淺埋暗挖工藝在隧道施工中的具體運用

摘要：隧道工程在施工階段應用多種施工技術，施工單位應該分析項目區域情況，還要選擇可靠的施工方法，由此保障工程質量，優化建設成果。本文將詳細分析淺埋暗挖工藝，總結其在隧道施工中的運用情況，并提出合理建議。

關鍵詞：隧道工程；淺埋暗挖；混凝土

在我國經濟飛速發展的背景下，城市化進程不斷加快，土地資源面臨著嚴峻考驗，需要盡可能利用地下空間，推動城市發展。隧道工程是城市建設中的重要項目，而淺埋暗挖工藝是隧道工程中常用的施工方法，其在逐步成熟和穩定發展的進程中保障隧道工程的整體質量。

一、淺埋暗挖工藝概述

淺埋暗挖工藝主要是依照隧道工程中的淺埋區和隧道周邊地形等因素而選擇的暗挖施工技術。其有多種形式，可以使隧道工程中的淺埋區整體加固，也可以使工程周邊的土巖結構強化承載力。在使用相關的工藝技術時，施工單位應依照施工情況和工程周邊土層優化支護手段，使施工輻射面盡可能擁有完整支護體系，保證隧道工程施工安全。在隧道工程數量日漸增多的背景下，淺埋暗挖工藝成為備受矚目的焦點，其為隧道工程作出積極貢獻，優勢突出。

二、淺埋暗挖工藝特點及流程

在隧道工程中，淺埋暗挖工藝有嚴格的施工要求，施工單位須明確其工藝特點，還要了解施工工藝的基本流程。淺埋暗挖工藝的兼容性較強，除了可以作為單獨的施工方法，還可以與其他的施工方法相結合，在同步使用中獲得理想的效果。此外，淺埋暗挖工藝相對先進，整體配套技術居于領先地位。

在隧道工程中，淺埋暗挖技術有著相對嚴謹的流程，需要結合項目區域情況分析，施工要嚴格按照施工流程操作。

首先，將鋼管打入地層，然后注入水泥或者化學漿液，完成對地層的加固處理之后做短進尺開挖。淺埋暗挖具體開挖的要求較高，因此施工單位應控制好范圍，保證在0.5m以內。開挖之后要初噴5cm厚混凝土，促使實際的承載力有所提升，做好封閉處理，以免圍巖風化。初期支護施工的順序：初噴混凝土→架鋼格柵支撐→掛鋼筋網→再噴射混凝土（20cm）。

其次，施作防水層。開挖面穩定性極易受到水的影響，如果情況相對嚴重，還會出現塌方。施工單位要對具體情況加以分析，保證地下水的處理更到位，提升相關工序的實踐成效。

最后，落實二次防護。一般來說，注入混凝土后還要做鋼筋設計，以落實二次防護，避免受到其他威脅。應注意的是，淺埋暗挖工藝應用中多是參考監控測量數據（圖1）進行施工，由此保障施工安全和隧道工程整體質量。

三、淺埋暗挖工藝在隧道施工中的具體運用

（一）試驗段施工

由于隧道周邊地層的不穩定性突出，在運用淺埋暗挖工藝時需要重點關注試驗段施工情況，總結經驗并落實指導。一方面，分析隧道結構狀態，做好相應的工程設計與隧道試驗段施工計劃，重點對施工階段的支護結構及地表沉陷狀態等加以分析，盡可能降低施工對周邊地層的負面影響。另一方面，技術人員對隧道試驗段施工環節的參數信息詳細分析，了解隧道圍巖性能和具體的地質情況，由此制定出可靠的開挖與支護方案。

（二）隧道開挖

在淺埋暗挖施工中，施工人員應明確施工流程，根據周邊構筑物地下情況加以分析，還要明確隧道圍巖結構特征，由此確定掘進開挖方式。若隧道工程的施工組織要求較高，施工單位應選取一部分作為試驗段，根據圖紙的內容開展對應的施工活動，促使開挖成果進一步驗證。結合具體實踐分析，野外隧道工程開挖環節主要是使用正臺階法，但是，在城市中極易受到地下構筑物及管線管道等的影響，因此施工單位要選擇上臺階分部或者短臺階兩種施工方法。在工程項目中，多跨隧道開挖要考慮柱洞法，保證隧道工程的施工質量。隧道工程開挖環節要格外看重安全性，施工單位應該依照基本方案做好圍巖擾動情況分析，將獲取的結果作為參考依據，適當采取支護方案。在爆破開挖中，除采取短進尺外，施工單位還要監控爆破震動情況，做好必要的防范。隧道工程淺埋暗挖法施工示意如圖2所示。

（三）隧道支護

一般情況下，隧道淺埋暗挖會考慮復合式襯砌技術，其中涉及的支護設計涵蓋三種情況：第一，運用初期支護負荷全部荷載，二期支護重點當作安全儲備。第二，將初期支護作為臨時支護，二次支護要發揮出承載功能的結構。第三，初期支護和二期支護均為支護承載結構，無須依照項目情況選擇對應方法，要根據實際作業環節的信息與數據變化進行調整。隧道工程一般在淺層地表下施工，因此需要圍巖展示出足夠的強度和穩定性，這樣才能更好地發揮出實際價值。隧道工程使用淺埋暗挖工藝技術時，還會使用到雙層超前小導管，也就是在作業環節將水泥漿液注入小導管，在高壓作用下將漿液擠壓到隧道土體，由此滲透融合到土體壓裂區，呈現出相對可靠的漿脈網絡，發揮自身功能。當其凝固并形成硬塑黏土，對土體發揮約束作用，讓圍巖整體的抗滲能力適當強化，提升結構穩定度。

