隧道工程淺埋暗挖法施工要點及發展方向

王 磊

(山西路橋第一工程有限責任公司，山西 太原 030006)

0 引言

隨著我國市場經濟的飛速發展，各行各業的競爭也逐漸加劇。在經濟全球化的今天，一個國家只有提高自己的經濟實力，才能擁有強大的國際地位和有力的話語權。為此我國在社會主義新時代下，提出了“一帶一路”的發展戰略。經濟發展的前提主要體現在外界的交流與聯系，因此首要任務就是大力發展交通運輸，而隧道工程的發展在交通運輸中起到決定性作用，是整個交通運輸發展的首要前提和重點內容。在這一前提下，使得隧道工程技術項目的開發與應用，成為隧道建設中的主要目的和發展方向，因此施工項目中淺埋暗挖技術的開發是現階段的發展重點。

1 社會主義新時代下的隧道工程

交通的發展是國民經濟發展的必要前提，十九大指出我國進入社會主義發展的新時代，大力發展交通運輸行業也是實現“兩個一百年”的重要途徑。隧道工程作為交通運輸行業的重要組成部分，有著不可代替的地位和作用。隧道工程目前在我國根據其地理位置主要劃分為山嶺隧道工程、水下隧道工程和城市隧道工程。每種隧道工程根據其遇到的工程實際情況，有著截然不同的工程建設手段和技術。山嶺隧道工程主要是滿足于鐵路運輸，水下工程滿足于河道及沿海城市運輸要求，而城市隧道工程最主要是指地鐵的建設，其主要目的是為解決因城市發展而帶來的交通堵塞問題。這三種隧道工程，根據我國建設和發展的實際情況看，山嶺隧道工程和城市隧道工程建設項目最多，也是各個科研單位及高校研究的重點。隨著我國社會主義市場經濟建設的加快，城市得到了極大的發展，城市人口增長，不僅帶來了經濟的推動，同時還帶來了交通的擁堵。面對這個突出的城市發展問題，城市的規劃者發現了解決這類問題的最優手段——修建地鐵工程，因此地鐵工程一時間成為城市規模的標志。相比地面上的交通，隧道工程有著不限天氣，不限氣候，交通運輸方便快捷等優勢，為實現城市進一步的發展貢獻的力量不可替代。目前隧道工程專業已經發展成為一門多技術融合、多學科滲透的綜合專業，在我國有著良好的發展前景。

2 隧道工程的弊端和主要特征

隧道工程相對于普通的路面工程而言，施工難度、技術需求、環境狀況和危險系數等問題都相對較高。因此隧道工程的特征比較突出，工程施工中的問題也頗為嚴峻。下面具體說明隧道施工中的主要方面：

1)隧道工程由于其施工地點位于地下，因此影響工程施工的質量主要來源于工程地質和工程水文。所以在項目工程施工準備階段要對工程地質及水文進行精確的勘測，掌握真實可靠的原始數據。由于勘測工作不到位導致的工程進度延后的例子在隧洞工程建設歷史上有很多，比如在建設圣哥達隧道工程時，隧道穿越阿爾卑斯山脈建設，在建設初期的準備階段，工程師們沒有對該地區的工程地質情況進行很好的勘測，忽略了山脈中高溫和涌水的影響，導致工程建設施工受阻，最終結果是使隧道工程項目延期兩年多才完成建設，造成了巨大的經濟損失。從這個例子可以看到工程的地質勘測的重要性，隧道工程的工程地質勘測主要包括隧道工程所在區域的巖層性質、巖層強度分析、地下水位情況和地下溫度情況等數據，通過這些精確的勘測數據進行分析，從分析的結果中選擇合適于該工程的施工方法、施工措施和施工管理手段，并由此進行施工機械的選擇和進行工程概預算分析。

2)由于隧道工程的建設形狀是一個扁平的圓洞，相比地面上的工程建設而言，其建設過程中只有進口和出口兩個工作通道，建設過程中的運輸不是十分方便，這些因素導致了隧道工程建設時間長，工程進展緩慢的問題，近幾年在城市隧道工程建設過程中盾構機的使用將這類問題進行了有效的解決。

