浅埋暗挖技术在市政工程隧道施工中的应用研究

范志毅

摘要：浅埋暗挖施工技术由于其支护速度快，喷射混凝土黏性好及对结构面形状适应性好等特点，在市政工程的隧道项目施工中得到了广泛应用，文章以北京开发区标厂电力隧道工程4标段为例，围绕如何运用浅埋暗挖技术相关问题进行探究。

关键词：浅埋暗挖;隧道项目;管棚支护

浅埋暗挖技术在市政隧道工程中，人工开挖喷射混凝土施工技术具有早期强支护和高适应性等特点，因此该技术在市政隧道工程中迅速普及。为了深入挖掘此项技术的深层价值，相关人员从应用原理、应用方式以及工艺优化等方面进行进一步探究，通过这种方式提高隧道项目总体质量。

1 浅埋暗挖技术简介

浅埋暗挖工艺，可以依据土体结构以及土层中含水量，拟定具有针对性的挖掘计划，充分发挥土体自身承载能力。在隧道挖掘工作中，在结束了初期支护工作之后，对其进行封闭处理，通过这样的方式让围岩能够形成一个闭环，对隧道结构进行保护，避免隧道结构出现明显变形，该技术具有支护速度快、适应性好等特点，在研究此项技术时，也要充分意识到该技术所存在的缺陷，比较明显的一个缺陷就是施工环节过于复杂[1]。在实际运用过程中，为了达到安全标准，同时采用导管注浆来保障道路、周边建（构）筑物等设施的安全;在掌子面开挖进程中，密切监测拱顶下沉、水平收敛数据;并委托第三方对浅埋暗挖工程周边道路、建（构）筑物沉降进行检测，并形成报告。过程中根据开挖效果、周边道路及建（构）筑物沉降数值、水文、土体条件等实际情况可采用超前小导管及小导管注浆进行补浆。初衬后使用聚乙烯丙纶防水卷材进行防水处理，达到要求后采用达到防渗等级的混凝土进行二衬支护。

2 在隧道项目中具体应用方式

2.1 工程概述

为了方便介绍，这里以北京开发区标厂电力隧道工程为例，该项目的4标段主要工程内容包括科创街（K0+000～K0+555.8）555.8米（另加四条支线348.5米）以及经海二路（K0+389.9～K0+756.4）368.5米隧道工程土建开挖及支护、通风、排水、照明、监控井盖、测温以及环境监控;竖井包括经海二路包括5#～7#3座φ5.2m竖井、8#1座6.0m×6.0m竖井;科创街1#～7#7座φ5.2m竖井、8#1座6.0m×6.0m竖井;科创街12φ150+12φ150-PP拉管112.8米;科创街8#井有1处与现状沟预留甩口对接。电力隧道横断面为2.0m×2.3m，采用人工暗挖。

2.2 横断面作业

该段工程为2.0m×2.3m單孔电缆隧道，净宽2.0m，隧道起拱线1.95m，矢量高度为0.50m，净高度2.3m。该隧道项目内部设有人行通道，同时在隧道两侧布置电缆支架、防火槽盒及防火隔板。隧道墙体、以及衬砌结构厚250mm。

第一，严格按照设计方案控制初衬钢格栅间距，在本工程中按0.5m进行控制。

第二，施工人员根据3330mm*3030mm开挖尺寸进行开挖，根据勘察报告、设计文件及图纸以及该区域水文地质条件，决定使用“人工开挖（榀距50CM）+网构钢架（现场加工）+钢筋网（Φ6.5 100*100）+喷射混凝土（C20）+防水层（聚乙烯丙纶）+现浇二衬钢筋砼（C40 P6）”的方式进行作业。

第三，初衬受力钢筋使用18钢筋，同时使用12钢筋，利用冷压法制备“8”字型加强筋，提升钢架的承重能力。针对拱架的两侧，施工人员对施工钢筋进行连接。

第四，结构背后回填注浆。在本工程中，为了确保初期支护前度达到工艺要求，要及时对初衬背后进行回填注浆，将注浆孔布置在拱顶以及隧道两侧，为确保注浆效果，注浆孔要交错布置[2]。同时施工人员要对注浆管方向进行调整，将其布置在与挖掘方向相背的方位。与掌子面距离4m跟进，此外，对于管道的直径也要进行管理，在本工程中，使用φ31mm的管道。此外注浆压力应控制在不得大于0.4Mpa，水灰比控制在1：1～1：1.1，水泥、沙比控制在1：1.5～1：1.3（重量比）。

