浅埋暗挖法隧道施工技术及地面沉降控制研究

浅埋暗挖法隧道施工技术及地面沉降控制研究

发布时间：2021-06-11T08:54:23.477Z 来源：《基层建设》2021年第5期作者：莫崇毅[导读] 摘要：随着我国经济的高速发展，也促进了我国铁路、公路施工技术的发展，在施工的过程中，有些地区群山环绕，这就需要修建隧道，在施工时，有些地区地质情况比较复杂，这就给施工带来一定的难度，一些传统的施工技术无法解决相应的问题。南京中交浦滨建设有限公司 211805 摘要：随着我国经济的高速发展，也促进了我国铁路、公路施工技术的发展，在施工的过程中，有些地区群山环绕，这就需要修建隧道，在施工时，有些地区地质情况比较复杂，这就给施工带来一定的难度，一些传统的施工技术无法解决相应的问题。本文对浅埋暗挖法隧道施工技术及地面沉降进行了研究，详细分析了暗挖施工技术，对如何控制地面沉降提出了相应策略。

关键词：隧道施工；浅埋暗挖法；地面沉降；控制研究在隧道施工过程中，浅埋暗挖技术是常用的一种技术，但在实际施工的过程中，这种技术会受到很多方面因素的影响，如果不能及时解决相应的问题，会影响隧道工程的质量。其中，地面沉降现象非常普遍，如果不能解决这种问题，随着隧道使用年限的延长，地面会出现沉降，可能会造成隧道塌方问题，给人们的生命安全造成威胁。因此，在隧道施工时采用这种技术，一定要做好地面沉降的控制工作。

一、浅埋暗挖法隧道施工技术原理随着科技的发展，浅埋暗挖隧道施工技术已经趋于成熟，在地质比较松散的地方进行隧道施工时常应用这种技术。浅埋暗挖法隧道施工技术的基本原理是：在地质松散的地方进行地下施工时，因为下方基础的承载能力比较差，不能承载上方负荷，因此首先对其进行一个初步支护操作，使下方基础能够承担全部荷载。然后，再进行二次支护操作，使其作为安全储备。之后还可以进行一些辅助的方式，对围岩进行一系列的加固，使围岩的承载能力逐渐提升。通过这种技术对隧道进行施工，可以对围岩进行及时的支护，使围岩之间相互支撑，对之后的隧道施工工作提供便利。

二、相关施工技术（一）试验段施工浅埋暗挖法隧道施工技术常常用于松散地质的施工，这种地质比较复杂，在进行正式施工之前，常常需要进行试验段的施工。这阶段的施工是在完成隧道结构设计等初步设计阶段之后，在进行试验段施工之后，相关的技术人员能够观察到围岩的变形规律、地面是否发生沉降等。并且通过试验段施工，可以得到相关的参数，并对这些参数进行分析，可以制定出更加科学的施工方法和围岩加固方法，为正式施工提供参考。

（二）土体加固施工技术采用浅埋暗挖法进行隧道施工时，地面沉降现象一般是在施工初期产生的。因此，要想控制地面沉降现象的发生就要在施工的初期阶段进行干预，例如对施工现场的土体进行加固处理。目前已经成熟的土体加固技术包括隧道超前锚杆支护、超前管棚支护、水平旋喷支护等。隧道超前锚杆支护是在隧道开挖施工之前找到稳定的岩层结构，并在其内部打入超前锚杆，锚杆可以对围岩结构提供一定的支撑作用，这样可以减少围岩的变形。超前管棚支护也是在隧道开挖施工之前进行的，在隧道开挖的外轮廓上按照一定的距离进行钻孔并且安装钢管，这些钢管具有较大的惯性矩，然后进行注浆固结操作。在施工时应该根据工程的实际情况找准钻孔的位置，保证支护结构的可靠性。水平旋喷支护方法是一种新型的围岩加固方法，这种方法可以解决开挖过程中出现坍塌、变形等一系列的问题。通过上述方法可以对土体进行加固，便于之后隧道开挖施工的顺利进行。（三）隧道开挖施工技术隧道开挖施工是隧道施工过程中非常重要的一个环节，如果不能采取正确的方式进行施工，对隧道工程的整体质量也有一定的影响。在应用浅埋暗挖法进行施工时常用的隧道开挖技术有全断面开挖、台阶开挖等。其中全断面开挖技术涉及的环节比较少，因此应用此方法进行施工时能够大大缩短施工的时间。但是应用此方法进行施工时需要加强施工安全保证工作，避免因爆破操作带来的震动影响。台阶开挖是对施工整体进行划分，可以根据实际情况进行分步开挖。

