張 欣 中電建武漢建設(shè)管理有限公司

1 淺埋暗挖工藝概述

1.1 淺埋暗挖的含義

淺埋暗挖，顧名思義就是在距離地表比較近的位置進(jìn)行地下洞室開挖。由于地鐵項(xiàng)目一般都處于城市中較繁華地段，施工會(huì)給周邊道路、建構(gòu)筑物造成一定程度影響，同時(shí)，周邊環(huán)境也會(huì)對(duì)地鐵施工造成影響。為了有效避免彼此干擾，地鐵車站出入口或較短區(qū)間常常采用淺埋暗挖施工工藝。

1.2 淺埋暗挖的原理

傳統(tǒng)暗挖施工工藝技術(shù)是“新奧法”，這種工藝是以圍巖本身所具有的承載效能為前提，進(jìn)行全斷面開挖施工，形成復(fù)合式內(nèi)外兩層襯砌隧道的洞身，即以噴混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)、鋼支撐等作為初次支護(hù)，然后進(jìn)行鋼筋混凝土二次襯砌，封閉成環(huán)。

淺埋暗挖是的工藝和技術(shù)要求是針對(duì)埋深較淺、松散不穩(wěn)定的土層和軟弱破碎巖層施工而形成的，淺埋暗挖與新奧法相比，更強(qiáng)調(diào)地層的預(yù)支護(hù)和預(yù)加固。因?yàn)榈罔F隧道地表沉降要求嚴(yán)格。淺埋暗挖法支護(hù)襯砌的結(jié)構(gòu)剛度比較大，初期支護(hù)允許變形量較小，有利于減少對(duì)地層的擾動(dòng)及保護(hù)周邊環(huán)境。

1.3 淺埋暗挖的特點(diǎn)

淺埋暗挖的施工特點(diǎn)主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：（1）對(duì)城市交通的影響比較小，在前文中提到過地鐵項(xiàng)目一般處于比較繁華的地段，周圍交通量比較大，如果采用明挖方式，對(duì)周圍交通出行的影響比較大，而采用地下開挖的方式，開挖、支護(hù)都可以在地下完成，這樣對(duì)城市交通的影響比較小；（2）機(jī)械化程度比較低，由于是在地下進(jìn)行開挖，因此很多機(jī)械設(shè)備都是無法深入地下的，基本上都依靠人工開挖，開挖的進(jìn)度比較慢；（3）適應(yīng)范圍比較廣，地鐵開挖施工受到的干擾因素比較多，比如天氣、地質(zhì)條件等等，但是淺埋暗地下施工，不受天氣影響。而且適應(yīng)各種斷面結(jié)構(gòu)，有利于各種斷面結(jié)構(gòu)的連接施工；（4）污染小，由于淺埋暗挖是屬于地下開挖，沒有大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)，所以開挖時(shí)噪音比較小，工藝對(duì)環(huán)境污染小，更加有利于環(huán)境保護(hù)。

1.4 淺埋暗挖的原則

淺埋暗挖工藝在地鐵車站不便明挖的出入口和短區(qū)間的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)非常明顯，不僅可以最大程度減低對(duì)周圍環(huán)境的影響，而且工藝成熟，有利于保障項(xiàng)目順利實(shí)施。淺埋暗挖的工藝的施工原則是：（1）采用超前管棚或?qū)Ч茏{加固地層，增強(qiáng)淺埋地層自強(qiáng)能力；（2）支護(hù)后立即進(jìn)行壓注填充漿液，嚴(yán)格把控注漿質(zhì)量；（3）根據(jù)地層情況不同采用不同的開挖長(zhǎng)度，開挖距離短可爭(zhēng)取初支架設(shè)時(shí)間，減少坍塌風(fēng)險(xiǎn)；（4）按照噴混-開挖-立鋼架-掛網(wǎng)-噴混順序進(jìn)行初支；（5）初期支護(hù)從上至下及早形成環(huán)形結(jié)構(gòu)；（6）利用監(jiān)測(cè)信息化施工，及時(shí)反饋指導(dǎo)施工。

2 淺埋暗挖在地鐵施工中的主要運(yùn)用

2.1 地鐵建設(shè)過程中的開挖工作

施工人員在地鐵施工中，常見的施工方法是短臺(tái)階法，可以有效的利用圍巖自身的穩(wěn)定性，但是這種臺(tái)階法施工一般使用在圍巖堅(jiān)硬、整體性好的隧道開挖中，如果遇到大斷面的情況時(shí)，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境和地質(zhì)勘探的結(jié)果確定開挖方法，比如單側(cè)壁導(dǎo)坑法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法等。在開挖的過程中，開挖可能會(huì)為圍巖造成一定的擾動(dòng)，因此，為了防止地層遭受破壞，一定要加強(qiáng)圍巖穩(wěn)定性的監(jiān)測(cè)。

