浅埋暗挖法隧道施工技术论文

浅埋暗挖法隧道施工技术

摘要：本文首先简要介绍了浅埋暗挖法的基本原理、基本原则及其施工工艺，基于此，深入探讨了浅埋暗挖法隧道施工技术要点，以期为今后需要用于隧道工程建设的有关单位和人员提供了一定

的借鉴和参考。

关键词：浅埋暗挖法、隧道施工

中图分类号： u455 文献标识码： a 文章编号：

一、前言

随着我国经济的不断发展，我国城市化进程持续向前推进，使得城市土地资源越来越紧张，如何保证地下空间得到合理利用，已成为许多城市面临的重要课题，城市隧道在城市基础设施建设领域得到广泛应用，主要体现在水务、电力、热力、地铁、公交等方面。作为城市隧道施工的重要方法，浅埋暗挖施工技术日益成熟，将会被广泛应用于城市基础设施建设中。

二、浅埋暗挖法隧道施工技术概述

1、浅埋暗挖法施工原理

浅埋暗挖法采用复合衬砌，初期支护承担全部基本荷载，二衬作为安全储备，初支、二衬共同承担特殊荷载；采用多种辅助工法，超前支护，改善加固围岩，调动部分围岩自承能力，采用不同开挖方法及时支护封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合支护体系；采用信息化设计与施工。

2、浅埋暗挖法施工基本原则

(1) 隧道施工前和施工中必须做好水文、地质勘查工作。

(2) 务必遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”18 字方针。

(3) 隧道洞身开挖一般采取环形开挖留核心土方法。

(4) 隧道开挖应在无水条件下作业。如有地下水，应选择人工降水或堵水措施，提供无水作业条件。

(5) 隧道开挖和衬砌施做过程中通过必要的辅助加固措施来稳定洞体，确保施工安全。

(6) 隧道支护常规采用复合式衬砌，同时在衬砌中间加设防水层。

(7)施工全过程均需进行监控量测。

3、浅埋暗挖法施工工艺

（1）如下图1，为浅埋暗挖法施工基本工艺流程。

图 1 基本工艺流程

（2）如图2、3所示，为隧道标准断面图示。

图2 电力隧道标准断面

图3 地铁隧道标准断面

三、浅埋暗挖法施工技术要点

1、开挖方法

浅埋暗挖法施工过程中，要针对工程特点、环境要求、围岩情况和施工单位的自身情况等，合理选择开挖方法和掘进方式，在一定情况下，要开展试验段加以验证。在施工过程中一般使用台阶法

和满足特殊条件的各类型分部开挖方法。大断面的城市及山岭隧道一般选择中隔墙台阶法、单侧壁导坑法或双侧壁导坑法施工；通常山岭隧道选择正台阶法施工；城市地铁车站、地下停车场等多跨隧道多采用柱洞法、侧洞法或中洞法施工；城市及附近地区的一般隧道选择上台阶分部开挖法或短台阶法施工。在浅埋隧道断面较大的情况下应避免选择全断面开挖。进行施工时要最大程度降低对围岩的扰动；积极采用掘进机或人工开挖。如果选择爆破进行开挖，要选择短进尺、弱爆破，必要情况下要监控爆破振动，爆破进尺通常不宜超过一米。

2、支护方式

在进行浅埋暗挖法施工过程中，其支护时间要尽可能提前，支护的刚度也应适当加大，以便控制地中及地表的变形沉陷。除必须选用适当的开挖方法、支护方式及施工工艺外，还经常采用对前方围岩条件进行改良及超前支护等，以作为控制地层沉降变形的基本措施。浅埋暗挖法施工的隧道一般选择复合式衬砌。

进行支护设计过程有以下三种情况：

（1）初期支护承受全部荷载，二次支护(内层衬砌)仅作为安全储备。

（2）初期支护与二次支护共同承担荷载，初期支护仅作为施工期间的临时支护，二次支护作为主要承载结构。

（3）设计时应将结构设计、施工方法及支护方式、辅助施工方法等进行综合研究，并经试验段进行验证。在施工过程中根据量测

数据不断进行改善。、

3、辅助施工方法

浅埋暗挖法中的辅助施工方法是针对不良地层而提出的，根据实际的工程条件选择的辅助工法的正确与否对工程的成败和造价的高低有着重要的影响。辅助工法的选法、工程地质条件等情况要综合考虑，优先考虑较简单的方法或同时采用几种综合辅助施工方法来加固地层，以确保施工安全和工程的质量。

四、浅埋暗挖法隧道施工地面沉降控制措施

（1）对土体特性进行改善

利用局部加固处理隧道开挖周边外土体，不仅能够促使隧道开挖后形成自然拱，还能够对土体的特性进行改善，使得其往好的方面转化。此外，进行深层注浆及超前注浆不仅能够加固土体，还能够改善土体的性质。可以针对土体的性质压注纯水泥浆或双液浆，必要情况也可以压注化学浆液，还可以采取其它的改善特性的措施。

（2）开挖控制

控制开挖产生沉降的方法包括隧道自身措施及地层处理技术。隧道自身措施包括在隧道施工过程中，所有在隧道内采取的用来减小地层沉降的措施。地层处理措施包括所有通过提高或改变地层响应，而减小或改变隧道施工产生的地层运动的方法。

（3）超前小导管注浆控制

超前小导管注浆加固地层技术，是通过沿隧道开挖轮廓线外纵

向向前倾斜钻孔安设注浆管，并注入浆液，以实现超前加固围岩和止水的目标，此外，小导管还能够起到超前管棚预支护作用。

（4）适度排放地下水

在确保工作面能够稳定正常开挖的情况下，要最大程度降低或限制地下水的抽排。可针对具体情况选择止水帷幕或旋喷桩等阻断地下渗水通道，地表或洞内注浆措施封堵部分地下水。进行地表或洞内降排水过程中，要最大程度缩短抽排时间。在掌子面开挖过后及时采取开挖周边和掌子面注浆、喷硅等措施稳定工作面，然后及时停止排水。要针对具体地层条件，对小导管、格栅支护参数以及注浆参数及时进行调整，保证注浆效果。

（5）初支背后注浆控制

隧道开挖后要进行及时的初支背后注浆，将初支背后的空隙填充，此外，在进行注浆时控制注浆压力并维持浆液凝固后仍具有一定压力，以保证由于开挖隧道而引起开挖面附近地层的应力损失得到补充，从而确保地层应力平衡可以迅速实现，减低调整地层应力的时间，也就是地层位移变形的收敛时间。

（6）针对地层情况合理选择施工方法

为使地表沉降得到有效控制，对台阶法应预留成型的核心土，台阶长度要针对地层条件确定。地层越软，台阶长度越长，但具体长度要按照现场实际情况分析研究确定。为使开挖各分部及早闭合，上台阶一般应增设临时仰拱，在特殊地段处上台阶拱脚处应架设钢支撑喷硷作为托梁。