葛 婷 婷
(華南理工大學(xué)廣州學(xué)院,廣東 廣州 510800)
運(yùn)用淺埋暗挖法展開隧道施工,不但可以邊挖掘、邊澆筑,而且不需進(jìn)行開槽作業(yè),普遍應(yīng)用在黏性土層以及砂層中?,F(xiàn)階段,我國在淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)的開發(fā)中雖然獲得了不小成就,然而依然存在諸多不足和漏洞,需要深入改善與優(yōu)化。本文對相關(guān)內(nèi)容展開了論述,具體如下。
此種技術(shù)的運(yùn)用范圍重點(diǎn)為對第四紀(jì)軟弱地層的施工,在隧道施工過程中,運(yùn)用淺埋暗挖的形式可調(diào)整附近巖石的負(fù)荷水平,其挖掘作業(yè)是運(yùn)用短進(jìn)尺展開的,在施工初始階段要率先完成封閉成環(huán),利用巖石與施工前期的支護(hù)結(jié)構(gòu),聯(lián)合構(gòu)成支護(hù)系統(tǒng),待到前期試洞的變形穩(wěn)定之后,再展開二次襯砌作業(yè)。針對施工進(jìn)程中的某些特殊的荷載來講,僅用前期的支護(hù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法符合其承載要求的,必須要通過一次、二次襯砌聯(lián)合實(shí)現(xiàn)對荷載的承擔(dān)工作。如此設(shè)計規(guī)劃能合理規(guī)避施工過程中無法預(yù)測的問題[1]。
此種施工形式并非所有地質(zhì)情況均可應(yīng)用,由于地質(zhì)及地面環(huán)境具備繁雜、易變的特點(diǎn),因此,在具體實(shí)施淺埋暗挖法前,必須要勘探隧道的地面情況,并且針對隧道支護(hù)材質(zhì)、地層情況,還有附近的建筑物展開調(diào)查,與此同時,要把調(diào)查報告作為施工的依據(jù),以此確保施工規(guī)劃更為科學(xué)、有效,從而提高隧道的施工效率與質(zhì)量。
對于此種方法來講,其在隧道施工中的運(yùn)用已經(jīng)有20多個年頭,在施工技術(shù)方面已積累了大量的施工經(jīng)驗(yàn)。比如,現(xiàn)階段,淺埋暗挖有關(guān)技術(shù)中的開挖方法有多種并且適用于各個不同的工程,并且施工過程中對交通運(yùn)輸也不會造成過多影響,與此同時,其順應(yīng)當(dāng)下時代發(fā)展趨勢,對于大跨度隧道能夠安全高效的進(jìn)行開挖。利用率比較高的淺埋暗挖法有正臺階法,包括適合在特殊土體中利用的:超前臺階法、CD法、全斷面法、CRD法等[2]。
為了充分發(fā)揮這一技術(shù)的作用,實(shí)踐中應(yīng)采取如下措施,具體表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。
在對之前施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行歸納,及對外國前端的隧道施工經(jīng)驗(yàn)展開學(xué)習(xí)的前提下,把中洞法暗挖技術(shù)運(yùn)用在我國首都地鐵五號線的大跨度暗挖車站的施工修建之中。中洞法,實(shí)際是指率先針對隧道的中部展開挖掘,由于中洞的跨度均比較大,在現(xiàn)實(shí)施工進(jìn)程中可利用CD法或是CRD法,且依照小分塊、早成環(huán)、短臺階的準(zhǔn)則展開施工。一旦中洞隧道的前期支護(hù)作業(yè)實(shí)施完畢后,必須要在第一時間展開二次襯砌,憑此來完成對地層結(jié)構(gòu)的剛性支撐。實(shí)際施工過程中可利用洞內(nèi)逆作法,這樣有利于對前期下沉變形的巖體進(jìn)行控制,并且還可以對周圍的建筑物起到相應(yīng)的保護(hù)作用[3]。
