淺埋暗挖法隧道施工技術及其地面沉降控制

唐光輝 冀雁輝

摘要：隨著我國基礎建設技術的不斷進步，基礎工程建設的腳步已經由城市逐漸延伸到野外。作為基礎工程建設中的常見施工條件和技術——隧道施工條件與技術就成為值得探討的問題。淺埋暗挖法由于其受到施工條件限制較少的獨特優勢，因而成為隧道施工的常用技術。

關鍵詞：淺埋暗挖法;隧道施工技術;地面沉降控制;探討與思考

引言：

作為地理環境及條件較為豐富的國家，隧道施工技術在我國基礎工程建設施工中的應用比比皆是。無論是城市地下設施的建設還是野外穿山越嶺的工程建設，隧道施工技術的應用都有著積極的優勢。作為隧道施工技術的常用技術之一，淺埋暗挖技術方法具有施工因素影響較少，施工專業設備運用較少等適用于復雜施工環境下的優勢。

一、淺埋暗挖施工技術方法的簡要介紹

所謂的淺埋暗挖施工技術方法，主要是適用于地表下方較近位置的，在地下空間進行各種洞室、隧道等地下空間建設活動的一種施工技術及方法。淺埋暗挖施工技術由于其施工的位置是在距離地表較近的地下空間內（即處于地質結構中較軟的地質層），因此必須考慮施工技術對于地表環境的影響（即地表沉降對于建設工程及環境所帶來的影響）。淺埋暗挖施工技術方法，在“淺埋”施工條件下修建地下空間的建設活動，應當以改造地下空間的地質條件為“淺埋”施工條件的重要前提，以最大限度的控制因使用淺埋暗挖施工技術而造成的地表沉降為突出要點。通過鋼結構、噴錨等多種不同的材料作為支護的主要手段，遵循“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測”的十八字工作原則的適用于多種不同隧道、洞室等不同地下空間建設施工環境的施工技術方法。

1. 淺埋暗挖施工技術方法的施工原理

淺埋暗挖施工技術方法的施工原理與“新奧法”（即新奧地利隧道施工方法）的施工原理類似。采用地下空間建設施工活動的一次支護設計即按照承擔地下空間施工建設活動的全部施工載荷與使用載荷來設計，二次支護（即模具建筑的堆砌）的設計作為安全系數提升的儲備。淺埋暗挖施工技術特殊或特定載荷的承擔將由一次支護與二次支護共同完成。淺埋暗挖施工技術方法在實際的隧道。洞室等地下空間建設活動的施工應用中應當注重多種輔助“支護”方法的使用，通過改善地下空間建設活動的施工巖層的載荷承受能力（即采取“淺埋”的辦法提升地下空間內巖石的自身承重能力）、在地下空間建設活動的挖掘過程中及時對挖掘部分進行“支護”（在必要條件下還可與上文提升地下空間巖石自身承重能力形成聯合的支護作用，進一步提升地下空間建設活動的安全性）。淺埋暗挖施工法在具體的施工過程中應當建立完善的實時監控系統、信息反饋機制和安全施工制度，從而確保淺埋暗挖施工技術在實際的施工應用過程中能夠不塌方、少沉降和安全施工等。

2. 淺埋暗挖施工技術方法的施工要點

通過前文對于淺埋暗挖施工技術方法施工原理的簡要介紹可知：淺埋暗挖施工技術的重點在于對地下空間地質巖石的“加固”和對地上建筑物安全性的提升。針對這一施工原理，淺埋暗挖施工技術的施工要點就在于對地下空間的“挖掘、支護、防水和安全性”等方面。根據不同的挖掘條件選擇合適的挖掘方法，針對不同的地下空間建設環境選擇不同的支護材料及結構和合理的排水辦法，從本質上提升淺埋暗挖施工技術對于地下空間建設活動的安全性，才能確保淺埋暗挖施工技術能夠取得預期的工作成效。以清池鎮2號隧道工程為例：清池鎮2號隧道進口位于畢節市金沙縣清池鎮路羊村，出口位于畢節市金沙縣清池鎮路羊村赤水河斜坡中部，為分岔式隧道，擬建隧道呈曲線形展布，左、右線隧道進、出口軸線走向一致，隧道進口軸線方向348°，隧道出口軸線方向353°，左線隧道全長1625m，隧道最大埋深約271.50m，位于ZK162+580 處，進口采用端墻式洞門進洞，出口采用端墻式洞門出洞;右線隧道全長1560.5m，隧道最大埋深約275.409m，位于K162+610 處，進口采用端墻式洞門進洞，出口采用端墻式洞門出洞。針對這一工程施工的實例，在采取淺埋暗挖施工技術方法的過程中，結合施工地點復雜的地理環境，應當根據實際施工的難度，設計合理的施工方案（如鋼結構鋼架與混凝土相結合的支護方案），才能確保施工安全性的不斷提升。