三、地面沉降（一）影响因素

地面沉降现象的发生受多种因素的影响，首先受到隧道埋设深度的影响，当下方结构顶上部土层厚度与隧道结构跨度比值大于1时，可以控制地面沉降的深度在30.0mm以内，当比值小于1时，地面沉降的深度将超过30.0mm。由上述情况可以看出，比值越小，地面沉降的深度将越大。其次，围岩结构施工的质量和周围土层的性质也会影响地面沉降的深度，如果围岩施工时存在一些问题，在进行隧道开挖时，由于围岩结构的问题，隧道上方的覆土层会出现坍塌现象，这样会导致施工无法正常进行。同时在浅埋暗挖施工结束之后会经常发生地下水渗出的现象，由于地下水的渗出，在地下结构中会出现许多空隙，这样就很容易会发生地面沉降现象，因此在隧道工程施工时应该注意解决因地下水渗出而产生的一些问题。（二）控制方法（1）提出科学的施工方案施工方案是否科学直接影响施工的整体质量，因此采用浅埋暗挖法进行隧道施工之前，应该对施工现场的土质情况进行勘察，判断在进行土体加固、隧道开挖等施工环节时应该采取哪种施工技术。并且应该了解可能出现地面沉降现象的原因，这样就可以及时采取相应措施对地面沉降进行防范，从而保障后续施工的正常进行。以免出现问题之后再进行解决，不仅影响了工期，而且工程质量也不能保证。（2）对地下水进行合理排放隧道开挖施工区域通常集中在地下水位线以下，如果不能及时排出地下水，在施工结束后，会有一些地下水渗出，这样地下结构会出现空隙，使其容易出现地面沉降现象。但是过度排放地下水也会给控制地面沉降工作带来一定的困难，这是因为过度排放地下水会使地下土层出现许多的孔隙。所以在进行隧道开挖的过程中合理的排放地下水，结合施工现场的实际情况对相应的地下水通道进行封堵，这样不仅可以防止地下水的渗出，同时还可以避免在施工的过程中造成地下水的污染。另外，排水时间应该严格控制，防止排水时间过长而增加地面沉降发生的可能性。（3）改变土质结构

随着隧道施工的不断进行，在后续施工过程中会采取改变土质结构的方法来进一步控制地面沉降问题。可以对隧道内部的土质进行加固操作，这样可以是松散的土质更加紧凑，从而降低土层易沉降的特点。改变土层结构的方法有超前注浆和深层注浆等。

（4）进行二次衬砌

随着隧道施工的进行，初期的支护工作已经不能满足沉降控制的需求，如果不进行二次衬砌施工，整体的工程会出现大规模的沉降现象，不仅为后续施工带来困难、同时施工的安全无法得到保障。二次衬砌施工可以增强土层的稳定性，使土层不易发生沉降。在进行二次衬砌之前，应该结合施工现场的实际情况适当增加二次衬砌的施工正误差，以免侵限。混凝土是否满足要求影响着二次衬砌的质量，在原材料的选用、混凝土配比、浇筑温度等环节中如果有一个环节出现问题，衬砌都会出现裂缝，从而影响整体工程质量。

结语：

综上所述，目前隧道施工中浅埋暗挖法已经得到广泛的应用，但是在实际工程中常出现地面沉降现象。因此需要采取有效的措施进行控制，将地面沉降的深度控制在一定范围内，不仅保证后续施工的正常进行，同时还确保施工人员的生命安全。

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