龐繼良

摘 要：結合具體工程項目案例，探討暗挖地下人行通道下穿城市道路施工技術，論述施工原則、施工技術要點，如管棚支護、分部開挖、降水施工技術。質量管控策略主要體現(xiàn)為做好科學布設量測點，確定量測頻率，分析量測結果等，從安全措施、風險管理和上跨既有管線施工3方面落實安全施工措施等，希望能夠為當前城市道路施工和暗挖施工技術水平提升提供參考。

關鍵詞：暗挖；地下人行通道；下穿；城市道路；施工技術

中圖分類號：U455.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2024）02-0046-03

0引言

傳統(tǒng)的地下人行通道工程施工方法對交通造成的負面影響相對較大，且施工效率低，施工成本大，難以有效應對地下復雜施工環(huán)境和地質條件。對此，通過提升地下人行通道施工建設水平，例如應用暗挖施工手段，來保障工程質量和施工進度。本文基于實際案例，探討暗挖地下人行通道下穿城市道路施工技術的重要應用意義和實踐價值。

1項目介紹

某工程位于我國東南沿海地區(qū)某城市中心位置，為地下人行通道工程，該工程需橫穿周邊道路，且工程現(xiàn)場與汽車站、火車站距離相對較近，周邊人流量大，車流密集，地下管線如水網(wǎng)、電網(wǎng)、通信管網(wǎng)等相對復雜。受本地地質條件特點影響，地質結構并不理想，且地下水位偏高，施工條件復雜，難以直接應用明挖施工技術。對此，該工程綜合應用淺埋暗挖施工方法，該地下通道呈“上”字結構，通道內(nèi)部總長82 m，寬度為8 m，高度為3.6 m。

工程共設4個出入口，其中靠近火車站的出入口3個，位置均處于道路右側。工程上部覆土厚度約為2.2～3.2 m，工程各出入口應用暗挖施工段為海積平原地帶，地質條件相對較差，主要為淤泥等。土壤含水量過高，自身穩(wěn)定性較差，基體開挖過程中有可能引發(fā)土體變形，進而造成地面沉降等問題，極大影響工程結構安全。對此，該工程需全面做好支護和降水施工，保障工程項目的安全性和穩(wěn)定性[1]。

2施工技術要點

2.1 施工機械選擇

由于該工程地下人行通道下穿城市道路，施工空間受限，且需要考慮對周邊環(huán)境和管線的影響，因此施工機械的尺寸要適合隧道斷面大小，不影響隧道內(nèi)部的通風和安全。機械性能還要適應地質條件和施工工藝，能夠有效完成開挖、支護、注漿等作業(yè)。

在施工機械選擇過程中，在人行通道開挖后期，選擇小型液壓挖掘機，其具有體積小、動力強、效率高、噪聲低等特點，能夠在隧道內(nèi)靈活作業(yè)，并配備有破碎錘、液壓剪等附件，用于處理難以開挖的巖石或鋼筋混凝土等障礙物。

在支護機械方面，選擇自行式管棚鉆進機，以便于快速準確地完成管棚支護作業(yè)。依靠機械自動調(diào)節(jié)鉆壓、轉速、進給速度等參數(shù)的能力，能夠適應不同地層的鉆進條件。

在注漿施工中，可以選擇雙液注漿機，依靠其壓力大、流量大、混合比可調(diào)等特點，有效地將水泥漿或水玻璃漿注入管棚或基坑周邊的土層中，增強土體的強度和穩(wěn)定性，避免過量或過壓注漿造成的溢漿或漏漿現(xiàn)象。

由于施工位于城市中心位置，人流密集，在土方或材料運輸中，可以選擇小型自卸車和皮帶輸送機，將開挖出來的土方或其他材料運出隧道口或基坑外，減少堆放空間和時間，減少噪聲問題，防止對周邊人員和商業(yè)活動造成影響[2]。

