淺埋暗挖法在城市地下空間建設中應用

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［摘要］隨著城鎮(zhèn)化進程的快速發(fā)展，城市地面交通壓力逐步上升，如何通過城市地下空間的發(fā)展以改善交通壓力成為一個重要問題。因此，做好城市地下空間建設的質量控制工作至關重要?；诖耍芯?a href="http://saumg.com/lunwen/chengshijianshelunwe/183889.html" target="_blank">淺埋暗挖法，有效解決了城市地下空間建設問題，依托本工程通道施工工序控制，為今后城市地下空間建設質量及風險控制提供了寶貴的經(jīng)驗。

［關鍵詞］淺埋暗挖法；城市地下空間；通道

淺埋暗挖法技術是人類在城市建設的過程中，根據(jù)淺層地下施工需求提出的施工方法，對城市地下空間建設具有重要作用。目前，淺埋暗挖法技術已在城市地下空間建設中得到應用，有助于城市地下空間建設質量的提升。

1工程概況

項目位于深圳市寶安區(qū)福永街道，由地上5棟建筑組成，地下室3層，地下一層東面與城市地下空間出口相通，地下二層南面直接進入地鐵站廳，且2層均與地下車庫連通。通道由地下室二層接出，向南與既有的地鐵站預留接口相接。通道結構斷面采用直墻拱形式，凈空尺寸高5.078m（3.6m直墻+1.478m拱），寬6.5m，二襯厚度為0.6m。通道洞身主要位于砂質粘性土與素填土中，通道采用淺埋暗挖法設計，采用大管棚+超前小導管為超前支護措施，全斷面注漿為輔助措施，初期支護采用0.5m型鋼鋼架+30cm噴射混凝土及模筑混凝土二襯。本工程重難點在于通道隧頂距離雨水箱涵僅有0.5m，上部管線較多，在注漿及開挖過程中如何控制通道沉降，以保證周邊建筑物的穩(wěn)定。

2淺埋暗挖法技術簡介

2.1淺埋暗挖法的施工原理

淺埋暗挖法技術是一種適用于軟弱地層的施工方法，其基本施工原理是在新奧法基本原理的基礎上延伸和發(fā)展的。做好初期支護和二次襯砌的安全保護，為地下施工的開展，提供了相對穩(wěn)定的環(huán)境，被廣泛應用于我國城市地下空間、地下停車場、地下管道等建設工作中，并在長期施工應用的過程中，形成了相應的配套技術，提升了工程設計與施工的效率。

2.2淺埋暗挖法的應用特點

淺埋暗挖法技術在長期應用過程中，體現(xiàn)出以下幾方面的特點。（1）環(huán)境危害小。由于淺埋暗挖法是在地下工程中進行開展的施工技術，對地面交通影響較小，對周邊的水文環(huán)境或地質環(huán)境破壞不大，還降低了施工所帶來的環(huán)境危害。（2）斷面結構靈活可變?？筛鶕?jù)地下斷面結構的各種特點，對地下斷面結構進行合理化控制，起到地下斷面結構優(yōu)化作用，保證了地下施工的安全性和可靠性，常規(guī)淺埋暗挖法施工斷面示意如圖1所示。（3）施工動態(tài)的實時監(jiān)控。對工程施工過程進行動態(tài)監(jiān)控，并結合地下地質情況，進行相應改進措施的應用，做到地下施工過程的實時監(jiān)控，有助于地下工程施工質量的提升。

2.3淺埋暗挖法的應用現(xiàn)狀

淺埋暗挖法技術在實際應用過程中體現(xiàn)了以下幾方面的問題。（1）初期支護剛度要求大。淺埋暗挖法技術適應在城市交通運輸繁忙、地面建筑密集的區(qū)域進行施工，其需要在初期進行支護剛度的調節(jié)，以提高城市地表的承載能力，降低地下淺層施工對城市地表面積及管道的破壞性。（2）施工速度慢。由于淺埋暗挖法要考慮地表施工巖層的承載能力，其在應用前，需要進行大量檢測工作，導致施工速度慢。（3）高水位地層結構防水較困難。

3淺埋暗挖法在城市地下空間建設中的應用

3.1開挖施工

做好開挖工作質量的控制，可降低對施工地層圍巖的破壞度，從而提高圍巖的穩(wěn)定性，有助于隧道施工安全。開挖過程中應進行地質條件、施工情況等因素的綜合分析，進行開挖方式的選擇。根據(jù)現(xiàn)場情況開挖采用上下臺階法、CD法或CRD法等相關工法（圖2）。開挖過程中根據(jù)地層減少進尺，加快成環(huán)時間，充分利用圍巖自穩(wěn)能力。開挖施工過程中，提升時間觀念，在有限時間內，進行開挖工作有序開展，提高工作效率，充分利用圍巖自穩(wěn)能力，保證隧道安全。

