浅埋暗挖法隧道施工技术及其地面沉降控制的研究

摘 要：浅埋暗挖法在地铁隧道施工中有广泛应用，应加大对该施工技术和沉降控制的研究，从而取得理想的隧道施工效果。本文主要围绕浅埋暗挖隧道施工技术分析、浅埋暗挖隧道施工中的地面沉降控制措施等方面展开讨论，从开挖方法、隧道支护和辅助施工等角度出发，具体分析浅埋暗挖施工操作，并在此基础上，提出相应的地面沉降防范措施，以便满足隧道施工顺利开展的现实要求。

关键词：地面沉降；隧道施工；浅埋暗挖法

前言：

相较于传统隧道施工工艺来讲，浅埋暗挖施工法具有操作性强、成本较低等优势，使其已经成为隧道施工中的关键技术之一，在这一技术运用下，有利于保障隧道施工安全性。为了充分发挥浅埋暗挖施工技术在隧道施工中的应用价值，有必要进行该技术操作实践的分析，保证该技术在施工中的有效实施，同时要严格控制沉降现象，在改变土质结构等控制措施有效落实的条件下，可达到预期施工目标。

一、浅埋暗挖隧道施工技术分析

（一）开挖方法

实际开始浅埋暗挖隧道施工前，要认真勘察施工现场环境，根据现场条件确定施工方案。尤其在特殊工程施工前，还应进行实验开挖，以便确保施工可靠性。目前隧道施工中常见的开挖方法为台阶式施工法，可满足一些特殊工程的开挖要求，例如，进行山区隧道施工时，可采取正台阶开挖方式，对于人口较密集的区域来讲，要优先选择短台阶开挖方法，而地铁隧道或者地下停车场等特殊工程一般选用侧洞法、中洞法等施工方法。结合隧道工程施工特点和施工要求来选择开挖方式，是保证施工质量的根本前提。

（二）隧道支护

在完成隧道开挖后，要及时进行隧道支护，以便保证隧道结构稳定。从浅埋暗挖施工特点来看，通常选择复合衬砌支护方法，以隧道开挖结构可靠性保护为主要支护目的，通过合理选用支护方法，为后续施工操作的顺利开展提供保障[1]。支护设计包括以下几种：一是对隧道开挖结构进行临时支护，主要利用二次支护加大对隧道的保护，能达到较好的保护效果；二是由初期支护承受所有负载，而二次支护主要起到安全保障作用；三是由初期支护及二次支护共同组成支护结构，之后要根据隧道工程实施情况选用支护方法，为了保证支护方法的适用性，要对其进行优化调整。隧道施工中，设置双层导管并向其中注射水泥浆，用来挤压隧道内部土体，旨在提高隧道结构稳定性和防渗能力。

（三）辅助施工

在辅助施工阶段，要保证施工方法的选用符合隧道开挖特点，进而加大施工安全。常见的辅助施工方式包括以下几种：一是深孔注浆稳固地层；二是超前锚杆或者小导管支护；三是降低隧道内地下水位；四是浇筑混凝土密封开挖工作面。其中较为常用的施工技术为注浆加固和超前導管支护方法。通过辅助施工技术的应用，可进一步保证施工进度和质量，是浅埋暗挖法在隧道工程中取得较好应用的关键。

二、浅埋暗挖隧道施工中的地面沉降控制措施

（一）及时排放地下水

在对深埋暗挖隧道施工地面沉降问题影响因素进行分析时，可发现排放地下水会对土层的刚度和强度产生影响，合理排放地下水能加大对沉降现象的控制。而排放地下水过多时，可能会导致土层出现超固结现象，这种情况下容易造成大面积的沉降情况，对隧道施工安全性带来严重危害。因此，应在保证开挖操作正常执行和开挖工作面稳固的前提下，进行地下水排放方式的设计[2]。例如，当前大多数施工单位，为了达到排放地下水合理性的目的，会采用一些措施来阻断地下渗水通道，从而控制地下水的排放。还要尽可能减少地下水在开挖洞内的流通时间，保证隧道结构稳固。当掌子面完成开挖后，需要及时开挖相应的注浆工作面和稳定工作面，为支护工作的开展奠定基础，并且要及时停止排水。另外，实施掌子面注浆操作时，要求根据地质特点来调整支护方式和注浆参数，为后续的注浆施工做准备，确保注浆施工质量。

（二）改变土质结构

当出现地面沉降现象时，会对浅埋暗挖隧道施工质量产生不利影响，因此，需要加大对沉降控制手段的研究，避免围岩结构受到地面沉降影响。改变土质结构是解决地面沉降问题的有效措施，利用深层注浆以及超前注浆等方式，在土层中注入泥浆，从而提高土体强度，能一定程度提高土体防渗能力，即是在优化土质结构的条件下，进行土层加固处理，是提高围岩结构稳定性的重要措施。在隧道开挖施工结束后，需要进行地层结构的检查，找出其中容易出现沉降现象的部位，将这些部位作为加固关键区域，进而保证土层整体稳定性较好。

（三）加强初期支护

在针对浅埋暗挖隧道施工过程中的地面沉降现象采取处理措施时，要加强初期支护，以便在支护结构保护下，避免土层受到地下积水或者渗水等因素的影响。初期支护结束后处于一个逐渐变化的过程。为了强化支护效果，隧道施工中通常采取减少导管间距、增加导管直径等方法，能保证初期支护在保护土层结构稳定和防止地面沉降方面起到较好作用。为了提高土层结构强度，还会选用钢格栅来提高结构强度。这时可通过加大主筋直径、增大锚杆长度、提高格栅密度和增加混凝土浇筑厚度等措施的实行，强化支护效果，避免出现地面沉降问题。具体来说，地面沉降问题的有效防范是保证隧道施工顺利开展的的关键，要根据工程情况合理选择沉降控制措施。

结论：

综上所述，随着城市建设进程的加快，城市地铁隧道工程明显增加，使得浅埋暗挖施工工艺在隧道建设中作用更加凸显，能为最终施工质量提供技术保障。本文对这一技术进行了具体分析，按照相应的施工流程进行隧道施工，能充分发挥浅埋暗挖隧道施工技术应用优势。并且本文加大了对开挖过程中的地面沉降控制措施的分析，结合建筑施工实际情况，提出加强初期支护、及时排放地下水等对策。

参考文献

[1]李韬.浅埋暗挖法隧道施工技术及地面沉降控制措施[J].居舍，2018（03）：50.

[2]杨敏.浅埋暗挖法隧道施工技术及地面沉降控制措施探讨[J].江西建材，2017（23）：177+180.

作者简介

李起生（1969-）男，辽宁新民人，研究方向：土木工程。

（作者单位：辽宁驰通工程管理有限公司）