摘要：矿山法是一种暗挖方法，主要应用于围岩段的开挖。矿山法在使用时具有诸多的优点：掘进速度快、造价低、安全性高以及适应性强等，因此广泛应用于隧道工程中。矿山法隧道施工具有适应复杂地址条件、可施工复杂结构等优点，被广泛应用于地铁暗挖隧道施工，但矿山法施工又同时存在安全系数低、作业人员多、对周边土地扰动大等缺点，容易造成坍塌事故发生。下面文章将会对隧道工程中矿山法暗挖技术的应用进行简要的阐述，以供参考。
关键词：矿山法隧道；暗挖技术；应用与分析
随着我国经济发展，大量大中城市已经规划建设城市轨道交通，目前全国在建或即将建设轨道交通工程的城市已有30多个城市。而城市轨道交通建设主要位于城市区域，且多为地下线路，在建设过程中势必大量下穿或侧穿地下管网、建（构）筑物、河道、桥梁等，此类工况下均属于高风险，因此施工过程中务必予以高度重视，并采取有效的措施进行风险控制。
1 工程概况
某地铁隧道矿山法土建工程区段为GDK44+809～GDK44+996，总长度为187m。该隧道工程为双线单洞矿山法隧道，结构按照浅埋暗挖法进行设计，采用复合式衬砌结构，以大管棚注浆和超前注浆小导管、注浆导管、钢筋网、喷射混凝土和钢架作为初期支护，二衬台车模筑钢筋混凝土，初期支护与二次衬砌间设全包防水隔离层。
2 矿山法暗挖隧道施工技术分析
2.1 超前支护
按设计及施工方案要求布设小导管、管棚，现场质检员重点检查小导管及管棚的规格、长度、间距是否满足要求，并做好记录，确保大小管棚施工质量。在完成浇砼之后的3－5天，若其强度能够到达C10－C15，则可以进行开塞。并且，在实际的开塞过程中，应当对其开赛压力进行密切的观察，并对开赛情况进行严格的记录。在记录中，应当明确其开启了几根。与此同时，要求对进场的水泥量与水泥进行科学的核实工作，如果其掺加了外加剂，则需要对外加剂的用量进行充分的检查。此外，要求相关的技术人员，必须要对现场的每次水泥用量进行详细记录，以此来确保水泥注入量能够达到相关的标准。
2.2 隧道开挖
喷锚必须配合开挖及时施工，保证施工安全。浅埋暗挖法施工的地下结构应在工作面采用喷锚等形式的初期支护；在浅埋软岩地段、自稳性差的软弱破碎围岩、断层破碎带、砂土层等不良地质条件下施工时，若围岩自稳时间短、不能保证安全地完成初次支护，为确保施工安全应采用辅助技术进行加固处理，使开挖作业面围岩保持稳定；导洞开挖施工核心土留置长度须符合设计及规范要求，一般不少于1．5－2m长，导洞间隔距离一般为10－15m；马头门开挖施工前，完善地表沉降监控量测点和竖井收敛及沉降监控量测点的布置，施工过程中，加强监测，一旦发现异常，立即采取相应措施处理，确保施工安全。
2.3 初期支护
浅埋暗挖隧道施工通常多为复合式衬砌，支护设计可分为三种不同的情况：一种是利用初期支护来承担所有的荷载，而二期支护则是作为安全的储备工作；第二种是利用初期支护作为临时支护，二次支护作为支护的主要承载结构；第三种则是初期和二期支护共同作为支护的承载结构，但支护方式的选取应根据工程的实际情况来进行判断，并在施工中根据数据和信息不断进行调整和完善。由于隧道施工都在浅层地表以下，所以对围岩的强度和稳定性要求极高，一般情况下，隧道工程在浅埋暗挖地段施工中，通常采用双层超前小导管。即施工中通过往小导管中注入水泥浆液，以使高压力浆液对隧道内土体进行挤压，进而对土体压裂区进行渗透融合，以形成浆脉网络，并待其凝固后，可形成硬塑黏土，从而对土体进行约束，促使围岩结构性能稳定，提高其抗渗能力。
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2.4 防水施工
