隧道工程浅埋暗挖法施工要点探究

隧道工程浅埋暗挖法施工要点探究

【摘 要】本文概述了有关浅埋隧道工程基本概念以及潜埋暗挖等施工方法的基本原理和施工原则，并对于浅埋暗挖方法中的全断面、台阶法、双CD法、CRD法、单侧壁导坑开挖法、双侧壁导坑法的要点和优缺点进行了介绍。

【关键词】隧道工程；潜埋暗挖法；施工要点

前言

随着经济的发展，车辆逐渐增加，交通运输需求加剧，因此对于各地交通的要求也日益增加。现今的土地资源十分紧张宝贵，是以在有限的交通地带，尽可能的拓宽交通路线成了当今的热点问题之一，相应的，各种地下工程的交通建设逐步展现其不可忽视的重要性。目前出现的浅埋地下工程的施工方法主要有浅埋暗挖法、盾构法、盖挖法。浅埋暗挖法相较于其他两法有着交通影响小、造价低、开工快等特点，所以在浅埋隧道工程中非常试用。本文将着重研究浅埋暗挖法相关施工原理和原则及浅埋暗挖法中的几种重要方法的施工要点。

1 浅埋隧道工程简介

浅埋隧道是浅埋地下工程的其中一种，分为浅埋的铁路隧道和浅埋的城市地铁两种。其中浅埋铁路隧道的要求为小于：III级围岩五到七米，IV级围岩十米到十四米，V级围岩为十八米到二十五米，VI级围岩为三十五米到四十米。浅埋隧道最大的施工特点是埋深较浅，因此在施工中常常会由于地层损失而引起地表的显著移动，这对于环境的干扰与影响较大。所以在开挖、支护、排水等关键施工步骤中会要求更高一些。

2 浅埋暗挖法原理介绍

“浅埋暗挖法”是在1987年的北京科委和铁道部科技共同组织的鉴定会上根据浅埋暗挖技术的评定而确定的名称，适合于软弱地层的地下工程施工设计。浅埋暗挖法经过这二十多年的发展，已经成为一套完整成熟的国家级隧道工程施工方法，并逐步形成“管超前，严注浆，短进尺，强支护，早封闭，勤量测”的十八字规范。浅埋暗挖法引用了新奥法的原理，包含以下四点：

（1）用复合衬砌的方式，在工程初期使用支护来担负基本的荷载，二衬是安全储备，二衬与初支共同担负特殊荷载的分配方式。

（2）和多种辅助巧妙结合使用，以起到改进牢固围岩、加强部分围岩自承能力的作用。

（3）因地制宜的选择不同开挖方式，并及时支护，使其封闭成环，并和围岩一起构成联合支护体系。

（4）将信息化设计与施工技术引入，以便合理化设计方案。

3 隧道工程浅埋暗挖法的施工要点

（1）应对不同的地面建筑物、地层、器械配置等隧道施工条件，综合选定对于地表层干扰较小、施工迅速、经济型的开挖方式。如果遇到断面过大以及地层土质较差的状况，可灵活弹性的选择合适的辅助和分步正台阶开挖法；如果出现断面较小，地层土质良好的情况，可以选择全断面的方法。

（2）出现隧道地层差，开挖面无法自稳的状况时候，应合理利用辅助方法并优先选择大断面开挖法。

（3）配套设备十分关键，应综合考虑到不同隧道地层环境及不同断面情况下的开挖、通风、二衬等基础步骤需用机具的要求，设备费用一般不要低于工程造价的百分之十。

（4）在隧道工程施工中的做好现场监控量测并及时反馈信息是十分必要的，所以需要加大重视力度。

（5）严格遵守十八字施工规范，工程步骤安排要表现出即时的特性。

（6）加大对员工基本素质的培训，以提高人力方面的施工效率，进而促进整个隧道工程的顺利进行。

（7）随时注意隧道通风问题，维护好工程施工与人员、环境之间的关系。

（8）利用网络信息技术，对隧道施工过程的进度、安全、质量、环境等因素进行管理，把握好工程时间安排和人员调整等问题。

4 浅埋暗挖法的几种开挖法研究

4.1 全断面开挖法

全断面开挖是浅埋暗挖中的相对简单的一种方法，即：用移动式钻孔车进行一次全断面钻孔且装药连线，接着将钻孔车停置于五十米开外的安全位置，一次引爆待开挖面后，再将钻孔机就为进行钻爆循环作业，同步构建初期支护、防水隔离层、二次模筑衬砌。全断面施工流程特点是：初喷结束后增加复喷以稳定地层、提高施工效率，需提前铺底混凝土且不能之后两百米以保障安全与质量。

