摘要：隧道作为一种建筑物是修建于地下或者是水下的并且要修建工机动车辆通行的铁路或者公路的。浅埋暗挖法，是以加固、处理软弱底层为前提，采用足够刚性的复合衬砌为基本支护结构的一种用于软土地层近地表隧道的暗挖施工方法。它以施工监测为手段，指导设计与施工，控制地表沉降，保证安全施工。本文就浅埋暗挖隧道施工技术的发展进行探讨，以期促进浅埋暗挖法在隧道工程建设施工的推广应用。
关键词：隧道工程；浅埋暗挖；发展
1浅埋暗挖法概述
隧道施工较为常用的方式有明挖和暗挖两种,并且还有一些辅助方法。其中,暗挖法又分为浅埋暗挖和盾构法两种,但是由于盾构法的机械设备价格比较昂贵,会增大工程总体造价,所以在大部分隧道工程施工中,都比较习惯采用浅埋暗挖法进行施工。现阶段,随着隧道工程项目的不断增多,推动了浅埋暗挖法的发展,它的特征是管超前、短开挖、严注浆、强支护、快封闭、勤量测。从理论的角度上讲,浅埋暗挖法的核心为新奥法,在实际施工过程中采用相应的辅助措施对围岩进行加固,能够有效调动围岩自身的承载能力,开挖之后做到及时支护,并封闭成环,借此来使初期支护与围岩结构形成联合支护体,这样便可以控制围岩变形过大的情况发生,当初期支护沉降稳定之后,便可以进行二次支护,从而完成整个隧道断面的施工。
2浅埋暗挖法隧道施工技术的应用发展
2.1大跨度隧道中隔墙施工法（CD法）和交叉隔墙法（CRD法）
区间隧道受线路平面布置的影响，有些区段采用双线隧道方案。这时的隧道净跨将达到12m，净高达到8m。如果仍采用前面介绍的短台阶施工技术或长台阶施工技术，则台阶上部弧形导坑的弧度十分平缓，矢高比非常不合理，直接影响到拱部土体的稳定。平拱拱脚水平推力大，拱顶下沉过大，甚至坍塌。跨度越大问题越严重，所以跨度超过7m以上的隧道就要选择中隔墙（CD法），如图1所示。
如果跨度再大，隧道高度再高，高隔墙难于保护稳定时，中间必须加设临时仰拱，这种施工方法叫CRD法，即交叉中隔墙法，如图2所示。大断面隧道分隔成小断面隧道，每个小隧道的初期支护都是封闭成环，都是稳定的。按一定顺序开挖支护好的小断面隧道最终汇成一个大断面隧道。临时隔墙与临时仰拱对大断面隧道的稳定起十分重要作用。
2.2双侧壁导洞暗挖技术方法
双侧壁导洞法又名眼镜工法，这种施工方法能够将施工过程中的大跨度转换为小跨度，转换大跨度微笑跨度的原理就是分割大断面为多个的小断面，进而进行作业，导洞方法有两侧导洞方法以及从中部开始导洞的方法两种，导洞应当满足机械设备的工作以及不能违背施工的条件。在采用双侧壁导洞施工方法进行施工的时候，采用正台阶法施工在到洞内进行施工，地质的好坏直接影响着上台阶的开挖方法，地质不好的时候，开挖方法可以是环形留核心土法，也可以是中隔墙法，这两种方法都是可以的。一般情况下，为了对开挖过程中的左右两侧的导洞进行开挖的时候，两侧导洞之间的距离最好在15m到20m之间，而中、侧两洞在开挖时所应该错开的距离应该至少有20m，但是最好不要大于30m，上下台阶间距通常情况下都是3m到5m。在施工的过程中，为了防止沉降室施工过程中应当重点关注的问题，沉降多是由于开挖的导洞数量多，对地层的扰动次数多，地层发生沉降，由于开挖所引起的沉降被加大的原因是由于导洞断面是不规则的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3平顶直墙暗挖技术的应用发展
通常情况下,在地铁隧道及出入口建设施工过程中,往往会遇到一些埋设在地下的构筑物,如既有地铁线、热力管道、燃气管道等等。以往在设计时,常采用加大新建地铁线路纵坡的方法,但是这样会导致隧道的整体埋深深度加大,若是地下水位较高时,会造成降水难度增加。为了有效解决这一问题,可采取平顶直墙暗挖技术。经过大量的工程实践表明,在下穿既有结构时,采用少留或是不留间隔土的方法有利于既有结构稳定性的控制。
