王飞
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摘要：本文主要针对于浅埋暗挖法隧道施工技术及其地面沉降控制进行了研究，希望通过对文章的探讨，能够为相关方面的研究提供理论性的参考。
关键词：浅埋暗挖法；隧道施工技术；地面沉降控制
当前对于地铁施工要求极高，对地面需要进行沉降处理，而浅埋暗挖施工技术应时而生，不但可以用于地铁建设中，还可以不影响城市内部的正常交通，它具有无污染、无噪声的特点，除此之外，它可以使地表沉降的目标达到最小，以此来有效完成地铁建设工程。
1.概述
修建浅埋地段隧道有时因周围环境等要求须采用暗挖法施工，称为浅埋暗挖法。浅埋暗挖法是参考新奥法的基本原理，开挖中采用多种辅助施工措施加固围岩，充分利用围岩的自承能力，开挖后即时支护，封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合支护体系。
2.浅埋暗挖法施工基本原则：
(1)隧道施工前和施工中必须做好水文、地质勘查工作。(2)务必遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”18字方针。(3)隧道洞身开挖一般采取环形开挖留核心土方法。(4)隧道开挖应在无水条件下作业。如有地下水，应选择人工降水或堵水措施，提供无水作业条件。(5)隧道开挖和衬砌施做过程中通过必要的辅助加固措施来稳定洞体，确保施工安全。(6)隧道支护常规采用复合式衬砌，同时在衬砌中间加设防水层。(7)施工全过程均需进行监控量测。
3.浅埋暗挖法施工技术要点
(1)辅助施工方法
浅埋暗挖法中的辅助施工方法是针对不良地层而提出的，根据实际的工程条件选择的辅助工法的正确与否对工程的成败和造价的高低有着重要的影响。辅助工法的选法、工程地质条件等情况要综合考虑，优先考虑较简单的方法或同时采用几种综合辅助施工方法来加固地层，以确保施工安全和工程的质量。
(2)开挖方法
浅埋暗挖法施工隧道工程时，应根据工程特点、围岩情况、环境要求以及施工单位的自身条件等，选择适宜的开挖方法及掘进方式，必要时，应通过试验段进行验证。施工中常用的开挖方法是台阶法以及适用于特殊条件的各类型分部开挖方法。一般山岭隧道可采用正台阶法施工；城市及附近地区的一般隧道可采用上台阶分部开挖法或短台阶法施工；大断面的城市或山岭隧道可采用中隔墙台阶法、单侧壁导坑法或双侧壁导坑法施工；城市地铁车站、地下停车场等多跨隧道多采用柱洞法、侧洞法或中洞法施工。浅埋隧道断面较大时不宜采用全断面开挖。施工中应尽量减少对围岩的扰动；优先采用掘进机或人工开挖。采用爆破开挖时，应采用短进尺、弱爆破，必要时要对爆破振动进行监控，爆破进尺一般不宜超过1．0111。
(3)支护方式
浅埋暗挖法施工时，其支护时间要尽可能提前，支护的刚度也应适当加大，以便控制地中及地表的变形沉陷。除必须选用适当的开挖方法、支护方式及施工工艺外，还经常采用对前方围岩条件进行改良及超前支护等，以作为控制地层沉降变形的基本措施。浅埋暗挖法施工的隧道多采用复合式衬砌。支护设计时可分为三种情况：初期支护承受全部荷载，二次支护(内层衬砌)仅作为安全储备。初期支护与二次支护共同承担荷载，初期支护仅作为施工期间的临时支护，二次支护作为主要承载结构。设计时应将结构设计、施工方法及支护方式、辅助施工方法等进行综合研究，并经试验段进行验证。在施工过程中根据量测数据不断进行改善。
一般地质条件下，初期支护类型由喷、锚、钢架或格构架四种方式而组成不同的结构型式。对于浅埋软弱地层，锚杆的作用明显降低，其顶部锚杆由于作用不大而常被取消，应采用刚度较大的初期支护，可采用喷射钢纤维混凝土代替网喷混凝土以加快支护速度及提高支护质量。