2.2 管棚支護

該工程應用了超前大管棚施工技術，這也與施工現(xiàn)場周邊管線復雜、埋設深淺度不一有很大關系。因此，該工程需全面做好管棚支護。

應用超前大管棚支護手段之前，需提前做好定位勘察，保障管棚支護施工的精準度。對此可提前針對工程現(xiàn)場進行定位管預埋，保證定位管的所處位置與支護管棚基本一致，并確定定位管的埋設深度。通過前期設計和勘察，最終確定工程應用超前大管棚支護技術，起始于起拱線位置，外仰角設置為1°，且管棚的管道與管道之間保持平行。隨后在鉆井施工中，要合理強化施工技術和施工質量控制，管棚進行鉆進施工方法，提前應用導向儀進行監(jiān)控，配合水平導向鉆孔鉆進，并以膨潤土泥漿做好護壁灌注處理。可將施工操作平臺搭設于豎井內(nèi)，堅持一端進另一端出的方法，合理控制單邊鉆進長度。

在平行鉆進時，綜合考量該區(qū)域地質條件和鉆桿質量。為減少鉆頭鉆進過程中出現(xiàn)的偏差問題，可應用信息化管理方法，將鉆管與導線進行連接，確保施工現(xiàn)場工作人員可及時調(diào)整跟進鉆頭和鉆機的前進方向，將誤差控制在3‰以下。在注漿施工中，提前焊接好注漿管，并應用球形止水閥門進行注漿控制。將工程項目雙液注漿機壓力設定為3 MPa以內(nèi)，隨著注漿推進緩慢加壓，當達到設計要求后，維持加壓注漿2 min。在管棚支護和注漿施工中，需選派專業(yè)人員觀察地表、路面情況，避免出現(xiàn)個別區(qū)域溢漿、漏漿，導致地面凸起、變形等情況[3]。

2.3 分部開挖

經(jīng)前期工程設計，最終確定應用分部開挖手段，以CAD施工方法為主。CAD施工及交叉中隔墻法，主要用于對軟弱地層的隧道施工，有利于抑制地表沉陷和膨脹土地層之中。此類施工方法見效顯著，優(yōu)勢明顯，安全性更高，不同開挖步驟均可以封閉成環(huán)，支護能力更強，隨挖隨撐，有強大應用優(yōu)勢。

對此，將此類施工技術應用于A工程地下人行通道施工中，同樣能夠發(fā)揮其優(yōu)點。A工程所處區(qū)域地層軟弱，含水量過多，相對松散，因此可以應用CAD施工方法，將地下人行通道施工斷面劃分為不同小斷面，進行逐層逐步施工。

嚴格控制地面沉降度和分部開挖速度，確保能夠在最短時間內(nèi)穩(wěn)定閉環(huán)，降低和縮短開挖面臨空時間，避免對地表道路造成負面影響。應用弧形開挖方法，在工作面開挖中預留核心部位結構，消除掌子面應力松弛問題，搭配人工開挖進度，將循環(huán)進尺范圍控制在0.5 m左右，避免同時開挖導致的地層不穩(wěn)定問題。對不同工作面進行分部開挖時，也要間隔6 m以上。

2.4 降水施工

降水施工是直接影響地下人行通道穩(wěn)定結構的重點，因此需結合前期地質勘查和地下水勘查結果，應用深井管井降水手段，井深維持在35 m，且管井孔徑設定為5.5 m。在落實降水手段時，需保障施工現(xiàn)場電源供應的穩(wěn)定性。A工程現(xiàn)場應用完善的供配電系統(tǒng)并搭配雙回路電源，保障工程建設期間電源供應的持續(xù)性和穩(wěn)定性。在降水施工中采取跟蹤注漿手段，對井口進行及時回填。尤其在基坑地下水處理中，需提前20 d做好基坑開挖坑內(nèi)降水，以進一步增強地下基坑、土體的抗剪強度，降低土體含水量。

3質量管控策略

3.1 地下勘測和地質情況分析

在實際進行地下人行通道的施工過程中，為充分保證施工的質量，需要做好地下勘測和地質情況的分析工作，防止地質問題對施工造成影響，導致施工質量產(chǎn)生問題。在地下勘測及地質情況分析的過程中，主要對地層情況、地下水位、地下管線、地表建筑物等信息進行檢測，以為后續(xù)的施工奠定基礎。

