衛(wèi)君毅

摘 要：超淺埋暗挖大斷面隧道施工具有復雜性，必須對各個施工環(huán)節(jié)加以嚴格的控制?；诖?，本文以某工程為例，分析了超淺埋暗挖大斷面隧道施工技術(shù)在工程中的具體應用，以保障工程的總體質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：大斷面;超淺埋暗挖;隧道施工技術(shù)

中圖分類號：U455文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）08-0113-03

Analysis of Construction Technology for Super Shallow Buried Tunnel

WEI Junyi

（Chongqing Yugao-Tech Industry （Group） Co.Ltd.，Chongqing 401122）

Abstract： The construction of ultra-shallow buried tunnels with large cross-sections is complicated， and each construction link must be strictly controlled. Based on this， this paper took a certain project as an example to analyze the specific application of the construction technology of the super-shallow buried and excavated large-section tunnel in the project， which was beneficial to the overall quality of the project.

Keywords： large section;super shallow buried subsurface excavation;tunnel construction technology

近年來，隨著各類公路、地鐵工程的建設，超淺埋暗挖施工技術(shù)的應用越來越多，該技術(shù)的應用克服了傳統(tǒng)技術(shù)的局限性，符合各類工程的質(zhì)量標準與要求。但是，超淺埋暗挖大斷面隧道施工技術(shù)屬于相對新型的技術(shù)，其技術(shù)應用中常常會出現(xiàn)各種施工問題，嚴重影響工程施工效果。因此，在施工過程中，必須結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況，保障超淺埋暗挖大斷面隧道施工技術(shù)的合理應用，提高施工的規(guī)范性與安全性，保障工程建設的順利進行。

1 工程概況

重慶市曾家?guī)r北延伸穿越內(nèi)環(huán)新增通道工程為城市主干路，設計行車速度為50 km/h，采用雙向六車道。路線起于現(xiàn)狀人興路劉家院子立交橋處，左線接現(xiàn)狀劉家院子立交C匝道處，右線接現(xiàn)狀人興路，向北跨越內(nèi)環(huán)快速路后以隧道形式下穿火鳳山，隨后向北下穿富抱泉小區(qū)及金開大道，沿金州大道敷設，終點止于園博園東路。項目共設2處匝道（左線起點處A、B匝道）和4處連接線（金開大道A、B連接線和金州大道A、B連接線），均采用單車道形式，標準路幅寬度為8.5 m，設計時速為30 km/h。施工區(qū)段位于ZK3+940～ZK5+110，左線全長為1.170 km，右線全長為1.13 km，含二座隧道，一個連接線，分別為火鳳山左線隧道、火鳳山右線隧道，金州大道A、B連接線。

在該工程區(qū)域內(nèi)，地形地質(zhì)條件極為復雜，擬建道路南段（起點到火鳳山段）沿線地形坡度大。地表勘察結(jié)果顯示，該區(qū)域內(nèi)部不存在較大規(guī)模的地表水體和沖溝，雨季地表水順坡向道路南東側(cè)地勢低洼處排泄。而在擬建道路北段，地勢相對平坦，同樣不存在較大規(guī)模的地表水體，地表水主要以面流的形式向地勢低洼處排泄。工程現(xiàn)場分布有大量的泥巖與砂巖，其巖層穩(wěn)定性較差，加大了整體的施工難度。

2 超淺埋暗挖大斷面隧道施工技術(shù)概述

超淺埋暗挖大斷面隧道施工技術(shù)在公路隧道、地鐵車站、海底隧道等工程中的應用中相對普遍，這些建筑工程存在的相同特征就是對洞室橫向空間的要求相對較高。在實際的施工過程中，超淺埋暗挖大斷面施工技術(shù)的應用提高了隧道工程的利用率，具有其他施工技術(shù)所無法達到的技術(shù)優(yōu)勢。

一是開挖以后的圍巖應力更為集中。在傳統(tǒng)的隧道工程建設中，圓形隧道是主要的形式，在彈性介質(zhì)、靜水壓力場內(nèi)，開挖以后隧道圍巖的應力有所擴大，但是擴大程度較小。如果應用超淺埋暗挖大斷面隧道施工技術(shù)，該種施工技術(shù)在隧道開挖以后的應力遠遠高于原來的圍巖應力;二是隧道底腳處的應力集中程度較高，在實際的施工過程中，需要保障地基良好的承載力;三是松弛地壓相對過大，主要是由于在隧道施工過程中，其開挖跨度相對較大，為滿足施工的要求，需要保障圍巖成拱的厚度，但是，淺埋條件下成拱往往難以實現(xiàn)，就會導致較大的圍巖松弛壓力的形成;四是支護結(jié)構(gòu)的承載力相對較小[1]。

