徐志江

【摘要】在市政工程建設(shè)作業(yè)持續(xù)發(fā)展的背景下，地鐵、管廊等工程建設(shè)項(xiàng)目日益增多，多數(shù)工程項(xiàng)目地下建設(shè)作業(yè)中均需通過(guò)淺埋暗挖的方式開(kāi)挖作業(yè)斷面，以進(jìn)行后續(xù)施工作業(yè)。本施工技術(shù)實(shí)現(xiàn)了澆筑作業(yè)與開(kāi)挖作業(yè)同步進(jìn)行，具有施工速度快、質(zhì)量可靠、結(jié)構(gòu)安全等優(yōu)勢(shì)，備受工程實(shí)踐青睞。本文對(duì)市政隧道施工淺埋暗挖技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】市政隧道施工;淺埋暗挖技術(shù);應(yīng)用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

21.

1、市政工程隧道施工特殊性

（1）環(huán)境條件復(fù)雜。市政工程隧道施工地質(zhì)條件復(fù)雜程度高，開(kāi)挖方案的設(shè)計(jì)與執(zhí)行必須綜合對(duì)上部既有建筑結(jié)構(gòu)、交通負(fù)載量及管線布置方案等因素的考量，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方式提高開(kāi)挖方案適應(yīng)性。由于隧道開(kāi)挖所處地層土質(zhì)結(jié)構(gòu)松散甚至呈流態(tài)問(wèn)題，管線、道路施工及遷移問(wèn)題，結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)可能有漏水、沉積問(wèn)題，地下水補(bǔ)給平衡等問(wèn)題，都可能在一定程度上影響開(kāi)挖作業(yè)的順利進(jìn)行。

（2）地下管線滲漏?？紤]上層滯水及穩(wěn)定性要求，需要充分了解水源補(bǔ)給情況，根據(jù)穩(wěn)定性范圍及結(jié)構(gòu)，做好地下管線的布控工作。隧道開(kāi)挖過(guò)程中若施工順序不利于地層穩(wěn)定，則勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致工程風(fēng)險(xiǎn)的增加。

（3）土質(zhì)條件不穩(wěn)定。隧道開(kāi)挖區(qū)域內(nèi)土質(zhì)條件不穩(wěn)定，如以軟土層為主，則必須在開(kāi)挖前期對(duì)軟化、崩塌風(fēng)險(xiǎn)較高的巖石區(qū)段進(jìn)行處理。當(dāng)隧道穿越地層以砂質(zhì)粘性土為主時(shí)，周邊圍巖結(jié)構(gòu)可能受自身重力影響產(chǎn)生松弛或變形問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致坍塌，如不加強(qiáng)地表控制，可能因喪失穩(wěn)定性影響施工。

2、淺埋暗挖技術(shù)原理與適用范圍

淺埋暗挖技術(shù)基于新奧法施工原理，將信息化設(shè)計(jì)方案及施工技術(shù)引入其中，可實(shí)現(xiàn)測(cè)量、控制等施工基本環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)性要求。在市政工程隧道施工實(shí)踐活動(dòng)中應(yīng)用淺埋暗挖技術(shù)，基本荷載作用力由初期支護(hù)及復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu)同步承擔(dān)，二次襯砌結(jié)構(gòu)作為安全儲(chǔ)備使用，特殊荷載作用力則由初期支護(hù)及二次襯砌結(jié)構(gòu)共同承擔(dān)。此外，在淺埋暗挖技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用中還通過(guò)對(duì)多種輔助工法、超前支護(hù)等技術(shù)的應(yīng)用，改善加固圍巖結(jié)構(gòu)，充分調(diào)動(dòng)圍巖結(jié)構(gòu)自身承載作用力，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，通過(guò)對(duì)不同開(kāi)挖技術(shù)的應(yīng)用，與既有圍巖結(jié)構(gòu)配合形成一個(gè)完整的支護(hù)結(jié)構(gòu)，保障現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的順利進(jìn)行及施工期間的安全性。目前，在地鐵開(kāi)挖、地下停車(chē)場(chǎng)建設(shè)及地下綜合管線埋設(shè)等大量工程實(shí)踐中，均對(duì)淺埋暗挖技術(shù)進(jìn)行了深入的應(yīng)用與嘗試，取得了豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。

