张延鑫
中铁七局集团第五工程有限公司， 广东 广州 510000
摘要：明挖法施工在施工工序上比较简单，而且施工工期较短，投资较为经济，在施工也能够保障安全，因此在城市隧道工程中得到了广泛的应用。
关键词：明挖隧道；安全风险；控制措施
1明挖隧道法的施工工序以及特点研究
在进行明挖隧道法的施工时，首先要进行基坑的土方开挖工作，在基坑土方开挖完毕之后，还要进行一定的支护工程。对于明挖隧道法的基坑开挖，我们主要按照从上到下的顺序进行，可以进行分层以及分段开发的模式。主要进行支撑的架设以及维护桩基的施工，这些施工都要与深基坑的土方开挖进行紧密配合，在土方进行开挖到设计的标高以后，我们需要及时架设钢支撑，这样可以有效减少没有支撑的基坑暴露时间。如果现场基坑开挖的深度大于设计深度0.3米时，施工单位必须要及时通知设计单位重新进行调整。
1.1明挖隧道法的施工特点
在隧道的明挖法施工中，我们有两个主要的关键程序，主要是基坑的开挖与支护必须要确保整个支护工程的安全，这才是保证深基坑施工的重要基础。在基坑开挖的过程中，需要确保不发生失稳或者是围护结构的变形，因为这些隐患都会导致基坑的坍塌，对于施工作业人员的生命以及周围群众的生命财产安全造成重大威胁。
1.2明挖隧道法的施工选择
由于明挖隧道法在工程上支护工程量较大、施工的工序比较多、施工的工期要求较短，因此需要比较多的人力以及机械设备，必须要保障进行施工时的后勤，这样才是能够保障基坑开挖成功的关键所在。在进行施工之前必须严密部署，有计划的进行施工。我们首先需要对于控制性的工程进行测量放线，地下的管道需要表示明确，这样才能够基坑开挖时对于施工具有指导作用。在放线完毕之后，推土机进场进行清理。
2明挖隧道风险识别
2.1基坑渗漏水、涌水、涌砂、桩间流沙
部分段落地下水位位于明挖基坑坑底以上，基坑地层以粉质黏土、粉土、细砂为主，地层含水量不均匀，基坑易产生渗漏水。部分段落基坑侧壁存在粉砂地层，地层自稳性差，基坑开挖过程桩间砂层出现流沙现象，影响基坑正常开挖施工，危及基坑稳定性。渗漏水严重时，基坑易发生涌水等风险事故，会导致基坑失稳坍塌。
2.2基底软化及隆起
由于降水不到位或坑内排水不及时，水汇集到基底会造成基底软化，使基坑产生变形，影响基坑安全，降低了基底承载能力，易导致隧道结构施工完成后沉降过大。由于基坑开挖及坑外土体的重力作用，基底土层较软，易发生基底隆起的风险，威胁基坑及附近建筑物的安全。
2.3支撑失稳或脱落
在基坑施工过程中，如支撑架设不及时或架设不牢靠，会造成基坑内支撑失稳或脱落。严重时会产生连锁反应，引起基坑内的支撑脱落，基坑坍塌，造成施工人员伤亡和施工机械受损。
2.4围护结构、基坑变形过大
内支撑施工不及时或内支撑预加应力过小均会造成围护结构水平变形过大。水平变形过大引起基坑周边建（构）筑物变形，增加建构筑物不均匀沉降，严重时导致建筑物开裂，影响基坑稳定性。
2.5深基坑安全
明挖基坑开挖深度较深，基坑深度范围内的土质较软，荷载大，施工时存在基坑失稳风险。
2.6明挖隧道主体结构风险
（1）隧道结构开裂、渗漏水。隧道主体结构施工完成后，进行回填的过程中，未按照要求进行分层回填，导致填土侧与非填土侧地基受力差别较大，产生不均匀沉降，导致隧道衬砌产生裂缝及漏水。在施作防水时未按照要求施工，隧道防水效果差导致衬砌出现渗漏水。混凝土冬季施工时，由于未按照要求采取有效措施，导致衬砌产生裂纹而漏水，在软弱地层区域地基不均匀沉降，导致结构不均匀沉降而开裂漏水。
（2）结构不均匀沉降或上浮。
主体结构施工完成后，未按照要求进行分层回填，导致填土侧与非填土侧地基受荷载差别较大，产生不均匀沉降。由于降水未达到降水深度，地基遇水软化使结构产生不均匀沉降。进行地基处理时，地基未达到设计要求的强度，导致地基及结构不均匀沉降，在地下水位高或隧道顶部土方开挖的情况下，可能发生隧道上浮的风险。
