浅埋暗挖地铁隧道施工技术与风险探讨

□梁晓峰

浅埋暗挖施工技术的优势主要表现在污染小、不易受外部环境影响等方面，可以实现施工效率的最大化，比较适用于地铁隧道等工期长、施工条件多变的工程类型。但在实践的过程中这项技术也有一定的风险，这就要求相关的施工人员和部门能够认识到常见的技术风险，从而在最短的时间内处理好风险避免发生事故。

一、地铁隧道浅埋暗挖施工技术

(一)浅埋暗挖施工技术的应用现状及内容。浅埋暗挖技术就是在地表下比较浅层的位置采取暗挖洞室施工的一项工程技术。由于是在地下挖洞进行施工，因此需要以地表沉降控制为前提，否则会造成安全事故。这项技术的基本原理是“新奥法”，在1984年首次由我国著名的研究学者王梦恕先生完成试验工作，并在1986年北京复兴门地铁工程中，成功完成了技术应用，实现了工程施工技术的突破发展。这项技术最大的亮点和优势就是要结合应用地质条件特点，在挖洞的同时进行浇注，调节周围岩石的承受力，做好固定工作，形成完整的支护体系，保证施工的安全。此项技术成功运用的关键是要处理好隧道支护、周围岩石的压力、周围岩石变位情况和构筑这四个方面的主要关系，可以广泛应用在人流比较集中的区域。从技术本身来看，它的优越性主要表现为在城市任何区域施工都不会受到外部环境的影响，无论是交通环境还是天气环境，这样施工就不会被意外因素打断。同时，对于城市生态环境来说，地铁施工不会带来城市环境的污染，解决了传统工程施工带来的环境问题。

(二)浅埋暗挖技术在地铁隧道施工中的施工控制及应用表现。

1.施工控制要点。浅埋暗挖技术的应用效果受到多种因素的制约，只有强化施工控制力度，才能够有效发挥出浅埋暗挖技术的优势。一是在选择这项技术之前相关的施工人员需要对此项技术进行全面学习，参考北京、武汉等城市成功运用此项技术的经验，如台阶技术等。二是在施工图纸的审核与修改过程中，需要施工方根据实际情况来对图纸进行审核，应用技术团队对内容进行微调，确保可行性。在修改的过程中需要注意的是，一旦要修改、调整则要充分告知相关人员，避免出现施工事故。三是在施工的全过程中都要坚持安全第一的理念，不断强化施工安全检测，合理安排施工流程，确保安全监控设备的实时监督。

2.技术应用表现。在地铁隧道的施工中，浅埋暗挖技术作为核心施工技术，可以应用在洞口和明洞、锚杆等施工程序中。在地铁隧道洞口、明洞位置主要是在施工之前的破土工作上利用浅埋暗挖技术，具体来说，就是在综合分析整个隧道内外环境的基础上，将相关的施工风险要素考虑进去。例如，如果洞口附近有陡峭悬石，那么就需要对其受力程度进行调研分析；如果洞口处于低洼地带且恰逢城市雨季，那么在破土时就应该在浅埋暗挖的过程中设计一个排水通道。在洞口破土前还需要利用一定的技术手段将隧道拱形部位进行土质烘干，温度在100℃至110℃之间[1]。锚杆施工也是浅埋暗挖技术集中应用的项目，先是需要利用锚杆钻井技术将整段隧道的预设点进行岩凿钻井，将杂石等影响施工的物体清理干净。接下来，施工人员在将岩凿洞口污染物清理完成后将药包放在洞中，再将杆直接插进孔洞内，以此完成内部的连接工作，打造出一个完整的施工环境。

二、浅埋暗挖地铁施工技术存在的风险及其防范

(一)水灾风险。水灾风险是浅埋暗挖技术应用的常见风险之一，这主要是因为浅埋暗挖技术必然会改变围岩的自然状态，岩体结构发生变化就很容易导致水流发生渗漏，从而引发水灾。如果不能做好防水措施，安排好水灾事故处理，在地表下的施工将会引起非常严重的后果。要想有效预防水灾的发生，第一，需要对地势和岩石结构进行全方位探测，在勘测点位置的选取上需要谨慎，按照国家行业技术标准选择勘测仪器，提高勘测的准确性，由专业技术人员给出勘测的施工建议[2]。第二，必须要对防水的材料进行严格的质量审查，选择符合国家标准的材料，在施工过程中也需要对材料的防水性能做出试验，对于那些岩石层比较脆弱的地方，应该利用小管棚注浆等工艺做好防水、排水工作。第三，在施工过程中需要对暗挖的施工进程进行把握，避免出现不必要的围岩松动导致渗水事故发生，混凝土也要使用符合国家行业标准的规格，保证混凝土的抗渗能力符合实际的施工要求。如果在施工的过程中发生意外水灾事故，在水量较少可控的情况下需要立即采取抽水排水处理；如果抽水排水不能有效解除水灾的隐患，则需要立刻进行注浆防水，用高压机将材料注入围岩缝隙中，防止水的扩流。

(二)坍塌风险。坍塌风险主要是由于在施工前未能对隧道前地表下的实际情况进行有效把握从而导致在施工过程中由于水、空气湿度等影响了土质结构而引发了坍塌的事故。坍塌风险发生的主要原因是土质的软化或者是拱形隧道关键点的支撑没有做好，因而需要特别注意这两个方面预防坍塌风险。防范坍塌风险需要做好地质条件的调研，全面掌握地质结构的情况，对异常地质地点有必要的情况下要改变施工线路。施工方需要在关键点上安装自动检测设备，全面掌握情况。同时要遵守浅埋暗挖的技术要求，在钢架支护等工作上严格按照要求来进行。如果一旦发生坍塌事故，第一时间需要找到坍塌的核心位置，判断坍塌面积。如果不会对施工进度造成影响，则在坍塌点周围做好注浆加固工作，如果是大面积的坍塌，那么就要采用挂网喷浆、加固喷桩等手段全面处理坍塌事故。需要注意的是，如果采取注浆方式处理坍塌，要在坍塌区顶外3～5m到隧道底板1m以下作为加固区域，根据坍塌程度和面积确定旋喷柱的数量[3]。同时坍塌一般伴随有大量的水流，因此也要在处理坍塌的同时解决好排水问题。

(三)火灾风险。地铁隧道施工的火灾风险一般是由于施工设备仪器线路老化、漏电等人为因素引起的，要想避免火灾事故的发生，施工人员需要树立安全施工的理念，施工方要对工作人员进行火灾事故的相关教育和培训，时刻注意作业设备的运行情况，在设备出现异常情况要及时停止施工，尤其是要注意易燃、易爆物品的处理，避免发生爆炸火灾。同时要注意在隧道内安置消防灭火设施，一旦发生火灾要及时疏散隧道内部人员，拨打报警电话并利用灭火设备处理火势。

三、结语

浅埋暗挖技术实现了施工技术的突破发展，其优势明显，效益显著，但是在施工的过程中，需要从图纸、地质条件勘察等方面做好技术应用的控制要点，在洞口、明洞、锚杆等关键施工工作的技术应用上，技术人员需要注意的是要严格按照科学的技术标准来施工，这样才能保证技术应用的实际效果。在地铁隧道的浅埋暗挖技术应用过程中常见的施工风险主要包括水灾风险、坍塌风险和火灾风险三个方面，因此就需要相关的施工人员采取必要的技术性手段集中防范这三种风险。