摘 要：文章簡(jiǎn)要介紹了淺埋暗挖法隧道施工的原理、技術(shù)原則，工法比較，分析了目前淺埋暗挖法修建隧道常見(jiàn)問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施，并對(duì)一些問(wèn)題進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵詞：淺埋暗挖法；問(wèn)題；措施

1 基本原理

基本原理：采用復(fù)合襯砌，初支承擔(dān)全部基本荷載，二襯作為安全儲(chǔ)備，初支、二襯共同承擔(dān)特殊荷載；采用多種輔助工法，超前支護(hù)，改善加固圍巖，調(diào)動(dòng)部分圍巖自承能力；采用不同開(kāi)挖方法及時(shí)支護(hù)封閉成環(huán)，使其與圍巖共同作用形成聯(lián)合支護(hù)體系。

2 淺埋暗挖施工技術(shù)原則

淺埋暗挖法的核心技術(shù)被概括為十八字方針：“管超前、嚴(yán)注漿、短開(kāi)挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)”。在暗挖施工作業(yè)時(shí)根據(jù)地質(zhì)情況制定相應(yīng)的開(kāi)挖步驟和支護(hù)措施，嚴(yán)格根據(jù)量測(cè)數(shù)據(jù)確定支護(hù)參數(shù)，保證暗挖作業(yè)和周邊環(huán)境的安全。

3 淺埋暗挖隧道施工常用施工方法及比較

采用淺埋暗挖法施工時(shí)，依據(jù)工程地質(zhì)、水文情況、工程規(guī)模、覆土埋深及工期等因素，常用施工方法有全斷面法、臺(tái)階法、中隔墻法（CD法）、交叉中隔墻法（CRD法）、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法（眼睛工法）、洞樁法（PBA法）、中洞法及側(cè)洞法等。（表1）

表1

4 目前淺埋暗挖法修建隧道常見(jiàn)問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

4.1 常見(jiàn)問(wèn)題

（1）帶水作業(yè)。不實(shí)施降水或?qū)嵤┙邓粡氐?，其結(jié)果必然是影響初期支護(hù)的防水性能，嚴(yán)重者誘發(fā)塌方，危及工程安全。

（2）不重視監(jiān)測(cè)成果。未把監(jiān)測(cè)信息反饋于指導(dǎo)施工，必然導(dǎo)致施工的盲目性。城市地下工程施工，對(duì)區(qū)域的影響還波及鄰近高層建筑，有監(jiān)控分析，有控制和對(duì)應(yīng)措施才能防患于未然。

（3）以“堆噴混凝土”代替“噴射混凝土”，又未能及時(shí)注漿填充與圍巖的孔隙，人為增大結(jié)構(gòu)荷載，造成塌方漏水，或人為加大速凝劑用量，以降低混凝土的后期強(qiáng)度為代價(jià)，嚴(yán)重影響工程使用壽命。

（4）初支格柵鋼拱架安裝不規(guī)范，各構(gòu)件連接欠牢固、縱向筋和鋼筋網(wǎng)焊接與安設(shè)不符合設(shè)計(jì)要求。

（5）單線二襯頂部的“月牙”孔隙，三拱兩柱結(jié)構(gòu)的拱部交叉點(diǎn)形成的凹陷，正是結(jié)構(gòu)頂部的天然積水坑。對(duì)結(jié)構(gòu)增加荷載并通過(guò)此積水坑將出水段的水流至非出水段的防水板破損處形成漏水點(diǎn)。

（6）違背“管超前、嚴(yán)注漿、短開(kāi)挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤測(cè)量”的十八字方針，洞體較長(zhǎng)時(shí)間處于“開(kāi)放”狀態(tài)，未及時(shí)“閉合”，加速收斂變形，甚至導(dǎo)致隧道塌方冒頂。

（7）不加分析地盲目使用大管棚，人為抬高結(jié)構(gòu)高度，增大施工難度，延誤工期，提高造價(jià)。

（8）對(duì)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和地下管線、鄰近建筑和橋基礎(chǔ)等情況調(diào)查研究不夠，未能采取有效的對(duì)策，造成地面沉降過(guò)大，誘發(fā)次生災(zāi)害。