3、市政隧道施工存在的問(wèn)題

（1）土質(zhì)穩(wěn)定性有待提升。在整個(gè)市政隧道施工過(guò)程中最為嚴(yán)重的問(wèn)題就是土質(zhì)穩(wěn)定性不高。若將軟土作為施工的主體，在隧道施工的初始階段，需要對(duì)容易軟化和坍塌的巖石，采取一定的保護(hù)措施。同時(shí)也需要對(duì)市政隧道施工各個(gè)路段的巖石有一個(gè)正確的認(rèn)識(shí)。隧道通過(guò)地層的泥土通常都是砂紙粘性土壤，而且有些位置還會(huì)有沖擊砂層，這樣地層的薄弱性較強(qiáng)。因此，在隧道開(kāi)始開(kāi)挖過(guò)程中，周?chē)膰鷰r會(huì)受到自重因素的影響，出現(xiàn)下沉。而若圍巖表層出現(xiàn)松動(dòng)或者變形的問(wèn)題，很容易導(dǎo)致圍巖發(fā)生坍塌，進(jìn)而造成嚴(yán)重的安全事故。此外，若未做好地表控制作業(yè)，則會(huì)無(wú)法保障圍巖的穩(wěn)定性，進(jìn)而嚴(yán)重影響后續(xù)施工作業(yè)的順利開(kāi)展，無(wú)法在規(guī)定的時(shí)間完成工程項(xiàng)目。

（2）地下管線滲漏。在實(shí)際的市政隧道施工過(guò)程中，若想要保障圍巖穩(wěn)定性，則需要全面了解水源補(bǔ)給情況，進(jìn)而可以根據(jù)隧道實(shí)際情況和結(jié)構(gòu)分位，保障水源補(bǔ)給工作的順利開(kāi)展。與此同時(shí)，還需對(duì)隧道內(nèi)風(fēng)道結(jié)構(gòu)和范圍進(jìn)行深入分析，若各個(gè)結(jié)構(gòu)的飽和程度較高，則會(huì)導(dǎo)致在一些地層中存在水囊或者空洞情況。另外，若未做好降水工作，則將會(huì)對(duì)后續(xù)風(fēng)道開(kāi)挖工作產(chǎn)生一定的影響。若施工工作人員在實(shí)際施工過(guò)程中，未控制地層穩(wěn)定性，則會(huì)對(duì)整個(gè)市政工程施工造成嚴(yán)重的影響，甚至?xí)l(fā)生安全事故。

4、市政工程隧道施工中淺埋暗挖技術(shù)的具體應(yīng)用

（1）真空降水中的應(yīng)用。一般情況下，真空降水是通過(guò)將管井和真空泵桐兩者相結(jié)合，之后與輻射井相連，采用水平滲水的方式，對(duì)滲水進(jìn)行有效的控制。實(shí)際上，真空降水就是通過(guò)真空泵的真空情況，即水在真空的影響下，進(jìn)入管道內(nèi)，進(jìn)而促使水位下降。施工工作人員通常會(huì)在黏土層、粉土層的降水處理工作中使用真空降水的方式，其主要原因是由于黏土層滲透能力相對(duì)較差，若采用傳統(tǒng)的方式將會(huì)無(wú)法排除土層中的水分，進(jìn)而影響后續(xù)的隧道施工，帶來(lái)嚴(yán)重的安全事故。根據(jù)實(shí)踐調(diào)查發(fā)現(xiàn)，通常會(huì)將真空降水應(yīng)用在掌子面進(jìn)行施工作業(yè)，這樣可以保障全面排除地下水，同時(shí)也可以將粉土層中的水有效排除，與傳統(tǒng)的排水方式相比，有著十分顯著的特點(diǎn)。

