摘要：隧道工程在施工階段應(yīng)用多種施工技術(shù)，施工單位應(yīng)該分析項(xiàng)目區(qū)域情況，還要選擇可靠的施工方法，由此保障工程質(zhì)量，優(yōu)化建設(shè)成果。本文將詳細(xì)分析淺埋暗挖工藝，總結(jié)其在隧道施工中的運(yùn)用情況，并提出合理建議。

關(guān)鍵詞：隧道工程；淺埋暗挖；混凝土

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的背景下，城市化進(jìn)程不斷加快，土地資源面臨著嚴(yán)峻考驗(yàn)，需要盡可能利用地下空間，推動(dòng)城市發(fā)展。隧道工程是城市建設(shè)中的重要項(xiàng)目，而淺埋暗挖工藝是隧道工程中常用的施工方法，其在逐步成熟和穩(wěn)定發(fā)展的進(jìn)程中保障隧道工程的整體質(zhì)量。

一、淺埋暗挖工藝概述

淺埋暗挖工藝主要是依照隧道工程中的淺埋區(qū)和隧道周邊地形等因素而選擇的暗挖施工技術(shù)。其有多種形式，可以使隧道工程中的淺埋區(qū)整體加固，也可以使工程周邊的土巖結(jié)構(gòu)強(qiáng)化承載力。在使用相關(guān)的工藝技術(shù)時(shí)，施工單位應(yīng)依照施工情況和工程周邊土層優(yōu)化支護(hù)手段，使施工輻射面盡可能擁有完整支護(hù)體系，保證隧道工程施工安全。在隧道工程數(shù)量日漸增多的背景下，淺埋暗挖工藝成為備受矚目的焦點(diǎn)，其為隧道工程作出積極貢獻(xiàn)，優(yōu)勢(shì)突出。

二、淺埋暗挖工藝特點(diǎn)及流程

在隧道工程中，淺埋暗挖工藝有嚴(yán)格的施工要求，施工單位須明確其工藝特點(diǎn)，還要了解施工工藝的基本流程。淺埋暗挖工藝的兼容性較強(qiáng)，除了可以作為單獨(dú)的施工方法，還可以與其他的施工方法相結(jié)合，在同步使用中獲得理想的效果。此外，淺埋暗挖工藝相對(duì)先進(jìn)，整體配套技術(shù)居于領(lǐng)先地位。

在隧道工程中，淺埋暗挖技術(shù)有著相對(duì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牧鞒?，需要結(jié)合項(xiàng)目區(qū)域情況分析，施工要嚴(yán)格按照施工流程操作。

首先，將鋼管打入地層，然后注入水泥或者化學(xué)漿液，完成對(duì)地層的加固處理之后做短進(jìn)尺開挖。淺埋暗挖具體開挖的要求較高，因此施工單位應(yīng)控制好范圍，保證在0.5m以內(nèi)。開挖之后要初噴5cm厚混凝土，促使實(shí)際的承載力有所提升，做好封閉處理，以免圍巖風(fēng)化。初期支護(hù)施工的順序：初噴混凝土→架鋼格柵支撐→掛鋼筋網(wǎng)→再噴射混凝土（20cm）。

其次，施作防水層。開挖面穩(wěn)定性極易受到水的影響，如果情況相對(duì)嚴(yán)重，還會(huì)出現(xiàn)塌方。施工單位要對(duì)具體情況加以分析，保證地下水的處理更到位，提升相關(guān)工序的實(shí)踐成效。

最后，落實(shí)二次防護(hù)。一般來(lái)說(shuō)，注入混凝土后還要做鋼筋設(shè)計(jì)，以落實(shí)二次防護(hù)，避免受到其他威脅。應(yīng)注意的是，淺埋暗挖工藝應(yīng)用中多是參考監(jiān)控測(cè)量數(shù)據(jù)（圖1）進(jìn)行施工，由此保障施工安全和隧道工程整體質(zhì)量。

