浅埋暗挖法隧道施工技术及其地面沉降控制

黄金国

（重庆高速公路集团有限公司， 重庆 401147）

0 引言

在浅埋地段隧道施工中，可采用暗挖施工方式。隧道工程浅埋暗挖法的应用基础是新奥法，在具体的开挖施工中，需要对围岩进行加固处理，并及时做好支撑结构，形成完善的支撑保护体系，充分利用围岩的自承能力。但是，在隧道工程施工中，容易受到周边环境因素的影响，因此，对浅埋暗挖法隧道施工要点进行深入研究迫在眉睫。

1 浅埋深挖法的原理

隧道工程浅埋暗挖施工技术的应用原理是新奥法，采用复合衬砌结构，其中，初期支护可承担所有荷载，而二衬则可作为安全准备，对于隧道工程特殊荷载，可由复合衬砌共同承担。在具体的施工过程中，为了充分发挥围岩的自承能力，需及时做好支护施工，对围岩进行加固处理。有些隧道工程施工地质条件硬度较小，围岩自承能力比较差，对此，需结合实际情况提升初期支护刚度，保证施工安全，同时对地面沉降进行有效控制。

2 浅埋暗挖法施工基本原则

（1）在进行隧道工程施工前，需对施工现场地质条件、水文条件进行全面细致的勘察，为施工方案的制定奠定基础。（2）在具体的施工过程中，必须严格依据“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的施工原则。（3）在隧道工程洞身开挖施工中，可应用环形开挖方式，并留核心土。（4）在隧道开挖施工前，必须保证开挖现场为无水条件，如果有地下水，则需结合施工现场实际情况选用适宜的降水措施或者堵水措施。（5）在隧道开挖和衬砌施工中，可能会对隧道稳定性造成干扰，对此，需采取相应的辅助加固措施，保证施工现场安全。（6）对于隧道支护，一般采用复合式衬砌结构，在衬砌间，应设置防水层。（7）在隧道工程施工全过程中，都必须加强施工现场量测以及安全质量监理。

3 浅埋暗挖法隧道施工技术

3.1 隧道开挖

在隧道工程浅埋暗挖施工前，需要综合考虑施工单位施工技术条件、隧道围岩特点、水文地质条件等因素，制定科学合理的隧道开挖方案，对于一些特殊的隧道工程，对施工方案的合理性进行验证分析。在隧道工程开挖施工中，开挖施工方式有很多种，其中，台阶式开挖施工方式比较常见。在山岭隧道工程开挖施工中，一般应用正台阶法；而在地下隧道工程施工中，可采用侧洞法、柱洞法等；在城市隧道施工中，一般则应用台阶法。有些隧道工程断面比较大，不能应用全断面开挖施工方式，在具体的施工过程中，施工人员应注意尽量避免对围岩结构造成扰动作用，同时联合应用挖进机以及人工开挖施工方式。除此以外，还需要注意，如果需要对隧道工程进行爆破施工，则需应用短进尺、弱爆破施工装置。

3.2 隧道支护

在浅埋暗挖隧道施工过程中，对于支护结构，可采用复合衬砌结构，在支护设计中，应注意以下几点：第一，对于隧道初期支护，可将其作为临时支护，而对于二次支护，可作为隧道工程主要支护结构。第二，初期支护可承担所有荷载，而对于二次支护，可作为安全储备。第三，将初期支护以及二次支护组成支护结构，在支护结构设计中，需综合考虑隧道工程实际情况进行优化设计。在具体的施工过程中，需要设置双层超前小导管，并向导管中注入浆液，对隧道工程内部土体结构起到挤压作用，当浆液稳定后，即可提升围岩结构稳定性，保证隧道工程抗渗能力。