3铁路隧道浅埋下穿高速公路暗挖断施工技术应用
某隧道工程DK186+385191下穿某施工中高速公路，该高速公路与铁路隧道平面夹角为146°56′30″，下穿高速公路路面设计高程为914.80m，铁路路肩设计高程为900.54m，高差为14.26m。铁路隧道运营时净埋深为4.73m，当前实际开挖埋深为1.79m。因高速公路属于半填半挖式路基，铁路隧道与公路小角度相交，通过测量后发现，铁路隧道浅埋下穿高速公路里程为DK186+315—DK186+440。下穿里程地质条件较差，围岩为黄土，软弱浅埋，承压能力十分差。为保障隧道施工安全及高速公路运行质量，提出铁路隧道浅埋下穿高速公路技术。
3.1超前支护
由于受到浅埋各项因素的限制，在隧道建设当中在此主要使用了超前管棚。通过超前大管棚和钢拱架之间的组合，从而构建棚架，这种方式一方面能够有效地避免坍塌问题出现，另一方面也阻止了高速公路出现沉降问题。在隧道下穿高速公路段的拱部设置了159，长度18m的大管棚。每间隔一米设置三根管棚，搭接长度为3m。在开展管棚施工之时，要将钻孔外插角控制在2°左右，避免由于隧道覆盖厚度不足而造成的穿顶问题。为了有效地增加支护力度，在每两个钢管之间还可以设置42的超前小导管。
3.2开挖施工
下穿高速公路暗挖段采用CRD法进行开挖。（1）为确保施工安全,上导坑的开挖循环进尺控制为1榀钢架间距015m,下部的开挖依据上导开挖拱架间距控制。仰拱一次开挖长度依据监控量测结果、地质情况综合确定,一般不宜大于3m。（2）中间支护系统的拆除。中间支护系统的拆除时间应考虑其对后续工序的影响,通过围岩监控量测进行确定。当围岩变形达到设计允许的范围之内,并在严格考证拆除的安全性之后,方可拆除。同时要注意后续作业的及时跟进。如围岩稳定条件满足设计要求,临时支撑可在仰拱混凝土浇筑前一次性拆除,一次拆除长度依据仰拱浇筑长度确定（一般为2～3m）。中隔壁混凝土拆除时,要防止对初期支护系统形成大的振动和扰动。可采用风镐由上至下逐榀拆除钢支撑之间的喷射混凝土,以及临时支护与初期支护连接部位附着在钢架上的喷射混凝土,临时钢构件采用气焊烧断。
3.3初期支护
在该隧道施工中，应用Ⅰ22a工作钢钢架支撑、钢筋网、系统锚杆及喷射混凝土构成其初期支护体系。边墙应用L=4m的Φ22mm砂浆锚杆，拱架间距设计为50cm，钢筋网设置规格为20cm×20cm，采取C25混凝土，混凝土喷射厚度设计为30cm。为提高钢架底脚承力面积，采取32槽钢进行拱部钢架支垫，应用Φ42锁脚锚管进行钢架锁定，提高其稳定性，保证隧道支护性能，保障施工安全。
4结语
综上所述,浅埋暗挖法施工技术以其自身诸多的优点,在各类隧道工程建设施工中获得了广泛应用。虽然我国在该技术的应用上已经形成了一套较为完整的体系,但是随着暗挖隧道规模的扩大以及复杂程度的不断提高,对该技术提出了更高要求。为此,加大对该方法在复杂隧道方面的应用研究显得尤为重要。现如今,随着各种新型材料、机械设备的出现以及相关理论的进步和完善,相信在不久的将来,浅埋暗挖法必然会获得更大的发展。
参考文献
[1]铁路隧道下穿高速公路施工技术[J].史建宇.科技尚品.2016（01）
[2]地铁浅埋暗挖法施工质量控制[J].于宏启.科技展望.2017(09)
论文作者:唐波
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/6
标签：隧道论文; 围岩论文; 断面论文; 方法论文; 高速公路论文; 隔墙论文; 钢架论文; 《建筑学研究前沿》2017年第30期论文;