城市人行地道淺埋暗挖施工技術及其環境效應研究

弓紅霞

【摘要】隨著科學進步和工業的發展，城市交通日益擁擠，人行地下通道的修建緩解了市民交通出行的壓力，提高了城市行政運行效率，但人行地道施工也必然會影響到周圍的環境，因此，保證地下既有管線及周邊構建筑物安全的技術措施，研究如何施工使其減小環境效應具有重要的意義，本文對城市人行地下通道施工技術及其環境效應進行了系統的研究。

【關鍵詞】淺埋暗挖；施工技術；環境效應

引 言

在城市地鐵工程中， 淺埋暗挖法是城市地下工程施工的主要方法之一， 淺埋暗挖法的技術核心是在施工中采用多種輔助措施加固圍巖，充分調動圍巖的自承能力，開挖后及時支護、封閉成環，使其與圍巖共同作用形成聯合支護體系，是一種抑制圍巖過大變形的綜合施工技術。適用于在人口、建筑密集的繁華城市內施工，對地沉陷要求嚴格的情況下修建埋置較淺的地下結構工程也較適用，開挖的隧道長度不大時工程造價低廉，具有較好的經濟效益和社會效益。

1、淺埋暗挖法的特點與適用范圍

1.1 淺埋暗挖的特點

淺埋暗挖法的優點有：①受自然和天氣影響小；②支護及時、噴射混凝土粘貼性好；③對城市交通的干擾小；④改建工作小。

淺埋暗挖法的不足表現在：①質量不易控制；②安全性不強；③以及施工進度慢。

1.2淺埋暗挖的使用范圍

淺埋暗挖法適用于都市城區地面建筑物密集、交通運輸繁忙、地下管線密布且對地表沉降要求嚴格的繁華城區，如修建地下鐵道、地下停車場、地下商場等都適合此法施工。從經濟和技術角度來講，淺埋暗挖法必須在無水條件下施工，大范圍的淤泥質軟土、含水砂層、降水有困難或經濟上不合算的地層，不宜采用淺埋暗挖法。今后應研究切實可行的輔助施工方法，把地下水、尤其是上層滯水處理好，將淺埋暗挖技術向超淺埋、大斷面、多種地層中推廣應用。

2、施工原則

（1）根據地層情況、地面建筑物特點及機械配備情況，選擇對地層擾動小、經濟、快速的開挖方法。若斷面大或地層較差；可采用經濟合理的輔助工法和相應的分部正臺階開挖法；若斷面小或地層較好，可用全斷面開挖法。

（2）應選擇能適應不同地層和不同斷面的開挖、通風、噴錨、裝運、防水、二次模筑襯砌作業的配套機具，使施工程序化，為快速施工創造條件。設備投入量一般不少于工程造價的10%，否則難以滿足工程質量和進度的要求。

（3）在現場施工過程中，要注意監控量測與反饋，必須采用先進的量測設備、方法和相應的處理量測資料的軟件。并做好進度管理、安全技術組織措施管理、機械配套和維修管理、監控量測與反饋管理、材料消耗管理、環境工程管理等，并對各項資料做好存儲和分析。

（4）工序安排要突出及時性，嚴格執行“管超前、嚴注漿、短進尺、強支護、早封閉、勤量測”十八字方針。尤其在開挖后要及時噴射混凝土、及時量測、及時反饋、及時修正

（5）應加強通風、防塵措施的管理，對于在施工過程中產生的粉塵、噪音和有害氣體等要及時處理。

3、城市人行地道淺埋暗挖技術分析

采用淺埋暗挖法修建城市地鐵主要受到地質條件、結構斷面、地形條件等因素的影響。而不同城市地下設施的建設程度也不同，這就使城市地下人行通道的建設增加了難度。水的影響往往是淺埋暗挖法施工成敗的關鍵，由于地下人行道處于地平面以下的地區，降雨時容易造成內澇，因此，必須采取排除地下水或止水（灌漿）或壓氣等輔助工法，把地下水、尤其是上層滯水處理好是非常關鍵的環節，這直接影響到淺埋暗挖法的成敗。在設計地下人行道的時候，應當把各種問題考慮全面，合理確定開挖進尺的大小至關重要，開挖進尺過小，會使工期延長，臨時支護增加，施工成本加大；開挖進尺過大，則使拱頂覆土不穩定，甚至塌方，這對于隧道掌子面的穩定性以及地面建筑物及地下管線的安全極為不利。同時要加強監控測量，對于建筑施工過程中的各種數據進行及時檢測，如果數據有誤差，要有相應的對照標準和應對方式，同時在施工之前要做好各種預案，要能準確無誤地加判斷出地下管線的具體位置，以免大型施工設備破壞到管線通訊設施，并且要和各個單位積極配合，避免因特殊車輛的通行而對施工進度產生影響。在大管棚的施工中需要我們充分考慮到角度的問題，加強支撐，并且以盡快的速度進行封底。

