分析淺埋暗挖隧道施工引起的地表塌陷及控制

王巍

（甘肅路橋建設集團有限公司 甘肅蘭州 730000）

在隧道工程的施工過程中，由于淺埋暗挖隧道施工技術適用范圍廣，受到了工程施工單位的廣泛關注和認可。由于淺埋暗挖隧道工程施工經常會受到地質條件以及施工環境因素的干擾，造成了隧道工程出現地質塌陷問題，嚴重的情況下會直接影響到公路隧道工程的整體施工質量和施工安全性。對此工程施工單位展開了全面的分析和研究，在工程正式開始施工之前，對施工區域范圍內的隧道施工地質條件進行了有效的勘查，并且對常見的隧道施工所造成的地表塌陷問題進行了分析，同時采取了相對應的解決控制策略來加以保障。

1 淺埋暗挖隧道施工引起地表塌陷的主要原因

1.1 隧道施工力學條件的變化

由于淺埋暗挖法是隧道工程施工當中的重點技術環節，也是操作技術比較復雜的環節。在實際的施工過程當中會受到不同施工變量因素的影響，因此在隧道的仰拱初支施工完成之后，需要對工程施工的整體質量進行有效的檢查，如果出現質量不符合施工規定的位置需要及時進行修復，有效保證整個隧道結構的安全性和穩定性。如果在施工過程當中洞頂覆蓋土層厚度相對較薄，將會直接改變隧道施工的剪應力的施工條件，針對隧道周邊的土壤結構以及隧道結構的穩定性形成不良的影響，土壤結構受到影響會出現地基整體承載力不足，進而造成了隧道工程施工出現地表坍塌等不良問題。

1.2 隧道開挖方式影響

在開展公路隧道工程施工過程中，隧道周邊圍巖壓力大小會隨著施工進程的向前推進而出現相應的變化，主要表現為形成、破壞、恢復這一個循環重復出現。在實際的施工過程當中，當隧道預留核心土開挖達到特定值的條件下，對隧道工程進行開挖會直接影響到隧道基礎結構的土體質量，當達到地基基礎極限承載力條件下，會造成地表坍塌等不良問題[1]。

1.3 深孔注漿加固程度不夠

在公路隧道施工過程中，如果隧道內部的注漿孔注漿范圍較小，通過使用超前小導管預注漿或者超前管棚施工或者是水泥漿在擴散之后無法有效止水等，會直接影響到隧道工程的整體加固施工。在針對隧道施工孔進行注漿加固過程中，沒有做好加固工作和止水工作，造成了設計工作存在一定的誤差。比如，在針對超前導管進行注漿施工過程中沒有有效調整注漿施工標準，主要表現現注漿施工的速率和材料消耗的總量沒有進行嚴格的控制，造成了注漿效果無法達到預期的施工標準。

2 淺埋暗挖隧道施工地表塌陷問題的控制對策

2.1 加強隧道工程地表水的科學截排

在淺埋暗挖隧道工程施工過程中，很容易會造成地表出現不良的坍塌事故，分析這一問題的主要原因是因為隧道工程施工，基本都在一些地勢相對較緩的區域來加以開展。比如地表區域或者是地下水含量相對較高的區域來進行施工，如果隧道周圍的土體結構出現了大量的空隙，會直接造成地表水快速的滲透到周圍的土壤內部，直接造成了隧道工程出現一定的滲透問題，在公路隧道工程進行規劃設計工作中，需要對隧道工程地表水節排系統進行科學合理的規劃和設計，需要有效結合周圍的實際施工條件以及環境條件來進行規劃。通過設計出管超前排水系統，有效的引出地表水可以控制地表水的滲透量，降低地表水對隧道工程施工所產生的不良影響，提高了淺埋暗挖隧道工程施工的安全性和穩定性。

2.2 加強隧道施工的超前支護

在運用淺埋暗挖法對隧道工程進行短開挖施工，施工過程中主要是通過導管來進行泥漿灌注施工，要運用水泥漿的施工壓力來促進土體相互之間的滲透和融合作用，以此來形成一個完整的網狀防護結構。在整個注漿網完全凝固之后，在土壤層的表面形成了強度較高的加固層，可以實現對土壤進行有效的加固處理，保證土壤周圍結構的安全性和穩定性，同時提高了土壤的整體支撐強度。在進行鋼拱架的施工過程中需要設置出格柵鋼架結構，通常情況下漁獵核心土開挖法，對隧道結構進行土體的開挖處理，相關施工人員需要針對隧道工程施工當中的超前支護結構加以明確，選擇針對性的挖掘機設備來挖出相應的輪廓線，并且對核心區域環節進行預留，為后續的工程施工打下良好的基礎。在針對臺階開挖施工當中，必須要嚴格控制隧道臺階的實際施工高度，減小施工作業面臨空高度。如果在這一環節出現施工問題，施工人員必須要馬上停止施工進行修復，完成這一環節施工之后才可以進行后續的封閉性混凝土噴射作業，保證工程的施工質量符合工程的實際施工標準[2]。

2.3 加強隧道下臺階短開挖管理

當隧道下臺階開挖施工進入到后續的施工環節之后，需要重新選擇更加恰當的挖掘施工方法來加以保障。首先，需要隧道基礎結構來進行短挖掘處理，然后再針對隧道兩側邊槽來進行短開挖施工，相關施工人員需要在隧道的中心點設置出一個預留平臺，防止隧道工程出現不良的挑空問題，有效提高隧道工程的支撐安全性。通過采取全斷面法、臺階法以及環形開挖預留核心土的開挖方式，不斷提高開挖工作的整體效率和質量。如果具體工程施工過程中需要經過房屋建筑地帶，需要對施工地表進行相應的灌注加施工。通常情況下需要選擇水泥材料來進行使用，對施工區域范圍內巖石條件進行有效的加固處理，有效降低隧道工程地表塌陷的概率，同時也保證了施工區域范圍內周圍居民的居住環境安全。在實際的施工過程中，相關施工單位通常情況下會直接選用垂直注漿施工的方法，對隧道重點區域來進行灌漿處理，如果在注漿施工當中垂直方向存在不良的障礙，可以使用斜向注漿的操作方式來對隧道進行注漿施工，有效保證注漿施工的整體效率和施工質量。

2.4 改善土體特性

在隧道工程的實際施工中，為了有效保證隧道工程地表結構的安全性和穩定性，需要采取有效的加固措施來加以保障，防止隧道工程地表出現不良的塌陷問題。比如，可以通過向土壤當中加入固化劑或者其他添加劑的方式，改善隧道技術結構的土壤特性，對地基土壤進行相應的加固處理，從而對土壤容易出現塌陷的位置來進行有效的加固處理，通過這種施工方法主要的優勢在于隧道挖掘施工當中，會保證隧道形成一個天然的拱形結構，可以對整個隧道工程的結構穩定性起到良好的改良作用，并且還可以提高基礎土壤層的穩定性。除此之外，在針對地表土壤的改善工作中，可以通過注漿施工的方法來有效改善土壤的內部構成條件，可以依照實際的環境施工狀況，從中選擇出相對應的注漿方法以及注漿材料來加以使用。比如，可以通過注入各種外部添加劑等材料，有效提高地表土壤結構的穩定性，從而對整個工程施工打下了良好的安全保障。

3 結束語

綜上所述，在隧道工程施工過程當中，淺埋暗挖隧道工程施工法必須要對地表塌陷問題進行有效的控制，工程施工單位針對不同的施工地質條件和環境條件，提出相應的地表塌陷控制措施，有效保證后續行車的安全性和穩定性，實現工程施工單位良好的工程效益。