浅埋暗挖技术在市政工程隧道施工中的应用研究

董纪涛

（中交路桥建设有限公司 100027）

现代市政隧道工程的规模不断扩大，而浅埋暗挖技术的应用能够提供良好的支护体系，该技术不仅具有较强的适应性及灵活性优势，更能有效提高隧道工程的整体质量，基于此，浅埋暗挖技术在市政隧道施工中发挥着重要作用，并得到了高频应用。但是在技术应用阶段，应当从隧道施工的实际情况出发，采取积极措施对技术进行优化，合理规避施工问题，促使隧道工程的经济及社会价值充分发挥。

1 浅埋暗挖技术概述

浅埋暗挖技术基于新奥地利施工方法延伸发展而来，技术的高效应用能够实现对围岩的加固，充分保障其稳定性，但是支护作业结束后应当将围岩位置封闭起来，促使围岩结构处于相对完善的支护系统中，基于此，后续施工项目推进阶段围岩的变形系数就会大大降低并得到有效控制，可以说浅埋暗挖技术具有较强的实用性及应用优势，但是该技术本身就存在一定的限制性及不足，最为显著的就是施工操作的流程化项目多，复杂性显著，一旦控制不当，将直接导致支护效果下降。在浅埋暗挖技术具体应用环节，复合衬砌的方式得到了广泛应用，一般情况下衬砌层数为两层，呈内外方式存在。在隧道开挖作业中，首先需要应用钢筋网或钢架等对外层衬砌进行支护，为了充分保证支护效果，就应当在支护作业结束后对支护体系的稳定性进行测试，待达到合格标准后才能开始进行内层衬砌支护。而该结构部分的支护作业中大多会应用模筑混凝土。需要注意的是，内层及外层衬砌之间还应当积极落实防水作业，如果隧道施工的地层环境下并没有水，在浅埋暗挖技术应用的一次支护流程中对水泥砂浆进行应用，提高防水的有效性。

2 市政工程隧道施工环节中存在的主要问题

2.1 土质稳定性差

通过对可靠资料进行研究可以发现，隧道开挖区域由于受到相应因素的影响普遍存在不同程度的失稳问题，处于软基环境下，更应当在施工前期就将可行性的加固处理措施落实到位，避免出现崩塌等问题，在精准掌握岩石特点的基础上，对后续施工流程进行优化。实际上，隧道穿越地层中的泥土大多以砂质粘性土壤为主，同时局部可能伴随存在部分冲击砂层，具备该特点的地层相对薄弱，基于此，在隧道开挖环节施工现场周边的围岩极易因自重而引发沉降问题，相对的，如果围岩表面松弛指数高，或者是已经出现变形情况，将增加围岩坍塌问题的发生概率，如果地表控制效果不佳，必将难以保证围岩稳定性，后续施工流程的发展进度也可能有所延迟，进而增加施工难度。

2.2 地下管线渗漏

市政隧道工程施工阶段，还应当对上层滞水情况进行考量，明确其稳定性要素，就不能忽视对水源补给情况的全面考量，严格依照隧道结构特点及范畴提高水源供给效率。与此同时，还需要全面分析隧道内风道结构，如果各结构都具有交钱的饱和属性，部分地层结构中就可能出现空洞等问题，在降水作业无法及时匹配到位的情况下，后续风道开挖作业的开展就会受到不良影响。除此之外，如果施工项目对地层稳定性形成扰动作用，市政工程的质量安全就会受到波及。

3 市政隧道施工浅埋暗挖技术应用

3.1 上台阶施工

现阶段城市功能更为多样化，这就使得地下管线的布设环境也趋向复杂化，数量之大会对关联施工项目形成一定影响，为了提高施工项目的安全系数，就应当在施工前期科学分析设计图纸，并在深度现场实地勘察的基础上，全面掌握施工现场的地质环境，明确影响工程质量安全的关键因素，围绕周边土体进行摆喷施工，充分保障土体稳定性，规避施工阶段的土体不稳等问题。而上台阶施工阶段，首先应当对管线进行科学设计，而后需要将开挖环节的围岩扰动指标控制在合理范畴内，利用风镐进行开挖作业。而开挖应当从拱部区域开始，并将中心部位预留出来，优化调整支护结构，并将开挖中产生的土方及时运输到下台阶区域，确保开挖与支护作业共同进行，为下个工序的正常推进奠定基础。

3.2 下台阶施工

下台阶施工阶段的主力是人工，这就需要以设计图纸为基准，严格按照施工要求，对挖掘机进行合理应用，逐步推进开挖作业，当进入到中央位置时，这部分的土体开挖需要根据具体情况控制好侧轮廓指数，当人工开挖结束后，分别对两侧轮廓进行处理及修正，实现对土体扰动问题的有效控制。一般情况下，隧道下调节开挖深度以1m为标准，在开挖后进行支护，促使其形成封闭圈，具体操作环节需要注意，严禁超出循环进尺范围，从根本上提高施工效率及安全性系数。