第五，完成二衬施工之后，在拱部使用高强度无缩水泥浆，对初衬、二衬之间的空间进行回填注浆，每个仓位布置一个注浆孔、一个排气孔，将压力控制在0.2～0.4Mpa范围内，为了确保质量，该区域要增铺防水层。

2.3 纵断面作业

在本工程中，从4#井开始降低标高以避开6、7#井避开现状管线，7#～8#升高标高的坡度高达11.2%，为保证工程质量及安全，土方开挖及支护应该从标高高处往地处推进。在作业的过程中，为了保证隧道结构纵断面施工质量，施工人员要严格按照事先规定的施工计划，进行作业。在工程开展过程中，对隧道项目纵断面的状态要进行严格检查，一旦其形状发生了明显变化，要立刻停止施工行为，加强变形区域的支护强度，避免变形进一步严重。

2.4 竖井作业

第一，该工程中，共包括12座φ5.4m的竖井，4座尺寸为6.5m×6.5m的竖井。竖井井口设置现浇钢筋混凝土锁口圈梁，圈梁下方侧墙施工与横断面支护衬砌工艺相同，榀距设定为0.6m。初衬底板部件，用喷射砼进行浇筑，厚度设定为0.35m，再做0.6m厚现浇钢筋砼，底板部位的钢筋结构连接侧面墙体二衬钢筋结构。

第二，纵向井使用环形锚杆，每4榀为一组，采用错落排列方式，角度控制在15～20°，水平间距1.5m，通过锚杆注浆对土层加固。

2.5 防水作业

第一，在喷射砼中加入FS-P型收缩防水制剂，同时对水泥材料的用量进行控制，在本工程中，将其用量控制在9%。在添加防水剂的时候，施工人员要对该材料进行严格检查，包括其出厂证明、合格证明等，并且在使用过程中，对其用量进行严格控制，过多或过少，都会对砼原料性能产生影响。

第二，初衬结构主体质量检测合格之后，在确保其表面干燥的前提下，铺设聚乙烯丙纶防水卷材，铺设完成检验合格后进行下一道施工工序。

第三，针对沉降缝等薄弱环节，工作人员要在旧防水卷材上加铺一层新的防水卷材，提升薄弱环节的防水效果。

第四，二衬现浇混凝土抗渗要求需达到P6或以上等级。

2.6 变形缝作业

第一，初衬结构在竖井出口2.0m区域、与原沟衔接区域连接处布置变形缝。

第二，二衬结构以40～50m间距设置变形缝，且初衬设置了变形缝的地方二衬也要同时设置变形缝。

第三，初衬变形缝区域，使用30mm聚苯板材料作为分界板，在喷射混凝土以及防水作业完成后，对缝中的聚苯板进行处理，制作成深度为65mm，宽度为30mm的缝，再使用聚合物水泥砂进行嵌缝，嵌缝深度为30mm，待聚合物水泥砂浆完全凝固之后，在缝中再嵌入双组份聚硫橡胶。

第四，嵌缝施工作业时要特别注意，应将牛皮纸粘贴在聚合物水泥砂浆顶部，再嵌入双组份聚硫橡胶，通过这种方式隔离。

第五，完成初衬变形缝的布置工作后，施工人员要使用聚酯纤维以及焦油型聚氨酯制备止水带，避免水分侵害影响工程质量。

3 结语

浅埋暗挖工艺为目前隧道项目中普遍使用的一种技术，与传统挖掘技术相比，该工艺支护结构布置简单、初期承载力强、能够在不同地形条件中使用。在实际应用中中，为了保证该技术能够发挥出应有效果，施工人员就要注意土方开挖及支护、注浆加固、防水以及变形缝等环节，确保各个施工步骤依照施工方案有序进行，保证隧道项目顺利竣工。

参考文献：

[1]秦晋. 浅埋暗挖法隧道施工技术应用研究[J]. 居舍， 2019（01）：61.

[2]吴乐. 浅埋暗挖技术在地铁隧道施工中的应用要点[J]. 名城绘， 2018（12）：0445-0445.