浅埋暗挖法隧道施工技术及其地面沉降控制

唐光辉 冀雁辉

摘要：随着我国基础建设技术的不断进步，基础工程建设的脚步已经由城市逐渐延伸到野外。作为基础工程建设中的常见施工条件和技术——隧道施工条件与技术就成为值得探讨的问题。浅埋暗挖法由于其受到施工条件限制较少的独特优势，因而成为隧道施工的常用技术。

关键词：浅埋暗挖法;隧道施工技术;地面沉降控制;探讨与思考

引言：

作为地理环境及条件较为丰富的国家，隧道施工技术在我国基础工程建设施工中的应用比比皆是。无论是城市地下设施的建设还是野外穿山越岭的工程建设，隧道施工技术的应用都有着积极的优势。作为隧道施工技术的常用技术之一，浅埋暗挖技术方法具有施工因素影响较少，施工专业设备运用较少等适用于复杂施工环境下的优势。

一、浅埋暗挖施工技术方法的简要介绍

所谓的浅埋暗挖施工技术方法，主要是适用于地表下方较近位置的，在地下空间进行各种洞室、隧道等地下空间建设活动的一种施工技术及方法。浅埋暗挖施工技术由于其施工的位置是在距离地表较近的地下空间内（即处于地质结构中较软的地质层），因此必须考虑施工技术对于地表环境的影响（即地表沉降对于建设工程及环境所带来的影响）。浅埋暗挖施工技术方法，在“浅埋”施工条件下修建地下空间的建设活动，应当以改造地下空间的地质条件为“浅埋”施工条件的重要前提，以最大限度的控制因使用浅埋暗挖施工技术而造成的地表沉降为突出要点。通过钢结构、喷锚等多种不同的材料作为支护的主要手段，遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的十八字工作原则的适用于多种不同隧道、洞室等不同地下空间建设施工环境的施工技术方法。

1. 浅埋暗挖施工技術方法的施工原理

浅埋暗挖施工技术方法的施工原理与“新奥法”（即新奥地利隧道施工方法）的施工原理类似。采用地下空间建设施工活动的一次支护设计即按照承担地下空间施工建设活动的全部施工载荷与使用载荷来设计，二次支护（即模具建筑的堆砌）的设计作为安全系数提升的储备。浅埋暗挖施工技术特殊或特定载荷的承担将由一次支护与二次支护共同完成。浅埋暗挖施工技术方法在实际的隧道。洞室等地下空间建设活动的施工应用中应当注重多种辅助“支护”方法的使用，通过改善地下空间建设活动的施工岩层的载荷承受能力（即采取“浅埋”的办法提升地下空间内岩石的自身承重能力）、在地下空间建设活动的挖掘过程中及时对挖掘部分进行“支护”（在必要条件下还可与上文提升地下空间岩石自身承重能力形成联合的支护作用，进一步提升地下空间建设活动的安全性）。浅埋暗挖施工法在具体的施工过程中应当建立完善的实时监控系统、信息反馈机制和安全施工制度，从而确保浅埋暗挖施工技术在实际的施工应用过程中能够不塌方、少沉降和安全施工等。

2. 浅埋暗挖施工技术方法的施工要点

通过前文对于浅埋暗挖施工技术方法施工原理的简要介绍可知：浅埋暗挖施工技术的重点在于对地下空间地质岩石的“加固”和对地上建筑物安全性的提升。针对这一施工原理，浅埋暗挖施工技术的施工要点就在于对地下空间的“挖掘、支护、防水和安全性”等方面。根据不同的挖掘条件选择合适的挖掘方法，针对不同的地下空间建设环境选择不同的支护材料及结构和合理的排水办法，从本质上提升浅埋暗挖施工技术对于地下空间建设活动的安全性，才能确保浅埋暗挖施工技术能够取得预期的工作成效。以清池镇2号隧道工程为例：清池镇2号隧道进口位于毕节市金沙县清池镇路羊村，出口位于毕节市金沙县清池镇路羊村赤水河斜坡中部，为分岔式隧道，拟建隧道呈曲线形展布，左、右线隧道进、出口轴线走向一致，隧道进口轴线方向348°，隧道出口轴线方向353°，左线隧道全长1625m，隧道最大埋深约271.50m，位于ZK162+580 处，进口采用端墙式洞门进洞，出口采用端墙式洞门出洞;右线隧道全长1560.5m，隧道最大埋深约275.409m，位于K162+610 处，进口采用端墙式洞门进洞，出口采用端墙式洞门出洞。针对这一工程施工的实例，在采取浅埋暗挖施工技术方法的过程中，结合施工地点复杂的地理环境，应当根据实际施工的难度，设计合理的施工方案（如钢结构钢架与混凝土相结合的支护方案），才能确保施工安全性的不断提升。