在超淺埋暗挖大斷面隧道工程施工中，隧道力學性質(zhì)具有特殊性。在實際的施工過程中，隧道開挖需要遵循分部開挖的原則。在一些工程項目中，為保障施工的整體質(zhì)量，往往還需要在隧道斷面中部位置設置永久支護梁柱結(jié)構(gòu)，其起到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定作用。

當前，我國工程項目采用的大斷面施工技術(shù)主要有上半斷面超前短臺階法、CD工法、CRD工法、單側(cè)壁導坑法、雙側(cè)壁導坑法、暗挖樁柱法等。以CD工法為例，其屬于大斷面分割施工方式，與其他施工技術(shù)相比，這種施工技術(shù)的實施難度較小，施工工序簡單，工期短，造價低，在很多城市的地下工程中，這種施工方式的應用較多;但是，中壁的存在使得施工空間有限，一些大型機械難以正常使用[2]。CRD法的應用有效解決了超淺埋、大跨度地下工程的施工難度，在實際的施工過程中，這種施工方法可以將大斷面轉(zhuǎn)變?yōu)樾嗝媸┕?，每個小斷面施工階段都形成了一個相對完整的受力結(jié)構(gòu)體系，施工所產(chǎn)生的變形較小，施工安全性更高，為取得理想的施工效果，這種施工技術(shù)往往會與超前支護技術(shù)結(jié)合應用[3]。

3 超淺埋暗挖施工技術(shù)要點

3.1 管棚施工要點

由于本工程中的隧道工程為大斷面施工，從安全性與可行性的角度考慮，最終選用中壁法施工，這種施工技術(shù)應用更為便捷與高效。結(jié)合工程現(xiàn)場的實際情況，將現(xiàn)場的大斷面隧道劃分為多個小斷面洞室。河道地段內(nèi)的施工需要綜合運用上下臺階法，將隧道分為小斷面洞室施工，其中，兩側(cè)的小洞室需要遵循從上到下的開挖順序組織施工。為提高施工的安全性，各個開挖階段都需要結(jié)合工程現(xiàn)場的實際情況，做好臨時支撐結(jié)構(gòu)的設計，對于中隔壁以及邊墻間，采用工字鋼支撐結(jié)構(gòu)。

當單側(cè)仰拱施工結(jié)束以后，施工人員需要對另一側(cè)進行施工，在二次襯砌施工以后，施工人員要及時拆除中隔壁墻體。施工過程中，由于隧道仰坡存在不穩(wěn)定因素，因此，為提高其穩(wěn)定性，施工人員需要在隧道的洞口位置布設相應的護拱結(jié)構(gòu)。以該工程為例，可以根據(jù)工程現(xiàn)場的地形地質(zhì)條件，將熱軋無縫鋼管作為大管棚鋼管，在此過程中，要對鋼管的長度與間距加以嚴格控制。對鋼管實施必要的鉆孔處理，并結(jié)合工程要求，保障鋼管布設的科學性與合理性。大管棚施工過程中，管棚仰角會影響整個的施工質(zhì)量，因此，施工人員需要對管棚仰角加以科學控制，將其控制在3°以下，隨后利用潛孔鉆機設備來實施鉆孔操作。在管棚的安裝過程中，施工人員需要遵守安裝的規(guī)范性要求，利用潛孔機對鋼管實施頂進作業(yè)，在此過程中，需要借助側(cè)斜儀設備來進行上仰角度的控制。如果是長管棚的連接處理，連接位置的質(zhì)量控制極為關(guān)鍵，接頭位置需要利用厚壁套箍、上滿絲扣的處理方式來保障連接的牢固性與緊密性[4]。

3.2 小導管施工要點

在實際的施工過程中，由于隧道施工常常會面臨一定的圍巖變形等情況，因此需要對圍巖的穩(wěn)定性加以嚴格控制。為實現(xiàn)對松散圍巖的固結(jié)處理，提高圍巖的強度，減小圍巖壓力，需要實施徑向注漿處理，這種處理方式有效避免了圍巖的有害位移。在徑向注漿過程中，鋼管起著重要的作用，鋼管壁鉆孔作業(yè)期間，要科學布設鋼管鉆孔，保障注漿處理效果。但是，在鋼管尾部0.5 m的長度范圍內(nèi)，一般不需要進行鉆孔處理，否則，漿液會隨著此處的鉆孔逐步外流。在實際的鉆孔過程中，要借助風槍來完整鉆孔作業(yè)，用風槍將導管推入鋼管內(nèi)，利用注漿機來實現(xiàn)水泥與水玻璃的雙漿液，孔口位置需要進行封堵處理。封堵由錨固劑來完成，如果封堵不及時，將會產(chǎn)生嚴重的漏漿問題。注漿過程中，開挖采用挖掘機與人工配合的方式來完成，挖掘機開挖過程中，使用風鎬來保障修鑿成型效果。開挖以后，要進行必要的支護，首先進行初噴處理，將混凝土的噴射厚度控制在4 cm左右，對巖面加以必要的封閉處理;隨后，及時架設工字鋼架，在鋼架底部墊方木與槽鋼，以維持其穩(wěn)定性，有效擴大接觸面積，實現(xiàn)對隧道地基的沉降控制[5]。

