富水软弱地层浅埋暗挖隧道施工技术

富水软弱地层浅埋暗挖隧道施工技术

浅埋暗挖施工技术在公路工程中的可行性很大，其施工效果也很好，尽管存在着不足之处，但随着科学技术的不断进步，还是可以改进的。本文主要探讨富水软弱地层浅埋暗挖隧道技术，以供同行参考。

标签： 软弱地层;浅埋暗挖;隧道施工技术

前言：

随着经济的发展，尤其是随着汽车工业的发展，私家车已经得到很大的普及，特别是在一些大中城市中尤为普及。私家车的普及方便了百姓出行的同时，也对城市的交通造成了严重的考验，尽管各级政府也采取了各种措施来缓解城市道路的拥堵，但有一个不争的事实就是无论城市道路增长速度有多快，始终无法赶上车辆的增长速度，特别是一些大城市的交通压力更是日益严重。因此加快发展公共交通便很自然的提上各级政府的日程。城市公共交通中，轨道交通以运载量大、快速、准点等优点，受到了各级政府的青睐，因此近些年来轨道交通在我国的一些大城市中发展迅速。目前在城市地铁施工中常用的施工方法有明挖法、暗挖法、盖挖法及盾构法，各种施工方法各有优缺点，通常是在施工前，根据施工现场的实际情况加以确定。在繁华地段的闹市区（地铁车站多数位于这种路段）明挖、盖挖等方法受到地理条件的限制，因此必须采用暗挖法。在繁华的城市中利用暗挖法修建车站，不可避免的要穿越地上地下各种构筑物，并且往往会遇到地质分布不均”变化万千，给工程带来很多的不确定因素。如控制不当会对地面建（构）筑物造成安全影响，甚至造成较大的安全质量事故，特别是一些埋深较浅的地铁车站。

1、浅埋暗挖法概述

1.1研究背景和现状

浅埋暗挖方法是在特定的地质、土层湿度、地表温度的前提环境中研发出来的。又随着几代人的不断摸索和改进，使得这一方法有了很大的改善，日趋成熟，并逐渐的被商业化和大众化。我国最开始对于新奥法的使用，仅限于山岭隧道的修建，而随着施工工程难度的不断加大，相应的技术手段也不断地更新。到了1986年的北京地铁复兴门折返线一段，我国首次在城市中进行施工，对此，浅埋暗挖法应运而生。它借用了新奥法的一些基本原理，并加以改进，在施工中做到了不拆迁、不扰民、不破坏环境的目标;并打破了国外隧道挖掘技术的堡垒，成功拿下了8项创新重大技术和24项技术难点。如今，随着浅埋暗挖法的成功运用，和不断的发展与完善，其范围已得到了广泛的应用。并成功的推广到了北京地铁全段、广州地铁、深圳地铁和一些市政工程、地下通道等民用设施建设，成功的解决了这些工程建设中的地质条件或者施工环境等实际问题。

1.2发展趋势

随着浅埋暗挖法优势的不断突出，浅埋暗挖法隧道施工技术的应用发展，其发展空间将不断的增加，技术发展也将不断的加快。发展空间上，将从最初的地铁修建工程逐渐的扩展到城市地下过街道、地下停车场、市政管线路等工程中。技术上，也将有以下发展：（1）施工速度提高;（2）混凝土粉尘喷射量也将逐渐减少，对环境污染降到最低;（3）相应的机械化程度、高水位防水工程等技术也会提高;（4）劳动强度将能够降低;（5）新型的辅助工艺和施工工艺都得到了相应的提高。

2、软弱地层浅埋暗挖问题研究

2.1地质概述

对于软弱地层的工程地质特点，从上至下多为：（1）人工填土层。土质呈灰黄或者灰褐色，稍密稍湿，成分以碎石和黏土组成;（2）第四纪全新世冲洪积层。主要由黏土为主，呈黄色或黄色;（3）第四纪晚更新世冲洪积层。主要以卵石为主，呈灰黄或灰黑色。水文地质方面，由于地表水丰富，多有积水。一般来说，第一层为潜水，存于在黏土层;第二层为承压水，存于卵石层中。

2.2问题探讨

针对不同的施工环境，有着相应的问题难点，对此，需对症下药，具体问题具体分析。（1）地表沉降问题。可以说，地表沉降问题是软弱地层条件下，暗挖法施工中遇到的最大问题，由于地质条件复杂，地质温度、湿度等的多变性，导致了施工过程中，水土大量涌入到隧道，引起了地表大面积沉降，同时周边的建筑物、管道等也遭到了不同程度的破坏。

