浅埋暗挖地铁隧道施工技术与风险的相关研究

杨 洁 侯 蕾 张君兰 刘 霞

(沈阳城市建设学院，辽宁 沈阳 110167)

伴随着社会的不断发展，群众生活水平日益提升，当前，群众上下班以及日常出行普遍需要交通工具代替步行，城市交通愈来愈拥挤，时常会出现堵车现象，而地铁工程建设的完成可以方便群众出行。当前，传统的地铁建设已经无法满足大众要求，施工人员迫切需要提升地铁工程建设的效率以及质量方法。浅埋暗挖地铁隧道施工技术作为常见的地铁隧道施工技术，对周围环境影响较小，不会对城市产生影响，所以经常应用于地铁工程建设项目中。

1 地铁隧道浅埋暗挖概念

浅埋暗挖法属于在浅地表层的地下进行暗中挖掘施工，在20世纪初期，我国最早应用于北京地铁建设项目中。浅埋暗挖技术是一种按照新奥法为基础知识，通过进行深入研究、设计和开发，将理论知识与实际操作相融合的施工手段。与明挖法二者之间相互比较，浅埋暗挖法不会对交通产生影响，同时也不会对周围环境造成恶劣影响，并且能够应用于不同断面、不同尺寸的隧道挖掘项目工程[1]。

2 浅埋暗挖施工技术现状

地铁施工建设属于在地下挖洞开展施工操作，所以，应当把控地表沉降现象，否则会引发建设过程中的安全事故。浅埋暗挖技术施工特点是要和施工现场地质条件相结合使用，在挖洞过程中开展浇注操作，使周围岩石的承受力能够得到明显提升，安排工人开展固定工作，构建完整的支护体系，保证施工现场安全以及工作人员生命安全。为了确保浅埋暗挖技术能够得到成功使用，应当处理隧道支护、周围岩石的压力、周围岩石变位情况和构筑四个方面，保证施工现场不受到威胁，并逐渐推广到人流量较密集区域。通过对技术的观察发现，其优越性主要彰显在城市任何区域施工不会使外部环境产生任何影响，不管是交通环境还是天气环境，施工建设不会因为外部环境发生变化而暂停施工。同时，在城市生态环境方面，地铁施工同样不会使城市环境产生污染，可以有效解决传统工程施工过程中对周围环境产生的污染问题[2]。

3 浅埋暗挖地铁隧道施工策略

3.1 控制施工特点

浅埋暗挖技术实际所产生的效果受制于多种外界原因，根据目前结果观察发现提升施工控制力度，能够将浅埋暗挖技术的优点充分展现。第一，选择浅埋暗挖技术作为地铁建设施工技术时，应当安排施工人员开展相关培训，了解基础知识，防止出现一窍不通的现象，借鉴相关工程方面的经验，如台阶技术等。第二，在施工图纸的审核与修改时，应当按照施工现场实际情况来对图纸开展审核工作，技术团队对施工内容开展微调工作，保证工程能够处于正常进行状态。在修改时应当格外注意，在图纸修改和调整的过程中，应当及时告知相关施工人员，防止出现施工安全事故。第三，在施工时，应当始终秉持安全第一的信念，提升施工安全检测的重视程度，科学规划施工过程，保证安全监控设备能够实时监控施工现场情况[3]。

3.2 技术应用

在地铁隧道施工过程中，浅埋暗挖技术属于核心施工技术并被应用其中，可以被选择在洞口和明洞、锚杆等施工环节。在对整个隧道内外环境进行科学合理分析的基础上，应把相关施工所产生的风险要素逐渐融入其中[4]。

4 浅埋暗挖地铁隧道施工方法

4.1 台阶法

台阶法属于比较常见的隧道开挖方式，当前，城市地铁隧道在建设过程中，使用较为广泛。台阶法施工手段极为灵活，拥有较强的适应能力，通常在开展其他建设方式之前，经常使用台阶法作为基础建设工作。但在现实施工现场中使用台阶法时，当实际制作的台阶数量较多时，会对岩层主体造成影响。所以，应当主动了解施工现场情况并及时调整方案，对台阶数量合理布控，避免影响到施工现场周围岩层稳定。