在針對諸多隧道施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行歸納的前提下,我國相關(guān)設(shè)計人員作出以下思考:也就是先創(chuàng)建數(shù)個分離導(dǎo)洞,之后在各個導(dǎo)洞中展開支護(hù)樁施工作業(yè),接著實(shí)施加拱的暗挖技術(shù),此種方式被叫做PBA工法。現(xiàn)階段,此手段已榮獲我國的技術(shù)專利,而且在大多數(shù)的隧道工程中得以運(yùn)用。此種手段較為明顯的優(yōu)勢在于,其不會為地層帶來較多的擾動。
一般情況下,在地鐵隧道及入口、出口進(jìn)行施工進(jìn)程中,常常會碰到鋪設(shè)在地下的構(gòu)筑物,例如熱力管道、燃?xì)夤艿肋€有既有地鐵線等。傳統(tǒng)設(shè)計過程中,往往用增大新建地鐵線路縱坡的形式,然而這樣會使隧道的總體下埋深度增加。如果地下水位較高,便會導(dǎo)致降水困難加大。要想合理處理這種狀況,可運(yùn)用平頂直墻暗挖技術(shù)。通過諸多的工程實(shí)踐表明,在下穿既有結(jié)構(gòu)的過程中,利用不預(yù)留間隔土或者少留的形式,有助于減小對既有結(jié)構(gòu)的影響。
該技術(shù)應(yīng)用于工程中的方法如下:
第一,二襯背后灌漿與初支技術(shù)。因?yàn)樽酝诰虻匠踔瓿呻A段內(nèi)土體有擾動、下沉情況,以及在初支施工結(jié)束后會出現(xiàn)土層和初支背后不緊密的情況,這些情況如果無法及時處置,必然會導(dǎo)致地表下沉問題的驟增。比如:經(jīng)過首都復(fù)8線施工歸納了以下施工注意事項:在設(shè)計與施工過程中加大初支背后灌漿,即在初支施工階段,把灌漿管鋪設(shè)到指定位置中,當(dāng)挖掘面和封閉段處于變形穩(wěn)定時,及時灌漿至初支背部,以此實(shí)現(xiàn)控制下沉與防水。
第二,灌漿技術(shù)。灌漿在隧道施工過程中運(yùn)用比較普遍,特別是在近期,深孔后退式與前進(jìn)式灌漿技術(shù)獲得了不小成就。通常情況下,深孔灌漿能達(dá)到14 m,最長的能達(dá)到50 m。灌漿材質(zhì)包括改性水玻璃漿液、水泥漿及MS漿液、TGRM漿液、無收縮漿液等膨脹性材料。將灌漿技術(shù)運(yùn)用到砂卵石地層之中,能讓其和無砂混凝土的強(qiáng)度相同。
第三,降水技術(shù)。淺埋暗挖法的基本施工要求便是無水作業(yè),在含有地下水地層的施工過程中,一定要利用相關(guān)的降水技術(shù)。降水技術(shù)通常利用管井降水的形式,如果管井布置碰到阻擋物不能正常鋪設(shè)時,可及時運(yùn)用輻射井降水技術(shù)。首先打造直徑為3 m的深井,根據(jù)井中蓄水狀況和干擾半徑,把輻射形水平井管依據(jù)多層多排的方式予以設(shè)置,然后運(yùn)用泵把井管中的水抽除。針對滲水指數(shù)小的地層降水來講,可運(yùn)用真空井點(diǎn)技術(shù)。
淺埋暗挖法施工隧道施工技術(shù)憑其大量的優(yōu)勢,在各個工程項目中得以普遍運(yùn)用。雖然我國在此技術(shù)的運(yùn)用中已具備一系列比較健全的機(jī)制,然而伴隨隧道面積的逐漸加大,還有繁雜程度的逐漸提升,此技術(shù)已無法滿足現(xiàn)代工程需求。因此,相關(guān)人員必須要加大此方面的探究。相信,通過不斷的探索與實(shí)踐,這一技術(shù)的應(yīng)用成效將更加凸出。