3)隧道工程的施工條件差，隧道工程施工特點是整體位于地下并且隨著施工過程，施工條件會進一步惡化，必須加設照明和人工通風系統，保證施工人員的生命健康。隧道工程一旦建設完畢就難以修改，因此在建設初期的規劃階段需要重視。

隧道工程的建設優勢同時也很明顯，例如施工可以不受或少受晝夜更替、季節變換、氣候變化等自然條件改變的影響，可以整日終年、穩定地安排施工等，因此加強工程技術的發展，有針對性的對各種環境進行施工，減少施工所帶來的不利影響。為此加強對淺埋暗挖工程施工技術的深入探究，對隧道工程施工技術的進步有重大意義。

3 隧道工程施工的淺埋暗挖的基本原理及施工方法

3.1 淺埋暗挖施工的基本原理

在城鎮的軟弱巖體層中，通過在距離地表較近的地下進行地下洞穴暗挖施工，由于城鎮的軟弱巖層中大部分屬于淺埋條件，因此這種方法叫做隧道工程的淺埋暗挖法。應用淺埋暗挖的方法首先要對城鎮地質條件進行改善，重點在于減少城鎮的地表沉降量，通過錨固和噴射混凝土進行圍巖支護，有效的進行地下空間的約束。淺埋暗挖法的出現為針對埋置深度較淺、松散不穩定的上層和軟弱破碎巖層施工提供了技術支持。

由于淺埋暗挖法造價低、拆遷少、靈活多變，且無須太多專用設備及不干擾地面交通和周圍環境等特點，令其在全國類似地層和各種地下工程中得到廣泛應用，如圖1所示。

3.2 淺埋暗挖的施工方法

在施工過程中，淺埋暗挖法基本遵循“新奧法”的施工理念，通過改造地質作為前期把控地表下沉的關鍵。在施工作業時，不能出現滲水現象，必須及時清理疏干含水的地表層。如果帶水施工，則開挖面不能夠達到安全標準，可能極大引起塌方等危險事故的發生。因此，細砂地質、軟土和淤泥面積較大的地層，不可選用淺埋暗挖的技術工藝進行施工作業。 所以淺埋暗挖的施工方法對地質具有一定的要求。

根據地質水文環境、開挖斷面的大小，淺埋暗挖法分為：全斷面法、臺階法、單側壁導坑法、雙側壁導坑法、中隔壁法和交叉中隔壁法、中洞法、側洞法、洞樁法等工法。采用淺埋暗挖法施工時，常見的典型施工方法是正臺階法以及適用于特殊地層條件的其他施工方法，如：全斷面法、側壁導坑超前正臺階法等。當地層條件差、斷面特別大時，一般采用中洞法、側洞法、柱洞法及洞樁法等進行施工。使用全斷面開挖法施工，對地質條件要求嚴格，圍巖必須有足夠的自穩能力。并且在施工過程中應用監控量測、信息反饋和優化設計，實現不塌方、少沉降、安全施工等，并形成多種綜合配套技術。

4 淺埋暗挖的發展方向

在采取淺埋暗挖法作業初期，施工方案還屬于摸索階段，環境較差(灰塵、濕度較大，夏季溫度高)，安全風險高(有涌水、坍塌等安全隱患)，給人的印象是一種臟亂差和充滿風險的施工。但是隨著安全管理和職業健康管理的逐步完善，作業環境有了大幅改善，事故率大大降低。目前，淺埋暗挖法仍然廣泛在隧道施工中采用。它有著盾構法無法替代的優勢：既可以在覆土很淺(1 m～2 m)的地下施工，并且在短距離內靈活變化斷面，也可以施工大坡率、小半徑的隧道，還可以在很小的施工區域內完成施工任務，并且實現更加靈活的施工技術，廣泛應用各個地下施工中。

5 結語

淺埋暗挖的技術發展對城市化建設和道路施工建設有非常大的發展空間，為我國的“一帶一路”建設和我國的城市化建設方針提供有利的技術支持，相信經過技術的進一步研發，淺埋暗挖技術必將更趨完善，并得到更大的成果，為我國現代化社會的建設出一份微薄之力。

參考文獻：

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