4.浅埋暗挖法隧道施工地面沉降控制措施
(1)改善土体特陡
通过对隧道开挖周边外土体进行局部加固处理，一方面可以促进隧道开挖后自然拱的形成，另一方面可以改进土体的特性，促使其往好的方面转化。深层注浆和超前注浆既可以加固土体，也可以改善土体的性质。可以根据土体的性质压注纯水泥浆或双液浆，必要时也可以压注化学浆液，还可以采取其它的改善特性的措施。
(2)开挖控制
控制开挖产生祝降的方法包括隧道自身措施及地层处理技术。隧道自身措施包括在隧道施工过程中，所有在隧道内采取的用来减小地层沉降的措施。地层处理措施包括所有通过提高或改变地层响应，而减小或改变隧道施工产生的地层运动的方法。
(3)适度排放地下水
地下水的排放无疑会使上覆地层尤其是隧道工作面附近
地层的强度增加，刚度变大。但对于砂层、砾砂等特殊地层，过度抽排地下水，会使上覆多孔介质土层超固结，从而引起地表大范围沉降。因此，在保证工作面稳定正常开挖的条件下，应尽量减少或限制地下水的抽排。可根据情况采取止水帷幕或旋喷桩等阻断地下渗水通道，地表或洞内注浆措施封堵部分地下水。采取地表或洞内降排水时，应尽量缩短抽排时间。在掌子面开挖过后及时采取开挖周边和掌子面注浆、喷硅等措施稳定工作面，然后及时停止排水。应根据具体地层条件，及时调整小导管、格栅支护参数以及注浆参数，确保注浆效果。
(4)根据地层条件选择施工方法
为有效控制地表沉降，对台阶法应预留成型的核心土，
台阶长度应根据地层条件确定。地层愈软，台阶长度愈长，但具体长度要根据现场实际情况分析研究确定。为使开挖各分部及早闭合，上台阶一般应增设临时仰拱，在特殊地段处上台阶拱脚处应架设钢支撑喷硷作为托梁。实践表明，采用该方法施工，拱顶及地表下沉明显减缓。
(5)超前小导管注浆控制
超前小导管注浆加固地层技术，是通过沿隧道开挖轮廓
线外纵向向前倾斜钻孔安设注浆管，并注入浆液，达到超前加固围岩和止水的目的，同时小导管还可起到超前管棚预支护作用。
(6)初支背后注浆控制
目前隧道初支背后注浆这项措施现场未充分理解和掌握，仅是简单的注浆，注浆的时间次序、浆液的凝结时间、浆液的结石率以及注浆的压力，控制的不是很好，未达到效果，有待深化。隧道开挖后应及时进行初支背后注浆，填充初支背后的空隙，同时在注浆的过程中控制注浆压力并保持浆液凝固后仍保持一定压力，以便补充因隧道开挖而导致开挖面附近地层应力损失，以使地层能迅速实现应力平衡，缩短地层应力调整时间，即地层位移变形的收敛时间。
(7)及时施作二次衬砌
空隙水调整所产生的附加应力是一个漫长的递增过程。对软弱富水地层，随着渗排水，地表大范围沉降，初期支护刚度与地层刚度的相互作用会愈来愈强。因此对软土隧道，为了确保地层较快恢复稳定，二次衬砌应及时施作。从深圳地铁隧道的施工实践表明，二衬施作后地层变形趋于稳定。
(8)提高施工效率
施工效率提高，意味着各工序施工时间的缩短，地层应力盼释放就能得到有效控制，地层内部的变位调整也将减小。
结语
浅埋暗挖法以其特有的优势在城市地下空间建设尤其是在地铁建设中占有重要的地位。该法在保证地面交通不中断、管线正常使用的前提下，同时也避免了以往工法对环境污染大的现象发生，在城市地下工程中得到了极为广阔的应用；但也存在缺点i如施工速度慢，喷射混凝土粉尘较多，劳动强度大，机械化程度不高，施工工艺受施工队伍的技术水平限制以及高水位地层结构防水比较困难等。因此，在今后的浅埋暗挖法修建过程中，应该积极探索研究新的辅助工法和施工工艺，同时也应拓宽应用范围，提高施工的机械化程度，研究在富水地层中的结构防水问题等，以使浅埋暗挖法得到不断的发展和应用。
参考文献
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