淺埋暗挖地鐵隧道施工技術與風險探討

□梁曉峰

淺埋暗挖施工技術的優勢主要表現在污染小、不易受外部環境影響等方面，可以實現施工效率的最大化，比較適用于地鐵隧道等工期長、施工條件多變的工程類型。但在實踐的過程中這項技術也有一定的風險，這就要求相關的施工人員和部門能夠認識到常見的技術風險，從而在最短的時間內處理好風險避免發生事故。

一、地鐵隧道淺埋暗挖施工技術

(一)淺埋暗挖施工技術的應用現狀及內容。淺埋暗挖技術就是在地表下比較淺層的位置采取暗挖洞室施工的一項工程技術。由于是在地下挖洞進行施工，因此需要以地表沉降控制為前提，否則會造成安全事故。這項技術的基本原理是“新奧法”，在1984年首次由我國著名的研究學者王夢恕先生完成試驗工作，并在1986年北京復興門地鐵工程中，成功完成了技術應用，實現了工程施工技術的突破發展。這項技術最大的亮點和優勢就是要結合應用地質條件特點，在挖洞的同時進行澆注，調節周圍巖石的承受力，做好固定工作，形成完整的支護體系，保證施工的安全。此項技術成功運用的關鍵是要處理好隧道支護、周圍巖石的壓力、周圍巖石變位情況和構筑這四個方面的主要關系，可以廣泛應用在人流比較集中的區域。從技術本身來看，它的優越性主要表現為在城市任何區域施工都不會受到外部環境的影響，無論是交通環境還是天氣環境，這樣施工就不會被意外因素打斷。同時，對于城市生態環境來說，地鐵施工不會帶來城市環境的污染，解決了傳統工程施工帶來的環境問題。

(二)淺埋暗挖技術在地鐵隧道施工中的施工控制及應用表現。

1.施工控制要點。淺埋暗挖技術的應用效果受到多種因素的制約，只有強化施工控制力度，才能夠有效發揮出淺埋暗挖技術的優勢。一是在選擇這項技術之前相關的施工人員需要對此項技術進行全面學習，參考北京、武漢等城市成功運用此項技術的經驗，如臺階技術等。二是在施工圖紙的審核與修改過程中，需要施工方根據實際情況來對圖紙進行審核，應用技術團隊對內容進行微調，確保可行性。在修改的過程中需要注意的是，一旦要修改、調整則要充分告知相關人員，避免出現施工事故。三是在施工的全過程中都要堅持安全第一的理念，不斷強化施工安全檢測，合理安排施工流程，確保安全監控設備的實時監督。

2.技術應用表現。在地鐵隧道的施工中，淺埋暗挖技術作為核心施工技術，可以應用在洞口和明洞、錨桿等施工程序中。在地鐵隧道洞口、明洞位置主要是在施工之前的破土工作上利用淺埋暗挖技術，具體來說，就是在綜合分析整個隧道內外環境的基礎上，將相關的施工風險要素考慮進去。例如，如果洞口附近有陡峭懸石，那么就需要對其受力程度進行調研分析；如果洞口處于低洼地帶且恰逢城市雨季，那么在破土時就應該在淺埋暗挖的過程中設計一個排水通道。在洞口破土前還需要利用一定的技術手段將隧道拱形部位進行土質烘干，溫度在100℃至110℃之間[1]。錨桿施工也是淺埋暗挖技術集中應用的項目，先是需要利用錨桿鉆井技術將整段隧道的預設點進行巖鑿鉆井，將雜石等影響施工的物體清理干凈。接下來，施工人員在將巖鑿洞口污染物清理完成后將藥包放在洞中，再將桿直接插進孔洞內，以此完成內部的連接工作，打造出一個完整的施工環境。

二、淺埋暗挖地鐵施工技術存在的風險及其防范

(一)水災風險。水災風險是淺埋暗挖技術應用的常見風險之一，這主要是因為淺埋暗挖技術必然會改變圍巖的自然狀態，巖體結構發生變化就很容易導致水流發生滲漏，從而引發水災。如果不能做好防水措施，安排好水災事故處理，在地表下的施工將會引起非常嚴重的后果。要想有效預防水災的發生，第一，需要對地勢和巖石結構進行全方位探測，在勘測點位置的選取上需要謹慎，按照國家行業技術標準選擇勘測儀器，提高勘測的準確性，由專業技術人員給出勘測的施工建議[2]。第二，必須要對防水的材料進行嚴格的質量審查，選擇符合國家標準的材料，在施工過程中也需要對材料的防水性能做出試驗，對于那些巖石層比較脆弱的地方，應該利用小管棚注漿等工藝做好防水、排水工作。第三，在施工過程中需要對暗挖的施工進程進行把握，避免出現不必要的圍巖松動導致滲水事故發生，混凝土也要使用符合國家行業標準的規格，保證混凝土的抗滲能力符合實際的施工要求。如果在施工的過程中發生意外水災事故，在水量較少可控的情況下需要立即采取抽水排水處理；如果抽水排水不能有效解除水災的隱患，則需要立刻進行注漿防水，用高壓機將材料注入圍巖縫隙中，防止水的擴流。

(二)坍塌風險。坍塌風險主要是由于在施工前未能對隧道前地表下的實際情況進行有效把握從而導致在施工過程中由于水、空氣濕度等影響了土質結構而引發了坍塌的事故。坍塌風險發生的主要原因是土質的軟化或者是拱形隧道關鍵點的支撐沒有做好，因而需要特別注意這兩個方面預防坍塌風險。防范坍塌風險需要做好地質條件的調研，全面掌握地質結構的情況，對異常地質地點有必要的情況下要改變施工線路。施工方需要在關鍵點上安裝自動檢測設備，全面掌握情況。同時要遵守淺埋暗挖的技術要求，在鋼架支護等工作上嚴格按照要求來進行。如果一旦發生坍塌事故，第一時間需要找到坍塌的核心位置，判斷坍塌面積。如果不會對施工進度造成影響，則在坍塌點周圍做好注漿加固工作，如果是大面積的坍塌，那么就要采用掛網噴漿、加固噴樁等手段全面處理坍塌事故。需要注意的是，如果采取注漿方式處理坍塌，要在坍塌區頂外3～5m到隧道底板1m以下作為加固區域，根據坍塌程度和面積確定旋噴柱的數量[3]。同時坍塌一般伴隨有大量的水流，因此也要在處理坍塌的同時解決好排水問題。

(三)火災風險。地鐵隧道施工的火災風險一般是由于施工設備儀器線路老化、漏電等人為因素引起的，要想避免火災事故的發生，施工人員需要樹立安全施工的理念，施工方要對工作人員進行火災事故的相關教育和培訓，時刻注意作業設備的運行情況，在設備出現異常情況要及時停止施工，尤其是要注意易燃、易爆物品的處理，避免發生爆炸火災。同時要注意在隧道內安置消防滅火設施，一旦發生火災要及時疏散隧道內部人員，撥打報警電話并利用滅火設備處理火勢。

三、結語

淺埋暗挖技術實現了施工技術的突破發展，其優勢明顯，效益顯著，但是在施工的過程中，需要從圖紙、地質條件勘察等方面做好技術應用的控制要點，在洞口、明洞、錨桿等關鍵施工工作的技術應用上，技術人員需要注意的是要嚴格按照科學的技術標準來施工，這樣才能保證技術應用的實際效果。在地鐵隧道的淺埋暗挖技術應用過程中常見的施工風險主要包括水災風險、坍塌風險和火災風險三個方面，因此就需要相關的施工人員采取必要的技術性手段集中防范這三種風險。