浅埋暗挖法隧道施工技术的发展(1)

浅埋暗挖法隧道施工技术的发展

作者：高晓培

来源：《城市建设理论研究》2014年第05期

摘要：浅埋暗挖法在隧道施工中随处可见，浅埋暗挖法在我国隧道开挖中有较长时间，并通过不断总结实践经验，逐渐建立了一套先进的隧道浅埋暗挖法工艺，被普遍应用于隧道工程。近年来，随着我国城市建设中下穿隧道数量的增加，现代新技术被普遍引入隧道工程，使原来只靠浅埋暗挖法无法完成的工序成为可能。从某种意义上说，现代高科技技术推动了浅埋暗挖法发展。本文主要分析了浅埋暗挖法隧道施工技术，并对其在未来隧道施工中的重要作用作一简要阐述。

关键词：隧道施工；浅埋暗挖法；施工工艺

中图分类号：U45 文献标识码： A

随着科学技术的不断发展，高科技机械设备及高素质工人必然会促进浅埋暗挖法发展，浅埋暗挖法改进是符合隧道施工发展规律的。在隧道施工中不但要善于总结经验，还能将理论与实践有机结合，不断创新浅埋暗挖法，使其在隧道工程中展现更大魅力。

一、隧道浅埋暗挖法的简介

1、浅埋暗挖法应用条件

受综合因素限制无法采用明挖法施工的场地可采用浅埋暗挖法施工。该方法自从在隧道施工中应用以来，就展现了其独特的魅力，以至于被大范围推广应用。其具有易于操作、适应性强、符合国情、经济环保等特点，经过不断地总结前人施工经验，浅埋暗挖法已经已建立了一套先进的隧道浅埋暗挖法工艺，属于具有中国特色的隧道施工方法，并且被国外隧道施工采用，所以说浅埋暗挖法具有极大的应用价值。

2、浅埋暗挖法施工工艺及施工原则

浅埋暗挖法具有的特点是使用采前导管注浆法，其作用是确保掌子面稳定，避免围岩不牢固发生塌方事故；当超前导管施工完成时，马上开始压注水泥砂浆以及其他特殊工程材料，确保围岩裂隙被充实，使隧道四周产生一个具有支撑上部载荷的外壳，起到提高围岩抵抗力的作用；一次注浆，多次开挖，掌控好每次掘进的长度，降低围岩的松动；由于浅埋的土层松软，超前支护一定要稳固可靠，从而能有效抵抗围岩前期的变形；在台阶法施工中，应当及时将仰拱封闭，保证初期支护承载能力足够大；在隧道开挖时，必须时刻注意施工动态，根据施工条件变化情况，作出相应的调整。

浅埋暗挖法的施工原则主要有八点，以下就来一一列举。第一点，按照地层状态、地上的建筑物特征和设备的配置状态，选取相对于地层来说干扰少、有效、简洁的开挖措施。如果断面比较大或者地层差一些，就应采用积极有效的辅助工艺以及对应的分部开挖工法；如果断面比较小或者地层相对较好，就可全断面开挖工法。第二点，做好辅助工艺的选取，如果地层比较差或者开挖的层面自身不能稳定的时候，采用辅助工艺施工后，依然要首先选取分部开挖工法。第三点，选用能够适用于多种地层及断面施工的一系列配套的施工机械，为了能够尽快施工，机器的投入的量通常来说应该不低于整个施工过程的总成本的百分之十。第四点，施工过程中的监控量测和信息反馈十分的关键。第五点，工序的安排应该彰显及时性，地层比较差的情况下，一定要认真落实好十八字的方针。第六点，提升工作人员的素质，计划安排整体工班进行测试，这样可以有效提升质和速度。第七点，做好施工中的通风，使洞内外人与施工环境和谐相处。第八点，采用用网络技术进行施工进度计划的调整，实施安全、质量、设备、监控、环境等的统一管理。