在地下勘測過程中，可以使用鉆探法。在施工區(qū)域內(nèi)布設多個鉆孔，獲取巖土樣本，進行力學性質測試，同時觀測地下水位和水壓情況，有效評估底層的承載力和滲透情況。此外，還可以使用地質雷達，對地下空洞、裂隙、斷層等異常情況進行分析，及時通過合理的施工方式降低影響，使施工的質量得到保證。

3.2 科學布設量測點

在地下人行通道下穿城市道路暗挖施工中，受工程土體影響，很容易導致地表路面和通道結構出現(xiàn)變形問題，所以需要在工程施工建設過程中做好質量管控?？稍谕ǖ纼?nèi)和路面合理布設量測點，一旦出現(xiàn)洞內(nèi)塌陷下沉問題會在最短時間內(nèi)反饋于路面中。通過布設量測點位進行實時監(jiān)測，能夠及時發(fā)現(xiàn)問題，做好應對。根據(jù)A工程結構情況，根據(jù)不同大斷面設定多個測量點位，各個測量點位之間間隔3 m，另外在通道內(nèi)部設置周邊收斂點和頂部下沉觀測點。

3.3 確定量測頻率

在施工建設過程中，選派專業(yè)監(jiān)測人員實時注意周邊收斂點及地表下沉觀測點的波動情況。選擇周期式量測，頻率可根據(jù)不同施工進程合理確定量測頻率。在量測結束之前，可根據(jù)收斂速度判斷該工作是否結束。一般條件下如果監(jiān)測點位的收斂速度在5 mm/d條件以上，則證明該環(huán)節(jié)施工進程中地下圍巖變化條件相對顯著，需要對支護系統(tǒng)進行全面強化。如果收斂速度相對較低，一般為0.2 mm/d左右，則證明此類工程的圍堰結構已經(jīng)基本穩(wěn)定。

3.4 分析量測結果

對暗挖地下人行通道下穿城市道路施工進行質量管控和點位量測，不但需要進行實時觀察，還需要監(jiān)測人員根據(jù)點位監(jiān)測結果繪制時態(tài)曲線，可以每完成一次監(jiān)測得出一條時態(tài)曲線，從而更加清晰明了地感知不同監(jiān)測點位的下沉及位移變化情況。在此基礎上，實施時態(tài)曲線的回歸分析，判斷拱形下沉及水平位移沉降速度等不同參數(shù)的合理預測。

4安全施工措施

4.1 安全措施

A項目工程管理及施工方在隧道內(nèi)設置了多個通風點位和通風設施，同時合理規(guī)劃消防設備，以便及時發(fā)現(xiàn)風險隱患問題，做好專項處理。

4.2 風險管理

在風險管理中，A工程項目針對此次施工進行全面化風險預警，提前規(guī)劃應急演練預案，由全體施工人員和管理人員參與其中。結合A工程實際情況，針對安全意識、安全施工要素等進行全方位培訓，制定安全管理制度和相關機械設備的維護管理方法等，確保地下人行通道工程有序開展。

4.3 上跨既有管線施工

正式開挖之前，在隧道頂部設置鋼板，以進一步平衡和分散地表道路土體和車輛帶來的負載力影響，避免局部壓縮應力，控制地面的沉降與變形。在后續(xù)開發(fā)中應用后退式注漿方法，優(yōu)先選擇超細水泥和水玻璃雙液漿。在注漿過程中，應用監(jiān)控技術及時跟進注漿情況，確保漿液分布均勻，實現(xiàn)良好止水效果。

4.4 地下通風及照明系統(tǒng)設計

地下通風及照明系統(tǒng)設計關系到地下空氣質量及緊急情況下的施工管理，是安全施工的重要部分。因此，應當切實做好地下通風及照明系統(tǒng)的設計工作。A工程項目在設計地下通風及照明系統(tǒng)時，需充分考慮隧道的長度、斷面、結構、用途、交通流量、氣候條件等因素，合理選擇通風方式和照明設備，滿足隧道內(nèi)的空氣換氣和照度要求，同時考慮節(jié)能和環(huán)保的原則。