二、影响浅埋暗挖施工技术施工质量的突出问题

1. 浅埋暗挖施工技术施工的排水问题

浅埋暗挖施工技术施工的排水问题，是影响浅埋暗挖施工技术施工质量的突出问题之一。具体表现在积水对于浅埋暗挖施工技术施工的腐蚀性方面。我国水资源分布较广，种类众多，不同自然环境中的水资源对于浅埋暗挖施工技术的腐蚀程度也是不同的。这其中，尤其以盐碱水对于浅埋暗挖施工技术的影响最为突出。因此，在进行浅埋暗挖施工技术施工的过程中，应该充分考虑排水的问题，预留出充分的排水通道，并在防汛防洪方面制定科学合理的应急预案，以期强化浅埋暗挖施工技术在隧道施工技术中应用的施工质量，减少沉降问题产生的因素和概率。

2. 浅埋暗挖施工技术施工的沉降问题

浅埋暗挖施工技术施工的沉降问题，是浅埋暗挖施工技术施工中应极力避免存在的问题。浅埋暗挖施工技术施工产生沉降问题的原因众多，其情况也较为复杂。这其中的排水问题是一个方面，又以地质问题对于浅埋暗挖施工技术施工产生沉降问题的影响最为突出。地质环境的变化对于浅埋暗挖施工技术施工的影响是致命的，因为地质的沉降会造成地上建筑物及地下空间产生一定的形变，再加上地下空间支护技术的“不到位”，当到达一定的峰值过后，就会产生重大事故的隐患，不利于浅埋暗挖施工技术在隧道工程建设中的发展与应用，因此是必须重视的问题之一。

3. 支护原材料的落后

一般来说，支护技术所采用的原材料，是由水泥、砂、石、水和各种外加剂，将这些原材料经过一定的配比进行组合，再以钢筋混凝土的形式进行“连接”。但诸如水泥、砂、石等桩基础的原材料，无论是开采的、制造还是在运输和使用的过程中，都会给环境造成一定的影响。这些自然资源的使用并不是无穷无尽的，当达到一定的峰值成为自然环境所不能承受时，还会引发一系列衍生的生态问题破坏生态的平衡。因此，改变当下对于自然资源的无度索取，通过科技的进步积极寻求支护原材料的替代品，实现支护原材料的循环使用，就成为当下浅埋暗挖施工技术在隧道工程建设过程中亟待解决的问题之一

三、浅埋暗挖施工技术施工质量的优化措施

1. 选择科学合理的施工方案

为切实提升浅埋暗挖施工技术施工的质量，必须对浅埋暗挖施工技术施工的方案进行科学的编制及合理的选择，尤其是为有效应对复杂的自然环境，必须在进行浅埋暗挖施工技术施工方案的编制时进行充分的考虑，并对浅埋暗挖施工技术的施工，编制有效的应急预案，将浅埋暗挖施工技术施工的质量提到最高，隧道工程建设的使用寿命。具体而言，应当针对前文所提到的排水、沉降和支护技术的应用问题，通过对建设位置、建设环境和建设条件等多种方面的考量制定合理的施工方案。清池镇2号隧道工程由于地下水较多的原因，因此在制定施工方案的过程中应当重点考虑，采取有针对性的排水方案来防止沉降问题的产生。

2. 完善铁路工程的工作制度

对于隧道工程建设活动而言，隧道建设的情况是处于不断的变化之中的。针对浅埋暗挖施工技术在实际应用过程中所表现的不同变化，应当做到“实时监测、及时掌握”。因此在浅埋暗挖施工技术的实践应用中，应该建立健全完善的工作制度，落实工程施工的巡检制度，采取定期巡检与不定期巡检相结合的办法，坚持“防微杜渐”，将隐患消灭于萌芽的状态，切实提升浅埋暗挖施工技术施工的质量。此外，结合多媒体技术的不断发展，通过计算机软件与监测设备相结合的办法也能够有效的实现这一点，防止隧道工程产生沉降问题，确保浅埋暗挖施工技术的应用成效。

3. 健全人才管理制度

当下浅埋暗挖施工技术应用的施工一线人员，大多是非专业的临时人员。这在实际的工作中，会造成对于不确定危险因素的处置情况不及时的问题，这些隐患的存在，对于浅埋暗挖施工技术施工而言是致命的影响。因此建立健全人才管理制度，提升施工人员素质，以“专业的人干专业的事”为原则，提升浅埋暗挖施工技术施工的专业性，进一步强化浅埋暗挖施工技术施工的质量。确保对于工程建设中“隐患因素”的及时处理，有效避免沉降问题的产生。

结语

浅埋暗挖施工技术的应用能够切实提升隧道工程施工的质量，为确保其成效的最大化，必须正视其沉降问题产生的原因。针对现实因素的客观影响，采取有针对性的解决措施，才能不断深化浅埋暗挖施工技术在隧道工程施工建设中的应用。

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