市政隧道施工浅埋暗挖技术的应用探究

市政隧道施工浅埋暗挖技术的应用探究

郭力

中铁八局集团第三工程有限公司    贵州  贵阳    550007

摘要：当前社会经济水平的提高，城市化建设的脚步逐渐加快，社会对交通运输项目有了更高的需求。在市政隧道建设工程中，由于市政工程的特殊性，对于建设要求相对较高。而浅埋暗挖法凭借其灵活的特点广泛应用于市政隧道施工当中。要根据实际的隧道施工状况科学应用浅层地下施工技术，全面勘查施工现场，遵循相关的设计施工原则和要求，全面分析可能存在的影响因素，为市政隧道施工奠定基础。

关键词：市政隧道；浅埋暗挖技术；应用

引言

随着城市化建设进程的不断加快，当前我国市政工程的建设数量不断增多、规模不断扩大。浅埋暗挖技术是隧道施工中的常用技术，具有适应性、灵活性均比较好的优势，有利于提高隧道施工质量。因此，在市政隧道施工中，应结合实际情况，对浅埋暗挖技术进行有效应用。

1浅埋暗挖技术应用分析

首先将钢管打入地层，然后注入水泥或者化学浆液加固地层。开挖面土体稳定是采用浅埋暗挖法的基本条件。地层加固后实施短进尺开挖，每循环一般在０．５～１．０ｍ，随后初期支护。第三步施作防水层，开挖面的稳定性时刻受到水的威胁，严重时可导致塌方事故，因此处理好地下水是非常关键的环节。最后完成二次支护。当然，浅埋暗挖法的施工需要利用监控量测获得的信息进行指导。浅埋暗挖技术实施的车站多数会使用矩形框架来建造市政工程隧道，只有少数的工程会使用拱形框架。浅埋暗挖技术的施工要点主要分为以下五点：围护框架、降低基坑内的水位、开挖土方石、主体框架建设、施工后的恢复工作，这五点在开挖过程中需要格外注重。浅埋暗挖技术在施工中使用最为频繁的支护方法是桩和内支撑物以及锚杆为一体的方法。隧道浅埋暗挖支护工程隶属于临时性的工程项目，但是在具体施工期间会贯穿于全过程中，所以施工期限比较长。隧道浅埋暗挖支护具有多种不同的类型，在整体上非常复杂，且施工规模很大，在施工期间会面临各种各样的问题，施工环境或随着地质情况导致复杂系数逐渐增加，主要是因为在地铁工程建设中，隧道支护施工对显著增强地基的稳定性和安全性起到很好的作用，通常体现在能够避免土地出现坍塌现象等，促使其作用得到全面的发挥。同时，在隧道浅埋暗挖支护工程施工中，关于土体变动的情况也对维护整体施工的安全性和稳定性具有重要影响。

2市政隧道施工浅埋暗挖技术的应用

2.1隧道开挖作业

展开隧道开挖作业时，也需要注意以下内容：（1）对于该工程的施工方案进行整理，明确长隧道断面尺寸、断面平整度、断面预计开挖深度等，结合该工程水文地质条件，确定相应的开挖方式和掘进方式。该工程项目在施工期间内，使用正台阶法展开施工，同时考虑到该区域浅埋隧道的断面相对较大，不适合进行全断面开挖，因此在施工时则采用“机械掘进+人工掘进”的方式，以确保断面开挖质量的安全性。（2）在正台阶法应用期间，会使用到较早的支护闭合措施，并且在断面开挖时，也会先进行上台阶开挖，其长度为洞口直径的1.0～1.5倍，也需要在地层失稳之前快速完成下台阶开挖施工，对于稳定性较差的地层，会先使用小导管超前支护来作为辅助措施，确保开挖结果可靠。（3）较小的岩石也会在受到挤压之后出现变形问题，若不能及时进行处理，也将压缩隧道空间，影响到后续支护施工。基于此也需要根据施工现场情况来进行调整，以提高开挖机支护结果的可靠性。