3.3 辅助施工方法

在隧道工程开挖施工中，辅助措施的合理性会对隧道工程施工质量产生较大影响。在辅助方法的制定过程中，需要对施工环境地质条件进行分析，然后选择适宜的辅助方式，一般采用锚杆支护、小导管注浆以及大管棚作为辅助施工方式。有些隧道工程地质条件复杂，施工难度较大，对此，可联合应用多种辅助施工方式。

3.4 混凝土喷射

在混凝土喷射施工中，首先需要做好施工机械设备准备工作，包括通风和送水处理，然后启动混凝土喷射方式给料。在实际施工中，还需注意加强输料管控制，在喷射施工前，对喷头进行全面检查，保证其处于良好的运行状态。另外，对于受喷面，需采用人工或者高压风的方式进行全面清理，在喷射过程中，喷射头应与喷射面保持垂直。

4 浅埋暗挖法隧道地面沉降控制

4.1 优化施工方案

在隧道工程施工前，首先需制定科学合理的施工方案，然后根据施工方案组织施工。因此，为了对浅埋暗挖隧道进行地面沉降控制，要求根据沉降控制要求完善施工方案，合理选用施工技术方案，并对施工细节进行优化设计。合理预估施工过程中可能会造成沉降量增加的因素，并制定应对方案，以完善的施工方案组织隧道工程施工。通过优化施工方案，还能够保证隧道工程各项施工环节的有效衔接，进而节约工期，提升施工效率。

4.2 开挖处理

在隧道工程开挖施工环节，沉降控制要点如下：对隧道工程断面形式以及围岩类型进行勘察，然后据此选用不同的开挖施工方式，比如CRD 法、台阶法等等。严格控制开挖面之间的距离，一般要求控制在3m～5m 之间，同时尽量减少土体暴露时间，并及时组织支护施工。在隧道工程开挖施工前，对于隧道掌子面，需采用超前注浆措施进行加固处理。在开挖施工中，根据地质条件变化情况，对各项施工参数进行调整，包括格栅支护参数、注浆参数等等，保证土体结构稳定性。对于轮廓土方，应组织施工人员进行人工开挖，并尽量减少超挖现象。

4.3 采取土体改良措施

在隧道工程地面沉降控制中，土体改良也是常用沉降控制措施。在隧道工程施工区域范围内，可对土体进行灌浆施工，对其进行加固处理，同时在隧道工程内形成自然拱，保证隧道工程结构稳定性。需要注意，在灌浆加固法的应用中，根据实际情况选用不同性能特点的浆液，灵活性比较强，对于土体的加固效果显著，应用范围广泛。

4.4 适度排放地下水

在自然地层结构中，有些结构层的地下含水量比较大，比如砂层的含水量比较大。通常情况下，如果在较短时间内排空地下水，则会造成地层结构发生不均匀沉降，对此，应适当减少地下水排放量，同时应用旋喷桩以及水幔幕方式，堵塞地下水渗入，进而对地层不均匀沉降起到良好的控制作用。

4.5 及时施作二次衬砌

在完成隧道工程浅埋暗挖施工后，应及时组织进行二次衬砌施工，使得施工区域的地层能够及时恢复到稳定状态。在隧道工程浅埋暗挖施工中，施工地段地质结构如果为软弱地层，这类软弱地层一般为富水地层，在实际施工中，如果排水不及时，则会造成该施工区域发生不均匀沉降，另外，由于地层刚度与初期支护刚度之间的作用比较强，因此，必须及时进行二次衬砌施工。

5 结语

综上所述，本文主要对隧道工程浅埋暗挖施工技术要点以及施工过程中的地面沉降控制措施进行了分析。传统的隧道施工技术会对施工环境造成较大污染，同时还可能会对地下管线以及地上交通造成不良影响。对此，可采用浅埋暗挖施工技术，避免传统施工方式的弊端。在具体的施工过程中，需要注意，浅埋暗挖施工劳动强度比较大，施工速度缓慢，地层结构防水难度较大，对此，还需结合施工现场实际情况采用辅助措施，提升施工技术水平，保证隧道工程施工的顺利进行。