市政隧道施工淺埋暗挖技術的應用

文/仲文強

1 前言

隨著城市化建設進程的不斷加快，當前我國市政工程的建設數量不斷增多、規模不斷擴大。淺埋暗挖技術是隧道施工中的常用技術，具有適應性、靈活性均比較好的優勢，有利于提高隧道施工質量。因此，在市政隧道施工中，應結合實際情況，對淺埋暗挖技術進行有效應用。

2 市政隧道施工存在的問題

市政隧道施工是一項復雜的、系統的工作，周圍環境復雜是其中重要的一點。市政隧道施工過程中，應全面考慮周圍環境情況，主要包括周圍建筑情況、管道布置、交通情況等，均會給市政隧道施工帶來一定的影響。土質穩定性差。土質是市政隧道施工中必須考慮的因素。如果市政隧道施工區域為軟土層，則要在開挖之前做好軟土處理；如果市政隧道施工需要穿過砂質黏土，則周圍巖石可能在自身重力的作用下發生變形甚至是坍塌，影響施工。對市政隧道施工的實際情況進行調查發現，由于受到各種因素的影響，隧道開挖區域存在一定的失穩現象，尤其是軟土地基，必須落實加固處理，以預防隧道崩塌，并要明確掌握巖石特點，優化施工流程。隧道穿越地層通常為薄弱地層，開挖過程中，圍巖極有可能發生沉降，圍巖坍塌概率較高，再加上地表控制效果不理想，則無法確保圍巖的穩定性。地下管線滲漏。在實際施工中，應對施工區域的地下管線情況進行充分考慮，盡可能避免隧道施工對地下管線帶來的不利影響。上層滯水情況對市政隧道施工產生著不容忽視的影響，應對其穩定性要素進行準確分析，充分考慮水源補給情況，結合隧道結構特點，提升水源供給效率。

3 淺埋暗挖技術

淺埋暗挖技術是一種在新奧地利施工技術的基礎上開發的新技術，對淺埋暗挖技術進行有效應用，可以起到加固圍巖的效果，能夠提高圍巖的穩定性。實際應用淺埋暗挖技術的時候，在支護作業完成之后，應將圍巖封閉起來，從而使得圍巖處于一個相對完善的支護系統中，大大降低后續施工過程中圍巖的變形系數，預防圍巖變形給施工帶來的不利影響。雖然淺埋暗挖技術有著良好的應用效果，但其不可避免地也有一定的不足之處，其中最明顯的不足是實際施工中存在著較多的流程化項目，復雜程度較高，若是控制不到位，則會降低支護效果。

在實際應用淺埋暗挖技術時，可以采取蓋挖法、管幕法等施工方法。蓋挖法是先從地面向下開挖，等到挖至所要求的深度之后，再對頂部進行封閉處理，然后在封閉的頂蓋下對其余下部工程進行施工。按照施工順序的不同，可以將蓋挖法分為蓋挖順作法、蓋挖半逆作法、蓋挖逆作法三種類型。管幕法是一種新型淺埋暗挖技術，其指的是橫著設置鋼管樁，并使其緊密排列，形成管幕，借助凍結、齒槽密封等輔助施工方法，管幕變成了超前支護，既可以擋水又可以擋土，這樣的情況下，便可以在軟土地層等惡劣的條件下以箱涵頂進的方法構筑大斷面的隧道。管幕法的優勢在可以使用小型化設備來完成復雜斷面型隧道的施工，可適應多種類型的地質條件，同時其斷面靈活，可以形成任何隧道斷面形狀，因此得到了越來越多的應用[1]。

4 市政隧道施工中淺埋暗挖技術的應用策略

4.1 上臺階施工

為實現施工項目安全性的提高，必須在施工之前，加強對設計圖紙的分析，結合實地勘察結果，對現場地質情況進行全面掌握。實際施工中，圍繞周邊土體進行擺噴施工，確保土體穩定性。上臺階施工的時候，應科學設計管線，并合理控制開挖階段的圍巖擾動指標，用風鎬進行開挖。在實際開挖的時候，應從拱部位置開始，預留中心部位，對支護結構進行調整，及時將開挖施工中產生的土方運到下臺階區域，保障開挖、支護的同步進行。

4.2 下臺階施工

下臺階施工中，應根據設計圖紙，合理應用挖掘機，按照施工圖紙的要求，逐步開展開挖作用，施工至中央位置的時候，應結合施工實情，對土體開挖中的兩側輪廓指數進行合理調控。開挖作業完成之后，對兩側輪廓進行一一修正、處理，以控制土體擾動問題。一般來說，應該將隧道下臺階開挖深度控制在1m，在開挖完成后，應及時開展支護作業，并要確保支護的效果，以形成封閉圈，保障施工質量。為確保實際施工過程中的安全性，應注意避免超出循環進尺范圍。

