楊家勇

(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司)

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淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)的發(fā)展研究

楊家勇

(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司)

現(xiàn)階段,隨著我國(guó)各類(lèi)基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)項(xiàng)目的不斷增多,其中有很大一部分需要進(jìn)行地下工程施工。像是地鐵、高速公路隧道等,這些地下工程建設(shè)項(xiàng)目的出現(xiàn),為淺埋暗挖法施工技術(shù)的應(yīng)用提供了一定的空間。在我國(guó)采用這種隧道施工技術(shù)方法的工程項(xiàng)目有很多，但利用淺挖暗埋法對(duì)隧道工程項(xiàng)目進(jìn)行施工過(guò)程中也存在著一些問(wèn)題。文章從淺埋暗挖施工技術(shù)的發(fā)展角度出發(fā)，對(duì)其應(yīng)用時(shí)需要注意的問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。希望可以通過(guò)筆者對(duì)這些問(wèn)題的分析說(shuō)明，為相關(guān)業(yè)內(nèi)人士提高一些問(wèn)題的解決辦法。

淺埋暗挖法；隧道施工技術(shù)；平頂直墻技術(shù)；輔助技術(shù)

伴隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度的加快，交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展對(duì)可建設(shè)道路的利用率已經(jīng)接近飽和。這就為隧道工程建設(shè)的發(fā)展提出了更高的要求，而淺埋暗挖法隧道工程施工技術(shù)的應(yīng)用，在很大程度上滿足了人們對(duì)隧道使用安全性的最終需求。對(duì)隧道施工技術(shù)中淺埋暗挖法的發(fā)展歷程進(jìn)行了闡述，以期使相關(guān)業(yè)內(nèi)人士對(duì)淺埋暗挖法施工技術(shù)的基本內(nèi)容有個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。由于淺埋暗挖隧道施工技術(shù)的作用及特點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用于地鐵隧道施工工程中。當(dāng)前我國(guó)地鐵隧道建設(shè)的規(guī)模以及復(fù)雜性均居世界前列，為了使這一建設(shè)情況被更廣泛的應(yīng)用。隧道施工建設(shè)人員就要著重發(fā)展施工技術(shù)，以提高利用空間。

1 隧道施工技術(shù)中淺埋暗挖法的發(fā)展歷程

1.1 淺埋暗挖法的概述

隧道施工技術(shù)中淺埋暗挖法的命名是在20世紀(jì)末召開(kāi)的隧道施工科研成果鑒定會(huì)上。這種隧道施工技術(shù)的應(yīng)用區(qū)域主要集中在對(duì)第四紀(jì)軟弱地層的施工中，其主要的工作方法就是對(duì)地層進(jìn)行加固施工，這也是淺埋暗挖法所采用的工作原理。隧道施工中，其淺埋暗挖的方法可以調(diào)整周?chē)鷰r石的承重能力，其開(kāi)挖就是采用短進(jìn)尺進(jìn)行工作的，在施工開(kāi)始的時(shí)候要及時(shí)的進(jìn)行封閉成環(huán)，促進(jìn)整個(gè)施工階段的荷載都能夠由巖石和施工初期的支護(hù)結(jié)構(gòu)，共同擔(dān)任支護(hù)體系，等到前期施工的變形已經(jīng)得到基本穩(wěn)定以后，再進(jìn)行第二次襯砌工作，對(duì)于施工過(guò)程中一些特殊的荷載，只用初期的支護(hù)是不能夠滿足其荷載需要的，應(yīng)當(dāng)由一次襯砌以及二次襯砌共同完成對(duì)荷載的承擔(dān)工作。像這樣的設(shè)計(jì)方案可以很好的對(duì)施工中的不可預(yù)知性進(jìn)行克服。

1.2 淺埋暗挖法的實(shí)施困難

淺埋暗挖這種施工方法不是在任何情況都適用，因?yàn)榈匦我约暗讓泳哂袕?fù)雜多變的特征，因所以在實(shí)行淺埋暗挖的時(shí)候，要對(duì)隧道的地面進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)對(duì)隧道地層、支護(hù)材料和周?chē)慕ㄖ镞M(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)其情況有所分析，經(jīng)監(jiān)測(cè)到的信息當(dāng)做施工的參考，能夠使施工方案更加實(shí)際、合理，以保證隧道的工程質(zhì)量。

