高俊涛

（中铁十五局集团第五工程有限公司 湖南省长沙市 410000）

浅埋暗挖技术即矿山法，是结合土质具体情况而定的一种合理的隧道施工方法，该技术最早由王梦恕院士首次在军都山隧道—黄土段实施应用[1]。而后中铁十五局集团在广深港地铁施工时也成功采用了此方法，这是属于中国人自己研究的满足中国发展现实状况的隧道修建方法，主要是借鉴新奥法基本原理与理论，根据施工现场具体情况，总结出相对完善的、涉及地铁隧道修建的理论与实践操作方法[2]。浅埋暗挖技术与新奥法间有不少相似点，但二者的差异为浅埋暗挖技术更适宜用到松散土介质围沿条件的开发城市，隧道埋深≥隧道直径，建修时应用偏小的地表沉降，且无噪音污染，不管哪种尺寸及断面形式的隧道洞室均适用[3]。我国地大物博，地铁隧道建设规模与复杂性更是位居世界首列，进一步认识与了解浅埋暗挖技术，使该技术得到推广应用，可使施工质量得到保障。

浅埋暗挖法属于一种在距离地表非常近的地下开展不同类型地下洞室暗挖施工的方法。当明挖法、盾构法均不符合要求的情况下，即可考虑选用浅埋暗挖法。如北京长安街下的地铁修建工程，则展现了浅埋暗挖法的应用优势[4]。浅埋暗挖法除了可作为独立施工方法进行应用（如北京西单地铁站）外，还可和其它施工方法相结合，同时使用（如王府井站、天安门西站等则是综合利用了浅埋暗挖法和盖挖法而建修的）。足以看出，浅埋暗挖法具有较强的兼容性，能与其它施工法协同使用。现今，浅埋暗挖法的整体配套技术在全球的发展水平都处于领先地位。

浅埋暗挖技术的具体施工流程为：①先把钢管打进地层，再注入水泥或化学浆液，实现地层加固。保证开挖面土体稳定为浅埋暗挖法安全开展的前提；②地层加固后，作短进尺开挖。每次开挖进尺的要求也相当高，务必要控制在0.5m以内，开挖后应先初喷5cm厚混凝土，使自承能力提升，且即刻做好封闭，避免围岩风化；初期支护施工的顺序为初喷混凝土→架钢格栅支撑→挂钢筋网→再喷混凝土（20cm）；③施作防水层。开挖面稳定性容易受水患影响，若情况严重甚至有塌方灾害。因而妥善进行地下水处理属于很重要的一环；④做好二次支护。通常情况下，需注入混凝土，若有必要应作钢筋设计。当然，浅埋暗挖法的施工应依靠监控测量所获信息作指导，可使施工安全与质量得到保证。

若要使隧道支护强度得到提升，符合浅层地表下开展地铁隧道施工，对隧道围岩的高稳定性、高强度要求，则应在隧道施工时，选用有保障的、可行的超长管棚支护技术。科学设计与管棚相符的数量与距离，进而达到最高强度支护，使地铁隧道施工安全性不断增强，该技术在地铁隧道施工中的应用相当广泛。

浅埋暗挖技术在地铁隧道施工中的实践应用，应对隧道作全面的监控测量，用于地铁隧道的强度、沉降量、拱顶下沉与隧道收敛等数据偏差的监测，进而为后期施工与管理供给准确的技术参数，这是保证地铁隧道施工顺利进行的最重要、可靠的技术指导，可在异常情况发生后，第一时间采取措施给予修正。

地铁隧道开挖时，若地下水位较高，前提即是保证降水速度与质量，作降水处理，且应确保降水后，不会发生隧道反水[5]。浅埋暗挖技术应用于地铁隧道施工中，主要应用了真空降水技术与辐射井降水技术。首先，真空降水技术是综合利用真空泵与抽水管井，使管井前段形成真空段，后把水压至管井里，使抽水作业效率增强。该技术在粉土层、砂土层等地质环境下使用；而辐射井降水技术主要指在隧道内增设一口大直径的井，且在井壁上置入多条引水管道，进而应用抽水泵将引进井内的水集中抽出。该技术应用较广，且它的最大优点即成本低廉，更易普及。

三台阶七步开挖法施工技术在中铁十五局集团承建的广深港客运专线区间隧道施工时进行了使用。隧道三台阶七步开挖法是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式，分上、中、下三个台阶七个开挖面，各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开、平行推进的隧道施工方法。施工步骤：第1步：上部弧形导坑开挖：在拱部超前支护后进行，环向开挖上部弧形导坑，预留核心土，核心土长度宜为3～5m，宽度宜为隧道开挖直径的1/3～1/2，开挖循环进尺应根据方案确定，最大不超过1.5m，开挖后立即初喷3～5cm混凝土。上台阶开挖失跨比应大于0.3m，开挖后应及时进行立钢架、网、锚、喷系统支护，在钢架拱脚以上30cm处，紧贴钢架两边沿按下倾角30°搭设锁脚锚杆，锁脚锚杆与拱架牢固焊接，复喷至设计厚度。第2、3步：左右侧中台阶开挖，开挖进尺严格按照方案进行，最大长度不超过1.5m，开挖高度一般为3～3.5m，左右侧错开2～3m，避免拱架同时悬空，开挖后及时进行立钢架、网、锚、喷系统支护，之后施工方法与第1步相同。第4、5步：左右侧下台阶开挖方法与第2、3步相同。第6步：上中下台阶预留核心土，各台阶分别开挖后及时施作仰拱初期支护，闭合成环，仰拱长度宜为2～3m。第7步，隧底初期支护完成2个循环后，进行仰拱及仰拱填充施工。