4.3 管棚支護

在市政隧道施工中，在實際應用淺埋暗挖技術的時候，對支護技術有著較高的要求。在淺埋暗挖技術中，支護體系占據著重要的地位，若是無法確保支護體系的穩定性，則淺埋暗挖技術的作用便無法得到充分發揮。鑒于此，隧道施工中應用淺埋暗挖技術的過程中，應重點關注支護環節，只有確保支護體系的質量，才能充分發揮技術優勢，從而提升隧道工程的整體施工質量。

超前支護環節中，管棚施工有著明顯的簡易性特征，施工成本相對較低，可根據管井規格，合理選擇施工材料。如果鋼管兩端的支護體系規模已經符合要求的情況下，便可以有效降低開挖過程中的變形量。其原因在于，管棚本身具有支護能力，設置在鋼管兩端的支護梁彈性支撐系數較大，充分發揮兩者的作用，便可以確保穩定性。上方地層變形主要包括繞曲變形、端頭支撐變形，實際施工中可以通過對管棚高度、支撐量剛度進行優化調整，來滿足支護階段的系數要求，確保支護效果。這樣也可以為后續施工奠定良好的基礎，有利于確保市政隧道施工質量[1]。

4.4 隔離樁設置

建筑物、風道之間應注意保持一定的間隔，為滿足距離要求，可以應用小導管，來確保注漿作業的有序實施，減小地層變形范圍。同時，在實際施工過程中，應做好測量與監控作業，根據準確的數據信息，完成對應工作。實際施工中，應根據設計圖紙的要求，掌握各分項作業的流程與職責范疇，確保各個結構的獨立性均滿足既定標準，從而提高隧道施工質量。

4.5 輻射降水

市政隧道施工中應用淺埋暗挖技術時，可以在輻射降水時進行應用。以實際情況為根據，先設置大口徑井，然后將輻射管敷設在隧道含水層中，含水層中的水在后續施工過程中會順著輻射管留到預設的井中，然后通過應用泵，便可以將水排出來。

4.6 真空降水

在市政隧道施工中，可以在真空降水中對淺埋暗挖技術進行應用。真空降水中，一般情況下是使用管井、真空泵，確保管井、真空泵高效銜接后，與輻射井中的水平滲水連接起來，便可以實現對滲水問題的有效控制。其作用原理是水容易被真空力控制，在呈真空性狀態的真空泵中，水會快速流進管中，進而達到降低水位的效果。降水作業的施工現場為粉細砂層、黏土層的時候，通常情況下可使用真空降水技術，其原因在于，黏土層的滲透系數不高，若是采用普通降水方法，則無法得到理想的降水效果，如果水不能被完全排出，便有可能導致后續時候面臨積水問題，給隧道施工帶來更多的安全隱患。對相關資料進行調查發現，隧道施工中應用真空降水技術，可以完全排出含水層的地下水，也可以有效排出粉土層中水，與普通排水方式相比采用真空降水技術，可以得到更好的排水效果。

4.7 遠程監控

市政隧道施工結束后，為確保隧道結構的安全性、穩定性，提高隧道結構的使用壽命，應設置遠程監控系統，對隧道運行狀態進行動態化觀察，確保其貼近預期目標，保障淺埋暗挖技術的作用得到充分發揮。

5 施工質量控制措施

5.1 加強支護

在大管棚支護、掌子面開挖作業完成之后，可使用交叉中隔墻法，在開挖前期應用超前導管進行灌漿，對開挖區域實施有效的加固處理，從而確保淺埋暗挖技術的應用效果。同時，應確保初次襯砌安裝到位，并確保支護作業的有效性，結合實際情況合理確定并嚴格控制每次開挖深度。

5.2 加強封閉

為有效控制圍巖變形問題，應廣泛收集隧道施工信息，及時對施工方案進行調整。在臺階、仰拱等區域，應在施工完成后及時進行封閉，確保隧道整體性符合要求，并同步開展仰拱、底板的回填作業。同時，應加強對隧道質量的監控，全面、全過程監管隧道質量，確保信息回饋的及時性，重點加強對圍巖變形指數、圍巖受力參數的分析，根據圍巖情況，對支護效果進行合理評估，并根據圍巖變化情況，對支護方案、系數進行合理調整，確保隧道穩定性。

6 結語

綜上所述，目前市政隧道施工中面臨著諸多問題，導致施工質量無法得到有效保障。因此，應加強對淺埋暗挖技術的研究，市政隧道施工中實際應用淺埋暗挖技術的時候，嚴格把控上臺階施工、下臺階施工、管棚支護、隔離樁設置、輻射降水、真空降水、遠程監控等環節，同時加強施工質量控制，以充分發揮淺埋暗挖技術的作用，確保市政隧道施工質量。