浅埋暗挖技术在市政工程隧道施工中的应用探究

夏春涛

摘要：随着社会经济发展迅速，城市化进程持续加快，市政工程建设规模越来越大。市政工程隧道作为项目中施工难度较高的部分，用到的施工工艺十分更要。文章阐述了市政工程隧道施工的特点，指出了环境复杂性、土质条件不稳等影响因素。阐述了浅埋暗挖技术的基本原理和适用范围，结合实际案例对该技术在市政工程隧道施工中涉及到的管棚支护技术、双侧壁导坑法施工技术进行分析，探讨了市政工程隧道施工难点及相应的施工方法。

关键词：浅埋暗挖;市政工程;隧道施工

中图分类号：U455.4文献标识码：A文章编号：2096-6903（2021）12-0028-03

0引言

市政工程是现代城市公共工程中十分重要的部分，与城市规划、经济发展息息相关。隧道作为市政工程中施工难度较高的内容，在施工时需要充分结合现场条件，选择合适的施工技术工艺。随着现代工程施工技术工艺的持续发展，浅埋暗挖施工技术被证明在市政工程隧道施工中有较好的应用效果。因此，有必要就市政工程隧道施工过程，对浅埋暗挖施工技术的应用要点进行深入探讨。

1市政工程隧道施工的特殊性

1.1环境条件复杂

市政工程隧道需要在复杂的环境下施工，各种因素会直接对施工产生不良影响。一方面，隧道施工涉及到大量的土方开挖、隧道钻进施工，而不同地区地质结构、地层状态、水文条件乃至气候环境都不同，每一项因素都可能给施工造成影响;另一方面，市政工程施工现场位于城市地区，其中部分项目甚至位于建筑人口密集的闹市区，大量的建筑、水电通信设施以及密集的人口活动，对隧道施工方式和过程管理提出极高的要求，同时这些社会因素也会直接影响隧道施工。面对错综复杂的环境条件，都需要市政工程隧道施工单位做好全面的现场勘测，制定合适的施工方案，并加强现场管理[1]。

1.2土质条件不稳

如前文所述，市政工程的隧道施工涉及到大量的土方开挖、钻进施工及支护施工，土层、岩层的稳定性将直接影响施工难度。但是部分地区本身的土质条件较差，

尤其是破碎岩层、软土层等不良基底，都给隧道施工带来不良影响。另外，在隧道施工中，机械振动、受力失衡等，也会出现地质不稳的情况，造成极大的安全隐患。所以，在隧道施工前及施工中，针对土质条件、地层状态的监测和防护是不可或缺的。

2浅埋暗挖技术原理和具体的适用范围

浅埋暗挖技术是基于“新奥法”基本原理，在地表浅层进行暗挖施工的工艺。由于该工艺是在距地表较近的地下部分进行施工，因此不会对地表及以上造成过多影响。显然，市政工程作为在城镇中建造的工程，通过利用浅埋暗挖技术可以很大程度上减少对地面环境的破坏，降低对城市功能及居民出行生活的影响，另外还有助于减少市政工程拆迁，具有较好的社会价值和经济价值。在市政工程隧道施工中应用浅埋暗挖施工技术时，通过初期支护和复合衬砌结构共同承担基本载荷，通过二次衬砌结构为整个工程结构提供辅助保障。在浅埋暗挖施工技术实际应用中，还会涉及到大量辅助性工艺，进一步提升围岩的稳定性和可靠性[2]。近年来，随着浅埋暗挖技术的不断升级和优化，其在多种复杂施工环境中都可以发挥比较重要的作用。在市政工程领域，地下通道、地铁、地下综合管线等多种工程项目施工中，浅埋暗挖技术的应用率越来越高。值得一提的是，在建筑、人口密集的闹市区，或是基础设施较差、规划不到位的旧城区中，可以利用浅埋暗挖技术提高市政隧道工程的建设管理水平。

3浅埋暗挖关键技術

某市政公路隧道工程位于A市，隧道呈东走向，穿越半山。隧道采用双洞单向三车道形式，其中左线长度1050m，右线长度为1056m，总线长度为2106m。

其中明洞段长度31m，暗洞总长度为2075m。经勘测发现该山体覆盖层厚度较低，同时分布有断层，局部地区破碎程度较高。针对该项目的施工，施工单位采用浅埋暗挖技术，在该技术应用中的关键要点包括以下几方面：

3.1施工技术难点分析

市政工程隧道施工环境尤其复杂，在应用浅埋暗挖施工技术时，需要对各种影响因素进行全面分析，评估施工难点，制定合适的施工方案。例如，在本项目施工前，施工单位通过现场勘察评估，发现中部区域断层发育程度较高，拟建隧道附近岩层破碎程度高。并且，在汛期，地表水渗漏及地下水文条件变化，都可能影响拟建隧道围岩结构强度。综合分析，认为隧洞加强地段和出口段的施工难度较高。为此，施工单位制定了一套合理的施工方案，其中重点采用浅埋暗挖施工技术。该施工单位秉承安全施工的基本原则，严格遵循地质状态超前预报、灌注浆超前支护以及少爆破、少扰动、强支护的施工方针，在保证施工质量和安全的基础上，减少对周边建筑、设施的不良影响。

3.2管棚支护技术

在隧道的拱部使用超前管棚进行支护，配合注浆技术提升其稳定性。如图1所示，该项目管棚选用直径为108mm、厚度为6mm的钢管材料，于隧道开挖线路距离200mm位置布设。其外插角度控制在1～3°以内。钢管上梅花形钻注浆孔，孔径10～15mm，环向间距控制在180mm左右。注浆工艺方面，使用水泥水玻璃双液浆，水泥水灰比为1：1。水泥和水玻璃浆的比例为1：0.5，注浆压力为0.3～0.5MPa。

