探析高速公路下穿隧道施工技術

王小兵

(山西路橋第一工程有限責任公司)

1 分析淺埋暗挖施工手段

這里所說的淺埋暗挖施工技術是開展隧道工程建設的施工技術之一，其是指在離地面相對比較近的地下開展隧道暗挖操作，這種施工方法利用了新奧法原理，其英文簡稱是NATM，第一次支護根據承擔所有基本荷載作用進行設計，而二次模筑襯砌施工在隧道施工整體結構中是充當完全儲備作用。二次襯砌以及第一次支護結構可以共同分擔特殊荷載作用，這一施工技術效果得到了證明。在進行設計淺埋暗挖方式以及實際施工過程中，需要綜合利用不同施工技術幫助解決施工中存在的問題，并且在隧道修建中不斷優化施工技術，從而逐漸實現高速公路無沉降現象、不出現塌方情況，確保施工安全等。通常情況下，利用淺埋暗挖施工技術手段，施工隧道工程需要具備三方面特征。(1)存在埋深淺，并且覆跨比值最小可以達到0.2。(2)施工場地中地層巖石性質相對比較差，而且含有地下水。(3)施工場地周邊環境條件相對來說比較復雜，地質條件差。現今，采用淺埋暗挖施工技術在實際工作中，可以適當擴大該施工技術的應用范圍，可以擴大至超前埋工程，此時埋深深度已經減小為0.8 m，或者是擴大至非第四紀地層、高水位地層、大跨度等其他環境和地質條件相對比較復雜的低下工程。

淺埋暗挖方法在信息化技術環境下能更好的發揮其自身優勢，幫助實現全程控制淺埋暗挖施工，能減少施工操作對附近環境不良影響。另一方面，因為能及時優化支護參數、幫助調整相關參數，從而提高了施工速度，確保了施工質量，還能有效減少地表變形情況。施工技術實現得到不斷完善優化，使地下工程施工設計以及工程建設提供了良好的施工手段，不僅能促進社會經濟發展，還能獲得環境效益。

2 淺埋暗挖技術的具體應用

2.1 施工流程

(1)加固地層先利用機械設備將特制的鋼管置入地層，通過該特制的鋼管，將水泥或其他填充材料注入，填充材料與地質發生化學反應，形成質地較為堅固，強度符合施工要求的地層，并在該項工作完成后，對其穩定性進行測試。(2)開挖當地質硬度及穩定性符合施工要求后，即可以開始開挖施工。開挖的深度應按照先開挖0.5 m，再開挖1 m，且交叉進行的方式進行，不可因為工程進度的問題而加大開挖深度，以免出現意外情況。(3)支護工作在開挖的一定的深度后，隨機做好基礎支護工作，且支護工作是在開挖后立即進行，且貫穿整個開挖的過程。(4)防水層施工先對初期支護的表面進行處理，除去其表面的硬物，再在防水層鋪設防水板，焊接時應注意焊接質量，鋪設完成后，需要進行焊接質量檢測。(5)二次支護防水層施工結束后，需要再次進行支護施工，保證整個淺埋暗挖技術的施工質量。

2.2 施工中的注意事項

埋暗挖技術施工過程中，由于各種因素的影響，如地質較為復雜、地下水活動頻繁、監督工作沒有做到位等，會出現各種意情況，影響施工進度或工程質量，甚至出現大面積的的路面沉降或塌陷情況，導致工程的巨大損失，造成嚴重的社會影響，是較為嚴重的工程事故。該情況也應引起各個部門的重視。因此在施工中因遵循某些基本的原則。開挖橫截面較大的隧道時，周圍地質的結構被大量破壞，變得極為脆弱，其經漫長時間而形成的自身與周圍環境的微妙平衡液隨機被打破，因此在向地層植入光管關注水泥或其他填充材料時，應十分注意各項外力的平衡，如拉力和應力的平衡。

(1)初期支護在使用機械設備將鋼管植入的地層時，隧道周圍的巖層的拱腰及地板成為應力分布較為密集的位置，也會因此出現拉應力，且集中在隧道的角落。當通過鋼管對隧道內部進行灌注水泥時，其對于隧道會形成第一道的應力支持，不僅能夠將集中在隧道角落的應力，并將其上限值穩定在一定范圍內，在一定程度上也可以保持隧道的結構平衡。(2)支護結構在水泥或者其他建筑材料注入后，能夠明顯的提高隧道角落的應力值，因此支護結構的內應力較強，該內應力相對較為穩定，幾乎不受以后的施工影響。(3)分隔支護與開面隨著施工流程的深入，施工工藝也在不斷變化，其也可以直接影響到初次支護時設置的混凝土支護層的內應力大小，其最大峰值會出現在工序轉換時，因此，需要將支護面與開挖的施工面進行隔離，避免開挖施工時，累及支護面，降低支護效果。另外，如果開挖區域周邊的巖層等級時，支護結構也會出現內應力值較大的情況，因此應根據不同的施工情況及時對支護結構進行調整，以適應整體施工過程。(4)開挖與位移的關系一般情況下，隧道開挖的進度與隧道周圍巖層的深度是有著緊密聯系的，及巖層所處的深度越大，其產生的位移即隨之增大，且隧道圍巖的應力會隨著開挖的形狀出現拋物線的變化，即先由小變大，達到一定的峰值后，再逐漸變小，直至達到初始應力值。

3 隧道施工中的各項管理

工程管理工作是整個工程項目中極為重要的環節，其貫穿于整個工程的始終及方方面面，如施工過程的管理，包括確定施工方案、選擇施工方法、施工技術監控、施工進度控制、把握施工質量、壓縮施工成本、施工現場管理等;人員管理方面，如人員聘任、培訓、人力資源配置、職業健康等;工程材料管理，包括原材料的購進渠道、材料品種選擇、質量把握、性能測試等;機械設備管理，有機械設備配備、類型選擇、保養、施工中的現場管理，臺班安排等。工程中的各項有效的管理措施，能夠選擇合適的材料，其實工程質量的基礎保障，合理的安排臺班，保障工程進度;科學分配人員及各項工程資源，將人員和資源的效率發揮到最大。

:

［1］甄靜彬，霍佳.淺談公路隧道施工技術［J］.科技創新導報，2010，(33):69.

［2］陳志廣.鐵路隧道下穿高速公路設計方案分析［J］.山西建筑，2012，(18):161-162.

［3］胡獻竹.淺析高速公路下穿隧道施工技術［J］.中小企業管理與科技(上旬刊)，2012，(4):144.

［4］劉小軍，張永興，高世軍，黃達，楊超.軟弱圍巖隧道洞口段失穩機制分析與處置技術［J］.巖土力學，2012，33(7):2229-2234.