市政隧道施工淺埋暗挖技術(shù)的應(yīng)用

邢振明

甘肅省建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司

1 引言

在市政工程建設(shè)過程中，根據(jù)隧道施工的實(shí)際情況，對(duì)淺層地下工程技術(shù)進(jìn)行了科學(xué)應(yīng)用。在施工中，有必要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行全面檢查，并在此基礎(chǔ)上遵循有關(guān)要點(diǎn)和原則。應(yīng)該注意的是，在城市工程隧道的建設(shè)過程中，淺埋和地下鉆探技術(shù)的使用受到許多因素的影響。

2 淺埋暗挖技術(shù)介紹

淺層地下挖掘技術(shù)是奧地利的一種新方法，在英語中縮寫為“NATM”。明智的應(yīng)用淺層地下挖掘技術(shù)，圍巖采用各種配方增強(qiáng)，有助于增加圍巖的承載能力。開挖隧道并迅速支撐周圍的巖石。支撐完成后，圍巖被密封，圍巖形成一個(gè)環(huán)，支撐整個(gè)支撐系統(tǒng)，并最大限度地減少了圍巖的變形。淺層加深掏槽技術(shù)不僅在應(yīng)用上具有很大的優(yōu)勢(shì)，但是依然還存在一些問題，簡(jiǎn)而言之，技術(shù)設(shè)計(jì)比較復(fù)雜。在使用淺埋和暗挖技術(shù)的混凝土施工中，建筑商通常使用復(fù)合襯砌方法，分為內(nèi)層和外層兩層。在實(shí)際開挖隧道時(shí)，將外部覆層支撐物施加到鋼筋網(wǎng)、鋼等上，在支撐物結(jié)束后檢查支撐物的穩(wěn)定性，然后從內(nèi)襯支撐物上踢下來。內(nèi)層襯里通常使用模制混凝土，內(nèi)層和外層必須防水。如果隧道層是無水的，那么如果使用淺埋和底切技術(shù)，則應(yīng)使用水泥砂漿來實(shí)現(xiàn)防水。使用各種施工技術(shù)來建造市政隧道，施工的影響和所涉及的成本也不同。表1顯示了市政隧道施工方法適應(yīng)性的分析和比較。

表1 市政隧道施工技術(shù)適應(yīng)性分析比較

3 市政工程隧道施工特殊性

城市工程結(jié)構(gòu)的施工有許多影響隧道鉆探項(xiàng)目的因素，包括惡劣的環(huán)境條件，復(fù)雜的地下管道設(shè)計(jì)以及不穩(wěn)定的地面條件，這些都會(huì)對(duì)土方質(zhì)量和土方安全產(chǎn)生不利影響。特別是城市工程隧道建設(shè)的細(xì)節(jié)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

3.1 環(huán)境條件復(fù)雜

建設(shè)城市工程隧道的地質(zhì)條件非常困難。土方工程計(jì)劃的設(shè)計(jì)和實(shí)施應(yīng)通過優(yōu)化設(shè)計(jì)來提高土方工程計(jì)劃的適應(yīng)性，同時(shí)要考慮到諸如現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)的上部，交通負(fù)荷和管道布置等因素造成隧道鉆探，管道鉆探，道路建設(shè)和流動(dòng)性問題的松散均勻的土壤結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)內(nèi)的滲漏，下沉和地下水補(bǔ)給之間達(dá)到了平衡，這可能會(huì)影響鉆井作業(yè)。在某種程度上會(huì)影響施工的進(jìn)度。

3.2 地下管線滲漏

考慮到停滯的用水需求和上層的穩(wěn)定性，有必要充分了解供水情況，并根據(jù)穩(wěn)定范圍和結(jié)構(gòu)適當(dāng)布置和控制地下管線。如果在挖掘隧道時(shí)施工順序不能提高土壤穩(wěn)定性，則不可避免地會(huì)增加工程風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 土質(zhì)條件不穩(wěn)定

隧道區(qū)域的土壤條件不穩(wěn)定。如果主要層是軟土，則在開挖初期應(yīng)處理軟化和塌陷風(fēng)險(xiǎn)高的巖石區(qū)域。當(dāng)隧道主要穿過砂質(zhì)黏土?xí)r，周圍的巖石結(jié)構(gòu)會(huì)受到自身重力的影響，從而造成緩解或變形的問題，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)Ｔ诓辉黾訉?duì)地面的控制的情況下會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)屈曲而影響施工。

4 淺埋暗挖技術(shù)的可行性

4.1 工程水質(zhì)條件分析

通常情況下，城市地下隧道通常采用淺埋和暗挖的方法。換句話說，在許多地上結(jié)構(gòu)，交通困難和土壤豐富的城市地區(qū)，形成低含水量的地層而沒有開挖。管道被廣泛使用，但是對(duì)地面沉降有非常嚴(yán)格的要求。此外，在停水和沉積操作之后，在含水量高的軟層中也可以使用淺埋和底切。