4.2 中隔壁CD法

中隔壁CD法属于浅埋暗挖地铁隧道施工方法中的常用手段，将隧道统一划分为两条，通常情况下，左右两边都有空间，每边在施工过程中使用台阶法作为前置施工，从隧道顶部开始进行施工，直到挖掘到底部停止操作，然后开展爆破作业，在开展爆破操作过程中应当重视对临时的中间隔离墙保护措施。施工方法过程有以下几点。第一，选择使用超前小导管材料，向地层中注入浆体，使地层能够得到加固处理，然后选择使用台阶法，将左侧导洞开展挖掘操作，在挖掘完成后，在洞中进行临时支护操作；第二，在右侧导洞进行建设施工，同样选择使用台阶法作为前置条件，后续也需要施工至下台阶达到相关标准，然后开展初次支护施工；第三，初次支护后期开展注浆加固施工，并将之前建立的临时支撑进行整体拆除；第四，将断面顶部与边墙开展衬砌施工作业，并提升对防水层施工的重视程度，最后开展注浆加固施工，保证内部结构在建设过程中得到充分加固[5]。

4.3 拱盖法

拱盖法通常适用于车站隧道工程建设，在现实施工建设现场，导洞通常使用情况较少，所以，基本上不会对围岩产生比较恶劣的影响。拱盖法在初期支护属于常用方法，在建设临时支护作业过程中不会产生较多数量的孔洞，可减少后续支护拆除时所产生的工作量，拱盖施工方法能够有效使用在施工面积较大的工作环境中，实际工作效率较高，以下是拱盖法施工过程。

第一，选择使用超前小导管材料，提前开展注浆加固处理，在主导洞两侧小导洞开展挖掘工作并开展初期支护作业，两侧小导洞之间位置距离应当处于5m之内。

第二，把主导洞统一规划为两个导洞，处于建设施工左右两边，选择使用台阶法开展相关建设工作，使初期支护工作得到圆满完成。在开展支护工作时，针对上述两个小导洞在建设过程中会造成空间剩余的情况，应当选择混凝土，并针对空间剩余部分进行施工作业。然后开展下一阶段的初期支护工作，分别将两侧小导洞内部所拥有的初期支护工程以及中隔壁建设作拆除处理。

第三，双层支护施工完毕后，应当按照地铁站方向，进行规划施工路段，将施工区域岩体开展分层处理，侧墙部位应当使用砂浆锚杆开展加固施工，帮助加固获得明显效果，同时，应当建立第一道应力锚索。

第四，确定当前位置，并且该位置属于最下方，将上述位置中所预应力锚索锁头统一处理，并开展底部防水处理工作，然后确定隧道中央部位，选择使用同样方式将上述位置中预应力锚索锁头进行处理，然后开展侧墙衬砌施工，在施工过程中应使站台层立柱、梁板工程项目同步进行，并提前规划防水作业。

第五，选择使用同样方式，将预应力锚索头及时处理，完成顶拱防水剂衬砌建设，使车站内部其他架构全部建设完毕。

5 隧道监测的必要性

隧道在施工过程中经常会出现许多不能提前预知的安全风险因素，监控量测涉及判断隧道施工时检验设计参数是否发生变化，最终的量测结果将作为地面稳定性与施工方式合理的重要依据。监控量测应用于整个施工建设过程中，将得到的实测资料和数据开展分析操作，将所得结果整理成信息，完善设计方案、调节施工方案，指导工人开展施工，保证围岩时刻处于稳定状态以及支护结构处于安全状态。掌握施工过程中工程自身结构所处的安全状态，并分析其所拥有的安全稳定性。明确施工手段在施工建设过程中的效果，了解施工建设对周边环境的影响等，方便选择与之对应的工程手段。对地铁工程相关内容开展现场监测，及时获取隧道施工过程中所产生的动态信息，及时改变方案设计，选择适当的方式，在保证控制造价的同时，确保施工安全不受到影响。