具体施工前，做好施工区域的勘测和清理，严格按照规范流程进行施工，确保管棚结构施工质量达到要求。在站厅及通道出入口区域采取明挖施工方式，施工完成后开挖基坑，开挖过程同步进行支护施工。在基坑开挖至管棚铺设标高位置，安装管棚导向管，安装时采用先中间再两边的间隔钻孔方式，使用安装有监测系统的导向钻杆进行钻探，达到设计深度后将钻头更换为回扩器，进行扩孔操作。待钻孔施工达到要求之后，完成管棚的铺设。在该技术应用中，为了在隧道断面有效形成支护系统，需要在管道之间软弱围岩结构中形成微拱，还要针对性设置杆件结构，以扩散围岩的结构压力。开挖前方管棚直接埋入围岩结构，可以有效约束管棚，避免其过度变形的同时形成一定的应力。同时，该方法也可以有效加固围岩结构体。当前施工技术条件下，针对管棚的设计要充分考虑地层结构和围岩结构特点，在二次衬砌及土方开挖阶段做好应力的释放，优化管棚结构[3]。

3.3双侧壁导坑法施工技术

在市政工程隧道施工中应用浅埋暗挖施工技术，一般比较常见的开挖技术包括台阶法、中隔墙开挖法及全断面开挖法等。而双侧壁导坑法是如今在隧道开挖中新型的方法，具有效率高、安全性强的优点。在该市政工程隧道部分的实际施工中，施工单位结合现场实际情况，将开挖断面分为多个断面，采取相互独立的方式进行开挖，开挖期间同步进行围岩的加固和支护。其具体施工流程如下：如图2所示，先通过拱顶小导管进行注浆，作初期支护，然后开挖1号硐室，使用锚固、素喷、钢筋网及钢拱架进行联合支护，同时断面中部隔墙进行临时支护，结合临时仰拱支护尽快形成可靠闭环。然后，按照如图2所示的顺序，依次对2号、3号、4号硐室进行开挖，开挖时都要基于上一个硐室，错开一定的台阶长度，后续联合支护成环工艺同上。4个硐室开挖完成之后，在预留核心土的基础上，开挖5号、6号硐室，施工完成后拆除中隔墙临时钢拱架，设置防水层和钢筋，进行仰拱、边墙混凝土的浇筑，形成封闭的二衬结构。

基于该方法的隧道施工，可以结合人工支护在开挖断面上形成相对稳定的网状结构，可有效保证围岩稳定和施工安全。尤其是中隔壁及隔板不僅可以有效承担载荷，还可以为多个开挖空间创造相对独立的施工条件，进而实现多线同步施工，减少相互干扰，提高施工效率。值得一提的是，基于浅埋暗挖施工技术的隧道工程，在大断面开挖方面，双侧壁导坑法施工技术的应用尤为关键，可以进一步减少施工安全隐患。但值得注意的是，上侧壁导坑法施工工序相对较多，对中隔板的设置和监测十分重要，在施工中需要做好现场管理，保证施工方式的规范性，严格避免对以中隔板为主的支护系统造成不良影响。

4结语

综上所述，现代社会发展迅速，市政工程建设规模逐步扩大，隧道作为当今城市地铁、轨道交通、综合管线等工程中十分重要的组成部分，其施工难度普遍较高。为此，在实际施工中，需要对拟建隧道区域的地质结构、周边环境以及各类建筑设施的分布情况进行全面的勘测分析，明确各类施工影响因素和难点。在此基础上，基于浅埋暗挖施工技术制定合适的施工方案。在实际施工中，应当充分结合市政工程隧道施工的特点和要求，以及浅埋暗挖施工技术的基本原理，做好各个环节的施工管理。唯有如此，才能有效发挥浅埋暗挖施工技术的应用价值，提高市政工程建设施工质量，保障施工安全，为城市的稳定发展做出关键贡献。

参考文献

[1]董纪涛.浅埋暗挖技术在市政工程隧道施工中的应用研究[J].建材与装饰，2020（6）：272-273.

[2]辛弘峰.浅埋暗挖技术在市政工程隧道施工中的应用[J].建筑技术开发，2020，47（15）：97-98.

[3]刘建平.浅埋暗挖技术在市政工程隧道施工中的应用研究[J].中国房地产业，2020（19）：213.

ResearchontheApplicationofShallowBuriedExcavationTechnologyintheConstructionofMunicipalEngineeringTunnels

XIAChuntao

（XiamenHaicangUrbanConstructionGreenIndustryCo.，Ltd.，XiamenFujian361000）

Abstract：Nowadays，thesocialeconomyisdevelopingrapidly，theprocessofurbanizationisaccelerating，andthescaleofmunicipalengineeringconstructionisgettingbiggerandbigger.Municipalengineeringtunnelsarethemostdifficultpartoftheproject，andtheconstructiontechnologyusedisveryimportant.Thearticledescribesthecharacteristicsofmunicipalengineeringtunnelconstruction，andpointsouttheinfluencingfactorssuchasthecomplexityoftheenvironmentandunstablesoilconditions.Thebasicprinciplesandscopeofapplicationoftheshallow-burieddiggingtechnologyareexplained，combinedwithactualcases，thepipeshedsupporttechnologyandtheconstructiontechnologyofthedouble-sideheadingmethodinvolvedintheconstructionofmunicipalengineeringtunnelsareanalyzed，andthemunicipalengineeringisdiscussed.Difficultiesintunnelconstructionandcorrespondingconstructionmethods.

Keywords：shallowburyingandundercutting;municipalengineering;tunnelconstruction