建筑物下浅埋暗挖隧道施工技术研究

2017-04-24

四川水泥 2017年4期

(中铁十七局集团有限公司建筑工程有限公司山西省太原市 030000)

建筑物下浅埋暗挖隧道施工技术研究

张大鹏

(中铁十七局集团有限公司建筑工程有限公司山西省太原市 030000)

伴随着社会的发展，经济水平的迅速发展不断推动了城市基础设施的建设，促进了城市化的进程。为了迎合时代发展的需要建筑物的数量越来越多，针对建筑物下的隧道施工通常采用浅埋暗挖的方式进行，由于浅埋暗挖方式有很多优点，例如零污染，低噪音，在施工过程中和施工后对于城市正常的交通不会产生不良影响，所以在建筑物的下的隧道施工中，浅埋暗挖施工技术有着非常广阔的应用前景，本研究对建筑物下浅埋暗挖隧道施工技术展开了一系列的阐述，首先就浅埋暗挖技术的施工原理以及施工原则进行了概述，然后就建筑物下浅埋暗挖隧道施工的主要技术战略了细致的探讨，最后分析了在浅埋暗挖施工中对于周围建筑物的防护措施，对于促进建筑物下隧道施工质量有着很强的参考价值。

建筑物；隧道；浅埋暗挖；施工技术；研究

1.前言

地下工程由于其施工条件的特殊性，在施工过程中对于周围的岩石产生干扰是很难避免的，一旦对岩石造成干扰会造成地层出现形变，进而影响整体建筑物和地下管线设备的稳定性。因此，为了最大限度的减少由于地下隧道施工对弈地表沉降以及地层变形造成的不利影响，需要采取科学合理的挖掘方式，浅埋暗挖就是一种有效的挖掘方式，下面进行详细的探讨。

2.关于浅埋暗挖法的概述

2.1浅埋暗挖的施工原理，

对于建筑物下的隧道进行施工时选择的浅埋暗挖方式的施工原理是新奥法原理，在施工过程中采用复合衬砌的方式进行，在开挖前期需要支护承载全部的载荷，内衬是安全保护装置，初期支护和内衬共同承担载荷；在施工过程中需要应用到多种工艺，例如采用超前支护用于将加固的岩石进行改善，改善岩石的承载力，结合岩石的强度和支护强度之间的关系，合理的选择开挖方法，促进整体化施工。

2.2浅埋暗挖的施工原则

在进行建筑物下浅埋暗挖隧道施工时需要遵循以下施工原则，首先，需要结合实际的地质条件，地面特征以及建筑物的具体特点，合理的选择挖掘方式，挖掘方式需要对于地层的干扰小，施工经济方便；第二，，就相应的优化辅助工法进行选择，采用辅助工法的时候还是需要优先选择大断面挖掘方式；第三，结合隧道中地层以及断层的情况，选择适合的挖掘方式，必须保障挖掘过程通风良好，有防水作用，最大限度的满足工程所需；第四，在进行浅埋暗挖时需要规范操作，对于监控测量工作需要认真把关，必须把监控测量作为最核心的工作来对待；第五，需要充分利用现代科学技术带来的优势，进行信息化的管理，充分利用信息技术对于挖掘工序进行合理的调整，做好施工安全的准备，将施工过程所使用的设备管理好，维护好，对于施工材料进行严格的管控。

3.建筑物下浅埋暗挖隧道施工的主要方法

进行建筑物下浅埋暗挖隧道施工时首先需要就地层的状况，工程设计的具体要求以及周边的环境等选择出合适的挖掘方式，结合选取的原则，最大限度的减少对于周围地层的影响，促进对地面上建筑物的保护。就目前工程施工状态来看，常用的建筑物下浅埋暗挖隧道施工方法主要有台阶法、双侧壁导坑法、中隔壁CD法等。开挖方法选择的时候需要结合具体工程实际和施工原则，有针对性的进行选择。

3.1采用台阶法进行施工

台阶法是常用的一种建筑物下浅埋暗挖隧道施工方法，尤其适用于大部分城市区间的隧道和暗挖车站，适用台阶法进行挖掘，其挖掘方式灵活，适用范围广，也是构成其他挖掘方式的基本方法之一。由于采用台阶法进行施工，其速度是非常快速的，这是适用台阶数量不是太多的情况，如果在挖掘过程中涉及的台阶数量太多就会增加岩层的扰动频率，所以在施工时需要根据上下台阶的稳定情况预留核心土。具体的施工作业顺序，首先需要设立超前支护，在上端面进行挖掘，安装必要的钢筋网，然后在下部台阶开挖前进行初支，形成封闭的环形结构，最后，进行隧道分段防水施工和重复衬砌混凝土的浇筑。

3.2采用双侧壁导坑法进行施工

采用双侧壁导坑法进行施工，该种方法又称为眼镜工法，首先需要分台阶将隧道两端的墙体开挖，尽快完成初期支护工作形成环状结构，如果施工的断面过大，我们需要考虑风险系数，为了保险起见需要二次衬砌，然后再继续开挖中间部分，具体的开挖和支护的次序如图1所示：

图1：双侧壁导坑法

3.3采用中隔壁CD法

中隔壁CD法也是隧道浅埋暗挖的方式之一，该方法主要是将隧道的断面分成两个部分，左端面和右端面，然后就左右断面分别采用上述讲的台阶法进行挖掘，从低端开挖，需要注意的是在挖掘过程中需要严格最大单端起爆，保护临时搭建的中隔面，具体的CD法施工工序如图2所示

图2：CD法施工工序

4.在浅埋暗挖施工中对于周围建筑物的防护措施

建筑物下浅埋暗挖隧道施工过程中难免会对周围建筑物造成一定的影响，因此需要结合实际情况有必要采取一定的防护措施，最大限度的减少施工对于建筑物造成的伤害，首先如果施工选择的条件是在建筑物比较集中的区域，那么进行浅埋暗挖的时候需要就周围的地质条件进行详细的调查，然后就实际地质情况采取恰当的措施，最大限度的减少对于周围建筑物的影响；在浅埋暗挖施工过程中由于地层的沉降会对周围的建筑物有影响，影响范围在80米以内，所以在开挖过程中在建筑物的基地偏向洞室内的一边会出现较大的拉应力，所以如果施工地点距离建筑物较近，需要充分考虑拉应力和地层下沉对于建筑物的影响，采取必要的加固措施，在施工过程中严格监控，防止影响建筑物的稳定性；在施工过程中对于有地下浅埋暗挖隧道通过的建筑物，则需要重视基础设施的选择，需要选择强度大，刚度大，能够对于不均匀的沉降差进行合理调整的基础设施，例如箱型结构，筏板结构等等，减少对于建筑物带来的负面影响。

隧道在挖掘过程中，出现拉应力集中的现象是不可避免的，如果不采取必要的措施会造成地层压缩变形后向下地表发生沉降，进而影响周围建筑物的稳定，所以为了控制，地层变形需要将支护的刚度增大，还需要及时就地下水的流失情况进行控制，减少地表出现下沉，采取注浆堵漏的方式将底层沉降的可能性降低，加固地层，还可以通过将初次支护的刚度增大减少底层下沉。