隧道工程浅埋暗挖法施工要点

2018-11-26郝帅

四川水泥 2018年11期

郝帅

（北京城建五维建设有限公司 100143）

0 引言

浅埋暗挖的施工工艺是一种在距离地表较近的隧道工程中使用的施工工艺，例如：地铁隧道、地下停车场等。浅埋暗挖的施工工艺主要为了改变地表层中较为软弱的地质特点，在施工的过程中对地面的沉降情况进行有效的控制，从而保障建筑工程的顺利施工。浅埋暗挖的施工工艺主要具有成本低、施工程序灵活、施工过程中涉及的施工设备少、施工完成后支护的拆迁规模小，可以使工程快速的进行施工，在保障工程质量的前提下，使建筑的工期得到极大的缩短，并使成本得到有效的控制。

1 浅埋暗挖法的基本概述

1.1 浅埋暗挖法的基本原理

浅埋暗挖法中，需要对建筑进行两次支护，其中第一次支护时，支护设计就已经完全的将建筑的负荷进行承载，因此地二次支护一般情况下只是对第一次支护的备用保护措施，在特殊的情况下，二次支护也将与第一次支护共同承担特殊建筑部分的负荷。这样的设计极大的保证了施工隧道内地层结构的稳定，提高了隧道整体的承重能力，有效的控制了地表的沉降程度，使隧道内部更加的安全[1]。在浅埋暗挖法的施工时，初次支护的工序一定要及时的进行操作，并且在进行初次支护时的一定要保证从上倒下的施工顺序，而在进行二次支护也即是二衬时要使用从下到上的施工工艺。如此才能使隧道的整体承重能力得到较好的保证。

1.2 浅埋暗挖的施工原则

在进行浅埋暗挖的施工时在施工的过程中一点要满足施工的八个原则：（1）对地层的情况进行全面的分析，将分析的结果结合地面环境的情况进行综合考虑，最终选择对地表影响小、经济效益高、施工速度快的方式进行施工；（2）在施工的过程中，重视辅助施工方法的作用，施工遇见困难的时候，及时的使用辅助的施工方法，在辅助施工法的帮助下，尽快的对工程进行施工；（3）注重对于设备的选择，在施工前，要选择能够使用多种情况的施工设备，以保证在施工的顺利进行，并且在进行设备的准备时，要选用质量较好的设备，保障施工的安全性；（4）在施工的过程中及时进行数据的采集与记录；（5）要根据施工的情况灵活的进行施工工序的安排；（6）提高施工人员的专业素质；（7）在施工的过程中重视通风的情况；（8）在对施工进行管理时采用网络技术，提高管理的科学性与合理性[2]。

2 浅埋暗挖的具体施工方式

2.1 台阶法开挖

台阶法即是指在施工中，将结构断面进行划分，一般分为两个或两个以上的工作面，将划分开的工作面进行分步施工。在台阶法中正台阶法的优势最为突出，它可以有效的控制工作面的结构形态以及因为施工导致的地面沉降的问题。在正台阶法中又将其分为两种方式，一种是将结构断面划分成两种的方式——上下两部分布开挖方式；另一种是将结构断面划分成多种的方式——多部分步开挖方式。

2.2.1 上下两部分布开挖方式

（图一上下两部分步开挖示意图）

如图一所示，上下两部分步开挖，主要是将结构断面划分为两个部分，在实际的施工中要主要将上台阶的长度控制在1-1.5D以内（D代表洞泾），并且在上台阶挖好之后，要尽快的进行下台阶的挖掘工作，避免地层不稳出现垮塌的事故。上下两部分布开挖的方式适用于地层较好的情况，如果地层较差，则需要使用导管之类的工具在洞内进行支护工作。

2.1.2 多部分开挖方式

多部分开挖的方式适用于地层环境较差的情况下，根据地层的具体情况将结构断面划分成多个部分，进行分布施工。在进行多部分开挖方式的施工时要及时的在洞内实施支护措施，并且要在洞内实施“留核心土”的措施，以此保证在施工期间洞内法稳定性。

2.2 单侧壁导坑超前导坑法开挖

单侧壁导坑超前导坑法主要适用在地层较差并且结构断面较大，使用台阶法无法取得较好的成效的情况下。该方法可以将断面的跨度进行分割减少，使大断面划分成较小的断面，方便施工人员的施工操作。在使用此方法进行施工时要注意单侧壁导坑超前的距离，如上图所示，一般情况下单侧壁导坑超前的距离至少是洞泾的两倍[3]。在实际的施工中一般使用人工进行挖掘，并且在挖掘的过程中要及时的施工辅助工具（如：小导管）对洞内进行支护，稳定地层结构，保障施工的安全。

2.3 中隔墙法与交叉中隔墙法

中隔墙法又称为CD法，主要用在地层较差或者地层中岩体不稳定，但是对地面的沉降程度要求十分精细的工程当中。而当使用中隔墙法也无法顺利进行施工时，则需要在中隔墙法的基础上加上交叉中隔墙法。其中中隔墙法首次取得成功是在慕尼黑地铁的隧道挖掘当中，已经成功便取得巨大的关注，之后日本在使用中隔墙的方法时出现问题，工程师经过不断的实验之后研究出交叉中隔墙法，极大的提高了洞内的稳定性，使中隔墙法的应用更加广泛[4]。中隔墙的方法可以将大的断面划分缩减成小的结构断面，使工程中的地面沉降情况更加便于掌握，将结构断面划分之后，可以使洞内各个部分之间封闭成环的时间缩短，使整体工程的承受力度增加。

2.4 双侧壁导坑法

双侧壁导坑法主要用于单侧壁导坑法无法有效使用的情况下，其本身也是一种将大跨度断面缩减为小跨度断面的方式。但是相较于中隔墙方法而言，双侧壁导坑法的施工工序更为复杂，在施工完成后建筑工程中的支护设备较难以拆除，这就导致了其施工工艺成本的增加。在实际的运用中，双侧壁导坑法对于工程测量数据的要求十分精准，一旦出现误差将会影响支护钢架的的建设，导致地面的沉降值变大，给工程施工带来较大的损失与影响。因此，双侧壁导坑法在之前技术较为落后的情况下使用较多，在目前的建筑施工中使用的几率较小，已经被逐渐的淘汰掉。

2.5 双CD法

双CD法也即是“双中隔墙法”，相较于中隔墙法而言，其将洞内的挖掘工序划分的更为细致，如上图所示。双CD法与双侧壁导坑法较为相似，在实际的运用中双CD法也更加的受欢迎一点，因为双CD法的施工方式将洞内的弧度有效的减小，尤其是中部的跨度进行了一定程度的缩小，使施工更加便利，减小了施工的难度[5]。双CD法的使用使建筑可以承受较大的垂直方向上的负荷，在施工的过程中方便施工人员随时对施工的工序进行一定的调整，使施工的工序更加灵活。