浅埋暗挖工艺在隧道施工中的具体运用

摘要：隧道工程在施工阶段应用多种施工技术，施工单位应该分析项目区域情况，还要选择可靠的施工方法，由此保障工程质量，优化建设成果。本文将详细分析浅埋暗挖工艺，总结其在隧道施工中的运用情况，并提出合理建议。

关键词：隧道工程；浅埋暗挖；混凝土

在我国经济飞速发展的背景下，城市化进程不断加快，土地资源面临着严峻考验，需要尽可能利用地下空间，推动城市发展。隧道工程是城市建设中的重要项目，而浅埋暗挖工艺是隧道工程中常用的施工方法，其在逐步成熟和稳定发展的进程中保障隧道工程的整体质量。

一、浅埋暗挖工艺概述

浅埋暗挖工艺主要是依照隧道工程中的浅埋区和隧道周边地形等因素而选择的暗挖施工技术。其有多种形式，可以使隧道工程中的浅埋区整体加固，也可以使工程周边的土岩结构强化承载力。在使用相关的工艺技术时，施工单位应依照施工情况和工程周边土层优化支护手段，使施工辐射面尽可能拥有完整支护体系，保证隧道工程施工安全。在隧道工程数量日渐增多的背景下，浅埋暗挖工艺成为备受瞩目的焦点，其为隧道工程作出积极贡献，优势突出。

二、浅埋暗挖工艺特点及流程

在隧道工程中，浅埋暗挖工艺有严格的施工要求，施工单位须明确其工艺特点，还要了解施工工艺的基本流程。浅埋暗挖工艺的兼容性较强，除了可以作为单独的施工方法，还可以与其他的施工方法相结合，在同步使用中获得理想的效果。此外，浅埋暗挖工艺相对先进，整体配套技术居于领先地位。

在隧道工程中，浅埋暗挖技术有着相对严谨的流程，需要结合项目区域情况分析，施工要严格按照施工流程操作。

首先，将钢管打入地层，然后注入水泥或者化学浆液，完成对地层的加固处理之后做短进尺开挖。浅埋暗挖具体开挖的要求较高，因此施工单位应控制好范围，保证在0.5m以内。开挖之后要初喷5cm厚混凝土，促使实际的承载力有所提升，做好封闭处理，以免围岩风化。初期支护施工的顺序：初喷混凝土→架钢格栅支撑→挂钢筋网→再喷射混凝土（20cm）。

其次，施作防水层。开挖面稳定性极易受到水的影响，如果情况相对严重，还会出现塌方。施工单位要对具体情况加以分析，保证地下水的处理更到位，提升相关工序的实践成效。

最后，落实二次防护。一般来说，注入混凝土后还要做钢筋设计，以落实二次防护，避免受到其他威胁。应注意的是，浅埋暗挖工艺应用中多是参考监控测量数据（图1）进行施工，由此保障施工安全和隧道工程整体质量。

三、浅埋暗挖工艺在隧道施工中的具体运用

（一）试验段施工

由于隧道周边地层的不稳定性突出，在运用浅埋暗挖工艺时需要重点关注试验段施工情况，总结经验并落实指导。一方面，分析隧道结构状态，做好相应的工程设计与隧道试验段施工计划，重点对施工阶段的支护结构及地表沉陷状态等加以分析，尽可能降低施工对周边地层的负面影响。另一方面，技术人员对隧道试验段施工环节的参数信息详细分析，了解隧道围岩性能和具体的地质情况，由此制定出可靠的开挖与支护方案。

（二）隧道开挖

在浅埋暗挖施工中，施工人员应明确施工流程，根据周边构筑物地下情况加以分析，还要明确隧道围岩结构特征，由此确定掘进开挖方式。若隧道工程的施工组织要求较高，施工单位应选取一部分作为试验段，根据图纸的内容开展对应的施工活动，促使开挖成果进一步验证。结合具体实践分析，野外隧道工程开挖环节主要是使用正台阶法，但是，在城市中极易受到地下构筑物及管线管道等的影响，因此施工单位要选择上台阶分部或者短台阶两种施工方法。在工程项目中，多跨隧道开挖要考虑柱洞法，保证隧道工程的施工质量。隧道工程开挖环节要格外看重安全性，施工单位应该依照基本方案做好围岩扰动情况分析，将获取的结果作为参考依据，适当采取支护方案。在爆破开挖中，除采取短进尺外，施工单位还要监控爆破震动情况，做好必要的防范。隧道工程浅埋暗挖法施工示意如图2所示。

（三）隧道支护

一般情况下，隧道浅埋暗挖会考虑复合式衬砌技术，其中涉及的支护设计涵盖三种情况：第一，运用初期支护负荷全部荷载，二期支护重点当作安全储备。第二，将初期支护作为临时支护，二次支护要发挥出承载功能的结构。第三，初期支护和二期支护均为支护承载结构，无须依照项目情况选择对应方法，要根据实际作业环节的信息与数据变化进行调整。隧道工程一般在浅层地表下施工，因此需要围岩展示出足够的强度和稳定性，这样才能更好地发挥出实际价值。隧道工程使用浅埋暗挖工艺技术时，还会使用到双层超前小导管，也就是在作业环节将水泥浆液注入小导管，在高压作用下将浆液挤压到隧道土体，由此渗透融合到土体压裂区，呈现出相对可靠的浆脉网络，发挥自身功能。当其凝固并形成硬塑黏土，对土体发挥约束作用，让围岩整体的抗渗能力适当强化，提升结构稳定度。