4.2 工程地質(zhì)條件分析

當(dāng)項(xiàng)目處于低水位時(shí)，洪泛區(qū)的透鏡狀層裂縫中存在地下水，而淤泥固結(jié)的渠相淤泥具有較低的滲透率和較高的水分含量。對(duì)于地下水該地區(qū)具有適用于淺埋和底切技術(shù)的基本水文地質(zhì)條件。同時(shí)，淺埋和底切技術(shù)的應(yīng)用可以快速適應(yīng)橫截面結(jié)構(gòu)的形狀，并且易于連接。

4.3 地面沉降變形分析

當(dāng)在淺埋施工技術(shù)中使用隧道時(shí)，接縫基巖的自然應(yīng)力以相對(duì)平衡的方式重新分布，以使隧道的兩個(gè)側(cè)壁不受影響。變形和圍巖受到穩(wěn)定性的保護(hù)。在正常情況下，表面沉降受以下因素影響：（1）在實(shí)際的開挖過程中，土壤中會(huì)產(chǎn)生恒定的張力，從而引起表面運(yùn)動(dòng)。（2）當(dāng)建造者敲響封閉的支撐結(jié)構(gòu)時(shí)，問題會(huì)使地面沉到更高，從而形成整體支撐結(jié)構(gòu)。（3）支撐架變形是由建造者在拆下中央隔板時(shí)引起的。

5 淺埋暗挖技術(shù)原理與適用范圍

淺埋葬和隱蔽鉆探技術(shù)基于新奧地利方法的構(gòu)造原理，引入了信息設(shè)計(jì)方案和構(gòu)造技術(shù)，可在構(gòu)造的關(guān)鍵階段實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量和控制要求。在城市的工程隧道建設(shè)中，實(shí)際使用的是挖淺土的技術(shù)。主載荷同時(shí)由原始支座和復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu)承受，輔助襯砌結(jié)構(gòu)用作安全儲(chǔ)備，并施加特殊的加載力。從最初的支持和輔助襯砌結(jié)構(gòu)。襯里的二級(jí)結(jié)構(gòu)是分開的。另外，在淺埋葬和基坑開挖技術(shù)的實(shí)踐和應(yīng)用中，采用了各種輔助施工方法和先進(jìn)的輔助技術(shù)來加強(qiáng)圍巖結(jié)構(gòu)的加固，為圍巖結(jié)構(gòu)本身提供足夠的承載力。結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況。充分利用各種土木工程技術(shù)，與現(xiàn)有的周圍石材結(jié)構(gòu)合作，形成完整的下部結(jié)構(gòu)，確保現(xiàn)場(chǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行和施工期間的安全。如今許多工程實(shí)踐，例如地下鉆探，地下停車場(chǎng)的建設(shè)以及地下綜合管線，已經(jīng)在淺埋和埋藏鉆探技術(shù)中得到了廣泛的應(yīng)用和試驗(yàn)，從而獲得了廣泛的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。

6 淺埋暗挖技術(shù)在市政工程隧道施工中的實(shí)際應(yīng)用

6.1 上臺(tái)階施工

在建造市政隧道時(shí)，需要有效管理降水對(duì)環(huán)境的影響。在施工過程中，必須控制水位的下降以及前支管和主支管的密封。它被水覆蓋以防止水位泄漏。在城市工程隧道的建造過程中，使用了許多地下管道，并且它們的建造很復(fù)雜。在施工過程中，有必要根據(jù)所在地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)氖┕?zhǔn)備，以確保相關(guān)土地的施工安全。特別是必須適當(dāng)考慮該地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境。如有必要可以加固適當(dāng)?shù)耐寥溃蕴岣哒w穩(wěn)定性和安全性。施工過程需要對(duì)管道進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，以避免出現(xiàn)意外情況。在上部施工中，可根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況使用人工擋泥板進(jìn)行開挖，注意開挖的順序和節(jié)奏。

6.2 下臺(tái)階施工

在較低樓層的建造過程中，必須使用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)進(jìn)行手動(dòng)操作。對(duì)于某些開挖過程，通常選擇機(jī)械開挖，并且必須注意控制開挖范圍。在這個(gè)基礎(chǔ)上手動(dòng)進(jìn)行切割，并對(duì)切割區(qū)域進(jìn)行分類。此過程對(duì)建筑和挖掘有用。位置干擾可提高整體安全性和穩(wěn)定性。在土方工程的同時(shí)，必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)妮o助操作以確保施工的整體安全。

6.3 在管棚支護(hù)中的應(yīng)用

結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目，在特定位置創(chuàng)建垂直走道，并使用同一管道棚。該方法可以立即完成，同時(shí)避免了多種結(jié)構(gòu)的不利影響。另一方面，該方法非常準(zhǔn)確，有助于控制結(jié)構(gòu)偏差，并且在抑制沉降和塌陷方面可以發(fā)揮積極作用。不僅如此，這種方法還可以有效地節(jié)省建筑管棚的數(shù)量。