2.2真空降水技术

开挖作业是城市浅埋暗挖隧道施工的基础所在，要想确保开挖作业顺利开展，首先工作人员需要通过勘察的方式及时有效地掌握地下水位的情况，结合勘察结果制定合理的控制对策，为后续开挖作业的顺利开展奠定基础。与此同时，由于地区地质条件等因素存在差异，所以实际隧道施工情况也不尽相同，因此，还需要加强对施工方案的优化和改进，防止因方案设计不合理而引起的地面沉陷及其他一系列问题。通常，为了达到以上的施工作业效果，在实际开展城市浅埋暗挖隧道施工当中，需要运用真空降水技术手段，其主要原理是采取合理规范的方式对需要降水的区域进行封闭处理，接着选择相应型号的水泵实施抽水操作，并结合实际情况明确抽水量。通过抽水方式确保土壤覆层的水分被吸收，以达到提升土质密实性的目的。除此之外，该技术运用过程中要注意随时观察是否存在回水的问题，一旦发现要及时反馈处理，同时要结合抽水情况实时对水泵输送功率进行调节，确保达到理想的作业效果。

2.3开挖与支护施工技术

在铁路隧道开挖施工操作阶段，应结合施工现场情况，对短台阶法进行合理应用，需要对台阶长度进行严格控制，但不能超过预期的设计规范。同时，针对核心土的厚度，一定要严格控制在2m以上。在进行隧道暗挖操作环节，将核心土预留出来，以便能让开挖面变形问题得到有效控制，让开挖作业现场土体具有较强的稳定性以及牢固性，从根源上降低塌陷问题出现的几率。此外，对预留核心土的形式高效利用，并综合工程施工现场，提前布置拱部钢架，过渡到下道工序。为增强施工有效性，在实际施工阶段，还要对台阶进行设置，让其产生土压力作用，对工作面进行有效支挡，使得作业面的稳固程度能与工程设计相一致。对短台阶进行设置，能为人工翻碴作业的进行提供很大便利，有利于后续施工效率提升。值得注意的是，在铁路隧道施工期间，必须要对施工现场周围环境综合考量，确保施工环境的安全可靠，认真分析施工环境地质条件，对地下水等环境加以明确，然后有针对性地制定防范对策，及时对相关数据信息进行采集，以保证能够对各类数据精准掌握，从而促进开挖与支护施工工作的稳定开展，为工程整体质量的提高打下坚实基础。

2.4管棚支护技术

在市政隧道施工中，浅埋暗挖技术在预支护方面有着较高的要求，同时预支护技术也是整个浅埋暗挖施工的关键影响因素。相比于其他超前支护施工，管棚支护在效率和成本上有着较大优势。根据管径大小来对管棚支护技术进行划分：（1）小管棚支护体系：管径小于129mm；（2）中管棚支护体系：管径为129~299mm；（3）大管径支护体系：管径大于300mm。一般来说，管棚支护体系具有较高的刚度，用支撑梁在钢管两侧固定，其刚度足以对开挖形变量进行有效控制。在隧道开挖形成断面时，为了建设管棚支护体系，一方面要在围岩结构处形成微拱，另一方面还要有足够数量的压力传递扩散结构，直接在开挖前方围岩结构中埋入管棚，限制管棚形变。同时加固开挖掌子面前围岩结构，有效控制开挖应力。就目前而言，管棚法施工主要是通过经验以及类比法进行设计，必须要深入研究分析管棚支护特征和状况，与二次衬砌施工以及开挖应力释放相结合，优化控制管棚设计施工。

结语

综上所述，目前市政隧道施工中面临着诸多问题，导致施工质量无法得到有效保障。因此，应加强对浅埋暗挖技术的研究，市政隧道施工中实际应用浅埋暗挖技术的时候，严格把控上台阶施工、下台阶施工、管棚支护、隔离桩设置、辐射降水、真空降水、远程监控等环节，同时加强施工质量控制，以充分发挥浅埋暗挖技术的作用，确保市政隧道施工质量。

参考文献

[1]刘佳琪.西安黄土场地双连拱地铁隧道浅埋暗挖引起的地表沉降规律与施工优化研究[D].西安:长安大学,2021.

[2]莫坤.黄土场地双连拱地铁隧道浅埋暗挖施工对近邻既有隧道衬砌结构的影响[D].西安:长安大学,2021.

作者简介：郭力（1985-5），男，民族：土家族，籍贯：贵州省黄平县，本科，工程师，主要从事市政工程施工技术管理工作。