（2）輻射降水中的應(yīng)用。若想淺埋暗挖技術(shù)能夠在輻射降水中最大化發(fā)揮自身作用，首先需要挖設(shè)一個(gè)大口徑井，然后隧道含水層鋪設(shè)輻射管，這時(shí)的水會(huì)通過(guò)輻射管流入到大口徑井內(nèi)，之后在泵的作用下水便會(huì)被排出。此外，在實(shí)際施工過(guò)程中，大口徑井內(nèi)的水平滲水井會(huì)有較大的調(diào)整空間，因而施工工作人員將會(huì)在地表不存在降水位置進(jìn)行施工，進(jìn)而保障輻射降水工作的順利開(kāi)展。

（3）管棚支護(hù)中的應(yīng)用。市政工程隧道施工過(guò)程中，應(yīng)用了大跨度單拱單柱雙層島式結(jié)構(gòu)，在應(yīng)用淺埋暗挖技術(shù)時(shí)，隧道最小埋深度為5.5m使用每根長(zhǎng)146.5m直徑為11.4cm×0.5cm的管棚，進(jìn)而可以最大化發(fā)揮管棚的作用。這樣的施工方式在我國(guó)是第一次出現(xiàn)，并且是一次性的施工流程，可以有效減少多次施工對(duì)整個(gè)施工造成的影響。這樣的施工所使用的管棚精度十分高，中心偏差均在1.9cm內(nèi)，而且在一定程度上減少了下沉和倒塌情況的發(fā)生，同時(shí)與傳統(tǒng)管棚相比，實(shí)際下沉有效減少了0.1cm。

（4）遠(yuǎn)程監(jiān)控中的應(yīng)用。為保障市政工程隧道施工結(jié)束之后，隧道能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行，并提高淺埋暗挖的安全質(zhì)量，在隧道施工結(jié)束之后，需要建立完善的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)隧道運(yùn)行情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)督管理。遠(yuǎn)程監(jiān)控在隧道之外的隧道施工中的優(yōu)勢(shì)是十分明顯的，不僅可以有效監(jiān)管隧道燈的實(shí)際情況，而且還可以詳細(xì)了解新隧道對(duì)原有隧道造成的影響，進(jìn)而保障市政工程隧道施工的順利完成，減少安全事故的發(fā)生。

5、淺埋暗挖技術(shù)的未來(lái)發(fā)展

（1）復(fù)雜受力轉(zhuǎn)化過(guò)程的下沉控制。通常情況下，淺埋暗挖技術(shù)復(fù)雜受力的轉(zhuǎn)化均是在已經(jīng)存在的建筑物下方進(jìn)行。而若想做好避免拆遷、拆除等工作，則需要根據(jù)實(shí)際情況，采用合理的施工技術(shù)，嚴(yán)格控制下沉情況。因此，在未來(lái)城市地下工程施工中淺埋暗挖技術(shù)有著良好的發(fā)展空間。

（2）提升淺埋暗挖技術(shù)的施工速度和注漿技術(shù)。在市政工程隧道施工過(guò)程中應(yīng)用淺埋暗挖技術(shù)，由于該技術(shù)的機(jī)械化較低，需要人工進(jìn)行開(kāi)挖，進(jìn)而導(dǎo)致施工速度慢，工作效率低。因此，相關(guān)工作人員應(yīng)要加大機(jī)械化研究力度，同時(shí)也需要選擇合適的輔助注漿施工方法。在當(dāng)前階段，施工工作人員普遍會(huì)應(yīng)用到超前小導(dǎo)管、水平旋噴加固等。此外，也需要站在施工安全和提高施工的角度，加快對(duì)注漿技術(shù)的研究力度。

（3）加大對(duì)淺埋暗挖技術(shù)防水新方法的研究力度。在當(dāng)前，淺埋暗挖技術(shù)施工主要做兩層的防水處理，具體而言：a.初支和二襯兩者之間設(shè)置全包防水板。b.二襯防水混凝土。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，施工技術(shù)的完善，以及各種新型材料的普及。在未來(lái)應(yīng)要加大防水材料的研究力度，保障能夠一次性完成防水工作。

結(jié)語(yǔ)：

總而言之，市政隧道施工中淺埋暗挖技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越普及，在一定程度上可以促使隧道質(zhì)量的進(jìn)一步提升。因此，需要加大對(duì)淺埋暗挖技術(shù)的研究力度，進(jìn)而保障市政隧道工程的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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