在A工程建設過程中，通風系統(tǒng)應保證地下人行通道內(nèi)的空氣質量，滿足國家標準和規(guī)范的要求，防止有害氣體和粉塵的積累，維持適宜的溫濕度和氣壓，防止火災和爆炸的發(fā)生。通風系統(tǒng)應具有靈活可調(diào)的特點，能夠根據(jù)施工需要和環(huán)境變化，及時調(diào)整通風參數(shù)，實現(xiàn)最優(yōu)化控制。照明系統(tǒng)應保證地下人行通道內(nèi)的光照強度，滿足國家標準和規(guī)范的要求，為施工人員提供良好的視覺條件，防止事故的發(fā)生。

5施工技術選擇與優(yōu)化

A工程項目在地下人行通道下穿城市道路暗挖施工中，采用了超前大管棚支護技術、分部開挖技術、深井管井降水技術等先進的施工技術，對于保障工程的質量和安全，提高施工的效率和經(jīng)濟性，具有重要的價值。超前大管棚支護技術是一種有效的隧道預支護方法，可以在隧道開挖前提前形成穩(wěn)定的管棚結構，增強圍巖的承載能力，減少地表沉降和變形，保護上跨的既有管線和道路。該技術適用于軟弱、松散、含水量高的地層，可以有效防止地層塌陷和滲水事故，提高隧道的安全性和穩(wěn)定性。

分部開挖技術是一種靈活的隧道開挖方法，可以根據(jù)地層情況和設計要求，將隧道斷面劃分為多個小斷面，進行逐層逐步開挖。通過技術的應用，可以實現(xiàn)隨挖隨撐，及時對開挖面進行噴射混凝土支護，避免圍巖松動和變形，保證開挖面的穩(wěn)定性。

深井管井降水技術是一種有效的地下水控制方法，可以通過在預定位置鉆設深井管井，利用泵站設備將地下水抽出，降低地下水位，減少地下水對圍巖和基坑的壓力。通過應用該技術，可以改善地層的物理力學性質，增強土體的抗剪強度和承載能力，防止基坑塌方和涌水事故，保證基坑的穩(wěn)定性。該技術還可以避免對周邊建筑物和管線造成不利影響，減少環(huán)境污染和資源浪費，提高施工的安全性和環(huán)保性。

綜上所述，施工技術的改進對提升施工質量，滿足施工要求具有關鍵的作用，應當根據(jù)實際情況合理應用施工技術，提高施工效率與效果。

6結束語

在地下人行通道下穿城市道路工程施工中，如果單一應用明挖手段，不僅會造成更大交通局限性和成本投入，也會延長施工周期。應用暗挖方法可以全面保障工程質量和施工進度，避免對城市道路通行造成負面影響，及時發(fā)現(xiàn)施工過程中各項風險隱患問題。

本文結合東南沿海城市A地下人行通道項目進行案例分析與項目原則概述，重點圍繞管棚支護、分部開挖、降水施工技術要點進行實際論述，探討了在A工程項目中做出的各項質量管控策略，如科學布設量測點，確定量測頻率，分析量測結果等，指出該項目中所落實的各項安全施工措施，希望能夠給與之相似的地下人行通道工程提供施工參考和案例借鑒。

參考文獻

[1] 侯燁.暗挖地下人行通道下穿城市道路施工技術探析[J].中文科技期刊數(shù)據(jù)庫（全文版）工程技術，2023（8）：191-194.

[2] 賀紅星，鄧運生，蔣少武，等.新建地下通道下穿既有綜合管廊節(jié)點施工關鍵技術[J].建筑施工，2023，45（1）：125-129.

[3] 王建.淺談地下車站暗挖通道近距離下穿綜合管廊施工技術[J].智能建筑與工程機械，2020，2（11）：41-43.