三、淺埋暗挖工藝在隧道施工中的具體運(yùn)用

（一）試驗(yàn)段施工

由于隧道周邊地層的不穩(wěn)定性突出，在運(yùn)用淺埋暗挖工藝時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注試驗(yàn)段施工情況，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)并落實(shí)指導(dǎo)。一方面，分析隧道結(jié)構(gòu)狀態(tài)，做好相應(yīng)的工程設(shè)計(jì)與隧道試驗(yàn)段施工計(jì)劃，重點(diǎn)對(duì)施工階段的支護(hù)結(jié)構(gòu)及地表沉陷狀態(tài)等加以分析，盡可能降低施工對(duì)周邊地層的負(fù)面影響。另一方面，技術(shù)人員對(duì)隧道試驗(yàn)段施工環(huán)節(jié)的參數(shù)信息詳細(xì)分析，了解隧道圍巖性能和具體的地質(zhì)情況，由此制定出可靠的開挖與支護(hù)方案。

（二）隧道開挖

在淺埋暗挖施工中，施工人員應(yīng)明確施工流程，根據(jù)周邊構(gòu)筑物地下情況加以分析，還要明確隧道圍巖結(jié)構(gòu)特征，由此確定掘進(jìn)開挖方式。若隧道工程的施工組織要求較高，施工單位應(yīng)選取一部分作為試驗(yàn)段，根據(jù)圖紙的內(nèi)容開展對(duì)應(yīng)的施工活動(dòng)，促使開挖成果進(jìn)一步驗(yàn)證。結(jié)合具體實(shí)踐分析，野外隧道工程開挖環(huán)節(jié)主要是使用正臺(tái)階法，但是，在城市中極易受到地下構(gòu)筑物及管線管道等的影響，因此施工單位要選擇上臺(tái)階分部或者短臺(tái)階兩種施工方法。在工程項(xiàng)目中，多跨隧道開挖要考慮柱洞法，保證隧道工程的施工質(zhì)量。隧道工程開挖環(huán)節(jié)要格外看重安全性，施工單位應(yīng)該依照基本方案做好圍巖擾動(dòng)情況分析，將獲取的結(jié)果作為參考依據(jù)，適當(dāng)采取支護(hù)方案。在爆破開挖中，除采取短進(jìn)尺外，施工單位還要監(jiān)控爆破震動(dòng)情況，做好必要的防范。隧道工程淺埋暗挖法施工示意如圖2所示。

（三）隧道支護(hù)

一般情況下，隧道淺埋暗挖會(huì)考慮復(fù)合式襯砌技術(shù)，其中涉及的支護(hù)設(shè)計(jì)涵蓋三種情況：第一，運(yùn)用初期支護(hù)負(fù)荷全部荷載，二期支護(hù)重點(diǎn)當(dāng)作安全儲(chǔ)備。第二，將初期支護(hù)作為臨時(shí)支護(hù)，二次支護(hù)要發(fā)揮出承載功能的結(jié)構(gòu)。第三，初期支護(hù)和二期支護(hù)均為支護(hù)承載結(jié)構(gòu)，無(wú)須依照項(xiàng)目情況選擇對(duì)應(yīng)方法，要根據(jù)實(shí)際作業(yè)環(huán)節(jié)的信息與數(shù)據(jù)變化進(jìn)行調(diào)整。隧道工程一般在淺層地表下施工，因此需要圍巖展示出足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，這樣才能更好地發(fā)揮出實(shí)際價(jià)值。隧道工程使用淺埋暗挖工藝技術(shù)時(shí)，還會(huì)使用到雙層超前小導(dǎo)管，也就是在作業(yè)環(huán)節(jié)將水泥漿液注入小導(dǎo)管，在高壓作用下將漿液擠壓到隧道土體，由此滲透融合到土體壓裂區(qū)，呈現(xiàn)出相對(duì)可靠的漿脈網(wǎng)絡(luò)，發(fā)揮自身功能。當(dāng)其凝固并形成硬塑黏土，對(duì)土體發(fā)揮約束作用，讓圍巖整體的抗?jié)B能力適當(dāng)強(qiáng)化，提升結(jié)構(gòu)穩(wěn)定度。