（四）混凝土噴射

在工程實踐中，噴射混凝土至關重要，屬于必不可少的環節，整個過程要保證連續性。如果機械設備足夠穩定，應該重視料斗內的存料情況，保證其滿足施工需求，避免干擾實際效果。首先，施工階段應該規范送風送水的程序，待設備開啟后給料。停機階段也要重視風和水的關停順序，清理設備設施。其次，在噴射混凝土前重視噴頭狀態，讓其處于正常運行的狀態，可以運用高壓風或者人工操作的方式清理待噴區域。最后，噴射環節還需控制噴射面及噴頭，讓二者處于垂直狀態，要控制距離為0.6～1m。施工人員必須分析水量，根據實際情況調整，讓水灰比保持在合理范圍，由此保證混凝土整體質量，避免出現滑移和干斑等問題。

（五）回填注漿

經過上一環節的操作，需要等待一段時間后及時檢測，判斷混凝土強度能否達到施工要求的70%，如果符合標準，應及時回填注漿。根據實踐情況分析，隧道工程回填注漿主要是對地表沉降加以控制，通過合理的預埋鋼管，使其與背后回填注漿管在拱頂和隧道工程中線15°夾角縱向間隔一定距離布置，拱頂兩邊注漿管可以優先考慮交錯設置方案。具體作業的環節如下：水泥砂漿是關鍵材料，施工單位應結合施工要求將水泥砂漿加以分析，科學控制攪拌過程及配比情況，在檢測符合標準后便可使用。在注漿階段，施工單位應判斷壓力趨勢，以低于0.4MPa為準，出漿口要與土體保持50mm的距離，與隧道開挖方向相反。

（六）現場監控量測

現場監控測量屬于隧道工程淺埋暗挖施工中的重要任務，這樣可以詳細分析現場各個環節的情況，促使施工過程更加安全，同時降低沉陷變形的概率。一般來說，現場監控包括選測與應測兩種。前者主要觀察支護情況、地質情況，對周圍拱頂下沉、移位等現象進行分析。后者主要分析圍巖的壓力及地表下沉趨勢，通過合理的使用手段，確保達到預期效果。另外，可依據量測獲取的信息數據將實際曲線繪制出來，完成開挖工作面量測距離與施工工序的科學標注，呈現相對直觀的趨勢。若曲線呈現平緩狀態，則需要做回歸分析數據，由此推算出穩定時間；若測量數值超出標準值，則要判斷成因，運用合理手段優化工藝技術；若曲線上存在反彎點，則考慮表面位移數據存有異常，要關注圍巖不穩定和支護問題。施工單位應在實測中關注開挖規范，還要分析工作面的穩定性，給作業全過程提供保障，讓施工進程更加順暢，避免出現其他問題。

四、淺埋暗挖工藝在隧道施工中的質控措施

（一）風險識別

隧道工程運用淺埋暗挖工藝，通過扎實落實相應的施工細節，使隧道工程整體質量達標。為規避多重風險，要將淺埋暗挖隧道風險識別擺在突出位置，通過客觀且全面的識別過程，排除多種安全隱患，保障整個施工的安全性。風險識別數據分析涉及檢查表及專家問卷等不同形式，不管采取哪種形式，都要考慮隧道工程的特殊性，盡可能尋找應對方案，科學控制風險隱患。在具體施工中，施工單位需要先將采集的施工數據加以整合，明確施工項目，在細化單位、分部及分項過程中，依照風險分類標準對可能出現的風險事件加以預測，制作工程結構分解分類風險事件識別表，并邀請專業人士進行評估。通過這樣的方式，施工單位保證淺埋暗挖施工的效果，奠定可靠的施工基礎，為后續各項施工活動的開展創造條件。

（二）做好施工準備

將施工準備落到實處，根據隧道工程特殊性加以判斷，充分體現淺埋暗挖工藝優勢。淺埋暗挖隧道施工前，應詳細分析地質情況，根據巖土勘查報告和現場勘查結果綜合評定，熟悉區域內水文地質條件、環境情況等，在基礎上落實好開挖支護、沉降觀測方案的調整，使其為具體項目奠定基礎。另外，施工單位還要制定局部突發地質不良事件的應急預案，運用相應措施和安全管理對策進行排查，根據現場人員組織計劃，科學配置現有模式，驗證施工方案的科學性和合理性。

（三）規范現場施工

淺埋暗挖隧道施工風險管理的關鍵是開挖與襯砌，開挖是隧道工程施工的關鍵環節，開挖施工要精細操作，盡量避免超挖，提高隧道尺寸控制精度，同時盡可能使用大斷面，減少開挖導致巖土擾動的狀況，按照施工操作規范對現場操作工序進行優化，合理組織現場施工。在支護結構方面，施工單位要做好突發情況的應對工作，避免產生嚴重后果。在開挖支護中應對滲漏水量、水質、砂土顆粒、發生位置與變化趨勢進行觀察，判斷是否有支護體系開裂、變形、初期支護扭曲、混噴混凝土裂縫甚至坍塌風險，還要警惕支護體系存在的施工質量缺陷。例如，拱架架設不合理、噴射混凝土質量不達標等，將各項準備工作扎實推進。特殊施工工序、關鍵結構部位施工要適當增加巡查頻率，保證施工安全，防范施工風險。

五、結語

淺埋暗挖施工技術不僅可以推進隧道工程施工進度，還能保證工程質量，在源頭上控制風險因素的干擾，保障施工人員的安全。隧道工程屬于特殊項目，其涉及復雜工序和流程，在運用淺埋暗挖工藝時，施工單位應該明確施工要領，落實好必要的質量控制措施，以此保證隧道工程建設成果。

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作者簡介：李喜軍（1983），男，甘肅省天水市人，本科，工程師，研究方向為建筑工程。