全断面开挖主要用于I级到II级的围岩，但是当隧道为IV级而断面恰在五十米以下时，为了降低对于地层的干扰，使用局部注浆等辅助方式以后可以用全断面开挖法继续作业。全断面开挖法可以使用大型的配套设备，因此有较大的作业范围，并且工序较少，施工速度较快，便于管理。可是由于开挖的断面比较大，

所以围岩的稳定性较低。在循环作业的时候工作量比较大，并且爆破震动较大，因此需要精心设计钻爆步骤。

4.2 台阶开挖法

台阶开挖法就是将断面划分为上下断面或者几个断面，然后分步进行开挖。这种方法在浅埋深挖中应用最广，根据土层状况和施工设备状况，可以将台阶法分类为正台阶法、中隔墙台阶法等。正台阶法可以及早的进行支护闭合以防范结构形状改变引起的地面沉降，一般可以根据土层状况来选择是上下两断面开挖还是多部分开挖，当围岩比较软弱并且是第四级别地层的时候只能采用正台阶法。台阶法具有灵活、实用性强、适用面广、作业空间大、施工速度较快的优点，不足之处便是由于工程分为上下部或者多部分而造成相互干扰以及稳定性方面的状况。

4.3 中隔墙开挖法和交叉中隔墙开挖

中隔墙法又称CD法，可用于地层比较差及不是很稳定的围岩并且对其地面沉降要求较高的状况。当CD法不能满足施工的要求时，在中隔墙法的基础之上再加上临时的仰拱，便成为了交叉中隔墙方法，也称CRD法。相较于CD法，CRD法将原来的中隔墙的一侧中壁开挖变成了两侧交叉分别开挖，这样步步封闭为环状，将大的断面转化为小的断面并局部逐渐封闭，可以更好的从早期控制地面沉降，另外各步步骤之间循序渐进，也使得隧道施工体系完整稳定。但是CRD法施工较为复杂，隔墙比较难拆除，且施工成本高、进展慢。一般情况下，只用于第四级别的地层且地面沉降要求高的状况。

4.4 单侧壁导坑开挖法

单侧壁导坑是将大的跨面变为小的跨面来进行施工的，一般适用于无法使用台阶法的地层差、断面大的开挖隧道状况。大的跨断面规格一般不低于十米，导坑跨度一般为三到四米，开挖时的单侧壁导坑一般在两倍洞直径的超前距离，施工过程中，常常会与超前导管注浆等辅助方法配合使用以稳定作业空间。

4.5 双侧壁导坑开挖法

双侧壁导坑开挖法又称眼睛工法，同单侧壁导坑开挖法一样，是一种把大的跨度转变为小的跨度的浅埋暗挖法，这种方法主要适用于地层比较差并且断面大、单侧壁导坑无法满足要求的三线以上浅埋铁路及地铁的隧道。虽然其在大断面开挖中具有明显优势，但是由于其工序复杂、导坑支护拆除困难、成本高、进度慢、下沉值不易控制等不足，目前这种方法使用较少。这种方法介于CD和CRD方法之间，一般对于地面沉降要求过高的土质较差的城区隧道，优先选用CRD法；如果是从进度和经济的方面考虑，优先选择CD法；而眼睛工法是折中方法。

5 结束语

本文介绍了浅埋隧道工程基本概念以及各种潜埋暗挖方法如全断面、台阶法、双CD法、CRD法、单侧壁导坑开挖法、双侧壁导坑法的施工要点和优缺点比较。希望对于浅埋隧道施工有一定的参考意义。

参考文献：

[1]于少辉.浅议地铁“浅埋暗挖法”施工安全巡视工作要点[J].地下交通工程和工程安全，2011.

[2]周文.浅谈地铁车站出入口的浅埋暗挖法施工[J].应用技术，2012（12）.