浅埋暗挖技术在市政工程隧道施工中的应用

发表时间:2021/3/11   来源:《建筑实践》2020年第35期   作者:朱海兰、陈小福
[导读] 浅埋暗挖工艺为目前隧道项目中普遍使用的一种技术
        朱海兰、陈小福   
        61032619850228****、62050319811025****
        摘要:浅埋暗挖工艺为目前隧道项目中普遍使用的一种技术,与传统挖掘技术相比,该工艺支护结构布置简单、初期承载力强、能够在不同地形条件中使用。在实际应用中中,为了保证该技术能够发挥出应有效果,施工人员就要注意土方开挖及支护、注浆加固、防水以及变形缝等环节,确保各个施工步骤依照施工方案有序进行,保证隧道项目顺利竣工。
        关键词:浅埋暗挖技;市政工程;隧道施工
        1浅埋暗挖技术概述
        浅埋暗挖技术中的核心理念是通过分析岩层的结构,并根据岩层结构选择恰当的施工方式,当地下结构较为复杂时使用这种施工技术可以避免对地下管线结构造成影响,也能够降低环境的污染情况。随着人们生活水平的不断提高,大多数人不愿意接受地面交通施工,一方面是由于地面交通施工会使得部分居民的生活受到影响,如拆迁、封路等情况。另一方面,在进行混凝喷射时由于会产生大量的粉尘,而这些粉尘会严重破坏生态环境,从而被人们拒绝。因此,利用浅埋暗挖技术可以使施工过程在地下完成,不仅可以降低污染物的排放,也不会严的影响人们的出行和生活。在这种技术下需要运用到支护技术以及衬砌技术,通过增加隧道周围岩层的安全性使得岩层的稳定性得到提高,不仅如此,在进行施工时也要根据岩层的结构选择施工方式,常见的施工方式由交叉中隔离法、台阶法等,每一种施工方式的选择都对应了不同的地质环境。在岩层支护中可以利用注浆的方式加固地表,也可以使用混凝土喷射的形式加固内壁,可以防止因浅埋而造成地表塌陷或岩层土质松动造成坍塌的情况出现。在隧道施工过程中也要注重防水施工的重要性,可以喷涂防水物质来提高隧道的防水效果。在提高隧道的安全性上可以选择钢筋支护的方式,可以进一步的加固岩层,提高隧道的安全性。因此,利用浅埋暗挖技术在市政的隧道施工中,不仅可以摆脱盾构法施工的传统理念,运用这种技术可以在地下1-2米的位置进行施工,是盾构机无法实现的施工过程。
        2市政工程浅埋暗挖技术使用中存在的难点
        2.1 施工的进度难以把握
        针对市政工程中的隧道施工是整个施工项目中最重要的 部分,其施工的难度与施工的进度都会占很大的比重。因此, 需要加强隧道工程的施工管理,针对其中存在的问题进行详 细的分析,不同隧道工程的施工难度是不一样的,一些隧道 工程的施工进度在控制过程中存在很多问题。这是由于这一 原因,不能保证隧道工程的施工进度控制,也是整个工程中 普遍存在的情况。
        2.2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。?
        2.3地下管线渗漏?
由于考虑到上层滞水和稳定性的要求,有必要掌握供水情况,并且要根据实际情况做好布控工作。若风道结构和范围结构整体上相对饱和,一些地层将会出现水囊、空洞等现象。如果降水工作相对滞后,则对风道开挖会产生不利影响,而且施工顺序也会对地层的稳定产生一定影响,这将不可避免地增加了工程风险。

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        2.4 市政工程隧道项目中的混凝土裂缝问题
        对于市政隧道工程的施工主要材料是混凝土材料,对于 混凝土施工质量产生重要影响的就是混凝土施工原材料,其 中主要包含了水、水泥、砂子、石子等,这些原材料的质量 非常重要。其中最关键的就是水泥的质量,其在整个混凝土 材料中起到胶凝的作用,在对水泥型号进行选择的时候需要 结合当前的施工环境特点与空气的湿度,保证建筑结构的稳 定性能。另外,还要根据一定的条件去选择其他的材料。如 果其中的一种材料出现质量问题就会使混凝土的质量得不到 保证,最终导致裂缝问题的出现。
        3浅埋暗挖技术在市政工程隧道施工中的具体应用
        3.1台阶法——上台阶施工?
市政工程施工面临的最大问题就是地下管线分布复杂,功能繁多,因而为了保证地表施工的安全性,就需要施工人员对工程施工结构类型进行完全了解,然后根据施工区域的实际地质条件和地质环境,对周围土体进行摆涂加固。另外,为了避免工程施工出现地面不稳定的情况,必须要对地下管线的分布设计进行合理安排。在采用台阶法的上台阶法进行施工时,可以采用人工风镐挖掘的方法来减少工程施工对围岩的扰动。其具体流程为:先挖掘隧道拱顶,然后留住核心部门调整支护结构,之后将土方运载到下台阶,当工程开挖之后就立即进行支护。?
        3.2 下台阶施工?
实施下台阶施工的过程中,在使用相关机械的同时,还需要配合使用人工作业。在具体的开挖过程中,一般选择实施机械开挖,同时注意控制开挖幅度;在此基础上进行人工开挖,注重对开挖路段进行整理,这种处理有助于建设开挖对相关位置的干扰,提高其整体安全性和稳定性。开挖的同时需要做好相应的支护作业,确保施工整体安全性。
        3.3隔离桩设置
        在风道和建筑物之间的位置上,为了能够将二者隔离开来,应 当通过小导管在此位置上开展注浆工作,将地层的变形量控制在一 定范围内。只有妥善完成监控及测量工作,才可以切实依据信息流 程完成各项工作。在实际施工的过程当中,应当对施工设计图纸当中的要求形成清晰的认识,以便于可以规范化的完成职责范围内的 各项工作,对各个结构的独立性做出保证,以此为基础对隧道的运 行安全性及稳定性做出一定保证。
        3.4 在管棚支护中的应用
        在某隧道的施工中,首次对大跨度单拱单柱双层岛式结构进行了应 用,在应用浅埋暗挖施工技术的过程中,隧道中最小埋深为 5.5m,使用了 单根长度为 146.6m 直径 114mm×5mm 的管棚,管棚在某一地段实现了纵 向的贯通,同类型的管棚共使用了 103 根。这种施工形式在我国还是首 次出现,并且其采用了一次性的施工艺,对多次施工可能存在的不利影 响有很好的规避作用。此次施工所使用的所有管棚在精度表现上都非常 不错,中心偏差基本都在 19mm 以下,在控制沉降和坍塌上起到了非常 不错的作用,并且比较其他隧道施工使用的常规管棚,在实际沉降上减 少了大约 10mm。
        4结语
在市政工程建设作业持续发展的背景下,地铁、管廊等 工程建设项目日益增多,多数工程项目地下建设作业中均需 通过浅埋暗挖的方式开挖作业断面,以进行后续施工作业。 本施工技术实现了浇筑作业与开挖作业同步进行,具有施工 速度快、质量可靠、结构安全等优势,备受工程实践青睐。
参考文献
        [1]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.
        [2]杨智亮.浅埋暗挖技术在市政工程隧道施工中的应用[J].山西建筑,2010,36(05):330-332.
        [3]李宏伟.浅谈市政工程隧道浅埋暗挖施工技术[J].科技创新导报,2009(05):90.
        [4]张晖.浅埋暗挖法在北京市政工程中的应用——宣外大街电力隧道施工技术[J].隧道建设,1999(04):3-5.
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