薛建波
中交隧道工程局有限公司北京盾构工程分公司
摘要:随着城市规模的不断扩大,地铁技术已经成为城市发展中的刚需。但由于地下施工的情况复杂多变,所以在施工的过程当中,需要技术人员针对现场的实际情况来选择最为合适的施工方案。为了解决这个问题,许多施工团队开始将眼光集中在新型的隧道开挖技术当中,而暗挖法精技术就是其中的一种。不过,由于此项技术的出现时间较短,所以大多数的施工单位都很难有效掌握技术核心。因此为了提高施工团队的技术储备,本文总结了暗挖法中的技术特点,希望能给其带来一点启发。
关键词:暗挖技术 地铁联络 通道施工 技术运用
在实际的地铁修建当中,不管是理论还是说实际操作,暗挖法所要求的基本能力都普遍较高,所以也需要相关技术人员积极提升自身素质,以满足具体施工的需要。除此之外,暗挖法所使用的机械工具的操作工具也相对较难。如果没有进行相关的培训,那么施工难度也会变得很高。也是因为这个原因,所以当今的地铁修建成本才居高不下。
一、暗挖法的基本概念
暗挖法一般用于地铁隧道的建设当中,但在具体的施工过程当中还是要结合隧道的具体深度来制定相关的施工方案。一般情况下,如果不是较为特殊的地理环境,大多数都会采用浅埋暗挖法的方式来进行施工。这种挖掘方式最早出现在1984年,经过40余年的技术发展,如今的浅埋暗挖技术已经相对较为成熟,甚至有人已经总结出了暗挖法的具体方针,即严格注浆、加强支护、快速封闭、高频测量等等。在这些成熟经验的加持下,国家的隧道开挖工作也取得了骄人的成绩,甚至跻身于世界前列水平[1]。
二、暗挖法的施工原理
为了保证暗挖施工的基本质量,近年来的暗挖依旧按照新奥法进行处理。首先,人员会将全部负载分为两批进行支护。其中首次支护会支撑起工程的全部基础负载,而二次支护主要承担了其安全储备工作。在功能上,两次支护相辅相成,共同分担着整个工程的荷载压力。工程当中,暗挖法还有效利用了基岩的自身承载能力,并尝试采用超前支护的方式来进行相关的辅助工作,这种设计理念不仅降低了施工成本,还大大提高了工程的稳定度。另外,除了围岩外,暗挖法还有较多的辅助技术,以便于应对不同场景的隧道开挖的工作。
三、暗挖法的应用优势
(一)配套技术多样化
经过40余年的发展,暗挖法已经适用于各种地形的隧道开挖工作。即便是在一些特殊地形中,暗挖法也可以通过其配套的辅助技术来进行相关的隧道开挖工作。尤其是在软弱围岩地层当中,更是能发挥出其他隧道施工方法所不能发挥出的优势。而暗挖法所配套的超前支护、成环封闭的技术能够大大加强隧道挖掘的基础稳定性,从而有效避免塌方、沉降等相关安全事故的出现[2]。
(二)应用成本低廉
虽然说暗挖技术相对复杂,但从成本上来看,其整体估价相对较低。如果设计人员能够充分利用隧道附近的地质环境,那么其成本还能再向下压低一个水平。另外,在施工过程当中,暗挖法用到的专业设备并不多,所以说对于其维护的成本也会大大降低。相比与其他隧道挖掘方式,也能大大降低各种施工前准备的资源消耗。而在另一方面,由于暗挖大部分都是在地下进行,所以也很难影响到地面的正常交通,这也使得政府可以节省下大量的道路管理资源。
(三)信息化普及程度较高
随着计算机网络技术的迅速发展,当今的暗挖技术已经能够实现全局数据监控。如果地区经济较为发达,科学技术储备也相对较足,那么其完全有能力实现全过程控制。另外,由于能够实现全过程的数据控制,所以也能够第一时间对施工当中出现的问题进行针对性处理。
另一方面,全过程控制还可以有效降低工程对地质结构的破坏,从而大大降低地面出现变形、移动等相关问题的概率[3]。全程数据控制带来的另一个优势就是可以大量节省人工费,从而将整个工程的成本再次降低。另外,全过程的数据操作也大大加强了工程的可复制性,这也使得其能够在地区建设当中发挥出自身的优势。即便是出现了技术上的困难,其基本操作也可以通过远程的方式来咨询相关专家,并能够由专家亲自进行数据调整。