（9）CRD或CD法中隔壁或中板縱向筋間距過(guò)大及不噴混凝土，受力差。

4.2 應(yīng)對(duì)措施

（1）應(yīng)結(jié)合工程環(huán)境條件、隧道本身的安全綜合制定地表下沉控制基準(zhǔn)值。

（2）綜合環(huán)保要求、施工安全、工期、造價(jià)等因素選擇施工工法。

（3）強(qiáng)調(diào)采用預(yù)加固措施（超前管棚、錨桿、注漿、冷凍等）。

（4）隧道支護(hù)應(yīng)考慮時(shí)間和空間效應(yīng)。

（5）隧道開(kāi)挖后應(yīng)盡早提供具有足夠剛度和早強(qiáng)的初期支護(hù)，以控制圍巖變形。

（6）盡早施作仰拱、封閉成環(huán)，仰拱距工作面的距離越近越好，最大不宜大于一倍洞徑。

（7）一般情況下二次襯砌在圍巖和初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定后施作，但在采取輔助措施后，尚未滿足穩(wěn)定性要求的，則可提前施作二次襯砌（由于淺埋隧道荷載較明確，提前施作二襯是可能的）。

（8）加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)及時(shí)信息反饋，及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)。

（9）襯砌形式應(yīng)采用復(fù)合式襯砌形式。

5 對(duì)幾個(gè)問(wèn)題的討論及建議

5.1 淺埋軟弱地層中隧道頂部?jī)蓚?cè)各30°范圍是否設(shè)錨桿的問(wèn)題

實(shí)測(cè)結(jié)果顯示，在淺埋軟弱地層中錨桿的支護(hù)作用明顯降低。計(jì)算顯示頂部?jī)蓚?cè)約30°范圍內(nèi)錨桿是承壓的。

作者認(rèn)為，系統(tǒng)錨桿在巖質(zhì)地層中比較突出地表現(xiàn)為懸吊和減跨作用，在軟弱地層中更突出表現(xiàn)為成拱作用，基于這個(gè)理解，建議對(duì)系統(tǒng)錨桿的作用還是要重視，系統(tǒng)錨桿宜調(diào)整為超前錨桿，或小導(dǎo)管，起到隔震作用。

5.2 軟弱地層中隧道臺(tái)階法施工時(shí)上臺(tái)階合理長(zhǎng)度問(wèn)題

長(zhǎng)度上限≤1.5D。我們經(jīng)常注意到隧道的橫向承載拱，實(shí)際上，隧道開(kāi)挖支護(hù)后，沿隧道的縱向客觀上存在一個(gè)承載拱，實(shí)測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)顯示，正常情況下縱向沉降曲線在1～1.5D位置沉降達(dá)到最大，并逐步變緩。上臺(tái)階長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致塑性區(qū)范圍增大。

最小長(zhǎng)度≥1D。這個(gè)主要基于下臺(tái)階的假想破裂面考慮的，這個(gè)比較好理解。上臺(tái)階的土體作為荷載要置于下臺(tái)階假想破裂面以外。

建議在軟弱圍巖采用臺(tái)階法施工時(shí)，上臺(tái)階長(zhǎng)度設(shè)為1～1.5D范圍，過(guò)長(zhǎng)過(guò)短都是不妥的。

5.3 多長(zhǎng)時(shí)間封閉認(rèn)為是及時(shí)封閉的問(wèn)題

這個(gè)問(wèn)題與施工單位的熟練程度及所處的地質(zhì)環(huán)境有關(guān)。綜合地看，一般從開(kāi)挖結(jié)束到拱架安裝、噴砼完成在4～6h內(nèi)，我們認(rèn)為這就做到了及時(shí)封閉。超過(guò)8h甚至更長(zhǎng)，那就是沒(méi)有做到及時(shí)封閉。

6 結(jié)束語(yǔ)

隧道暗挖工程由于地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜，作業(yè)環(huán)境不可預(yù)見(jiàn)性因素較多，這就使得在工法選擇，風(fēng)險(xiǎn)管理及施工的過(guò)程控制中更為嚴(yán)格，結(jié)合地質(zhì)情況及工法特點(diǎn)，在過(guò)程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，把控好施工的各個(gè)環(huán)節(jié)，保證工程安全、保質(zhì)、高效的完成。

參考文獻(xiàn)

[1]王夢(mèng)恕.地下工程淺埋暗挖技術(shù)通論[M].合肥：安徽教育出版社，2004，10.

[2]劉建國(guó).富水復(fù)雜地質(zhì)淺埋暗挖隧道修建技術(shù)[M].北京：人民交通出版社，2012，5.

作者簡(jiǎn)介：張婧，助理工程師，本科，工程管理方向。