浅埋暗挖施工工艺

浅埋暗挖法新建电力电缆隧道施工工艺
一、概述
浅埋暗挖法是在距离地表较近的地下进行各种类型地下洞室暗挖施工的一种方法。

在城镇软弱围岩地层中，在浅埋条件下修建地下工程，以改造地质条件为前提，以控制地表沉降为重点，以格栅（或其他钢结构）和喷锚作为初期支护手段的一种新的工艺。

传统的地下电缆通道建设分为开挖施工和非开挖施工两类。

开挖施工例如隧道、排管等工艺，需临时占用较大地表空间。

目前面临着三大难题：一是城市道路交通拥挤，占路、掘路手续难办理；二是新建电缆隧道通过小区业主及个体商户门前索赔价款太高，难以协调解决；三是浅层地下热力、自来水、通信光缆等各种管线相互交叉，错综复杂，无法开挖施工。

非开挖施工例如顶管、牵引拖管等工艺，虽然减小了占地面积，为施工带来了较大便利，但仍存在难以克服的缺点。

顶管、拖管工艺只能建设直线路径，不能灵活转向，遇到构筑物基础时难以避开。

顶管施工还需保证与构筑物基础一定的安全距离，否则可能导致构筑物坍塌；牵引拖管路径在纵向上为弧形结构，给电缆敷设带来很大不便，同时也不利于电缆线路的检修，更不能满足电缆散热、安全距离等安全运行条件。

为突破现有电力电缆隧道建设施工工艺限制，降低特殊地段的施工难度和工程造价，借鉴国内地铁工程施工工艺，创新地将浅埋暗挖法引入到电力隧道建设中来，应用效果显著。

二、总体施工原则
暗挖隧道施工过程中应严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”的十八字方针，切实做到信息化施工。

现场监控量测是监视围岩稳定、判断隧道支护结构是否合理、施工方法是否正确的重要手段，也是保证安全施工、提高经济效益的重要条件，应贯穿施工的全过程，通道量测数据的分析处理，掌握围岩稳定性的变化规律，调整支护结构参数。

三、主要施工工艺
（1）、注浆加固
进行浅埋暗挖隧道施工前须进行地质勘探，以确定土质是否适合暗挖，以及暗挖时的土体加固措施。

一般来说，暗挖掘进前，需沿拱顶打入超前小导管，向
拟开挖土体周围注入改性水玻璃浆液，以提高土体的自稳定性。

注浆示意图如下:
注浆加固示意图
隧道开挖采用循环掘进，每循环开挖前，沿拱顶打入小导管注浆，导管外偏8-10度（随现场情况确定），使浆液在土体中呈放射状前进。

每12m 一个施工段，开挖采用8米为一个开挖循环段（每段开挖时预留4米左右止浆盘），即采用注浆一开挖一注浆的循环方式进行注浆直至顺利贯通。

每段纵向搭接2m, 孔深12m，直径为①46mm，孔中心距为500mm，形成固化土拱棚。

注浆压力为0.3〜0.5MPa,浆液配比可根据现场情况调整。

注浆施工完，土体达到一定强度再进行隧道开挖。

隧道加固区域从外围到中心进行施工。

在每次注浆前都要喷射砼封堵掌子面，注浆施工完毕后再破除进行隧道开挖，如此反复直至注浆施工过完存水段。

由于注浆时的压力较大，所以掌子面的封堵厚度不能小于200mm厚，并在上下拱部挂①8@10X10cm钢筋网，如果土质自稳能力差，则需加设水平格栅（间距500mm）挂网封堵。

（2）、初衬施工
喷射混凝土初衬是暗挖掘进时主要的力学支撑，其内部环形钢结构，如下图所示:
巾间接点
4端拱架
J4团接
初衬环形钢结构图
初衬钢筋结构分为四部分，分别是上拱架、左右两个立墙拱架以及底部的闭环钢筋，四部分之间焊接牢固。

接头主筋之间用同型号钢筋焊接，同时用螺栓将焊接在主筋上的三角铁紧固，提高承载力。

土体注浆稳固后，即可沿设计路径展开主体掘进工作,挖掘工具视土质情况而定，一般采用风镐人工开挖。

如下图所示：
隧道暗挖示意图
首先进行上台阶土方开挖。

上台阶即拱顶部分，开挖土方时需留核心土，以防坍塌。

每掘进0.6米时安装上拱架，两根拱架之间挂钢格栅，并进行混凝土锚喷。

当上台阶进尺1.5倍洞径时，开挖下台阶。

下台阶开挖时亦需留核心土，每掘进0.6米安装立墙拱架。

焊接上拱架、立墙拱架、地面封闭钢筋，并连接纵向钢筋、挂钢筋格栅，然后喷射墙体及仰拱，形成封闭环形初衬结构。

台阶式暗挖
支设上拱架及挂钢格栅
上拱架与立墙拱架焊接连接纵向钢筋、挂钢格栅
喷射混凝土作业分段分片进行。

喷射作业自下而上，先喷格栅钢架与拱壁
间隙部分，后喷两钢架之间部分；喷射混凝土分层进行，一次喷射厚度根据喷射部位和设计厚度而定，拱部为5cm〜6cm,边墙为7cm〜10cm,后喷一层在先喷
一层凝固后进行，喷射时自下而上，即先墙脚后墙顶，先拱脚后拱顶，避免死角,
料束呈螺旋旋转轨迹运动，一圈压半圈纵向按蛇形喷射，每次蛇形喷射长度为50mm。