（1）地表沉降问题

可以说，地表沉降问题是软弱地层条件下，暗挖法施工中遇到的最大问题，由于地质条件复杂，地质温度、湿度等的多变性，导致了施工过程中，水土大量涌入到隧道，引起了地表大面积沉降，同时周边的建筑物、管道等也遭到了不同程度的破坏。

（2）力学分析问题

对于隧道工程的施工，前提是对其结构进行合理科学的力学分析，不仅要满足施工要求，更重要的是需要满足隧道投入使用中的安全问题。所以说，对于软弱地层隧道工程中，力学分析至关重要。

（3）施工技术问题

随着前两个问题的提出，对于软弱地层的隧道浅埋暗挖工程的技术问题，也要得到相应的改进和调整，不断地更新，才能，满足施工要求，使施工得到保证。

3、正确施工方法与关键技术

3.1注浆

对于隧道工程的注浆工艺，主要包含超前小导管注浆;掌子面加固注浆;深孔注浆等几种，各有优劣。在选择过程中，要把握注浆目的，即让浆液与岩层一同达到固岩和堵水的目的。在材料选取，方法选择等过程中，也要注意质量问题。

3.2支护

对隧道工程进行支护处理的过程中，需做好超前支护、初期支护和二次支护的工作，确保在施工过程和隧道投入使用过程中，隧道质量问题和人员安全问题。

3.3施工

正确的施工计划和施工安排，以及施工技术是隧道质量问题的最终保障，因此，在隧道工程施工过程中，不仅要推广先进的技术方法，还要不断的创新、摸索、总结和实施新型的技术方法。

4、浅埋暗挖法隧道施工技术的应用发展

（1）中洞法暗挖技术的应用发展

在对以往施工经验进行总结，并对国外先进的隧道建设经验进行借鉴的基础上，将中洞法暗挖技术应用于北京地铁5号线大跨度暗挖车站的施工建设当中。所谓的中洞法具体是指先对隧道的中间部分进行开挖，因中洞的跨度都相对较大，在实际施工过程中可以采用CRD法或是CD法，并遵循短台阶、小分块、早成环的原则进行施工，当中洞隧道的初期支护工作完成之后，应当立即进行二次衬砌，借此来实现对地层结构的刚性支撑，具体施工时可采用洞内逆作法，这样有助于初期沉降变形的控制，还能对邻近的构筑物起到一定的保护作用。隧道中洞施工完毕以后，采取侧洞法对整个隧道的其它部分进行施工，并确保两侧洞对称施工，这样能够解决压力不平衡的问题，并且有利于地层沉降的控制。

（2）PBA工法的应用发展

在对大量隧道施工经验进行总结的基础上，国内设计人员提出了如下观点，即先做成多个分离导洞，然后在小导洞内施工支护桩再进行加拱的暗挖技术，这种方法简称为PBA工法。目前，该方法已经获得了国家的技术专利，并在很多隧道工程中获得应用。这种方法最为显著的优点是不会对地层造成过大的扰动，其在北京地铁复八线的建设中获得应用，实践表明采用这种方法进行隧道开挖施工所引起的地层沉降是最小的，同时因采用了边桩，对周围的环境起到了一定的保护作用。

（3）平顶直墙暗挖技术的应用发展

通常情况下，在地铁隧道及出入口建设施工过程中，往往会遇到一些埋设在地下的构筑物，如既有地铁线、热力管道、燃气管道等等。以往在设计时，常采用加大新建地铁线路纵坡的方法，但是这样会导致隧道的整体埋深深度加大，若是地下水位较高时，会造成降水难度增加。为了有效解决这一问题，可采取平顶直墙暗挖技术。经过大量的工程实践表明，在下穿既有结构时，采用少留或是不留间隔土的方法有利于既有结构稳定性的控制。

5、结束语

在软弱地层中进行浅埋暗挖隧道作业，是一个相当复杂的过程，同时也处处充满了科学技术的发展与应用，因此，需要不断的总结与创新，才能够使得这些技术始终在世界的前列，同时也带来了巨大的经济和社会效益。

参考文献：

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[2]杨立，刘卫功.浅埋暗挖法技术及其在地铁建设中的作用[J].市政技术，2006（4）.

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