曾慶智
摘要:在城市化建設不斷加深的過程中,地下商業街、地鐵工程、地下管線鋪埋工程愈來愈多,這使得隧道施工也愈來愈受到關注。淺埋暗挖法是隧道施工過程中常見的方法之一,可用于多種隧道工程,并且在松軟地層中具有較好的適用性。基于此,本文對淺埋暗挖法在隧道施工中的應用進行了綜合性分析,并提出了相關觀點,以供參考。
關鍵詞:淺埋暗挖法;隧道施工;安全控制
1.淺埋暗挖法概述
隧道施工過程中,淺埋暗挖法發揮了重要的作用,特別是在城鎮軟弱圍巖地層中具有較好的適用性。淺埋暗挖法實施過程中,以地質條件優化為前提,并重視地表沉降控制,將噴錨與格柵作為支護手段,以此進行施工。從本質原理來看,淺埋暗挖法可看作是新奧法的衍生方法,與其基本原理相近。初次支護時以承擔全部基礎荷載進行初步設計,并通過二次模筑襯砌進行安全儲備。特殊荷載由初次支護與二次模筑共同擔負。與此同時,還會根據實際施工情況配合輔助施工方法,對圍巖進行加固、調動等,并構建出聯合支護體系,為隧道開挖提供保障。為保證淺埋暗挖法充分發揮作用,可同時應用實時監控技術、信息反饋技術,做到安全施工、效率施工。綜合來看,淺埋暗挖法具有拆遷少、造價低、靈活性高的特征,對地面交通及施工周邊環境不會產生太大影響,具有廣泛的適用性。
2.淺埋暗挖法應用原則分析
淺埋暗挖法實際應用過程中,應遵循以下原則:(1)進行隧道施工前,先要做好地質勘查、水文勘探等準備工作,并對施工現場環境做好監測。(2)隧道開挖需在無水條件下進行,若存在地下水,可采取人工降水堵水等方式進行處理。(3)實際開挖時,以“留核心土,環形開挖”的方式進行。(4)始終遵從“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測”18字原則進行施工。
3.淺埋暗挖法具體應用分析
3.1工程簡介
某市中心電纜隧道工程全長為500m,需穿越A路。穿越A路時,采取頂管法施工,明挖隧道截面尺寸為長3.85m*寬3.45m,埋深為6至7m,頂管直徑約為2.0m,頂管頂部距地表距離為5至6m。A路兩側設置頂管施工豎井。
3.2施工要求
考慮到電纜隧道需沿城市主要道路構建,線路需通過主干道,經過區域地下管線十分密集。因此,在線路篩選時,需協調處理好與公共設施之間的關系。由于整個施工環境較為復雜,使得工程施工難度較大,為保證施工的合理性,并控制施工成本,應注意以下幾點:(1)對隧道長度進行控制。盡可能控制隧道長度,以降低整體工程造價,節約成本。(2)根據市中心布局,對隧道走向進行合理設定。設計時,應選擇車流量較少的位置布設隧道,并盡量沿綠化帶施工,避免影響其他公共設施運轉,保證工作井構建順利進行。(3)隧道走向盡可能保持順直。考慮到電纜具備一定剛度,實際布設過程中不能隨意彎曲,所以盡可能讓隧道保持直向,盡量避免出現大角度轉角。(4)電纜隧道避免與軌道交通線平行或交叉穿越。
3.3施工流程分析
電纜隧道施工采取淺埋暗挖法進行,先通過工程類比法確認隧道支護結構形式與支護厚度,在對隧道受力進行有限元分析,并嚴格控制地面變形量。考慮到隧道穿越道路為城市主干道,故選擇復合式襯砌結構進行施工。主體結構以φ25砂裝錨桿、鋼筋網片、格柵鋼架并采取混凝土噴射的方式構建初期支護。以鋼筋混凝土作為二次襯砌。于隧道拱部位置構建雙層超前小導管進行輔助施工,以增強施工整體安全性。在襯砌形式變化處設置沉降縫。施工縫采用膨脹橡膠止水條構建,范圍為隨道襯砌環向一周。根據止水條形狀預留凹槽,混凝土澆筑完成后安裝止水條,并刷上緩膨劑,結合模板長度確認環向止水條數量。
在初期支護與二次襯砌之間構建復合防水層,滯水由環向導管導入兩側縱向排水管,再經由橫向管導至隧道內兩側,于集水井排出。隧道拱墻部構建全封閉防水層,于左右邊墻背后設置雙壁打孔排水管,通過三通管與邊墻內縱向排水道相連,讓墻背水可排向隧道兩側。隧道開挖前先采用超前導管注漿對地層進行加固,以增強地層穩定性,避免地層出現坍塌。采取水泥-水玻璃漿液進行注漿,當注漿量達到設計值時,即可結束。考慮到隧道埋深較淺,開挖距離較短,可采取加格柵并及時噴射混凝土的方式來提升施工效率。噴射混凝土時,先對相關設備(噴射機、攪拌機、空壓機等)進行調試,保證其能正常運作;準確配比噴射混凝土,結合實際施工需求控制外加劑,并攪拌均勻,做到隨拌隨用;噴射混凝土應緊跟開挖工作面及時施作,縮短開挖面暴露時間,使其與工作面圍巖密貼;保證噴射密實度,避免出現空鼓、漏筋、脫落等,若發現噴層出現滲漏,需及時進行特殊處理。采取施作鎖腳錨管進一步增強地基承載力。初期支護應由上至下提早構建出環形結構,防止圍巖出現變形。開挖時,以人工鍬鎬開挖,注意控制開挖量,防止超挖,以降低土體擾動,使結構均勻受力。合理設定監控點,并根據監控點變形情況,充分掌握地表與洞內土體位移情況,讓施工按預期進行。
4.結語
城市隧道施工過程中,淺埋暗挖法是最為常見的方法之一。具體實施過程中,需把握超前支護、內部噴錨支護以及防水襯砌等關鍵工序,并做好相關監控工作,讓施工作業順利進行。另外,需要對施工技術進行細化管理,以進一步提升施工質量,保證工程效果達到預期。endprint