摘要：在工程建设施工中，暗挖是指在地下开挖与修筑衬砌结构的施工方法，不挖开地面，全部作业在地下进行。顶管法、钻爆法、掘进法、盾构法、浅埋法以及沉管法等都属于暗挖法。由于地铁多分布在建筑与地下管线密集、人流量大的区域，在施工过程中必须对地表沉降进行有效控制，尽可能降低对周边建筑、地下管线与行人的影响。文中对暗挖地铁施工过程的质量控制进行了分析。
关键词：暗挖；地铁施工；质量控制
1导言
暗挖法即在不将隧道直接暴露在外界的地铁基坑隧道施工方法，由于施工过程中对周围土体将造成一定程度上的扰动，因此如果施工方式有问题的话，将使得周围土体发生不均匀的沉降，对地面建筑的沉降也将有很大的影响，若上方存在管线等附属生活设施，也将面临造成破坏的风险。因此，如何在采用暗挖法时尽量减小对周围环境的影响，将是施工前期的设计过程中应特别注意的地方。
2暗挖法简述
2.1施工原理
暗挖法沿用新奥法的基本原理，采用先柔后刚复合式衬砌新型支护结构体系，初期支护承担全部基本荷载设计，二次模筑衬砌作为安全储备；初期支护和二次衬砌共同承担特殊荷载。应用暗挖法设计、施工时，同时采用多种辅助工法，超前支护，改善加固围岩，调动部分围岩的自承能力；并采用不同的开挖方法及时支护、封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合支护体系；在施工过程中应用监控量测、信息反馈和优化设计，实现不塌方、少沉降、安全施工等，并形成多种综合配套技术。
2.2应用现状
为追逐经济和社会效益，城市建设速度持续加快，带来的交通拥堵问题也日益显现。传统的地下隧道修建方式，如盖挖法和明挖法在施工中的弊端逐渐暴露：占地面积大、管线拆迁多、交通干扰强以及环境污染严重。而暗挖法具有突出的优化效果，在避免上述问题的同时，最大限度的为交通畅行提供了保障。暗挖法尤其适用于地面建筑密集、交通运输繁忙、地下管线密布，且对地面沉陷要求严格的都市城区，如修建地下铁道、地下停车场、热力与电力管线，这项技术方法更为适用。这种工法主要应用在比较软弱的地层中，由于围岩自身的承载能力有限，为减少对地面建筑物和地下管线的破坏，需严格控制地面沉降量。要求初期支护刚度大，支护及时，以减小围岩变形形成的承载力。其要点可概括为管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、速反馈，即常说的十八字方针。施工初期支护从上向下进行，二次衬砌必须通过变位量测，当结构基本稳定时，才能施工，而且必须从下向上进行施工，绝不允许先拱后墙施工。
2.3应用特点
暗挖法在实际施工中有着突出的应用效果，其主要应用特点有如下几点：
2.3.1对影响环境的程度小
暗挖法是在地下开展，因此对地上的交通不会带来干扰，建成后还能为地上交通减小压力。同时，由于此法中大型机械设备的使用率不高，进而不会对周边地质或水文环境带来程度深的破坏，也不会对周围居民生活带来噪音干扰和安全隐患。此外，浅埋暗挖法大多是人为施工，避免了大型机械设备对管线的损坏，能够在最大程度上保证管路的完整。
2.3.2对断面结构的适应强
暗挖法能够针对各类断面结构进行符合其特点的处理，能够达到理想效果的工程建设实际。该法能够对规则断面结构形状在合理控制的基础上加以优化，使其发挥自身作用，同时还能对断面结构的形状加以调整，以保证施工的可靠性和灵活度。
3暗挖地铁施工易出现的质量问题
3.1测量方面
在暗挖地铁施工测量过程中，桩点丢失、损坏等是常见的质量问题；此外测量方案也可能出现问题，如针对性不足、可操作性不强；在复测控制网时，没有按照规定的频率进行。
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3.2隧道开挖过程