（四）混凝土噴射

在工程實(shí)踐中，噴射混凝土至關(guān)重要，屬于必不可少的環(huán)節(jié)，整個(gè)過(guò)程要保證連續(xù)性。如果機(jī)械設(shè)備足夠穩(wěn)定，應(yīng)該重視料斗內(nèi)的存料情況，保證其滿足施工需求，避免干擾實(shí)際效果。首先，施工階段應(yīng)該規(guī)范送風(fēng)送水的程序，待設(shè)備開啟后給料。停機(jī)階段也要重視風(fēng)和水的關(guān)停順序，清理設(shè)備設(shè)施。其次，在噴射混凝土前重視噴頭狀態(tài)，讓其處于正常運(yùn)行的狀態(tài)，可以運(yùn)用高壓風(fēng)或者人工操作的方式清理待噴區(qū)域。最后，噴射環(huán)節(jié)還需控制噴射面及噴頭，讓二者處于垂直狀態(tài)，要控制距離為0.6～1m。施工人員必須分析水量，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整，讓水灰比保持在合理范圍，由此保證混凝土整體質(zhì)量，避免出現(xiàn)滑移和干斑等問題。

（五）回填注漿

經(jīng)過(guò)上一環(huán)節(jié)的操作，需要等待一段時(shí)間后及時(shí)檢測(cè)，判斷混凝土強(qiáng)度能否達(dá)到施工要求的70%，如果符合標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)及時(shí)回填注漿。根據(jù)實(shí)踐情況分析，隧道工程回填注漿主要是對(duì)地表沉降加以控制，通過(guò)合理的預(yù)埋鋼管，使其與背后回填注漿管在拱頂和隧道工程中線15°夾角縱向間隔一定距離布置，拱頂兩邊注漿管可以優(yōu)先考慮交錯(cuò)設(shè)置方案。具體作業(yè)的環(huán)節(jié)如下：水泥砂漿是關(guān)鍵材料，施工單位應(yīng)結(jié)合施工要求將水泥砂漿加以分析，科學(xué)控制攪拌過(guò)程及配比情況，在檢測(cè)符合標(biāo)準(zhǔn)后便可使用。在注漿階段，施工單位應(yīng)判斷壓力趨勢(shì)，以低于0.4MPa為準(zhǔn)，出漿口要與土體保持50mm的距離，與隧道開挖方向相反。

（六）現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控測(cè)量屬于隧道工程淺埋暗挖施工中的重要任務(wù)，這樣可以詳細(xì)分析現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)的情況，促使施工過(guò)程更加安全，同時(shí)降低沉陷變形的概率。一般來(lái)說(shuō)，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控包括選測(cè)與應(yīng)測(cè)兩種。前者主要觀察支護(hù)情況、地質(zhì)情況，對(duì)周圍拱頂下沉、移位等現(xiàn)象進(jìn)行分析。后者主要分析圍巖的壓力及地表下沉趨勢(shì)，通過(guò)合理的使用手段，確保達(dá)到預(yù)期效果。另外，可依據(jù)量測(cè)獲取的信息數(shù)據(jù)將實(shí)際曲線繪制出來(lái)，完成開挖工作面量測(cè)距離與施工工序的科學(xué)標(biāo)注，呈現(xiàn)相對(duì)直觀的趨勢(shì)。若曲線呈現(xiàn)平緩狀態(tài)，則需要做回歸分析數(shù)據(jù)，由此推算出穩(wěn)定時(shí)間；若測(cè)量數(shù)值超出標(biāo)準(zhǔn)值，則要判斷成因，運(yùn)用合理手段優(yōu)化工藝技術(shù)；若曲線上存在反彎點(diǎn)，則考慮表面位移數(shù)據(jù)存有異常，要關(guān)注圍巖不穩(wěn)定和支護(hù)問題。施工單位應(yīng)在實(shí)測(cè)中關(guān)注開挖規(guī)范，還要分析工作面的穩(wěn)定性，給作業(yè)全過(guò)程提供保障，讓施工進(jìn)程更加順暢，避免出現(xiàn)其他問題。

