探析高速公路下穿隧道施工技术

王小兵

(山西路桥第一工程有限责任公司)

1 分析浅埋暗挖施工手段

这里所说的浅埋暗挖施工技术是开展隧道工程建设的施工技术之一，其是指在离地面相对比较近的地下开展隧道暗挖操作，这种施工方法利用了新奥法原理，其英文简称是NATM，第一次支护根据承担所有基本荷载作用进行设计，而二次模筑衬砌施工在隧道施工整体结构中是充当完全储备作用。二次衬砌以及第一次支护结构可以共同分担特殊荷载作用，这一施工技术效果得到了证明。在进行设计浅埋暗挖方式以及实际施工过程中，需要综合利用不同施工技术帮助解决施工中存在的问题，并且在隧道修建中不断优化施工技术，从而逐渐实现高速公路无沉降现象、不出现塌方情况，确保施工安全等。通常情况下，利用浅埋暗挖施工技术手段，施工隧道工程需要具备三方面特征。(1)存在埋深浅，并且覆跨比值最小可以达到0.2。(2)施工场地中地层岩石性质相对比较差，而且含有地下水。(3)施工场地周边环境条件相对来说比较复杂，地质条件差。现今，采用浅埋暗挖施工技术在实际工作中，可以适当扩大该施工技术的应用范围，可以扩大至超前埋工程，此时埋深深度已经减小为0.8 m，或者是扩大至非第四纪地层、高水位地层、大跨度等其他环境和地质条件相对比较复杂的低下工程。

浅埋暗挖方法在信息化技术环境下能更好的发挥其自身优势，帮助实现全程控制浅埋暗挖施工，能减少施工操作对附近环境不良影响。另一方面，因为能及时优化支护参数、帮助调整相关参数，从而提高了施工速度，确保了施工质量，还能有效减少地表变形情况。施工技术实现得到不断完善优化，使地下工程施工设计以及工程建设提供了良好的施工手段，不仅能促进社会经济发展，还能获得环境效益。

2 浅埋暗挖技术的具体应用

2.1 施工流程

(1)加固地层先利用机械设备将特制的钢管置入地层，通过该特制的钢管，将水泥或其他填充材料注入，填充材料与地质发生化学反应，形成质地较为坚固，强度符合施工要求的地层，并在该项工作完成后，对其稳定性进行测试。(2)开挖当地质硬度及稳定性符合施工要求后，即可以开始开挖施工。开挖的深度应按照先开挖0.5 m，再开挖1 m，且交叉进行的方式进行，不可因为工程进度的问题而加大开挖深度，以免出现意外情况。(3)支护工作在开挖的一定的深度后，随机做好基础支护工作，且支护工作是在开挖后立即进行，且贯穿整个开挖的过程。(4)防水层施工先对初期支护的表面进行处理，除去其表面的硬物，再在防水层铺设防水板，焊接时应注意焊接质量，铺设完成后，需要进行焊接质量检测。(5)二次支护防水层施工结束后，需要再次进行支护施工，保证整个浅埋暗挖技术的施工质量。

2.2 施工中的注意事项

埋暗挖技术施工过程中，由于各种因素的影响，如地质较为复杂、地下水活动频繁、监督工作没有做到位等，会出现各种意情况，影响施工进度或工程质量，甚至出现大面积的的路面沉降或塌陷情况，导致工程的巨大损失，造成严重的社会影响，是较为严重的工程事故。该情况也应引起各个部门的重视。因此在施工中因遵循某些基本的原则。开挖横截面较大的隧道时，周围地质的结构被大量破坏，变得极为脆弱，其经漫长时间而形成的自身与周围环境的微妙平衡液随机被打破，因此在向地层植入光管关注水泥或其他填充材料时，应十分注意各项外力的平衡，如拉力和应力的平衡。

(1)初期支护在使用机械设备将钢管植入的地层时，隧道周围的岩层的拱腰及地板成为应力分布较为密集的位置，也会因此出现拉应力，且集中在隧道的角落。当通过钢管对隧道内部进行灌注水泥时，其对于隧道会形成第一道的应力支持，不仅能够将集中在隧道角落的应力，并将其上限值稳定在一定范围内，在一定程度上也可以保持隧道的结构平衡。(2)支护结构在水泥或者其他建筑材料注入后，能够明显的提高隧道角落的应力值，因此支护结构的内应力较强，该内应力相对较为稳定，几乎不受以后的施工影响。(3)分隔支护与开面随着施工流程的深入，施工工艺也在不断变化，其也可以直接影响到初次支护时设置的混凝土支护层的内应力大小，其最大峰值会出现在工序转换时，因此，需要将支护面与开挖的施工面进行隔离，避免开挖施工时，累及支护面，降低支护效果。另外，如果开挖区域周边的岩层等级时，支护结构也会出现内应力值较大的情况，因此应根据不同的施工情况及时对支护结构进行调整，以适应整体施工过程。(4)开挖与位移的关系一般情况下，隧道开挖的进度与隧道周围岩层的深度是有着紧密联系的，及岩层所处的深度越大，其产生的位移即随之增大，且隧道围岩的应力会随着开挖的形状出现抛物线的变化，即先由小变大，达到一定的峰值后，再逐渐变小，直至达到初始应力值。

3 隧道施工中的各项管理

工程管理工作是整个工程项目中极为重要的环节，其贯穿于整个工程的始终及方方面面，如施工过程的管理，包括确定施工方案、选择施工方法、施工技术监控、施工进度控制、把握施工质量、压缩施工成本、施工现场管理等;人员管理方面，如人员聘任、培训、人力资源配置、职业健康等;工程材料管理，包括原材料的购进渠道、材料品种选择、质量把握、性能测试等;机械设备管理，有机械设备配备、类型选择、保养、施工中的现场管理，台班安排等。工程中的各项有效的管理措施，能够选择合适的材料，其实工程质量的基础保障，合理的安排台班，保障工程进度;科学分配人员及各项工程资源，将人员和资源的效率发挥到最大。

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