在實際的施工過程中，各個鋼架上需要進行鎖腳錨桿的設置，將錨桿長度控制在3 m左右，并保障鎖腳錨桿與鋼架的焊接質(zhì)量，這種焊接處理有效避免了拱腳圍巖周圍的地基松動與沉陷等問題，增加了鎖腳管的注漿。中壁與橫撐均采用工字鋼架結(jié)構(gòu)，而中壁與支護鋼架之間需要利用連結(jié)板來實現(xiàn)固結(jié)處理;鋼架之間的縱向連接利用鋼筋來實現(xiàn)，根據(jù)預設的間距來實現(xiàn)徑向錨固處理，避免在施工過程中產(chǎn)生中壁滑塌等問題，必要情況下，噴射混凝土來覆蓋鋼筋網(wǎng)與鋼架結(jié)構(gòu)，提高其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。

右側(cè)上導洞支護成環(huán)以后，施工人員需要立即根據(jù)工程的施工要求，進行右側(cè)中導洞的施工，開挖過程中同樣采用機械開挖與人工開挖相結(jié)合的方式。對支護鋼架與中壁鋼架實施接長處理，將這些作為邊墻與中壁錨噴支護中洞的鋼架結(jié)果，而下導洞接長到仰拱底腳的位置。在仰拱施工過程中，其施工作業(yè)需要與開挖作業(yè)面施工保持一致。

小導管施工過程中，為保障整個施工的質(zhì)量，當土方開挖結(jié)束以后，施工人員要及時根據(jù)工程的設計標準，進行鋼架的架設，并要將鋼架與拱墻初期支護鋼架加以連接，當錨桿施工結(jié)束以后，及時噴射混凝土來實施封閉處理，支護施工完成以后，對半幅仰拱鋼筋加以綁扎;仰拱混凝土澆筑結(jié)束以后，預留接茬鋼筋;半幅仰拱混凝土澆筑結(jié)束以后，及時拆除橫撐，留下中壁支撐。當半幅仰拱混凝土澆筑結(jié)束以后，對該區(qū)域的左段實施開挖處理，此時不需要進行中壁開挖施工，需要保障左右兩側(cè)開挖施工工序的一致性;左側(cè)工序與右側(cè)工序需要保持平行，合理進行施工工序、時間的安排。當全幅仰拱成環(huán)以后，立模澆筑兩側(cè)水溝邊墻結(jié)構(gòu)，當圍巖結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定以后，進行二次襯砌施工。在實際的施工過程中，為了保障施工質(zhì)量，施工人員需要嚴格根據(jù)公路工程的施工標準與要求，及時處理施工過程中出現(xiàn)的各種質(zhì)量問題，加強施工監(jiān)管，保障施工的規(guī)范性與安全性。

3.3 淺埋大斷面施工注意事項

淺埋大斷面施工可能會受到不良地質(zhì)條件的影響，因此，在實際的施工開始之前，相關(guān)施工人員需要首先對施工現(xiàn)場的不良地質(zhì)加以嚴格處理，為中壁法施工創(chuàng)造良好的環(huán)境條件。在本工程的施工過程中，綜合分析施工現(xiàn)場的環(huán)境條件、施工可行性與科學性等，選用中壁法施工工藝，選用沒有爆破施工作業(yè)的機械設備開挖方式，機械開挖與人工開挖的結(jié)合保障了開挖的規(guī)范性，最大程度地降低施工活動對圍巖穩(wěn)定性產(chǎn)生的不利影響。淺埋大斷面施工過程中，為了最大程度地保障施工質(zhì)量，實現(xiàn)施工全過程的控制與管理，提高施工的安全性，施工單位需要在施工開始之前成立工程監(jiān)測小組，對洞內(nèi)外量測項目加以監(jiān)控量測，對相關(guān)測量數(shù)據(jù)加以綜合分析，及時向工程人員反饋相應的工程信息，實現(xiàn)工程質(zhì)量的管理。淺埋大斷面施工過程中，初期階段的支護設計極為重要，初期支護結(jié)構(gòu)的設計能夠有效預防圍巖變形，保障圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，減少圍巖變形所引發(fā)的安全事故。

4 結(jié)語

超淺埋暗挖大斷面隧道施工技術(shù)作為一種新型的施工技術(shù)，在很多地下工程、公路工程中都得到了廣泛的應用，這種施工技術(shù)的優(yōu)勢明顯，有效克服了施工中各種不利因素的影響，提高了整個施工的安全性與便捷性，保障了工程質(zhì)量。未來，超淺埋暗挖大斷面隧道施工技術(shù)還有著推廣應用的無限可能。

參考文獻：

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