摘要：随着我国经济的快速发展，路桥隧道工程的建设进程逐渐加快，为了能够更好的防止建设过程中出现的大规模破坏情况，在建设的过程中需要结合路桥隧道工程施工的具体情况，合理制定隧道开挖与支护施工过程中的各项指标，保证路桥建设的可持续发展，建设更加和谐的交通。在隧道具体建设的过程中，开挖支护施工可以有效地保证隧道施工的安全性。所以，在隧道开挖施工的过程中，必须要结合工程实际合理的采用开挖施工技术，切实掌握施工技术的要点，只有这样才能更好地保证路桥隧道建设的质量。
关键词：浅埋暗挖法；隧道施工；施工技术
引言
近几年随着我国社会经济的快速发展，在交通工程建设、城市建设中经常会出现浅埋隧道，和明挖隧道相比，暗挖隧道的特点是占用地面空间小、造价较低、对施工周围环境影响较小，因此成为常见的隧道施工方法和技术，在交通工程和城市工程建设中具有较强的适用性和可行性，成为浅埋隧道的主流施工技术和方法。由于边界条件会造成一定限制，所以在解析浅埋隧道开挖对地表沉降的影响时会存在一些问题。当前，只有一些从现场实际情况得到的经验公式以及对于弹性假设的解析公式，不过这些解析公式以及经验公式有很多需要提升的地方。
1 对于隧道施工的研究
在有关专家对现场的策略资料进行了详细的研究之后，进而得到了比较实用的预测地表沉降的经验公式，可以判定其开挖所造成的地表沉降横向按有关正态概率密度函数的曲线分布情况，之后根据隧道纵向正态概率累计的函数曲线分布情况，进而得出沉降曲线的函数公式。但当开挖浅埋隧道后，在分析地层应力时，地表沉降会受到时间影响这一项很容易被忽略。进而我们把地层的均匀性、各向同 性、不可压缩性以及无重力性进行模拟，模拟圆形隧道在进行开挖时，边界所造成的限制及相关变形，并且得到了地层水平以及沉降位移的解析公式。其把实际地层和地表面当作对称面的虚拟影响能够建立成无限大的二维弹性体以及无限大的三维弹性体，并且增加对浅埋隧道开挖所造成的地层损失，进而对地表沉降位移进行研究。通过有关的研究可发现，之前研究得出的地表沉降槽宽度及水平位移得出的数据都比实际测量得到的数据大，所以对于萨格塞塔解运用定性推理得出圆截面隧道在不排水的情况下粘土地层的等效地层损失参数。
2 浅埋暗挖法概述
2.1 概念与原理
其方法是当今隧道工程施工建设中常见的方法，它采用新奥法施工的基本原理，在施工中尽量减少对施工周围岩土的损坏，建立监控量测施工指导流程，利用先柔后刚的方法对隧道施工现场进行支护，支护将承受隧道全部荷载，然后采用二次衬砌作为安全储备的施工方法，成效显著。浅埋暗挖法施工过程中往往需要结合多种辅助施工方法进行修建，比如利用超前支护、围岩加固改良地层和注浆等充分利用围岩的自支撑能力，并且在施工的过程中需要多次结合监控数据对隧道的施工情况进行指导以及施工图纸的改良，保证工程能够达到最佳的施工效果。在隧道施工的过程中新奥法施工技术的基本原理是为了能够减少围岩的扰动损伤，更好的利用隧道围岩自身的支撑能力，新奥法施工技术的理论主要来源于围岩自身的压缩性与隧道施工过程中的时间效应、空间效应。在隧道施工的过程中使用浅埋暗挖法时，应该根据隧道工程施工的实际情况，尤其是施工现场的地层情况、地面建设的建筑物特点以及隧道施工过程中施工机械设备的配置情况，合理的选择对地层扰动最小、施工技术经济性高、施工迅速的隧道开挖施工方法。为了能够更好的保证隧道施工的顺利进行，需要根据工程施工现场嗯实际情况，合理的选择施工中要使用到的机械设备。
2.2 特点