二、浅埋暗挖法隧道施工技术的应用发展

1、中洞法暗挖技术的应用发展。

在对以往施工经验进行总结，并对国外先进的隧道建设经验进行借鉴的基础上，将中洞法暗挖技术应用于北京地铁5号线大跨度暗挖车站的施工建设当中。所谓的中洞法具体是指先对隧道的中间部分进行开挖，因中洞的跨度都相对较大，在实际施工过程中可以采用CRD法或是CD法，并遵循短台阶、小分块、早成环的原则进行施工，当中洞隧道的初期支护工作完成之后，应当立即进行二次衬砌，借此来实现对地层结构的刚性支撑，具体施工时可采用洞内逆作法，这样有助于初期沉降变形的控制，还能对邻近的构筑物起到一定的保护作用。隧道中洞施工完毕以后，采取侧洞法对整个隧道的其它部分进行施工，并确保两侧洞对称施工，这样能够解决压力不平衡的问题，并且有利于地层沉降的控制。

2、PBA工法的应用发展。

在对大量隧道施工经验进行总结的基础上，国内设计人员提出了如下观点，即先做成多个分离导洞，然后在小导洞内施工支护桩再进行加拱的暗挖技术，这种方法简称为PBA工法。目前，该方法已经获得了国家的技术专利，并在很多隧道工程中获得应用。这种方法最为显著的优点是不会对地层造成过大的扰动，其在北京地铁复八线的建设中获得应用，实践表明采用这种方法进行隧道开挖施工所引起的地层沉降是最小的，同时因采用了边桩，对周围的环境起到了一定的保护作用。

3、平顶直墙暗挖技术的应用发展。

通常情况下，在地铁隧道及出入口建设施工过程中，往往会遇到一些埋设在地下的构筑物，如既有地铁线、热力管道、燃气管道等等。以往在设计时，常采用加大新建地铁线路纵坡的方法，但是这样会导致隧道的整体埋深深度加大，若是地下水位较高时，会造成降水难度增

加。为了有效解决这一问题，可采取平顶直墙暗挖技术。经过大量的工程实践表明，在下穿既有结构时，采用少留或是不留间隔土的方法有利于既有结构稳定性的控制。

4、辅助施工技术的应用发展。

为了确保施工安全、控制沉降，浅埋暗挖法采取了管井降水、超前大管棚、超前小导管注浆、超前锚杆等辅助施工措施。随着施工中新问题的不断发生，辅助施工措施也应随之不断改进和完善。

（1）初支和二衬背后注浆技术。由于在开挖至初支完成期间内土体有沉降、扰动现象，以及在初支施作完成后会存在初支背后与土层不密贴的问题，这些问题若不能得到及时处理，势必会造成地表沉降的增加。如，通过北京复八线施工总结了以下施工经验:在设计和施工中增加初支背后注浆，也就是在初支施作期间将注浆管埋设在拱部范围内，当封闭段与开挖面保持一定距离后立即注浆到初支背后，起到控制沉降和防水的双重作用。

（2）注浆技术。注浆在隧道施工中的应用较为广泛，尤其在近些年来，深孔前进式和后退式注浆技术得到了一定发展。一般情况下，深孔注浆为14m，最长已经能够达到50m。注浆材料的选用不仅包括水泥浆和改性水玻璃浆液，而且还包括无收缩浆液、TGRM浆液、MS浆液等膨胀性浆液。将注浆技术应用到砂卵石地层中，可使其等同于无砂混凝土的强度。

（3）降水技术。无水作业是浅埋暗挖法的基本施工要求，而在有水地层施工中必须采取相应的降水技术。降水技术一般采取管井降水的方式，若管井布设遇到障碍物无法顺利布设时，可利用辐射井降水技术。先做直径3 m的深井，根据井内含水情况及影响半径，将辐射形水平井管按照多排多层的形式进行布设，而后利用泵将井管内的水排出;真空管井技术适用于渗透系数较小的地层降水。

结语：

近年来，我国各类建设工程项目不断增多，其中有很大一部分地下工程，如地铁、公路和城市隧道等等，这些工程项目的出现，使得浅埋暗挖法施工技术获得了广泛应用。采用这种方法进行隧道施工，能够边开挖、边浇筑，并且无需开槽，适用于砂层和粘性土层。目前，我国在浅埋暗挖法隧道施工技术方面的研究取得了一定成果，但是需要进一步改进和完善的地方仍有很多。虽然我国在该技术的应用上已经形成了一套较为完整的体系，但是随着暗挖隧道规模的扩大以及复杂程度的不断提高，对该技术提出了更高要求。

参考文献：

[1]．周刘刚．浅埋暗挖地铁车站管棚加交叉小导管超前注浆预加固施工技术[J]．铁道勘察，2008(7).