防水施工遵循“以防为主、钢柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则。确立钢筋混凝土结构自防水体系，即以结构自防水为根本，施工缝、变形缝等接缝防水为重点，辅以柔性全包防水层，防水层兼做为隔离层。
柔性防水层。铺设防水板的基面平整，铺设防水板前对基面进行找平处理。
保证表面抹压密实，转角处应作成圆弧形。卷材长短边的搭接长度分别不应小于100mm、150mm，上下两层及相邻卷材的接缝要错开，上下两层不得相互垂直铺贴，转角处和管道处应增设附加层，收头粘结牢固，严禁有皱折、空鼓、起泡、翘边或收头、封门不严等缺陷。
2.5 二衬施工
围岩和初期支护变形基本稳定后，在加强监控量测的基础上，衬砌工程采用全断面整体衬砌。混凝土采用商品混凝土，输送泵泵送入模灌注，机械捣固。采用自制穿行式衬砌钢模台车，当特殊围岩短台阶法开挖需适时衬砌时，采用组合钢模板二次砼衬砌。
在进行相应的衬砌施工之前，确保边墙等各项基础部位不会出现虚渣问题，并且，在实际的施工过程中当中，需要对混凝土浇筑施工进行严格的掌控，确保混凝土的重塑性，并避免其出现防水板烧伤问题，来防止出现防水板破坏现象。
二次衬砌混凝土强度达到设计强度的70%以后，为保证二次衬砌混凝土与初期支护密贴，使其共同受力，在初期支护、二次衬砌之间注浆进行填充。
3 施工注意事项
3.1 岩溶处理
（1）位于结构基底下6m范围内，及其下按厚跨比（硬壳厚度/溶洞跨度）小于0.5的溶洞区域，受到地铁施工及运营荷载的影响较大，若发生坍塌则严重危害结构安全，定为高风险区，对结构外墙平面投影5m范围内的溶洞定为高风险区。（2）遇到溶洞洞径大于5m的特大型溶洞时，需研究具体处置方案。（3）若发现隧道位于高风险区，则根据溶洞主要填充物是否为硬塑黏土决定是否进行溶洞处理，若是硬塑黏土全填充则不需处理，若溶洞为非全填充硬塑劲土，需进行处理。在区间隧道内进行洞内处理措施，对开挖掌子面前方进行超前地质预报，对于出现的异常区进行超前钻孔验证，结合超前探孔，探明情况。拱顶前方上部的未填充溶洞应在距离溶洞5m外实施超前预注浆，洞内超前预注浆处理要求注浆管深度达到溶洞洞顶标高。
3.2 施工安全控制
（1）经详勘报告及现场实地勘测，为保证隧道内作业安全，现场安全员必须2次对掌子面周围进行有害气体检测。（2）暗挖施工应在无水环境下施工作业，施工时应有完善的通风、排水设施。（3）爆破作业时，必须实施隧道内外警戒制度，确保桥面通行车辆及隧道内作业人员人身安全，必要时在两侧引桥明显处张贴告示牌。
3.3 做好支护施工
管幕施工会引起既有结构沉降，管幕施工过程中应严格控制钢管顶进力、螺旋出土量、袖阀管注浆压力等施工参数，以减小既有结构沉降。管幕支护条件下的深孔注浆对既有结构整体抬升作用明显。施工过程中应根据实时监测数据，通过调整注浆压力主动控制既有结构沉降。
综上所述，通过上述实例可知，矿山法暗挖隧道施工过程中涉及多项要点环节，均可能对最终的工程建设质量形成直接的影响。行业工作者们应联系工程实际，准确采取施工技术形式与措施，保证施工水平，为构建高水平城市轨道交通工程提供有力支持。
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论文作者:魏佳
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/20
标签：隧道论文; 溶洞论文; 围岩论文; 结构论文; 矿山论文; 初期论文; 超前论文; 《基层建设》2017年第35期论文;