淺埋暗挖技術在市政工程隧道施工中的應用研究

董紀濤

（中交路橋建設有限公司 100027）

現代市政隧道工程的規模不斷擴大，而淺埋暗挖技術的應用能夠提供良好的支護體系，該技術不僅具有較強的適應性及靈活性優勢，更能有效提高隧道工程的整體質量，基于此，淺埋暗挖技術在市政隧道施工中發揮著重要作用，并得到了高頻應用。但是在技術應用階段，應當從隧道施工的實際情況出發，采取積極措施對技術進行優化，合理規避施工問題，促使隧道工程的經濟及社會價值充分發揮。

1 淺埋暗挖技術概述

淺埋暗挖技術基于新奧地利施工方法延伸發展而來，技術的高效應用能夠實現對圍巖的加固，充分保障其穩定性，但是支護作業結束后應當將圍巖位置封閉起來，促使圍巖結構處于相對完善的支護系統中，基于此，后續施工項目推進階段圍巖的變形系數就會大大降低并得到有效控制，可以說淺埋暗挖技術具有較強的實用性及應用優勢，但是該技術本身就存在一定的限制性及不足，最為顯著的就是施工操作的流程化項目多，復雜性顯著，一旦控制不當，將直接導致支護效果下降。在淺埋暗挖技術具體應用環節，復合襯砌的方式得到了廣泛應用，一般情況下襯砌層數為兩層，呈內外方式存在。在隧道開挖作業中，首先需要應用鋼筋網或鋼架等對外層襯砌進行支護，為了充分保證支護效果，就應當在支護作業結束后對支護體系的穩定性進行測試，待達到合格標準后才能開始進行內層襯砌支護。而該結構部分的支護作業中大多會應用模筑混凝土。需要注意的是，內層及外層襯砌之間還應當積極落實防水作業，如果隧道施工的地層環境下并沒有水，在淺埋暗挖技術應用的一次支護流程中對水泥砂漿進行應用，提高防水的有效性。

2 市政工程隧道施工環節中存在的主要問題

2.1 土質穩定性差

通過對可靠資料進行研究可以發現，隧道開挖區域由于受到相應因素的影響普遍存在不同程度的失穩問題，處于軟基環境下，更應當在施工前期就將可行性的加固處理措施落實到位，避免出現崩塌等問題，在精準掌握巖石特點的基礎上，對后續施工流程進行優化。實際上，隧道穿越地層中的泥土大多以砂質粘性土壤為主，同時局部可能伴隨存在部分沖擊砂層，具備該特點的地層相對薄弱，基于此，在隧道開挖環節施工現場周邊的圍巖極易因自重而引發沉降問題，相對的，如果圍巖表面松弛指數高，或者是已經出現變形情況，將增加圍巖坍塌問題的發生概率，如果地表控制效果不佳，必將難以保證圍巖穩定性，后續施工流程的發展進度也可能有所延遲，進而增加施工難度。

2.2 地下管線滲漏

市政隧道工程施工階段，還應當對上層滯水情況進行考量，明確其穩定性要素，就不能忽視對水源補給情況的全面考量，嚴格依照隧道結構特點及范疇提高水源供給效率。與此同時，還需要全面分析隧道內風道結構，如果各結構都具有交錢的飽和屬性，部分地層結構中就可能出現空洞等問題，在降水作業無法及時匹配到位的情況下，后續風道開挖作業的開展就會受到不良影響。除此之外，如果施工項目對地層穩定性形成擾動作用，市政工程的質量安全就會受到波及。

3 市政隧道施工淺埋暗挖技術應用

3.1 上臺階施工

現階段城市功能更為多樣化，這就使得地下管線的布設環境也趨向復雜化，數量之大會對關聯施工項目形成一定影響，為了提高施工項目的安全系數，就應當在施工前期科學分析設計圖紙，并在深度現場實地勘察的基礎上，全面掌握施工現場的地質環境，明確影響工程質量安全的關鍵因素，圍繞周邊土體進行擺噴施工，充分保障土體穩定性，規避施工階段的土體不穩等問題。而上臺階施工階段，首先應當對管線進行科學設計，而后需要將開挖環節的圍巖擾動指標控制在合理范疇內，利用風鎬進行開挖作業。而開挖應當從拱部區域開始，并將中心部位預留出來，優化調整支護結構，并將開挖中產生的土方及時運輸到下臺階區域，確保開挖與支護作業共同進行，為下個工序的正常推進奠定基礎。

3.2 下臺階施工

下臺階施工階段的主力是人工，這就需要以設計圖紙為基準，嚴格按照施工要求，對挖掘機進行合理應用，逐步推進開挖作業，當進入到中央位置時，這部分的土體開挖需要根據具體情況控制好側輪廓指數，當人工開挖結束后，分別對兩側輪廓進行處理及修正，實現對土體擾動問題的有效控制。一般情況下，隧道下調節開挖深度以1m為標準，在開挖后進行支護，促使其形成封閉圈，具體操作環節需要注意，嚴禁超出循環進尺范圍，從根本上提高施工效率及安全性系數。