四、淺埋暗挖工藝在隧道施工中的質(zhì)控措施

（一）風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

隧道工程運(yùn)用淺埋暗挖工藝，通過(guò)扎實(shí)落實(shí)相應(yīng)的施工細(xì)節(jié)，使隧道工程整體質(zhì)量達(dá)標(biāo)。為規(guī)避多重風(fēng)險(xiǎn)，要將淺埋暗挖隧道風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別擺在突出位置，通過(guò)客觀且全面的識(shí)別過(guò)程，排除多種安全隱患，保障整個(gè)施工的安全性。風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別數(shù)據(jù)分析涉及檢查表及專家問卷等不同形式，不管采取哪種形式，都要考慮隧道工程的特殊性，盡可能尋找應(yīng)對(duì)方案，科學(xué)控制風(fēng)險(xiǎn)隱患。在具體施工中，施工單位需要先將采集的施工數(shù)據(jù)加以整合，明確施工項(xiàng)目，在細(xì)化單位、分部及分項(xiàng)過(guò)程中，依照風(fēng)險(xiǎn)分類標(biāo)準(zhǔn)對(duì)可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)事件加以預(yù)測(cè)，制作工程結(jié)構(gòu)分解分類風(fēng)險(xiǎn)事件識(shí)別表，并邀請(qǐng)專業(yè)人士進(jìn)行評(píng)估。通過(guò)這樣的方式，施工單位保證淺埋暗挖施工的效果，奠定可靠的施工基礎(chǔ)，為后續(xù)各項(xiàng)施工活動(dòng)的開展創(chuàng)造條件。

（二）做好施工準(zhǔn)備

將施工準(zhǔn)備落到實(shí)處，根據(jù)隧道工程特殊性加以判斷，充分體現(xiàn)淺埋暗挖工藝優(yōu)勢(shì)。淺埋暗挖隧道施工前，應(yīng)詳細(xì)分析地質(zhì)情況，根據(jù)巖土勘查報(bào)告和現(xiàn)場(chǎng)勘查結(jié)果綜合評(píng)定，熟悉區(qū)域內(nèi)水文地質(zhì)條件、環(huán)境情況等，在基礎(chǔ)上落實(shí)好開挖支護(hù)、沉降觀測(cè)方案的調(diào)整，使其為具體項(xiàng)目奠定基礎(chǔ)。另外，施工單位還要制定局部突發(fā)地質(zhì)不良事件的應(yīng)急預(yù)案，運(yùn)用相應(yīng)措施和安全管理對(duì)策進(jìn)行排查，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)人員組織計(jì)劃，科學(xué)配置現(xiàn)有模式，驗(yàn)證施工方案的科學(xué)性和合理性。

（三）規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)施工

淺埋暗挖隧道施工風(fēng)險(xiǎn)管理的關(guān)鍵是開挖與襯砌，開挖是隧道工程施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，開挖施工要精細(xì)操作，盡量避免超挖，提高隧道尺寸控制精度，同時(shí)盡可能使用大斷面，減少開挖導(dǎo)致巖土擾動(dòng)的狀況，按照施工操作規(guī)范對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作工序進(jìn)行優(yōu)化，合理組織現(xiàn)場(chǎng)施工。在支護(hù)結(jié)構(gòu)方面，施工單位要做好突發(fā)情況的應(yīng)對(duì)工作，避免產(chǎn)生嚴(yán)重后果。在開挖支護(hù)中應(yīng)對(duì)滲漏水量、水質(zhì)、砂土顆粒、發(fā)生位置與變化趨勢(shì)進(jìn)行觀察，判斷是否有支護(hù)體系開裂、變形、初期支護(hù)扭曲、混噴混凝土裂縫甚至坍塌風(fēng)險(xiǎn)，還要警惕支護(hù)體系存在的施工質(zhì)量缺陷。例如，拱架架設(shè)不合理、噴射混凝土質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等，將各項(xiàng)準(zhǔn)備工作扎實(shí)推進(jìn)。特殊施工工序、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部位施工要適當(dāng)增加巡查頻率，保證施工安全，防范施工風(fēng)險(xiǎn)。

五、結(jié)語(yǔ)

淺埋暗挖施工技術(shù)不僅可以推進(jìn)隧道工程施工進(jìn)度，還能保證工程質(zhì)量，在源頭上控制風(fēng)險(xiǎn)因素的干擾，保障施工人員的安全。隧道工程屬于特殊項(xiàng)目，其涉及復(fù)雜工序和流程，在運(yùn)用淺埋暗挖工藝時(shí)，施工單位應(yīng)該明確施工要領(lǐng)，落實(shí)好必要的質(zhì)量控制措施，以此保證隧道工程建設(shè)成果。

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作者簡(jiǎn)介：李喜軍（1983），男，甘肅省天水市人，本科，工程師，研究方向?yàn)榻ㄖこ獭?/p>