2.2 地鐵開挖過程中的質(zhì)量控制

雖然淺埋暗挖工藝的適用范圍比較廣，但是為了保障地鐵項(xiàng)目的施工安全，在選擇合適的施工工藝之前，需要對(duì)項(xiàng)目實(shí)際情況，周圍的建筑物、地質(zhì)條件等進(jìn)行仔細(xì)考察后才能進(jìn)行施工工藝的選擇。當(dāng)決定在地鐵施工中運(yùn)用淺層暗挖工藝后，施工人員根據(jù)業(yè)主方給出的設(shè)計(jì)圖紙、勘察報(bào)告等，選擇合適的機(jī)械設(shè)備和開挖方法。另外，在開挖后，要及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù)，支護(hù)工作受到時(shí)間限制，因此施工人員一定要做好施工計(jì)劃，保障初期支護(hù)工作順利完工。在支護(hù)工作完畢后，還應(yīng)該利用變形監(jiān)測(cè)手段對(duì)圍巖的穩(wěn)定性進(jìn)行檢測(cè)，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，要及時(shí)采取措施。

2.3 地鐵施工過程中的支護(hù)工作

在地鐵施工中淺埋暗挖工藝的運(yùn)用，除了開挖之外，非常關(guān)鍵的工序就是進(jìn)行支護(hù)，支護(hù)在維護(hù)地鐵施工的安全中有著不可忽視的作用。為了提升地鐵施工的安全性，保障地鐵施工的整體水平，要嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行支護(hù)。在開展支護(hù)工作之前，施工人員需要對(duì)地表的沉降、拱頂下沉的速率以及周邊位移等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，采取適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)方式，及時(shí)封閉成環(huán)，讓圍巖的位移速率控制在安全范圍以內(nèi)。

2.4 初次襯砌回填注漿工作

地面沉降會(huì)給暗挖隧道的質(zhì)量造成一定的影響，而出現(xiàn)地面沉降的主要原因就是原地層受到擾動(dòng)，從實(shí)際施工中看，初期支護(hù)壁后填充注漿可有效抵消地表沉降，根據(jù)地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行針對(duì)性注漿，使地表沉降在可控范圍內(nèi)。

2.5 隧道二襯施工技術(shù)

隧道二次襯砌一般采用澆灌混凝土的方式，但是由于圍巖結(jié)構(gòu)是弧形的，需要采用定制模板，保證混凝土澆筑的厚度。由于有些地段的地下水比較豐富，很容易出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，會(huì)對(duì)圍巖的穩(wěn)定性造成影響，因此還需要在二襯和初期襯砌之間加鋪防水層，并在拱頂位置預(yù)埋注漿管，對(duì)頂部混凝土不宜振搗密實(shí)的部位后期注漿填充密實(shí)，提高襯砌的整體性。

3 地鐵施工中淺埋暗挖工藝存在的風(fēng)險(xiǎn)及其防范

3.1 地下水風(fēng)險(xiǎn)

淺埋暗挖工法必然會(huì)對(duì)周圍地層造成一定程度的擾動(dòng)，影響土層的自然狀態(tài)，在地下水豐富地區(qū)，措施不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)涌水涌沙的情況，因此，在施工過程中一定要做好防水措施，提前做好應(yīng)對(duì)水災(zāi)的應(yīng)急預(yù)案。地鐵施工中淺埋暗挖工藝存在的水災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的防范措施主要從兩個(gè)方面著手：第一，是做好全面的勘察工作。對(duì)地質(zhì)水文情況了解徹底，條件允許可采用降水井進(jìn)行降水。第二，采取管棚或小導(dǎo)管注漿的方式，提供圍巖的防水防滲性。出現(xiàn)滲漏水時(shí)，如果水量比較小，可以采用預(yù)埋注漿管堵漏的方式，如果水量比較大，那么一定要采用注漿防水的方式，將防水砂漿注入到圍巖縫隙中。

3.2 坍塌風(fēng)險(xiǎn)

坍塌風(fēng)險(xiǎn)主要是圍巖的穩(wěn)定性控制不良造成的，在施工過程中，由于水、溫度、濕度的變化，就導(dǎo)致土質(zhì)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化，從而引發(fā)坍塌事故。坍塌風(fēng)險(xiǎn)的防范從兩個(gè)方面著手：第一，在施工過程中，一定要按方案施工，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)知道施工，對(duì)于出現(xiàn)異常變化的地點(diǎn)采用相應(yīng)措施。第二，加強(qiáng)地質(zhì)不良地段的支護(hù)措施，縮短開挖步距，及時(shí)封閉成環(huán)，對(duì)于小面積的坍塌位置，可以采取掛網(wǎng)噴漿的方式。

4 結(jié)束語

淺埋暗挖工藝在地鐵施工中的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)非常顯著，打破了原有施工技術(shù)的局限性，降低了地鐵施工對(duì)周邊環(huán)境影響，提高了施工效率。但是在實(shí)際施工過程中，淺埋暗挖工藝依然存在很多的風(fēng)險(xiǎn)，需要嚴(yán)格按方案施工，加強(qiáng)安全意識(shí)，利用監(jiān)測(cè)信息化施工，充分發(fā)揮出淺埋暗挖工藝的優(yōu)勢(shì)，確保安全高效施工。