（1）隧道施工过程中超前管道主要指的是使用超前管道注浆施工技术对隧道的围岩进行预加固处理，实际上主要包括超前支护的各种形式，因为超前支护施工的形式多，所以，只提出超前管道施工技术来代表这一类支护。通过对隧道进行超前支护施工可以有效提升隧道高围岩与掌子面之间的稳定性，有效防止围岩因为过度松弛而出现坍塌的情况。（2）在具体施工的过程中，需要严格控制注浆施工的质量，保证浆液能够更好的填满隧道围岩的空隙，提高围岩的强度，保证围岩与掌子面的稳定性。（3）隧道短开挖主要指的是隧道开挖掘进的尺寸比较短，一次注浆施工可以分成几次进行开挖。这样通过减小隧道开挖循环施工的尺寸有效保证隧道围岩施工的质量，减小对围岩的扰动损伤。（4）强支护主要指的是通过采用强度比较大的支护施工方法，使用隧道浅埋暗挖法进行初期支护施工的时候必须保证初期支护施工的牢靠性，施工具有一定的刚度，能够有效防止隧道围岩出现变形，有利于降低围岩出现松动的情况。（5）及时封闭施工主要指的是在施工的过程中，因为不是采用全段面隧道施工的方法所以不能及时成环，这样就导致隧道的受力情况不合理，所以在隧道施工的时候需要修建临时的仰拱，能够及时的封闭成环，这样有利于防止围岩产生变形。
2.3 适用条件
浅埋暗挖法在施工的过程中主要应用在不适宜使用明挖施工的隧道，尤其是施工现场的土质比较差的地层。在施工的过程中，对于地表沉降施工的要求比较高的隧道适合使用浅埋暗挖法进行施工，比如地铁，因为在施工的过程中，周围的建筑物比较密集，地下的形式比较复杂，各种各样的管道错综复杂，为了能够有效保证各项管道的正常使用以及防止地表出现沉降的情况，更适合使用浅埋暗挖法进行施工。但是在使用浅埋暗挖法进行施工的过程中也存在很多问题以及不适合使用的范围，主要体现在施工的工序比较多、施工的速度慢、浅埋暗挖施工的成本比较高；此外，浅埋暗挖施工方法还不能使用在含水地层隧道施工的过程中。如果隧道施工的地段是含水层，就需要结合实际情况对施工技术进行处理，通常情况下是采用其他辅导施工技术的方法进行降水处理，之后再使用浅埋挖法进行施工，但是这样就会增加隧道施工的成本。
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3 浅埋暗挖法在隧道施工中的运用
3.1 开挖支护施工
某隧道工程在施工的过程中采用的是浅埋暗挖法进行施工，为了减少地面沉降情况的产生，可以采用短台阶法进行进行开挖施工，尽早形成二衬封闭成环。（1）全断面开挖法：该方法主要指得是在隧道具体建设的过程中，需要根据隧道设计的轮廓进行一次爆破成型，之后再采用锚固支护与二次衬砌的方式对隧道进行施工。全断面开挖法在应用的过程中可以使用在Ⅰ～Ⅱ类整体性好的围岩中，如果想要在Ⅲ类围岩中使用全断面开挖法，但是必须保证围岩在全断面开挖到支护前期施工环节的稳定性。同时，使用全断面开挖法，在施工的过程中还需要使用大型的机械设备，所以，隧道的长度或者是施工区域的长度都必须保持在适当的范围之内。通常情况下，长度不能低于1㎞，否则，在大型机械设备使用的过程中就很难获取更高的经济价值。台阶法：台阶法主要指的是在对隧道进行开挖施工的过程中，改进全断面一次开挖施工方法的基础上演变形成的，通常情况下，该施工方法会应用到在全断面开挖到支护前期施工环节过程中围岩处在稳定状态下的地层之中。目前，在隧道施工的过程中，大部分隧道会采用台阶法进行开挖支护施工，并且在施工的过程中，按照台阶的长度，可以分成长台阶法、短台阶法以及超短台阶法，在具体施工的过程中，采用哪种施工方法需要从两个方面进行考虑：第一，在对隧道进行初期支护施工的过程中，对闭合断面形成的时间加以考虑，围岩越差，闭合断面形成的时间就要越短。第二，在对上部断面进行开挖、支护等施工的过程中，需要按照施工场地的大小选择施工机械设备。如果是软弱围岩，在选择开挖施工方法的过程中，应该以第一条为主并且兼顾第二条，这样才能够更好的保证隧道开挖支护施工的安全性，如果是整体性非常好的围岩，在选择开挖施工方法的时候，应该将重点放在怎样才能更好地发挥机械设备的效率。
3.2 锚杆施工