超欠挖严重、光爆效果差是地铁隧道开挖过程中出现的问题，此外还可能出现以下质量安全问题：隧道的开挖进尺不符合验标要求或超出设计尺寸；对开挖工艺进行随意变更；在不同平面布设测点，未在基岩内埋设收敛测点，没有保护好测点导致其被破坏；没有根据设计方案设置浅埋段的地表沉降观测桩；未能及时处理超过报警值的监控量测数据。
3.3初支施工过程
初支护施工往往容易出现以下质量安全问题，例如：没有按照规定要求进行注浆；超前小导管数量未达到设计要求；混凝土喷射不平整、喷射厚度不够、养护工作未能做好；没有使用螺栓连接钢架，2个钢架之间的距离过大且底脚悬空；初支护厚度未达到设计标准，存在较为严重的渗水现象。
3.4地表沉降
在暗挖地铁施工中，由施工引发的沉降问题主要表现在两点：一是开挖进尺长度；二是初期支护施工速度。在地铁隧道施工过程中，如果开挖进尺长度过大，会导致临空面大，由此更容易出现沉降、坍塌事故。因此隧道施工要对开挖进尺长度进行严格控制，尤其是软弱地层的隧道，降低地铁隧道开挖风险，尽可能减少地层沉降。此外，初期支护施工速度同样会影响沉降，在隧道开挖结束后，如果初期支护施工速度较慢，开挖面就会长时间无支护，很可能导致严重的沉降现象。因此，在施工过程中应适当加快初期支护速度，以此减少开挖面暴露时间，降低沉降量。
4暗挖地铁施工过程的质量控制措施
4.1根据地质情况选择开挖方法
暗挖地铁隧道施工通常采用台阶法进行开挖，主要原因在于断面较小。采用台阶法开挖断面，常用环形开挖方式，并预留出核心土，便于支撑开挖面，实现开挖面稳定性的提升，以免大面积暴露开挖面致使其倒塌。在对上下台阶的留置长度进行确定时，需要对机械设备的作业要求、现场地质状况进行综合考虑。对稳定性较好的围岩，台阶长度可适当缩短，便于在初期支护过程中及时进行封闭；对于软弱土体则要适当增加台阶留置长度，以免下台阶因地下水的软化作用而出现失稳现象，导致隧道开挖施工安全性得不到有效保障。
4.2适时抽排地下水
在暗挖地铁施工过程中，地下水是一项重要的干扰因素。要想实现工作面周边土层稳定性及强度的提升，必须要将地下水排除。然而，如果地层以砂层为主，过度抽排地下水会造成土层固结，带来大范围的地层沉降，这就要求施工人员适时适当地抽排地下水。
4.3采取措施控制地表沉降
软弱围岩一旦遇水很容易产生崩解和失稳现象，如果施工现场无法利用降水井进行降水，则可采用洞内全断面超前注浆加固的方式进行处理。在注浆过程中按照先周边、后中间的顺序进行，便于挤密土体，实现土地稳定性的改善。严格控制地铁隧道初期支护质量，并认真做好监控量测、光面爆破、锚喷支护等一系列工作。在开挖隧道时尽可能采用短进尺、弱爆破的方式，以免过度扰动围岩造成安全事故。针对软硬不均匀的围岩，特别是上部分全风化、下部分微风化的围岩，开挖前首先要采用预注浆的方式对上部分全风化的围岩进行加固，以此保证土体开挖稳定。采用台阶法进行地铁开挖施工，在没有封闭初期支护前要密切关注量测数据，如果初支收敛与拱顶沉降速率出现较大变化，需要将型钢临时仰拱架设在上断面，对受力结构进行改善，从而控制沉降。
5结束语
综上所述，暗挖地铁施工条件复杂、施工技术要求高，同时存在大量风险性要素。这就要求施工企业加大暗挖地铁施工中的质量控制，认真分析暗挖地铁施工可能出现的问题，并采取有效措施进行排除。对地铁工程施工展开全过程、动态化的监督管理，规范施工流程与施工技术，加强对施工人员的技术培训与安全教育，切实保障地铁工程施工质量。
参考文献
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[3]邢康宁，张欣艳．隧道施工中暗挖法施工技术的发展探究[J]．中外建筑，2017（5）：128~129．
论文作者:曹海彪
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/8/26
标签：围岩论文; 隧道论文; 地铁论文; 进尺论文; 断面论文; 初期论文; 管线论文; 《基层建设》2019年第11期论文;