（四）混凝土喷射

在工程实践中，喷射混凝土至关重要，属于必不可少的环节，整个过程要保证连续性。如果机械设备足够稳定，应该重视料斗内的存料情况，保证其满足施工需求，避免干扰实际效果。首先，施工阶段应该规范送风送水的程序，待设备开启后给料。停机阶段也要重视风和水的关停顺序，清理设备设施。其次，在喷射混凝土前重视喷头状态，让其处于正常运行的状态，可以运用高压风或者人工操作的方式清理待喷区域。最后，喷射环节还需控制喷射面及喷头，让二者处于垂直状态，要控制距离为0.6～1m。施工人员必须分析水量，根据实际情况调整，让水灰比保持在合理范围，由此保证混凝土整体质量，避免出现滑移和干斑等问题。

（五）回填注浆

经过上一环节的操作，需要等待一段时间后及时检测，判断混凝土强度能否达到施工要求的70%，如果符合标准，应及时回填注浆。根据实践情况分析，隧道工程回填注浆主要是对地表沉降加以控制，通过合理的预埋钢管，使其与背后回填注浆管在拱顶和隧道工程中线15°夹角纵向间隔一定距离布置，拱顶两边注浆管可以优先考虑交错设置方案。具体作业的环节如下：水泥砂浆是关键材料，施工单位应结合施工要求将水泥砂浆加以分析，科学控制搅拌过程及配比情况，在检测符合标准后便可使用。在注浆阶段，施工单位应判断压力趋势，以低于0.4MPa为准，出浆口要与土体保持50mm的距离，与隧道开挖方向相反。

（六）现场监控量测

现场监控测量属于隧道工程浅埋暗挖施工中的重要任务，这样可以详细分析现场各个环节的情况，促使施工过程更加安全，同时降低沉陷变形的概率。一般来说，现场监控包括选测与应测两种。前者主要观察支护情况、地质情况，对周围拱顶下沉、移位等现象进行分析。后者主要分析围岩的压力及地表下沉趋势，通过合理的使用手段，确保达到预期效果。另外，可依据量测获取的信息数据将实际曲线绘制出来，完成开挖工作面量测距离与施工工序的科学标注，呈现相对直观的趋势。若曲线呈现平缓状态，则需要做回归分析数据，由此推算出稳定时间；若测量数值超出标准值，则要判断成因，运用合理手段优化工艺技术；若曲线上存在反弯点，则考虑表面位移数据存有异常，要关注围岩不稳定和支护问题。施工单位应在实测中关注开挖规范，还要分析工作面的稳定性，给作业全过程提供保障，让施工进程更加顺畅，避免出现其他问题。

四、浅埋暗挖工艺在隧道施工中的质控措施

（一）风险识别

隧道工程运用浅埋暗挖工艺，通过扎实落实相应的施工细节，使隧道工程整体质量达标。为规避多重风险，要将浅埋暗挖隧道风险识别摆在突出位置，通过客观且全面的识别过程，排除多种安全隐患，保障整个施工的安全性。风险识别数据分析涉及检查表及专家问卷等不同形式，不管采取哪种形式，都要考虑隧道工程的特殊性，尽可能寻找应对方案，科学控制风险隐患。在具体施工中，施工单位需要先将采集的施工数据加以整合，明确施工项目，在细化单位、分部及分项过程中，依照风险分类标准对可能出现的风险事件加以预测，制作工程结构分解分类风险事件识别表，并邀请专业人士进行评估。通过这样的方式，施工单位保证浅埋暗挖施工的效果，奠定可靠的施工基础，为后续各项施工活动的开展创造条件。

（二）做好施工准备

将施工准备落到实处，根据隧道工程特殊性加以判断，充分体现浅埋暗挖工艺优势。浅埋暗挖隧道施工前，应详细分析地质情况，根据岩土勘查报告和现场勘查结果综合评定，熟悉区域内水文地质条件、环境情况等，在基础上落实好开挖支护、沉降观测方案的调整，使其为具体项目奠定基础。另外，施工单位还要制定局部突发地质不良事件的应急预案，运用相应措施和安全管理对策进行排查，根据现场人员组织计划，科学配置现有模式，验证施工方案的科学性和合理性。

（三）规范现场施工

浅埋暗挖隧道施工风险管理的关键是开挖与衬砌，开挖是隧道工程施工的关键环节，开挖施工要精细操作，尽量避免超挖，提高隧道尺寸控制精度，同时尽可能使用大断面，减少开挖导致岩土扰动的状况，按照施工操作规范对现场操作工序进行优化，合理组织现场施工。在支护结构方面，施工单位要做好突发情况的应对工作，避免产生严重后果。在开挖支护中应对渗漏水量、水质、砂土颗粒、发生位置与变化趋势进行观察，判断是否有支护体系开裂、变形、初期支护扭曲、混喷混凝土裂缝甚至坍塌风险，还要警惕支护体系存在的施工质量缺陷。例如，拱架架设不合理、喷射混凝土质量不达标等，将各项准备工作扎实推进。特殊施工工序、关键结构部位施工要适当增加巡查频率，保证施工安全，防范施工风险。

五、结语

浅埋暗挖施工技术不仅可以推进隧道工程施工进度，还能保证工程质量，在源头上控制风险因素的干扰，保障施工人员的安全。隧道工程属于特殊项目，其涉及复杂工序和流程，在运用浅埋暗挖工艺时，施工单位应该明确施工要领，落实好必要的质量控制措施，以此保证隧道工程建设成果。

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作者简介：李喜军（1983），男，甘肃省天水市人，本科，工程师，研究方向为建筑工程。