详见图示如下:
混凝土喷射示意图
(3)：防水施工
初衬完成后施做卷材防水层。

除在初衬喷射混凝土掺加防水剂外，在初衬与二衬结构之间做衬砌防水，结构渗水时需先进行堵漏再做卷材防水。

在隧道底部纵向铺设防水卷材，立墙和拱部环向铺设。

施工时，首先清理、平整初衬表面，然后铺设防水卷材。

卷材搭接宽度不小于200mm，水泥钉固定(水泥钉固定时应保持定钉部位在搭接范围内)，防止立
面防水卷材下滑、移位。

搭接采用热风枪加热搭接边后直接搭接，热风枪火焰不宜过大，加热使卷材面沥青胶稍稍熔化即可，防止烧穿烧坏卷材层。

卷材铺好、固定完毕，即可进行二衬钢筋绑扎。

卷材防水
二衬拆模后，如有局部渗水情况，还需进行局部注浆防水。

示例如下图:
局部注浆防水
（4）：二衬施工
隧道初衬和防水完成后，将防水层表面清理干净，进行底板放线与钢筋绑扎。

底板钢筋绑扎完毕后，做好两侧封端，进行混凝土浇注。

浇筑过程中严格控制其位置和标高，机械振捣，砼强度，抗渗等级以及预埋件设置均按设计。

隧道底板浇注后，即搭设脚手架绑扎边墙及顶板钢筋，钢筋图如下：
二衬钢筋绑扎
钢筋绑扎合格后，架立模板拱架逐根测量较正，拱架校正后加固并支立模板。

模板支立固定好后即进行混凝土浇筑，其浇筑、养护以及变形缝、施工缝等处理均严格按照设计和工艺执行。

模板示意图如下：
二衬模板支立
二衬混凝土浇筑，拆模后的隧道
浅埋暗挖法用于电缆隧道建设，解决了传统施工工艺的一系列难题，取得了良好的社会、经济、安全效益。

1、社会效益。

城市人口逐年增长，交通压力不断增大，采用浅埋暗挖法进行施工，避免了隧道过路时占用路面施工而造成的交通堵塞。

同时，暗挖施工工作空间在地下，避免了裸露开挖对居民生活的影响，且保持了城市的美观。

2、安全效益。

浅埋暗挖法采用注浆加固土体、及时支护等措施，保证了地下挖掘工作的安全展开。

由于竖井开挖面积小，且一般设在人流较小的地段，因此避免了行人误入工地造成伤亡事故的发生，施工的安全性得到可靠保障。

3、经济效益。

就单价而言，浅埋暗挖法隧道造价较为昂贵，约为6万元/米。

但考虑到工程总造价，其效益非常明显。

以青岛220kV伊南线工程为例，南京
路站内出线走廊空间不足，原定拆迁设计路径上的一座三层办公楼，拆迁费用约为800万元。

后引进暗挖工艺，路径选择在原有运行电缆隧道下方，避开了该
办公楼，暗挖长度共40米，节约成本约500万元。

此外，因部分小区业主及个体商户索要占地赔款太高而无法达成一致，造成工程停工情况时有发生，采用
暗挖工艺，可避免此类事件，保证工程按期投运。

五：应用实例
浅埋暗挖法在青岛220kV伊南线工程中率先得到应用，收效显著。

案例一：该工程位于220kV南京路站西北角的出线走廊空间不足，原定拆
迁设计路径上一座3层办公楼。

后引进暗挖法，绕开办公楼，将该处隧道定于原
有隧道下方施工，大幅降低了工程造价。

新建暗挖隧道位于原有隧道下方
案例二：该工程延吉路段设计为顶管施工，施工进行中发现地表变形非常大，立即停止施工，并聘请青岛理工大学建筑设计研究院做地质鉴定报告。

鉴定结果显示，该顶管施工点距离路南军休宿舍太近，造成地基扰动，无法继续施工。

报告要求顶管施工与军休宿舍地基保持10.8米的安全距离。

于是项目部决定将顶管路径向外偏移，并在前方路径上设一工作井，暗挖弧形隧道与顶管对接，成功
解决了施工困难。

新建弧形暗挖隧道内圆滑拐角。