(四)保留更多的自然地质
虽然说暗挖法的整体思路是进行地质转换,但经过40年的技术发展,其埋藏深度可以已经可以缩短到0.8米,这也使得起对周围地质环境的影响变得相对较低。在现在的浅层暗挖技术当中,其地下洞室的结构也开始相对稳定,并保留有地下水的基本功能(部分地区需要降低原先地下水位)。另外,这项技术,所创造出的上软下硬的地址特点还能够适应各类复杂环境,并能够广泛应用在现代化的城市建设当中,比如说长安街地下通道、电力管道以及国家纪委停车场等,都采用了此项技术[4]。
四、暗挖技术中的相关应用要点
(一)做好初支的挖掘工作
初支作为工程的主要负载结构,其在整个施工当中发挥了重要的作用。所以在初支挖掘当中,工作人员应该尝试锻炼自己的心态,并保持较强的责任心,严格遵守施工流程来进行相关的导电点测试。要注意的是,技术人员要对全局数据进行把控。若单单只是掌握掌子面的控制点,就很有可能出现超挖或者是欠挖,从而影响初支的结构功能。另外在一些特殊地段的初支开发过程当中,可能需要人工进行开挖工作。所以此时施工人员应该严格遵守开挖计划,以免出现吵挖和欠挖。如果确实需要工具进行辅助挖掘,则需要事先计算好挖掘距离以及挖掘深度,以免出现挖掘事故,从而破坏初支的整体平衡性。
(二)加强钢格栅的连接处处理
一些施工团队往往由于缺乏经验,在连接格栅上的处理上往往达不到国家标准要求,所以使得钢螺栓无法正常安装,从而影响到整体的施工进度。如果想要解决类似的安装问题,就需要对前期的格栅安装进行严格控制,这样可以有效避免整体的轴心偏移。另外,在施工过程当中还要加强对格栅位置的控制,严禁工人私自改变格栅的位置,以免影响到整体的初支效果。
(三)地表水的处理
在隧道开挖过程当中难免受到地区环境影响,比如在地表含水量较高的隧道开挖中,施工人员就要及时对地表水进行相关的检查处理,以免水含量过高从而出现塌陷事故。在这个问题的处理上,施工人员可以尝试通过建设相关的排水设施来降低地表水对工程的影响。比较常用的止水方式是建设防渗透层、防水条与防水板交叉使用、配置软水管、定点引流等等,这些措施的运作原理有较大的区别,所以在使用过程中还是要根据现场的情况进行综合判断。不过,在一般情况下,大多数的施工团队会采用铺设防水板材来进行地表水的处理。此类处理方式的成本较低,也比较容易掌握。在此类处理当中,施工人员要严格遵守铺设的工艺流程,并时刻保证混凝土面的整洁平整,以便于后期防水板的黏贴。在防水板的选择上,施工人员应该提前进行严格测量,在确认好相关数据以后,再进行防水板材的选购。而在粘结过程当中,施工人员要时刻注意防水板材的实际防水效果,尤其是在接缝的处理上,更是要进行相关防水能力的测试。如果防水板材达不到预期的防水要求,那么就要进行进一步的防水层处理,以保证整体的防水效果。
五、结束语
随着城市规模的不断扩大,不仅是隧道挖掘,暗挖法也被用到了各种各样的工程建造当中。所以,相关技术人员应该牢记暗挖法的基础施工原则,以便于保证挖掘工程的顺利进行。相信在未来的工程建造中,其也能发挥出更多的价值。
参考文献:
[1] 李俊杰. 暗挖区间隧道近接既有地铁隧道施工变形影响及控制措施研究[J]. 现代隧道技术,2019,56(4):168-174.
[2] 彭学军,吴 彪,杨文国. 浅谈地铁暗挖大断面隧道二衬三步施工技术[J]. 企业技术开发,2019,38(8):36-39.
[3] 张 毅. 浅埋暗挖地铁隧道全断面帷幕注浆施工技术[J]. 中国高新科技,2019(10):70-72.
[4] 梁晓峰. 浅埋暗挖地铁隧道施工技术与风险探讨[J]. 产业与科技论坛,2019,18(10):78-79.