浅埋暗挖法隧道施工技术的发展

浅埋暗挖法隧道施工技术的发展

摘要：近年来，我国各类建设工程项目不断增多，其中有很大一部分地下工程，如地铁、隧道等等，这些工程项目的出现，使得浅埋暗挖法施工技术获得了广泛应用。采用这种方法进行隧道施工，能够边开挖、边浇筑，并且无需开槽，适用于砂层和粘性土层。目前，我国在浅埋暗挖法隧道施工技术方面的研究取得了一定成果，但是需要进一步改进和完善的地方仍有很多。基于此点，本文就浅埋暗挖隧道施工技术的发展进行浅谈。期望通过本文的研究，能够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；发展趋势

一、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，可以说这种方法是一种独具中国特色并符合中国国情的施工技术，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。浅埋暗挖法最大的优势是能够与其它施工方法互相兼容，同时也可作为独立的施工方法使用，例如，北京的地铁1号线采用的就是浅埋暗挖与盖挖法相结合的施工工艺进行修建的。

国外在上个世纪70年代便开始将新奥法应用于浅埋地层的研究，到了80年代初期形成了一套较为完整的技术体系，该技术在城市地铁隧道开挖中获得了应用，但是由于国外劳动力相对较少，致使浅埋暗挖技术并未获得广泛推广应用。经过了40多年的发展，我国在隧道工程修建方面形成了自己的技术体系，从最早的单一明挖法，到现在的盾构法、暗挖、矿山法、眼镜法、浅埋暗挖法的出现，进一步推动了国内隧道工程项目建设的发展，上述这些隧道施工方法都各具优缺点，也都分别具有适合的施工条件。现如今，浅埋暗挖法已在大量的隧道工程施工中获得了广泛应用，并取得了显著的成效。较为常见的浅埋暗挖法为正台阶法，还有一些适用于特殊地质条件下的方法，如CRD法、CD法、超前台阶法、全断面法等等。虽然浅埋暗挖法具有诸多的优点，但其也具有一定的缺点，如施工速度较为缓慢、施工过程易受施工人员技术水平的影响以及结构防水问题等，这些都是有待于加强和改进的地方。经过大量的工程实践表明，通过相应的施工辅助技术能够显著提高浅埋暗挖的施工速度，并使工程风险有所降低，这也是该方法主要的应用发展趋势。

二、浅埋暗挖法隧道施工技术的应用发展

（一）中洞法暗挖技术的应用发展

在对以往施工经验进行总结，并对国外先进的隧道建设经验进行借鉴的基础上，将中洞法暗挖技术应用于北京地铁5号线大跨度暗挖车站的施工建设当中。所谓的中洞法具体是指先对隧道的中间部分进行开挖，因中洞的跨度都相对较大，在实际施工过程中可以采用CRD 法或是CD法，并遵循短台阶、小分块、早成环的原则进行施工，当中洞隧道的初期支护工作完成之后，应当立即进行二次衬砌，借此来实现对地层结构的刚性支撑，具体施工时可采用洞内逆作法，这样有助于初期沉降变形的控制，还能对邻近的构筑物起到一定的保护作用。隧道中洞施工完毕以后，采取侧洞法对整个隧道的其它部分进行施工，并确保两侧洞对称施工，这样能够解决压力不平衡的问题，并且有利于地层沉降的控制。

（二）PBA工法的应用发展

在对大量隧道施工经验进行总结的基础上，国内设计人员提出了如下观点，即先做成多个分离导洞，然后在小导洞内施工支护桩再进行加拱的暗挖技术，这种方法简称为PBA工法。目前，该方法已经获得了国家的技术专利，并在很多隧道工程中获得应用。这种方法最为显著的优点是不会对地层造成过大的扰动，其在北京地铁复八线的建设中获得应用，实践表明采用这种方法进行隧道开挖施工所引起的

地层沉降是最小的，同时因采用了边桩，对周围的环境起到了一定的保护作用。

（三）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。

（四）辅助施工技术的应用发展

为了确保施工安全、控制沉降，浅埋暗挖法采取了管井降水、大管棚、小导管注浆、环形开挖留核心土等辅助施工措施。随着施工中新问题的不断发生，辅助施工措施也应随之不断改进和完善。

1.初支和二衬背后注浆技术。由于在开挖至初支完成期间内土体有沉降、扰动现象，以及在初支施作完成后会存在初支背后与土层不密贴的问题，这些问题若不能得到及时处理，势必会造成地表沉降的增加。如，通过北京复八线施工总结了以下施工经验：在设计和施工中增加初支背后注浆，也就是在初支施作期间将注浆管埋设在拱部范围内，当封闭段与开挖面保持一定距离后立即注浆到初支背后，起到

控制沉降和防水的双重作用。

2.注浆技术。注浆在隧道施工中的应用较为广泛，尤其在近些年来，深孔前进式和后退式注浆技术得到了一定发展。一般情况下，深孔注浆为14m，最长已经能够达到50m。注浆材料的选用不仅包括水泥浆和改性水玻璃浆液，而且还包括无收缩浆液、TGRM浆液、MS 浆液等膨胀性浆液。将注浆技术应用到砂卵石地层中，可使其等同于无砂混凝土的强度。

3.降水技术。无水作业是浅埋暗挖法的基本施工要求，而在有水地层施工中必须采取相应的降水技术。降水技术一般采取管井降水的方式，若管井布设遇到障碍物无法顺利布设时，可利用辐射井降水技术。先做直径3m的深井，根据井内含水情况及影响半径，将辐射形水平井管按照多排多层的形式进行布设，而后利用泵将井管内的水排出；真空管井技术适用于渗透系数较小的地层降水。

结论：

总而言之，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