3.3 隔離樁的科學設置

風道及建筑物之間應當保持有效間隔，為了實現對以上兩個部分的隔離要求，就可以對小導管進行合理應用，有序推進注漿作業，實現對地層變形范疇的有效縮減。同時還應當積極開展測量及監控作業，嚴格依照真實的數據信息規范完成對應工作。在具體的施工項目中，應當充分掌握施工設計圖紙中的要點及要求，明確各分項施工作業的流程及職責范疇，確保各個結構的獨立性都能達到既定標準，為隧道工程質量的提升夯實基礎。

3.4 管棚支護技術

淺埋暗挖技術應用環節對支護的技術要求相對較高，這是因為支護體系作為淺埋暗挖技術的關鍵一環，一旦難以保證穩定性，其技術能效的發揮也會受到直接限制，基于此，淺埋暗挖技術應用環節應當將支護工作重點關注起來。在超前支護環節，管棚施工的簡易性特點顯著，施工成本并不高，可以根據管井規格直接對施工材料進行優化選擇。如果鋼管兩端的支護體系達到了標準規模，實際開挖環節的變形量就能隨之縮小，其作用原理為：管棚本身就存在一定的支護能力，而鋼管兩端設置的支護梁則具有較強的彈性支撐系數，在作用發揮的同時就能保證穩定性。而上方地層變形中包括端頭支撐變形及繞曲變形兩個方面，具體操作環節可以通過調整支撐量剛度及管棚高度滿足支護階段的系數要求，從而進一步保證支護的實效性，而施工流程基于此也將有序推進，從根本上保障隧道工程的質量效果。

3.5 在真空降水中的應用

真空降水中通常應用真空泵及管井，將以上兩個部分高效銜接，而后連接輻射井中的水平滲水，就能有效控制滲水問題。其技術原理為：真空泵中的主體呈現真空性狀態，而水極易被真空力所控制，并快速向流入到管中，基于此，原本較高的水位將隨之下降。一般情況下，在黏土層及粉細砂層的施工現場進行降水作業，就可以應用真空降水方式，這是因為黏土層基于屬性特點滲透系數并不高，如果應用普通的降水方式，降水效果并不能達到標準狀態，一旦水無法完全排出，后續隧道施工項目中必然存在積水情況，這就會為施工埋下不同程度的安全隱患。通過對隧道施工的相關資料進行研究可以發現，真空降水技術的應用能夠實現對含水層地下水的完全排出，而粉土層中水也可以如此排出，其排水效果明顯高于普通的排水方式，而且對排水之后的試驗進行觀察發現，二者在沉降上的表現沒有太大差別。

3.6 在輻射降水中的應用

在輻射降水時應用淺埋暗挖施工技術時，首先應當根據實際情況設置大口徑井，而后在隧道含水層中正確敷設輻射管，后續操作階段含水層中的水會順著輻射管直接流入預設的井內你，而后泵發生作用就能直接將水排出。在實際施工階段，大口徑井內的水平滲水可調整區間較大，基于此，輻射降水并不會在地表存在降水片的區域開展施工項目。

3.7 在遠程監控上的應用

為了充分保障市政工程隧道結構的穩定性，科學延長結構的后續使用壽命，保證淺埋暗挖施工的技術水準，就應當在施工作業結束后設置配套的遠程監控系統，確保隧道運行狀態更加貼近預期目標。

4 市政工程隧道施工中淺埋暗挖技術的優化措施

4.1 減少斷面，加強支護作用

在大管棚支護施工及掌子面開挖施工作業結束后，可選擇應用交叉中隔墻法，在開挖施前期應用超前導管進行灌漿，而后針對開挖區域進行加固，這就能夠從根本上提高淺埋暗挖的技術效果。與此同時，應當對初次襯砌的安裝及支撐作業落實到位，對每次開挖深度進行嚴格控制，但是開挖深度應當結合施工現場實際情況進行綜合分析后才能確定。除此之外，為了減少各開挖環節的不良影響，就應當將縱向距離控制在合理范圍內。

4.2 加強封閉，注重工藝屬性

要想從根本上實現對圍巖變形問題的精確控制，就應當對市政工程隧道施工中的信息進行全面且及時的反饋，而臺階及仰拱等區域，還需要在施工項目結束后的第一時間開展封閉作業，促使隧道整體性達到既定標準，同時確保仰拱及底板回填作業同步進行。另外，積極落實隧道質量監控作業，注重信息回饋，實現對隧道質量的全面監管，而信息回饋應當保證及時性，該類信息中涵蓋圍巖受力及變形指數等內容，這樣就可以根據圍巖情況來確定支護的作用效果，以圍巖變化為基準科學調整支護方式及相應系數，充分保障隧道穩定性及安全性。

5 結語

綜上所述，淺埋暗挖在市政隧道施工中的應用范圍更為廣泛化，實用效果也十分理想，雖然技術本身的作用價值顯著，但是應當嚴格按照施工要求及工程技術參數，加強對淺埋暗挖技術質量的控制，持續性的優化技術，在推動淺埋暗挖技術適宜性及合理性應用的同時，助推我國市政隧道工程的長遠發展。