浅埋暗挖技术在市政工程隧道施工中的应用研究

浅埋暗挖技术在市政工程隧道施工中的应用研究

李广红

武汉市政特种集团有限公司  湖北武汉  430000

摘要：市政基础设施工程建设项目中，隧道施工越来越多，大型隧道有地铁隧道、防空隧道、污水排放管道，中小型的隧道有电力光缆隧道、燃气隧道、供热隧道等等，现代化的大城市扩建改建工程中，都有隧道项目。浅埋暗挖技术在市政工程隧道施工中的应用主要基于该技术的诸多优势，能够使隧道形成支护和环并共同组成支护系统，能够保障隧洞工程施工及建成投入使用后，地层围堰结构保持长久稳定，提高隧道使用的安全性。本文就浅埋暗挖技术在市政工程隧道施工中的应用进行研究。

关键词：市政土建工程；隧道项目；浅埋暗挖技术；应用分析

浅埋暗挖技术在市政工程隧道施工中的应用最早起源于奥地利，其技术依据和技术原理都是新奥地利工法的内容。在隧道工程施工中，采取浅埋暗挖技术工法能够使用多种加固方法加固地层围岩，进一步强化围岩结构的承载能力，然后组织隧道挖掘施工和及时支护，并做好围岩的封闭处理，构建完整的环并支护系统，控制围岩由于种种外力作用出现变形的可能性，具体的工程施工操作内容就是隧道开挖后，就用钢架、钢筋网、混凝土等施作外型砌衬支护，经受力检测砌衬的稳定性、安全性合格后，再进行内层砌衬的支护，复合式砌衬施工是浅埋暗挖技术在市政工程隧道施工中的应用的明显特征。

1浅埋暗挖技术应用于市政工程隧道施工的各种工法

浅埋暗挖技术在市政工程隧道施工中的应用中有很多掘进实施方法，如全断面法、环形开挖预留核心土法、台阶法、双侧壁导坑法、单侧壁导坑法、中隔壁法及交叉中隔壁法等。

1.1全断面法

对于地质条件好，土层围岩结构稳定，且隧道横断面相对小的隧道施工，宜采用这种浅埋暗挖技术工艺。市政工程是城市基础设施建设项目的重要组成部分，隧道开挖掘进中，不易进行爆破，浅埋暗挖就是从隧道横断面的局部开始挖掘，边挖掘边支护，分段推进，在初衬的基础上完成二次砌衬，满足隧道安全、稳定的需要。全断面工法就是以隧道横断面的整个部分为掘进对象，掘进－支护一再掘进一再支护，直至施工完成。具体内容就是挖掘部分后，基于围岩稳定结构的支撑作用，架立4榀12.5a工字钢，每榀间距60cm，分别安装孔口管和支木模，安装完成后浇筑C30混凝土，并实施强度养护，满足养护期7—14天后，混凝土的强度达到标准，用管棚钻机在混凝土上钻孔、清孔、除渣，保证孔径及深度质量，然后，人工配合挖机安装超前小导管，管棚钢管用丝扣连接，再注入水泥浆，并用水泥砂浆紧密填充。接下来，往前推进，重复施工，直至整个隧道贯通。以全断面法为基础的工法还有C、D法，就是把横断面的一部分先挖，类似英文字母C，剩余的部分横断面类似英文字母D，整个断面分两个施工段，掘进支护－掘进－支护的工艺大致相当。

1.2环形开挖预留核心土法

该法就是沿着隧道横断面拱形边缘开挖掘进，做好支护，支护用料、结构、模式，与全断面法大致相当，略有区别，就是内容复杂；拱形周边完全贯通做好支护后，挖掘中心区域的岩土，再做地面砌衬和相关设施的安装，逐渐向纵深推进，直至隧道贯通。

1.3台阶法

该法就是把隧道横断面分成多个挖掘部分，从上到下组织挖掘和支护，施工方式类似台阶式推进，故称为台阶法；也是一部分一部分开挖掘进，做好支护，支护用料、结构、模式，与全断面法大致相当，略有区别，就是内容复杂；一部分做好支护后，挖掘顶部的岩土，依次向下，直至做好地面砌衬和相关设施的安装，逐渐向纵深推进，实现隧道贯通。