（3）区域沉降风险。隧道部分区域位于沉降漏斗区，近三年平均沉降速率为22~36mm/年，遭受地面沉降地质灾害的危险性大。地面沉降是一种区域性、均匀缓变的地质灾害，不具有突发性，会随时间的积累产生不均匀沉降。
（4）隧道上方规划道路、水渠施工对隧道的影响。隧道上方规划多条道路，在后期施工时会产生施工荷载，在后期正常使用的过程中，增加了隧道上方的超载，不利于隧道主体结构的稳定。
3明挖隧道风险控制措施
3.1基坑渗漏水、涌水、涌砂、桩间流沙
隧道出口放坡段及打设止水帷幕段基坑采用坑内降水，其余明挖段采用坑外降水措施，沿隧道基坑设置两排降水井，基坑开挖前进行坑外降水施工，确保基坑内没有明水作业；地下水位低于基底，可根据情况设置地下水位观测井，及时掌握地下水位变化情况，再进行信息化施工。根据地下水位情况，对地下水采取合理的处理措施，任何一层土方开挖前，应先检查观测井水位是否控制在设计要求安全水位以下，不可盲目开挖，避免出现透水、突涌事故。沿线基坑侧壁存在粉砂地层，地层自稳性差，为防止基坑开挖过程桩间砂层出现流沙现象，确保基坑施工安全，对该地层的基坑侧壁采用小导管注浆加固，基坑放坡坡顶、坡底两侧设置侧沟，防止明水流入基坑内。
3.2基底软化及隆起
开挖前基坑提前降水对地层进行预加固，基坑开挖过程中，采取分层、分部开挖基坑，及时架设支撑；基坑底部开挖时预留0.5m，待上部工程施工完成后，采用人工开挖方式对预留部分进行处理，减少基坑底部隆起、基坑变形。隧道开挖至基底后，坑内不应有明水，开挖至指定高程后应尽快施工仰拱底垫层及仰拱。
3.3支撑失稳或脱落
钢支撑应设置防坠落装置，加强支撑施工质量监督，对施工完成后内支撑预加轴力进行监控量测。及时加强对基坑围护结构的监测，若发现存在较大突变，应立即核查相应位置支撑是否松动或脱落，及时调整架设支撑，做好应急处理措施及应急预案。设立监测体系，建立信息反馈系统，支撑体系的稳定性、地表沉降、边坡稳定、水位变化等应安排专人监测，并做好观测记录，及时对数据进行分析，根据监测情况，采取相应的技术措施。
3.4基坑变形过大
根据周边环境合理确定基坑安全等级及变形控制标准，明挖放坡段安全等级为三级，支护结构重要性系数为0.9，其余段围护结构安全等级均为一级，支护结构的重要性系数为1.1。
基坑深度≤20m，基坑周围无重要保护建筑物的基坑变形控制等级为二级，地面最大沉降量≤0.2%H，且≤35mm，围护结构最大水平位移≤0.3%H，且≤30mm。
基坑深度>20m或局部临近高速公路段、永定河大堤段、村庄段、重要管线等基坑变形控制保护等级为一级，围护结构最大水平位移≤0.14％H，且≤25mm，地面最大沉降量≤0.15％H，且≤30mm（H为基坑深度）。
明挖段基坑施工过程中，严格按照“先支撑、后开挖”原则，按照设计进行施工，及时架设支撑，确保支撑架设精度和质量，支撑预应力不宜施加过大。加强施工过程的监控监测，制定切实可行的应急预案。
3.5深基坑安全
基坑深度较大，维护结构采用长6m宽0.8m地连墙+钢支撑形式，第一道支撑采用钢筋混凝土支撑，第二、三道采用Φ609钢支撑；对底层变化较大位置，加强第四道钢支撑。放坡开挖最大高度为10.799m，放坡土体采用彭混凝土+钢筋网+土钉防护，放坡率1:1.25，放坡平台采用钢筋混凝土硬化处理，以确保基坑安全稳定。
结束语：
最重要的是,明挖隧道应注意安全风险的管理,安全风险管理系统应用于实际工作,在隧道施工前的风险识别,根据具体问题隧道风险控制措施和管理措施,提高明挖隧道施工安全,稳定，保证了明基坑法施工的质量和水平。
参考文献：
[1]费玉清.轨道交通明挖隧道工程设计[J].山西建筑，2011.
[2]杨晓杰.隧道明挖法稳定性研究[J].地下空间与工程学报，2010.