浅埋暗挖隧道洞口施工技术分作平洞施工与竖井施工两种。其中平洞施工多以排桩支护为主，排桩支护可促工程高效开展，实现快速施工；而竖井则以竖井格棚钢架加挂网喷锚支护为主。

2.5.1 平洞施工

排桩施工时应对以下环节引起高度重视。

（1）地下障碍物清除。施工时若遇孤石、卵石层、条石基础等，应结合情况使用套管护壁，将套管中的积水抽干，并用十字锤充分击碎后抓出[6]。若距离较近也可直接安排人员下去处理。遇到锤击不碎的情况，则应由人工埋设炸药，将其炸碎后以抓斗抓出。

（2）成孔垂直度检查与校正。成孔时应严格做好桩的垂直度的控制，除了可保证桩体质量，也能达到对附近环境的有效保护。施工时应做到：套管顺直度检查与校正、成孔时桩的垂直度检测与检查、对存在问题的纠正等。

（3）管涌防止。若深基坑和水塘距离较近或基坑底部土层里有承压含水层，受水位差的影响，基坑土体里有渗透水流，因土体的不均匀性，土体内某部分土颗粒受渗透水流影响出现运动，以致填充于土体骨架空隙内的细颗粒被渗水带走产生涌水管道，即管涌（别名砂鼓水、泡泉）。发生管涌对工程的危害是相当大的，增加了塌方的风险。可通过以下方法预防管涌情况：①若在地下水丰富且有活动水存在的砂层施工，需加大泥浆比重，维持土压力平衡性，能有效预防管涌；②若地下水位变化明显则应通过加高护筒的方式，使护筒外水压力维持在平衡状态；③套管底口需超前于开挖面相应距离，才能使混凝土流动受抑制，超挖距离要求超过2m。

2.5.2 竖井施工

（1）针对地下水丰富的地区，施工前应作降水处理使地下水位至少位于开挖面以下相应深度，不然在施工时降水效果则得不到保证。砂性土地区降水需选用质量有保证的抽水过滤设备，不然则会因抽水含沙量过大，而使主体力学性能降低。

（2）废弃泥土堆位置应与井筒保持足够远的距离，不然会使下层土体附加压力与孔隙水压力变大引起竖井下沉。

（3）已制定好的施工计划与施工方案应严格按照要求制定与落实，任何情况均不可对施工工艺流程作出随意更改。

（4）施工前应对附近环境有深入全面的调查，做好保护工作。

（5）按照相关要求，将竖井和平洞结合处的土体及结构加固工作落实到位，以免再发事故。

施工时，要求施工单位认真做好地质超前预报工作，且做好同时期内地震发生情况的监测工作，及时将结果汇报给相关负责人。同时，需对低段地质剖面详图与地质勘测报告展开深入研究，若有必要可通过钻孔探测的举措作全面勘察，为地铁工程施工提供有力的数据参考，以防施工中与施工后出现工程坍塌事故。

应结合我国相关规定，认真依照项目设计方案完成施工。同时，拆卸需满足相关作业规范。模板与支撑材料需符合工程刚性要求。支撑模板的基础应牢靠且面积宽广，以免模板遭受外力作用，发生下沉。若要避免模板倾覆，安装时应结合工程具体情况增设临时固定结构。

隧道开挖爆破极易使围岩状态出现变化，使地下水渗流的流径改变，形成隧道渗漏水水源。同时，隧道施工时因地下水被击穿而汇集形成的隐藏水库会引发涌水事故，若涌水得不到及时排出则会引发水灾。因而需选择有代表性的地质勘测点，增强勘测精准性。同时，在防水材料质量的选择上一定要严格把关，杜绝伪劣产品，使施工质量与安全得到保证。

隧道地下施工环境过于潮湿，可能会因线路与设备短路或电阻过大等问题而发生火灾。隧道施工时若发生火灾或断电，因隧道中通风量大，使火势快速蔓延，再受隧道内光线（照明）等因素的影响，对人员逃生不利。因而需增强作业人员的防火意识，定期做好线路设备的排查工作，对隧道中易燃易爆气体浓度给予严密监控，保证消防设施配备齐全。

浅埋暗挖技术在地下空间建设中发挥了独特优势，该优势突出展现在城市地铁建设中。浅埋暗挖技术将规范化设计、超前支护技术、结构防水技术、地面沉降控制技术等集合于一体，在地铁隧道施工中的应用不但保证了地表车辆交通不受影响，还可实现对生态环境的最大化保护。但浅埋暗挖技术并非在任何环境下均适用，因不同地区地形地貌以底层复杂多变等特征，也就要求浅埋暗挖技术开展时先对隧道地层、支护材料与附近建筑物等情况作出全面监测，将监测到的信息综合利用起来，为后续施工提供参考，使施工设计方案更合理。同时，施工时重点技术环节应严格参照设计要求完成，方可使浅埋暗挖技术发挥更大优势，提高地铁隧道施工质量，保证施工安全，延长地铁工程使用寿命。

[1]钟安涛.砂卵石地层浅埋暗挖地铁隧道施工关键技术[J].四川建材，2017（11）：162～163.

[2]王亮，袁东.浅埋暗挖施工技术在砂性地层地铁隧道施工中的应用[J].四川水泥，2016（10）：37+50.

[3]邓本举.浅谈复杂地层条件下城市地铁区间隧道浅埋暗挖施工技术[J].科协论坛（下半月），2013（02）：16～17.

[4]张涛.浅析西安地铁浅埋暗挖隧道施工关键技术[J].中国新技术新产品，2016（15）：117～118.

[5]郝忠院.地铁隧道浅埋暗挖法施工预加固技术及其应用研究[D].西安科技大学，2014.

[6]王凯.浅埋暗挖地铁车站结构型式和施工方法优化研究[D].北京交通大学，2016.

建材与装饰2018年10期