液，在注浆时必须充分考虑土体条件，根据土体情况调配浆液凝胶速率以及胶液强度，这样才能达到支护的作用。浆液的配制需要在施工现场使用时调配，调配完成之后及时应用，不能在中途停放。在浆液注射时的压力为0.3 Pa左右，一般使用牛角注浆器来注射浆液。注浆管每次只能注射100 mL～150 mL。在实际施工过程中，在隧道开挖的两个循环过程中需要进行注浆操作。当土层中含有地下水时，必须每个循环注射一次浆液。

3.2 制作和安装钢筋格栅

在运用浅埋暗挖法进行隧道施工中，钢筋网栅的质量影响着隧道工程整体质量。首先把钢筋原料制作成相应的设计形状，然后按照设计图纸的相关规范把钢筋原料进行焊接，使其形成钢筋格栅骨架，在每一段钢筋骨架之间需要运用角钢螺栓连接固定起来，当钢筋格栅拼装合格之后，才能运送到施工现场，使其组装成工程所需的格栅结构。在制作和安装钢筋格栅时，必须遵循这样几点质量准则：1)必须确保下料尺寸精确无误，钢筋弯制之后使弧形保持圆顺；2)在焊接钢筋格栅时，必须严格按照设计图纸的规范进行焊接施工，避免格栅焊接位置出现裂缝和夹渣的现象，焊接位置需要紧密无缝，在焊接完成之后需要把焊渣清除；3)在连接钢筋板孔眼时，需要确保连接位置准确，使螺栓可以上紧板眼；4)在实验拼装钢筋格栅时，必须确保钢筋格栅平整，不能出现扭曲的情况；5)在安装钢筋格栅时，需要沿着隧道轴线垂直的平面架设钢筋格栅，轴线垂直的线路误差不能超过30 mm，垂直度也要控制在较小的范围内；6)在钢架格栅安装完成之后，需要把纵向连接筋和前一榀格栅之间焊接起来，并且布置网片，使钢筋格栅形成网格状。

3.3 喷射混凝土施工

在钢筋格栅安装完成之后，进行混凝土喷射施工，喷射混凝土之前，需要规范化配制原材料，原材料一般为水泥、砂土、外掺料、石子以及外添加剂，按照标准比例来配制施工材料，使其形成混合材料。在混凝土喷射施工之前，需要严格检查喷射机喷头的情况，及时清理喷面，在喷射过程中，喷头需要和受喷面保持垂直状态，及时调整水量，防止混合材料出现滑移流淌的现象。在喷射时需要从下到上进行，采用分层喷射的方式，每层喷射完成之后，需要等到完全凝固之后才能喷射下一层。

4 结语

浅埋暗挖法在隧道施工中的应用，能够提高隧道施工质量。在实际应用中，必须结合现场的实际情况做好衬砌施工，严格控制施工步骤，不断完善施工技术水平。

[1] 姜延军.浅埋暗挖法隧道穿越房屋沉降控制应用分析[J].工程技术(文摘版),2016(11):252.

[2] 周运刚.浅埋暗挖法施工技术在地铁隧道施工中的应用[J].商品与质量,2016(15)：101-102.

Analysis on the application of shallow-embedded excavation method in tunnel construction

Zhang Liyi

(ShanxiFenyangBureauofTrafficTransportation,Fenyang032200,China)

Based on basic principles and features of shallow-embedded excavation method, the paper introduces application demands of shallow-embedded excavation method in tunnel construction, and illustrates the application technology of shallow-embedded excavation method from three aspects of small-tube advanced reinforcement, steel grid fabrication installation and concrete spraying, which will be good for improving the tunnel construction level.

tunnel, shallow-embedded excavation method, steel grid, concrete

1009-6825(2017)11-0185-02

2017-02-06

张立毅(1971- )，男，工程师

U455

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