在具体施工的过程中，锚杆支护是一项非常重要的环节。根据锚杆支护施工的流程来看，锚杆支护施工主要是在做好相应施工准备的基础之上，对孔洞的位置进行标注，之后再通过进行钻孔与清孔施工的基础之上，将锚杆插入，然后进行固定施工，最后再将垫板与螺栓安装上，这样就能更好的达到锚固施工的目的。锚杆应采用直径为22mm的螺纹钢筋进行制作，在这个过程中需要调整锚杆的杆体使其保值直立的状态。但是在具体施工的过程中，怎样才能更好地确定锚杆施工的位置是一项非常困难的技术问题，在对锚杆施工的位置进行确定的过程中，应该结合工程实际的施工情况对围岩级别以及状态、风化程度等情况进行分析，并对其进行科学合理的设置，隧道在施工的过程中，对于不同的施工阶段以及相同的开挖撑子面的地质情况之间存在着非常大的差别，所以，锚杆之间的间距、锚杆的实际长度、施工方向都必须保证与围岩之间是相互垂直的关系。
3.3 隧道开挖
在隧道开挖支护施工的过程中，如果围岩可以保持在稳定的状态下，在施工的过程中，需要减少对围岩的扰动，结合工程施工的实际情况选择合适的隧道开挖施工技术以及掘进施工方法，并且将挖掘施工的进度尽可能的提高，这就是隧道开挖施工的基本原则。在隧道开挖以及掘进施工方法选择的过程中，应该充分考虑到隧道围岩的地质情况以及围岩可能出现的变化，选择的开挖、掘进施工方式要尽可能的使用工程地质条件，同时还需要充分保证围岩施工的稳定性。隧道开挖施工过程中，从隧道开挖施工的横断面情形来看，可以将开挖施工分成：全断面开挖法、台阶法、分部开挖法等，将隧道工程开挖施工设计成上半断面与下半断面两次进行开挖成型施工，也可以采用台阶法。将台阶开挖法细化分还可以分成：短台阶法、超短台阶法、长台阶法，主要是通过台阶的长度进行划分的，在施工的过程中主要是采用短台阶法进行开挖施工的过程中如果遇到土质、涌水等问题的时候可以采用上台阶超前倍洞跨，这个方法的特点是，在具体施工的过程中，施工调整很小，施工的时候遇到短距离围岩变化的情况可以优先使用这个技术，这样可有效提升工程施工的安全性，但是使用上台阶超前倍洞跨还有很多缺点，就是施工工序比价多，进尺比较短。
3.4 喷射混凝土
在隧道开挖施工之后，就应该及时进行混凝土喷射施工，在喷射混凝土的过程中，主要是利用喷射机采用分层进行的方式喷射，在混凝土喷射完成之后，需要对混凝土进行及时的养护管理。但是在具体进行混凝土喷射的过程中，因为隧道在进行开挖施工的过程中，可能会出现超欠挖的情况，导致所开挖的隧道轮廓不是很平顺，这样就会给混凝土喷射施工带来一定的困难。但是，部分施工单位为了能够更好地节省施工材料以及减少工程的工作量，在喷射混凝土施工的之前，就在比较大的凹槽开挖轮廓面中填充了部分材料，之后在进行的混凝土喷射施工，这样做虽然能够减少施工材料以及工程工作量，但是，这样做就会导致在进行初期支护施工的过程中出现人为的空腔，严重影响到隧道施工的进程以及隧道后期运营的安全性。所以，在隧道喷射混凝土施工的过程中，企业必须要保证开挖施工轮廓面的平顺，如果存在不平顺的轮廓面，在施工的过程中，就必须及时使用混凝土进行浇筑施工，为了能够加快工程施工的进度，在混凝土浇筑施工的过程中，可以采用多点浇筑施工的方式，保证隧道开挖支护施工安全的进行。
结束语
综上所述，在隧道建设的过程中因为地层的损失，对于周围环境的影响比较大，所以在隧道施工的过程中，对于开挖、支护、衬砌、排水等施工的要求比较高。在隧道建设的过程中使用浅埋暗挖法进行施工，需要结合工程建设的实际情况，进一步发展以及创新施工技术。在隧道施工的过程中，使用浅埋暗挖法进行施工，既能保证地面交通以及管线不受到影响，也能有效地提升隧道施工的安全性，同时在施工的过程中还能推广生态环境保护的理念。
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论文作者:樊亚平
论文发表刊物:《基层建设》2018年第2期
论文发表时间:2018/7/9
标签：隧道论文; 围岩论文; 过程中论文; 地层论文; 断面论文; 方法论文; 台阶论文; 《基层建设》2018年第2期论文;