浅谈浅埋暗挖法在地铁隧道施工中的运用
摘要 浅埋暗挖法由于造价低、拆迁少、不扰民、应用灵活、无须太多专用设备以及对地面交通和周围环境干扰小等特点，而在城市地铁隧道的施工中得到广泛应用。对此，本文笔者结合多年相关工作经验，首先阐述了浅埋暗挖法的施工原理及应用范围，然后细致分析了地铁隧道施工中浅埋暗挖法的施工工艺技术，以供参考借鉴。
关键词 浅埋暗挖法;地铁隧道;施工工艺
1 浅埋暗挖法施工原理及应用范围
1.1 施工原理
浅埋隧道最显著的特点即为埋深较浅、地层岩性较差，施工中因地层损失可能会导致地面发生沉降及位移等，因此，施工难度大、风险高，对于开挖、支护、衬砌、排水以及注浆等有着更高的要求。浅埋暗挖法是在新奥法基础上通过有效结合工程实际特点、水文地质条件等进行全面改革，通过对围岩采取多种辅助加固措施以进一步加大围岩的承载力，在开挖后及时实施支护并喷射砼封闭成环，与围岩形成一个统一的支护体系，从而有效抑制围岩出现形变。
1.2 应用范围
浅埋暗挖法多用于地层岩性较差的软弱围岩，通常为第四纪软弱地层，常用开挖方法如下图1所示。
通过对比各种开挖方式的适用条件及特点发现，如果仅考虑造价与速度，则施工方式的选择顺序为：①正台阶;②台阶设临时仰拱;③中隔墙法;④双侧壁导洞法;若仅考虑施工作业的安全性，那么正好与上述顺序相反。由此可见，在进行实际施工时，工程造价、速度以及安全性之间相互制约与矛盾。而工法的选择通常会根据工程的实际规模大小、水文地质条件、周边环境、机械设备以及工期要求等，在分析对比后进行综合确定，但必须遵循安全适用、技术可行以及经济合理的原则[1]。
2 浅埋暗挖法在地铁隧道施工中的运用
随着浅埋暗挖法的进一步发展与完善，以及一系列輔助加固措施的开发应用，促使该工法得到了更大范围的应用与推广，下面对该工法的工艺流程进行详细阐述。
2.1 辅助加固措施
在对工程水文地质条件、周边环境等进行综合分析后，对于辅助加固措施的
选择应优先考虑工艺简单或几种加固相结合的方法，从而确保施工的质量与安全。常见的辅助加固措施有：超前小导管（注浆）支护、超前管棚（注浆）支护、临时仰拱或临时支护、注浆加固。
2.2 超前小导管
①超前小导管所选用的钢管管径为2.5～4.0cm，一侧钢管的前端呈圆锥形制作，管体部分开设孔径为φ6～φ8的扩散孔;②根据格栅钢架之间的距离决定小导管的长度，最短长度应至少大于两榀格栅钢架的间距，搭接长度至少为0.5m;③小导管常见的成孔分为吹孔、打孔以及钻孔等方式;④打设小导管时需要穿过格栅钢架腹部，布设时环向沿拱部120°～150°，环向间距≥0.3米，外插角≈10°～25°;⑤根据隧道实际地质条件，选择水泥、改性水玻璃等单浆液或水泥-水玻璃双浆液作为小导管的注浆材料;⑥在进行注浆作业前，注浆参数应通过试注进行确定，通常注浆压力≈0.4～0.6MPa，扩散半径≥0.25米。
2.3 管棚
①管棚所用钢管管径通常为φ108～φ600mm，钢管中心间距约为2～3倍管径;②结合工程具体情况及地质条件确定管棚长度，管棚长度应大于10m，搭接长度不应小于3m;③管棚通常以水平液压顶管机或水平导向钻机施做单根或咬合管幕。
2.4 土方开挖
①隧道土方开挖通常有人工开挖与人机结合两种;②开挖方式主要分为全断面法、台阶法和超前导洞法三种，还包括后期衍生出的各种开挖方式;③进行隧道洞口开挖时，应先做好加固，然后开挖轮廓并加强初期支护;④开挖施工时，避免围岩失稳，确保各阶段支护的稳定性;⑤按照设计的轮廓线进行开挖作业，并确保开挖断面周边轮廓圆顺。开挖断面的中线、高程云与设计相符，各个偏差在允许范围内;⑥一旦出现超挖或塌方，应立即采取回填措施，并做好回填注浆;⑦若地质条件较差时，应及时喷射砼并闭合成环，若开挖过程中需要长时间暂停施工，必须加强封闭支护措施;