6.4 在遠(yuǎn)程監(jiān)控上的應(yīng)用

施工結(jié)束后應(yīng)建立全面的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，以確保隧道設(shè)計(jì)的整體穩(wěn)定性和隧道安全性以備后用。監(jiān)視系統(tǒng)可以準(zhǔn)確、及時(shí)地確定隧道狀態(tài)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送回控制中心。這種隧道監(jiān)視對(duì)于監(jiān)視現(xiàn)有隧道之外的相鄰隧道的建設(shè)以及實(shí)時(shí)確定相鄰隧道對(duì)現(xiàn)有隧道的準(zhǔn)確，及時(shí)和實(shí)時(shí)影響特別有用。

7 市政工程隧道施工環(huán)節(jié)中存在的主要問題

7.1 土質(zhì)穩(wěn)定性差

檢查可靠數(shù)據(jù)表明，由于相關(guān)因素的影響，隧道的開發(fā)區(qū)域往往具有不同程度的不穩(wěn)定。在軟土地條件下，必須盡早實(shí)施可能的加固處理措施。避免諸如施工階段倒塌之類的問題，并根據(jù)對(duì)巖石性質(zhì)的精確研究來優(yōu)化后續(xù)的施工過程。實(shí)際上，大多數(shù)隧道穿越的土壤都是沙土和黏性的。同時(shí)，可能會(huì)有一些局部沖擊砂層。具有這種性質(zhì)的水庫相對(duì)較弱。基于此，在隧道施工過程中，圍巖圍繞著施工現(xiàn)場(chǎng)。由于其自身的重量，黏結(jié)很容易引起沉積物問題。相反，如果圍巖的表面弛豫指數(shù)高或發(fā)生變形，則可能塌陷，如果表面控制效果不好，則將難以保證圍巖的穩(wěn)定性。施工過程也可能被延遲，這增加了施工的復(fù)雜性。

7.2 地下管線滲漏

在市政隧道的施工階段，有必要考慮上層水的停滯并確定其穩(wěn)定性的因素。因此，全面的供水核算不容忽視，供水效率需要大大提高。符合隧道結(jié)構(gòu)的特征和范圍。同時(shí)，有必要對(duì)隧道內(nèi)的風(fēng)管結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合分析。如果所有結(jié)構(gòu)都具有金錢飽和特性，則可能會(huì)出現(xiàn)諸如某些成形結(jié)構(gòu)中的空隙之類的問題。如果沉降操作無法隨著時(shí)間推移進(jìn)行匹配，則后續(xù)的管道會(huì)對(duì)土方工程的發(fā)展產(chǎn)生不利影響。此外，如果建設(shè)項(xiàng)目損害土壤穩(wěn)定性，將影響城市建設(shè)的質(zhì)量和安全。

8 淺埋暗挖技術(shù)在市政工程隧道施工中的質(zhì)量控制措施

8.1 防止鋪裝層脫落的措施

市政工程隧道工程需要一個(gè)接一個(gè)地解決施工難題，路面開裂問題更加嚴(yán)重。為了確保鋪裝層沒有質(zhì)量問題，有必要確保鋪裝層的厚度滿足工程結(jié)構(gòu)的要求。選擇適合您特定建筑條件的正確建筑材料也很重要。另外，在防水的情況下，要注意泄漏問題，因?yàn)槿绻l(fā)生泄漏問題，涂層將破裂。因此，有必要在路面層上施加防水材料。優(yōu)異的防水效果可以防止鋪裝層中的裂縫，并且可以延長(zhǎng)使用時(shí)間。最后，在項(xiàng)目的建設(shè)過程中，土木工程師由于地理位置和地質(zhì)環(huán)境的影響而影響鋪裝層的質(zhì)量。

8.2 防止鋼筋銹蝕的措施

當(dāng)在隧道施工中與鋼筋結(jié)合使用時(shí)，需要適當(dāng)?shù)耐繉釉O(shè)計(jì)以防止鋼筋腐蝕或生銹。操作人員還需要準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)耐亢蟊Ｗo(hù)技術(shù)以保護(hù)鋼棒。另外，在運(yùn)輸鋼筋時(shí)，必須采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施以減輕運(yùn)輸過程中發(fā)生的鋼筋質(zhì)量問題。在施工開始之前，由于各種不利因素的影響，可能會(huì)出現(xiàn)諸如鋼筋腐蝕等質(zhì)量問題。操作人員需要及時(shí)，專業(yè)地處理腐蝕部件，并及時(shí)清除腐蝕部件。

9 結(jié)束語

這樣，淺埋地下建筑在城市隧道施工中的應(yīng)用范圍就很廣，實(shí)用效果也很理想。該技術(shù)本身具有巨大的價(jià)值，但也必須嚴(yán)格遵守構(gòu)造要求和工程參數(shù)。淺層地下開采技術(shù)的質(zhì)量控制和連續(xù)優(yōu)化技術(shù)有助于我國城市隧道建設(shè)的長(zhǎng)期發(fā)展，同時(shí)也有助于淺層地下技術(shù)的適用性和合理應(yīng)用。