3.3 隔离桩的科学设置

风道及建筑物之间应当保持有效间隔，为了实现对以上两个部分的隔离要求，就可以对小导管进行合理应用，有序推进注浆作业，实现对地层变形范畴的有效缩减。同时还应当积极开展测量及监控作业，严格依照真实的数据信息规范完成对应工作。在具体的施工项目中，应当充分掌握施工设计图纸中的要点及要求，明确各分项施工作业的流程及职责范畴，确保各个结构的独立性都能达到既定标准，为隧道工程质量的提升夯实基础。

3.4 管棚支护技术

浅埋暗挖技术应用环节对支护的技术要求相对较高，这是因为支护体系作为浅埋暗挖技术的关键一环，一旦难以保证稳定性，其技术能效的发挥也会受到直接限制，基于此，浅埋暗挖技术应用环节应当将支护工作重点关注起来。在超前支护环节，管棚施工的简易性特点显著，施工成本并不高，可以根据管井规格直接对施工材料进行优化选择。如果钢管两端的支护体系达到了标准规模，实际开挖环节的变形量就能随之缩小，其作用原理为：管棚本身就存在一定的支护能力，而钢管两端设置的支护梁则具有较强的弹性支撑系数，在作用发挥的同时就能保证稳定性。而上方地层变形中包括端头支撑变形及绕曲变形两个方面，具体操作环节可以通过调整支撑量刚度及管棚高度满足支护阶段的系数要求，从而进一步保证支护的实效性，而施工流程基于此也将有序推进，从根本上保障隧道工程的质量效果。

3.5 在真空降水中的应用

真空降水中通常应用真空泵及管井，将以上两个部分高效衔接，而后连接辐射井中的水平渗水，就能有效控制渗水问题。其技术原理为：真空泵中的主体呈现真空性状态，而水极易被真空力所控制，并快速向流入到管中，基于此，原本较高的水位将随之下降。一般情况下，在黏土层及粉细砂层的施工现场进行降水作业，就可以应用真空降水方式，这是因为黏土层基于属性特点渗透系数并不高，如果应用普通的降水方式，降水效果并不能达到标准状态，一旦水无法完全排出，后续隧道施工项目中必然存在积水情况，这就会为施工埋下不同程度的安全隐患。通过对隧道施工的相关资料进行研究可以发现，真空降水技术的应用能够实现对含水层地下水的完全排出，而粉土层中水也可以如此排出，其排水效果明显高于普通的排水方式，而且对排水之后的试验进行观察发现，二者在沉降上的表现没有太大差别。

3.6 在辐射降水中的应用

在辐射降水时应用浅埋暗挖施工技术时，首先应当根据实际情况设置大口径井，而后在隧道含水层中正确敷设辐射管，后续操作阶段含水层中的水会顺着辐射管直接流入预设的井内你，而后泵发生作用就能直接将水排出。在实际施工阶段，大口径井内的水平渗水可调整区间较大，基于此，辐射降水并不会在地表存在降水片的区域开展施工项目。

3.7 在远程监控上的应用

为了充分保障市政工程隧道结构的稳定性，科学延长结构的后续使用寿命，保证浅埋暗挖施工的技术水准，就应当在施工作业结束后设置配套的远程监控系统，确保隧道运行状态更加贴近预期目标。

4 市政工程隧道施工中浅埋暗挖技术的优化措施

4.1 减少断面，加强支护作用

在大管棚支护施工及掌子面开挖施工作业结束后，可选择应用交叉中隔墙法，在开挖施前期应用超前导管进行灌浆，而后针对开挖区域进行加固，这就能够从根本上提高浅埋暗挖的技术效果。与此同时，应当对初次衬砌的安装及支撑作业落实到位，对每次开挖深度进行严格控制，但是开挖深度应当结合施工现场实际情况进行综合分析后才能确定。除此之外，为了减少各开挖环节的不良影响，就应当将纵向距离控制在合理范围内。

4.2 加强封闭，注重工艺属性

要想从根本上实现对围岩变形问题的精确控制，就应当对市政工程隧道施工中的信息进行全面且及时的反馈，而台阶及仰拱等区域，还需要在施工项目结束后的第一时间开展封闭作业，促使隧道整体性达到既定标准，同时确保仰拱及底板回填作业同步进行。另外，积极落实隧道质量监控作业，注重信息回馈，实现对隧道质量的全面监管，而信息回馈应当保证及时性，该类信息中涵盖围岩受力及变形指数等内容，这样就可以根据围岩情况来确定支护的作用效果，以围岩变化为基准科学调整支护方式及相应系数，充分保障隧道稳定性及安全性。

5 结语

综上所述，浅埋暗挖在市政隧道施工中的应用范围更为广泛化，实用效果也十分理想，虽然技术本身的作用价值显著，但是应当严格按照施工要求及工程技术参数，加强对浅埋暗挖技术质量的控制，持续性的优化技术，在推动浅埋暗挖技术适宜性及合理性应用的同时，助推我国市政隧道工程的长远发展。