1.4双侧壁导坑法、单侧壁导坑法

该法就是把隧道横断面分成两个挖掘部分，双测法是从两侧组织挖掘和支护，单侧法是从一侧组织挖掘和支护，施工方式类似一边开工和两边同时开工的方式推进，故而得名；也是一部分一部分开挖掘进，做好支护，支护用料、结构、模式，与全断面法大致相当，略有区别，就是内容复杂；一部分做好支护后，挖掘岩土，直至做好地面砌衬和相关设施的安装，逐渐向纵深推进，实现隧道贯通。

1.5中隔壁法及交叉中隔壁法

该二法就是把隧道横断面分成多个挖掘部分，以间隔为界限组织挖掘和支护，各部分完成后，拆除间隔，做好支护；也是一部分一部分开挖掘进，支护用料、结构、模式，与全断面法大致相当，略有区别，就是内容复杂；一部分做好支护后，依次向纵深推进，直至做好地面砌衬和相关设施的安装，实现隧道贯通。

2浅埋暗挖技术在市政工程隧道施工中的应用策略

2.1优化施工环境，减少安全风险

市政隧道工程动辄长达几千米、几十千米，途经的地段、地质条件变化多端，非常复杂，可能穿越河道，暗埋的古老沟、港、坑、浜，城市主干道，管线密集区等，不同程度增加浅埋暗挖技术在市政工程隧道施工中的应用的安全风险。如投资16亿元，总长4.5千米的济南黄河隧道，穿越黄河连接济泺路和309国道，北起黄河二道防洪堤外，濒临鹊山水库，顺309国道往南经梅花山村和黄河森林公园，垂直穿过黄河南北大堤、二环北路和环城高速公路，与济泺路接壤；可见市政隧道地质状况的复杂性、多样性和施工安全风险性，要求施工过程必须从施工环境的优化做起，减少和控制施工的安全风险，确保工程顺利安全。首先，组织力量，引进新近技术设备，从不同角度的安全隐患勘测做起，多方面对施工区域的地质围岩结构的稳定性进行勘察、分析，为工程施工设计，提供详实、细致的一手资料。其次，结合浅埋暗挖技术应用的实际，借鉴成功的经验，基于工程理论，注重创新，确保工程施工的安全风险能够有效控制。

2.2把控施工进度，保证施工质量

市政隧道工程规模大，建设周期长，地层围岩结构多样，对于不同的地段，还要有针对性地选择适合的浅埋暗挖技术，在施工有力地段，土质围岩结构稳定，可采用全断面法，处于砂卵地质层和夹砂层、黏土层不利地段的施工，需要采取台阶法、中隔法、双侧壁导坑法等组织施工，以保障围岩结构的稳定性。因此，要根据工程选址的实际问题，多措并施，加强支护手段，缩短单位时间内的掘进距离，把控施工进度，保证施工质量。一是开展施工危险风险及难点分析。根据实地勘测信息和施工设计规划图纸，把各工程段的地质结构危险风险及复杂问题、控制难点在施工准备的技术交底中进行说明，做到心中有数，做好应急预案，完善施工方案，必要情况下，变更设计，不能急于赶超工程进度，发生事故。二是选择合适的工艺。如杭州市秋石快速路半山隧道工程Ⅰ标段、Ⅱ标段、Ⅲ标段的施工中，均采用浅埋暗挖技术，由于各工程标段的地质围岩结构及稳定性不同，施工中结合设计图纸，开展工艺分析，结合实地情况，变更设计，分别应用双侧壁导坑法、交叉中隔壁法、台阶法完成了隧道掘进贯通。

2.3强化监测测量，预防问题发生

市政隧道在施工过程中，尽管全程地质地层围岩结构及稳定性经过反复勘测，毕竟局部地层存在古老土层结构变化的情况，深埋地下的半填层、塘、浜、沟、谷、淤泥层等，都会造成隧道掘进中的局部坍塌，因此，浅埋暗挖技术的顺利实施，还要施工过程的实时监测测量予以保证。

3结束语

浅埋暗挖技术在市政工程隧道施工中的应用也算老生常谈了，毕竟城市地质情况复杂，工程施工中技术的应用具有多样性，因此，需要经常性地分析研究，才能务求实效。

参考文献：

[1]邢振明.市政隧道施工浅埋暗挖技术的应用[J].绿色环保建材,2021(06):108-109.

[2]杨智猛.市政隧道施工浅埋暗挖技术的应用[J].科技创新与应用,2021(06):170-172.

[3]刘卿,毛宗东,李龙杰.市政工程隧道施工中浅埋暗挖技术的应用[J].决策探索(中),2018(03):45-46.