4、淺埋暗挖施工對地面建筑物的影響分析

城市人行地道埋深較淺，一般以3-5米居多，城市工程淺理暗挖隧道工程施工不可避免地將擾動地下巖土體。隧道施工造成的沉降對鄰近建筑物的影響除傾斜外還有基礎的撓曲變形，當沉降過大時有可能導致建筑物的斷裂及上部結構壓性裂縫的產生。因此在施工中應盡量把建筑物的影響降至最低。

合理利用施工工法，建議在區間隧道和建筑物之間設置磚孔灌注樁，左線隧道進行側壁注漿加固，同時加強監控量測，進行信息化施工，根據反饋信息及時調整各項參數。修建隧道過程中將產生地層運動，很多方法可以用來保護受這種地層運動影響的地上及地下建筑物。最直接的方法是確保建構筑物在顯著地層運動影響區范圍外，因此隧道線路設計可認為是一種保護措施。

該類控制措施具體的方法包括：一是控制地上開挖產生的地層沉降；二是隔斷沉降以減小開挖對建筑物的影響；三是結構自身加強措施。

5 城市人行地道淺埋暗挖技術對環境的影響

5.1由于地下人行道主要分布在地平面以下，自然光線照射不足，空氣不流通且通風設施差，濕度大，這就形成一個環境相對復雜、各種對于環境人體有害物質的滋生地。在施工過程中，又會產生大量的廢氣廢水而影響到水質，進而對人體的健康產生威脅。因此，在施工期間需要查明地下水的分布以及地下水的補給來源，及時做好預案，并時時觀察地下水的水位以及水質的變化。在處理管道中的大量污水時首先要了解污水主要是排向公共水域或者地下水道，對于污水的處理通常采取沉淀與去除懸浮物和沉淀物的手法，然后在污水處理廠中對污水中的酸堿性進行檢測處理，待達標后再流入河流之中。

5.2揚塵與噪音污染對地上污染也產生影響。施工期的現場準備、施工場地土石方施工、打樁、混凝土現場澆注、裝卸及運輸等施工機械及運輸車輛作業等產生的噪聲對周邊的居民產生影響，甚至嚴重干擾了居民的正常生活。另外，建設地下人行通道的過程中大量的土石需要運出以至于在地面交通環境中引起揚沙，以及工地上的建筑材料的裝卸都會在干燥的氣候下引起揚塵。對于大氣環境中的粉塵揚沙以及在隧道挖掘中的廢渣問題主要采取噴灑手段與人工填埋回收等一系列相關措施。

因此，在建設過程中應當減少環境的破壞程度，例如對于地下巖體的開發通常選取鉆爆法，并在此之前需要勘察隧道的地質構造，采取恰當的爆破方式，及時檢測跟蹤，提高科技含量，進而減少生態環境的破壞。

結 語

綜上所述，淺埋暗挖技術作為一種建筑手段有著自身的許多特點與優勢，我們有必要對人行地道的施工技術進行研究，從而選擇最優的方案，將開挖造成的環境效應盡可能降到最低。

參考文獻

[1]郭海柱；鄭瑞杰；楊德磊.淺埋暗挖過街地道施工關鍵技術分析[J].低溫建筑技術，2008，06.

[2]杜彬.地鐵車站淺埋暗挖法施工對鄰近樁基的影響及控制措施[D].北京交通大學，2007.

[3]張學鋼；李志剛.中洞法淺埋暗挖大跨度隧道施工關鍵技術[J].公路交通科技（應用技術版），2011，06.

[4]蘇紅衛，何華.復雜地質條件下淺埋隧道施工方案的研究[J].地質與勘探，2000，03.