6 浅埋暗挖地铁隧道施工风险及策略

6.1 水灾风险

水灾风险属于浅埋暗挖技术在地铁建设中的常见风险之一，主要原因在于浅埋暗挖技术肯定会对围岩的自然状态产生影响，岩体结构产生改变极易造成水流方向产生变化发生渗漏现象，造成水灾蔓延。如果不能及时安排防水措施，使水灾事故得到有效处理，地表下开展施工建设将会产生无法挽回的严重影响。要想避免水灾产生，应当对当地地质环境以及施工现场周围岩石结构开展全方位调研，在选择勘测点位置时应当秉持谨慎原则，根据国家行业技术标准选择专业勘测仪器进行工作，提升勘测结果的准确度，专业技术人员通过勘测结果对施工项目提出宝贵意见[6]。

6.2 塌陷风险

坍塌风险主要因素在于施工项目前期没有对隧道地表下的实际情况开展科学合理研究，造成在施工时，周围环境因素发生变化，进而对土质结构产生影响，最终造成坍塌事故。坍塌风险产生的主要原因是由于土质发生软化现象或者拱形隧道关键点缺少有效支撑作业，所以，应当格外重视上述方面，避免发生坍塌风险。

6.3 火灾风险

地铁隧道施工发生火灾风险通常是因为施工机械设备仪器线路老化、漏电等因素引发，要想合理规避火灾事故，施工人员应当建立安全施工的理念，施工方要对工作人员定期开展火灾事故的相关教育和培训课程，重视机械设备日常工作状况，在设备出现问题时应当及时停止施工，特别是应当重视对易燃、易爆物品的处理方式，防止出现爆炸火灾。

6.4 控制隧道施工安全

第一，应当重视地形地质调查工作，提前调查施工现场地质信息以及周围环境状况，重视危险地质的勘查勘察工作，例如：施工建设现场周围围岩是否出现变化、有无废弃工程残留废弃物等，针对上述情况提前做出防范，防止在施工过程中，因上述因素发生，造成隧道施工安全出现问题，影响施工人员的生命健康。对日常施工开展实时监控，例如：监测整体建设是否出现变形、围岩与结构的相互作用等，当地表出现沉降现象时应及时记录在册。在施工时，应当提升爆破控制的重视程度，避免施工操作对周边环境产生破坏，防止发生塌方等现象，对施工人员生命安全产生威胁。

第二，重视火灾风险控制工作，施工现场经常会在作业时使用明火和暗火，用以辅助施工，因此控制火灾风险是必要的，在实际防控过程中，应当注重预防，然后再加以治理，严格遵循安全条例以及相关规章制度，提前规划消防管理方法和具体实施过程，降低火灾事故的发生。施工安全管理部门应重视现场施工实际情况，制定责任制制度，合理划分防火区域，安排专业人员对此进行管理，将责任划分到个人身上，降低火灾产生现象。

第三，在施工现场开展强电、明火等特殊工作时，使用人员应当具备相应资格证书，需要拥有证件才能上岗作业，并安排专人进行查看，及时发现问题并排除问题。

6.5 施工因素

在施工管理过程中，相关组织机构不完善，造成人员架构缺少科学划分，工作人员工作效率以及工作质量低，发现问题得不到及时处理，使施工现场时常出现工程事故。现场管理人员应当具备责任心，在施工过程中安全文明施工，改善隧道内部工作环境，防止隧道内产生的有害气体对施工人员身体健康产生危害，以此影响施工进度。隧道内临时用电应当管理规范，照明灯光充足、安全用电，才不会发生安全事故。

7 结 语

综上所述，浅埋暗挖地铁隧道施工技术属于地铁施工过程中较为常用的施工技术，在施工过程中，施工人员应当严格按照图纸以及计划开展工作，防止出现意外影响工程进度的同时，对施工人员生命安全产生威胁。了解施工地点地质条件以及周围环境，避免因为自然因素影响施工整体进度，对可能出现的风险做出提前防范，避免对工程产生较大的影响。