2.5 喷射砼
①喷射砼作业前，应对所使用的机械设备等进行调试，确保所有设备正常运作;②所用砼配合比及外加剂的用量应满足设计及施工要求，并做到均匀搅拌，随时使用随时拌和;③喷射砼时应分段、分层、分片紧跟开挖工作面，减少掌子面的暴露时间，从而达到与围岩的紧密结合;④由低向高进行砼喷射，喷射时按照螺旋轨迹匀速、均匀、分层进行，以确保喷射砼表面光滑平整无流淌及干斑等情况;⑤喷射砼分层厚度严格按照设计要求，喷射砼应密实、平整，坚决杜绝出现空鼓、脱落、漏喷、露筋等现象。
2.6 格栅钢架
①施工所用格栅钢架的强度、刚度、尺寸等参数，必须满足设计要求;②加工完首榀格栅钢架后应试拼，符合要求后方可大批量生产。并确保周边误差≤3cm，平面翘曲<2cm;③确保格栅钢架安装的准确性、稳定性及对称性，各允许偏差值：横向=±2cm，纵向=±3cm，高程=±1.5cm，垂直度为5‰;④格栅钢架环向采用角钢对拼螺栓或帮条焊接进行连接，纵向采用钢筋搭接进行连接;⑤制作钢筋网所用钢筋为φ6～φ10，钢筋网格间距≈10～15cm，网片搭接长度≥10cm，并进行稳固连接。
2.7 初期支护背后注浆
①初支背后注浆的主要目的是将初支背后的空隙填充密实，并加固土体，以降低洞顶产生的沉降，防止拱部出现形变，对洞顶渗漏水情况进行堵漏处理;②选取管径为φ32的钢管作为注浆钢管，钢管长度为0.8m，拱顶或后打孔预埋，起拱线上方呈环向进行布设;③紧跟开挖面5m的间距进行初支背后注浆，注浆材料为水泥砂浆、普通或超细水泥浆，注浆终压0.5MPa，扩散半径1.4～1.8m，注浆速度≥50L/min;
2.8 防水层
①初支稳定并验收合格后，在无水条件下进行防水层的铺设，如若发现渗漏情况应及时处理;②防水层铺贴时基面应牢固可靠、平整无杂质，基面阴阳角进行圆弧或钝角处理;③沿隧道环向由拱顶向两侧进行防水层的铺贴，防水层铺贴应平顺、牢固，长边与短边的搭接应≥10cm;④施工缝、变形缝以及穿墙管处应严格按照规范做好处理，并按照防水技术规范做好防水处理。
2.9 二次衬砌砼
①选择定型钢模拼装作为二衬砼模板，并根据隧道尺寸选择组合脚手架或钢架台车作为支撑;②拱顶模板应设置砼灌注口，预留沉降量尺寸为1～3cm;③模板支撑应预留足够的净空，确保符合模板与泵管架设及振捣要求;④二衬砼为自密实砼，至少振捣两次以上;⑤泵送砼过程中应时刻注意砼对模板的冲击影响，防止发生胀模及爆管，浇筑应两侧对称进行，并加强外部振捣。
2.10 二次衬砌背后注浆
①二衬强度达到设计强度的75%后进行二衬背后注浆，其目的是为了将二衬与初支间的空隙填充密实，并封堵渗漏水;②二衬砼浇筑时，应在拱部预留注浆孔;③注浆孔的布设通常沿隧道成梅花状，环向间距与纵向间距分别以3m与5m为宜。④注浆材料常采用微膨胀水泥砂浆或自流平水泥浆，注浆压力≤0.2MPa，扩散半径2～3m。
2.11 监控量测
①监控量测主要是对隧道围岩、施工环境、支护结构等的动态变化情况进行量测;②监控量测项目的确定需要结合工程水文地质情况、结构形式、施工工艺及施工环境等因素，在能够满足作业要求的前提下做到少而精;③监控量测必须计划执行，禁止私自更改或停止监测;④确保所得数据的准确性、真实性及可靠性，并及时反馈;⑤监控量测主要分为A类（地表沉降、初支拱顶沉降及净空收敛等）以及B类（围岩压力、初支应力、衬砌应力以及水平位移等）[2]。
3 结束语
由于浅埋暗挖施工地质环境较为复杂，不可预见因素较多，技术要求更高。因此，需要我们不断总结施工经验，从而全面提高浅埋暗挖隧道的施工质量。
参考文献
[1] 桂国文，周丁丁.浅埋暗挖法在隧道施工中的应用[J].交通世界，
2017，（9）：88-，91.
[2] 王龙生.浅埋暗挖法在隧道施工中的应用[J].建筑技术开发，2018，
45（4）：46-47.