1.3 淺埋暗挖法的應(yīng)用現(xiàn)狀

隧道施工中的淺埋暗挖到現(xiàn)在以經(jīng)有二十多年的歷史了，施工技術(shù)方面以經(jīng)具備非常豐富的經(jīng)驗(yàn)。例如,當(dāng)今的淺埋暗挖技術(shù)就具有非常發(fā)高的靈活性和多變性，同時(shí)對(duì)交通也不會(huì)具有較多的影響。也非常適合當(dāng)今我國(guó)的國(guó)情。特別是跨度較大的暗挖技術(shù)，如今得到了迅猛的發(fā)展。

2 淺埋暗挖法在隧道施工中的應(yīng)用方法

2.1 雙側(cè)壁導(dǎo)洞暗挖技術(shù)

單雙側(cè)壁導(dǎo)洞技術(shù)曾在北京建設(shè)復(fù)興門(mén)地鐵站的往返大跨度隧道施工中應(yīng)用過(guò)，還在北京地鐵西單三聯(lián)拱車(chē)站中得到過(guò)使用。在對(duì)其隧道的大管棚以及小導(dǎo)管注漿施工的過(guò)程中，采用了雙側(cè)壁導(dǎo)洞暗挖技術(shù)。這是我國(guó)地鐵隧道施工首次采用此技術(shù)，同時(shí)也為其廣泛的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。這一技術(shù)的應(yīng)用多用于對(duì)大跨度隧道工程的建設(shè)過(guò)程中，如圖1所示。

圖1 大跨度隧道施工中雙側(cè)壁導(dǎo)洞施工示意圖

在隧道工程的建設(shè)中采用雙側(cè)壁導(dǎo)洞暗挖施工技術(shù)時(shí)，采用的是正臺(tái)階施工法對(duì)其進(jìn)行開(kāi)挖施工。然而如果施工地質(zhì)的施工條件差，這樣就會(huì)直接影響上臺(tái)階的開(kāi)挖施工方法。所以，如果施工地質(zhì)條件不好可以采用環(huán)形留核心土法或者是中隔墻法。其具體的開(kāi)挖作業(yè)是：先要確定兩側(cè)導(dǎo)洞之間的距離，最好將其控制在15～20 m 之間。對(duì)于中洞以及側(cè)兩洞同時(shí)開(kāi)挖的施工，所錯(cuò)開(kāi)的距離就應(yīng)該在20 m以上，但不要大于30 m，對(duì)于上下臺(tái)階之間的距離應(yīng)該在3～5 m之間。在對(duì)其進(jìn)行開(kāi)挖施工的過(guò)程中，沉降是影響開(kāi)挖施工質(zhì)量的一大因素。它會(huì)造成對(duì)施工地層的多次擾動(dòng)，其產(chǎn)生的原因是導(dǎo)洞斷面出現(xiàn)不規(guī)則的現(xiàn)象而造成的。

2.2 中洞暗挖技術(shù)

以北京某地鐵線路的隧道施工為例，對(duì)大跨度的暗挖車(chē)站施工以及獨(dú)顯隧道的施工過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。對(duì)于這一地鐵線路的施工是在以往所有的施工經(jīng)驗(yàn)作為建設(shè)基礎(chǔ)上進(jìn)行的。此外，對(duì)于現(xiàn)有隧道施工建設(shè)中的問(wèn)題通過(guò)中洞暗挖技術(shù)來(lái)進(jìn)行了解決，下面內(nèi)容就是對(duì)其過(guò)程的敘述。首先，隧道施工中的中洞暗挖法施工技術(shù)的應(yīng)用方式是要從整個(gè)隧道的中間部分進(jìn)行開(kāi)挖。其通常采用的施工方法是CRD法和CD 法等，這些開(kāi)挖施工方法是應(yīng)用于隧道施工跨度較大的施工狀況。采用中洞法暗挖施工技術(shù)要遵守一些施工原則，像是在豎直方向上要保留一定的坡度以及在縱向上要進(jìn)行錯(cuò)臺(tái)施工等。在隧道施工的中洞暗挖技術(shù)的初支完成后，應(yīng)立即對(duì)該部分進(jìn)行下一步的襯砌施工。這樣就可以對(duì)施工地層所產(chǎn)生的剛性反應(yīng)提供支撐作用的施工技術(shù)。對(duì)于二次襯砌施工可以采用洞內(nèi)逆向施工的方式來(lái)進(jìn)行，其目的是為了使初支沉降施工能夠起到很好的控制作用。從整個(gè)隧道的中間部分的開(kāi)挖施工完成后，就要對(duì)采用側(cè)洞法對(duì)其余的施工部分進(jìn)行操作。此外，采用兩側(cè)洞同時(shí)進(jìn)行施工的方法可以有效的對(duì)施工地層沉降的現(xiàn)象進(jìn)行控制。