二、影響淺埋暗挖施工技術施工質量的突出問題

1. 淺埋暗挖施工技術施工的排水問題

淺埋暗挖施工技術施工的排水問題，是影響淺埋暗挖施工技術施工質量的突出問題之一。具體表現在積水對于淺埋暗挖施工技術施工的腐蝕性方面。我國水資源分布較廣，種類眾多，不同自然環境中的水資源對于淺埋暗挖施工技術的腐蝕程度也是不同的。這其中，尤其以鹽堿水對于淺埋暗挖施工技術的影響最為突出。因此，在進行淺埋暗挖施工技術施工的過程中，應該充分考慮排水的問題，預留出充分的排水通道，并在防汛防洪方面制定科學合理的應急預案，以期強化淺埋暗挖施工技術在隧道施工技術中應用的施工質量，減少沉降問題產生的因素和概率。

2. 淺埋暗挖施工技術施工的沉降問題

淺埋暗挖施工技術施工的沉降問題，是淺埋暗挖施工技術施工中應極力避免存在的問題。淺埋暗挖施工技術施工產生沉降問題的原因眾多，其情況也較為復雜。這其中的排水問題是一個方面，又以地質問題對于淺埋暗挖施工技術施工產生沉降問題的影響最為突出。地質環境的變化對于淺埋暗挖施工技術施工的影響是致命的，因為地質的沉降會造成地上建筑物及地下空間產生一定的形變，再加上地下空間支護技術的“不到位”，當到達一定的峰值過后，就會產生重大事故的隱患，不利于淺埋暗挖施工技術在隧道工程建設中的發展與應用，因此是必須重視的問題之一。

3. 支護原材料的落后

一般來說，支護技術所采用的原材料，是由水泥、砂、石、水和各種外加劑，將這些原材料經過一定的配比進行組合，再以鋼筋混凝土的形式進行“連接”。但諸如水泥、砂、石等樁基礎的原材料，無論是開采的、制造還是在運輸和使用的過程中，都會給環境造成一定的影響。這些自然資源的使用并不是無窮無盡的，當達到一定的峰值成為自然環境所不能承受時，還會引發一系列衍生的生態問題破壞生態的平衡。因此，改變當下對于自然資源的無度索取，通過科技的進步積極尋求支護原材料的替代品，實現支護原材料的循環使用，就成為當下淺埋暗挖施工技術在隧道工程建設過程中亟待解決的問題之一

三、淺埋暗挖施工技術施工質量的優化措施

1. 選擇科學合理的施工方案

為切實提升淺埋暗挖施工技術施工的質量，必須對淺埋暗挖施工技術施工的方案進行科學的編制及合理的選擇，尤其是為有效應對復雜的自然環境，必須在進行淺埋暗挖施工技術施工方案的編制時進行充分的考慮，并對淺埋暗挖施工技術的施工，編制有效的應急預案，將淺埋暗挖施工技術施工的質量提到最高，隧道工程建設的使用壽命。具體而言，應當針對前文所提到的排水、沉降和支護技術的應用問題，通過對建設位置、建設環境和建設條件等多種方面的考量制定合理的施工方案。清池鎮2號隧道工程由于地下水較多的原因，因此在制定施工方案的過程中應當重點考慮，采取有針對性的排水方案來防止沉降問題的產生。

2. 完善鐵路工程的工作制度

對于隧道工程建設活動而言，隧道建設的情況是處于不斷的變化之中的。針對淺埋暗挖施工技術在實際應用過程中所表現的不同變化，應當做到“實時監測、及時掌握”。因此在淺埋暗挖施工技術的實踐應用中，應該建立健全完善的工作制度，落實工程施工的巡檢制度，采取定期巡檢與不定期巡檢相結合的辦法，堅持“防微杜漸”，將隱患消滅于萌芽的狀態，切實提升淺埋暗挖施工技術施工的質量。此外，結合多媒體技術的不斷發展，通過計算機軟件與監測設備相結合的辦法也能夠有效的實現這一點，防止隧道工程產生沉降問題，確保淺埋暗挖施工技術的應用成效。

3. 健全人才管理制度

當下淺埋暗挖施工技術應用的施工一線人員，大多是非專業的臨時人員。這在實際的工作中，會造成對于不確定危險因素的處置情況不及時的問題，這些隱患的存在，對于淺埋暗挖施工技術施工而言是致命的影響。因此建立健全人才管理制度，提升施工人員素質，以“專業的人干專業的事”為原則，提升淺埋暗挖施工技術施工的專業性，進一步強化淺埋暗挖施工技術施工的質量。確保對于工程建設中“隱患因素”的及時處理，有效避免沉降問題的產生。

結語

淺埋暗挖施工技術的應用能夠切實提升隧道工程施工的質量，為確保其成效的最大化，必須正視其沉降問題產生的原因。針對現實因素的客觀影響，采取有針對性的解決措施，才能不斷深化淺埋暗挖施工技術在隧道工程施工建設中的應用。

參考文獻：

[1]高速公路隧道淺埋暗挖富水段施工技術[J].駱江紅.交通世界. 2020（08）

[2]淺埋暗挖地鐵隧道施工技術研究[J].侯志鵬.智能城市.2020（05）

[3]隧道工程淺埋暗挖法施工要點及發展方向[J].張銘海.工程技術研究. 2020（05）

[4]淺埋暗挖法隧道施工技術淺析[J]. 馬曉暉.建筑技術開發.2018（02）

[5]淺談淺埋暗挖法隧道施工技術及地面沉降控制措施[J].顏展翔.低碳世界.2016（18）

[6]隧道施工中淺埋暗挖法施工技術的發展探究[J].邢康寧，張欣艷. ?中外建筑.2014（05）