根據(jù)上述內(nèi)容可以充分的說(shuō)明，在隧道施工建設(shè)中采用中洞暗挖技術(shù)可以對(duì)已實(shí)現(xiàn)的剛性支撐進(jìn)行成型封閉。這樣就可以在進(jìn)行開(kāi)挖側(cè)洞施工的過(guò)程中，有效的避免施工地層沉降問(wèn)題的出現(xiàn)。然而由于頂緊初襯的施工結(jié)構(gòu)很難實(shí)現(xiàn)，而且在二襯背后再進(jìn)行注漿施工也會(huì)因?yàn)槭┕そY(jié)構(gòu)的不能封閉，而產(chǎn)生疊加沉降的現(xiàn)象。

2.3 平頂直墻技術(shù)

在地鐵建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行隧道施工的過(guò)程中，由于地下建筑物的設(shè)計(jì)形狀、施工條件、施工類(lèi)型都不同，而隧道建設(shè)中還要對(duì)燃?xì)夤艿?、電力設(shè)備以及直埋水管和地鐵線等進(jìn)行設(shè)置。以北京某條地鐵線的施工為例，過(guò)去要想加大新線與舊線之間的距離采用的施工方式都是加大新線路的縱坡來(lái)實(shí)現(xiàn)。在此施工過(guò)程中，存在著一些缺陷，如會(huì)增大隧道深埋。這種情況就會(huì)導(dǎo)致當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí)的降水工作難以進(jìn)行。除此之外，對(duì)于地鐵新線的施工還會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的沉降現(xiàn)象，從而降低地鐵隧道工程使用的安全性。 針對(duì)這一問(wèn)題，平頂直墻施工技術(shù)通過(guò)對(duì)隧道施工中起拱的施工條件不足的問(wèn)題進(jìn)行了解決。這樣就能在地鐵隧道工程的建設(shè)中很大程度上的保證其各類(lèi)設(shè)備的設(shè)置安全。

2.4 輔助技術(shù)

在隧道施工中淺埋暗挖施工技術(shù)的整個(gè)應(yīng)用過(guò)程，都需要利用輔助施工技術(shù)來(lái)解決淺埋暗挖施工過(guò)程中的細(xì)節(jié)問(wèn)題。具體來(lái)說(shuō)就是對(duì)施工過(guò)程中出現(xiàn)的沉降現(xiàn)象進(jìn)行有效的控制，從而為隧道施工的淺埋暗挖施工技術(shù)的應(yīng)用安全提供一定保障。隨著隧道施工工程項(xiàng)目的不斷增多，其施工技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程也在不斷加快。輔助施工技術(shù)也包括在其中，這就使得輔助施工技術(shù)的應(yīng)用方式得到了進(jìn)一步的更新。當(dāng)前，隧道施工工程項(xiàng)目對(duì)輔助施工技術(shù)的應(yīng)用方法有二襯背后注漿技術(shù)、初期支護(hù)技術(shù)、鎖腳錨管技術(shù)、注漿技術(shù)、雙排小導(dǎo)管超前支護(hù)技術(shù)以及水平凍結(jié)技術(shù)等。這些技術(shù)的應(yīng)用能夠有效的為隧道施工的淺埋暗挖法的應(yīng)用提供一定的安全保障，進(jìn)而使得隧道施工中的各項(xiàng)施工技術(shù)都獲得了有效的應(yīng)用。

3 總 結(jié)

綜上所述,在隧道施工中采用淺埋暗挖法可以解決許多施工技術(shù)的難點(diǎn)。所以，在諸多的隧道建設(shè)過(guò)程中都采用了這一隧道施工技術(shù)。然而，隨著淺埋暗挖法被越來(lái)越多的應(yīng)用于各個(gè)項(xiàng)目中，其原有的施工技術(shù)規(guī)范已然不能滿足日趨復(fù)雜的隧道工程建設(shè)。這就為研究淺埋暗挖法的發(fā)展以及應(yīng)用方法規(guī)范，提出了更高的要求。對(duì)當(dāng)前市面上出現(xiàn)的新型材料、新型技術(shù)以及隧道施工淺埋暗挖法的發(fā)展歷程做出了詳盡的闡述，其目的是使淺埋暗挖施工技術(shù)能夠快速跟上隧道工程建設(shè)的發(fā)展進(jìn)度。

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2015-09-25

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1008-3383(2015)12-0101-01