3.2支護施工

城市地下空間設計過程中通常埋深較淺，地層較差，特別是東南沿海地區(qū)開挖面常位于地下水以下，土體常處于飽和含水狀態(tài)，圍巖自穩(wěn)能力極差，而隧道周邊建（構）筑物密集，不具備降水條件。在軟弱含水量豐富地層中做好超前加固及支護是重點。目前，采用水泥單液漿及水泥–水玻璃雙液漿進行加固，水泥漿因凝結時間長、泌水率高等特點在動水或地下水較豐富地層注漿效果極差。水泥–水玻璃雙液漿凝結時間短，可在10~60s內進行調節(jié)，水泥–水玻璃注漿中主要考慮劈裂注漿，若注漿體地層較密，如砂層、全風化花崗巖等地層，極易上壓造成地面隆起及建筑物開裂。施工過程中，采用新材料新工藝對常規(guī)注漿進行改良，通過固結、填充加固圍巖，更好地保證圍巖穩(wěn)定性，并提升圍巖自穩(wěn)性。超前支護及加固注漿滿足要求后，初期支護的剛度較為重要，常規(guī)使用由拱架、鋼筋網(wǎng)及噴射混凝土組成的支護體系。在施工過程中，根據(jù)淺埋暗挖法具體操作要求，做好支護施工，加大拱架間距，滿足隧道剛度。實際實施過程中，應盡量減少拱架間距，加快成環(huán)時間，盡快封閉土體。

3.3回填注漿

地面沉降現(xiàn)象是影響城市地下空間工程順利開展的主要問題。由于城市地下空間施工初期支護和土體之間出現(xiàn)空洞的問題，從而導致混凝土的收縮和凝結，影響了城市地下空間工程施工的綜合質量。在注漿加固環(huán)節(jié)應用淺埋暗挖法時，可對地層條件進行綜合分析，結合地層條件的變化，進行漿液的合理化選擇，保證漿液加固的質量和效果，避免注漿加固環(huán)節(jié)出現(xiàn)資源浪費，在保證資源合理化應用的基礎上，提升支護的穩(wěn)定性，從而保障城市地下空間工程施工的質量。

3.4二襯施工

淺埋暗挖法技術在二襯施工環(huán)節(jié)中的應用，可借助技術，進行模板預固定工作，保障了城市地下空間施工的科學性。對二襯施工環(huán)節(jié)存在的問題進行分析，根據(jù)城市地下空間施工質量要求提出相應的解決措施，降低城市地下空間二襯施工中存在的風險。淺埋暗挖法技術也提高了城市地下空間支撐的防水效果，滿足了城市地下空間建設工程施工質量的需求。

4案例分析

深圳城市地下空間10號線某車站出入口及風亭，施工過程中受地表交通、地下管線影響，施工場地狹窄，無法進行管線改遷及交通疏解。為保證城市地下空間車站正常實施，附屬出入口及風亭下穿箱涵及彩田路采用淺埋暗挖法施工。結構形式為復合式襯砌結構，初期支護采用鋼筋網(wǎng)、型鋼拱架、噴射混凝土。均采用矩形斷面開挖，出入口采用CD法開挖，1號風亭采用柱洞法開挖。其開挖支護設計包括大管棚、超前小導管超前支護、全斷面注漿、型鋼鋼架、噴射混凝土及模筑混凝土二襯。礦山法附屬結構支護結構根據(jù)斷面大小、工程地質和水文地質條件及與周邊鄰近建筑物的相互影響關系，分別設置支護形式。結構斷面及支護形式見表1。該方案實施過程中，新建箱涵沉降最大值不足1cm，出、入口處路面沉降值為2.3cm，較好地控制了周邊管線及地面沉降，在極為困難的施工條件下完成了出入口的建設，保證了10號線的開通節(jié)點。

5淺埋暗挖法技術的安全措施

5.1預防坍塌

土石方坍塌問題不利于城市地下空間工程施工質量的保障。在應用淺埋暗挖技術的過程中，提前做好城市地下空間施工區(qū)域的地震發(fā)射情況探查工作，根據(jù)探查數(shù)據(jù)進行施工方案的科學調整，制訂科學的防治措施，以保障城市地下空間建設施工的順利開展。同時，進行詳細勘察工作，制訂好相應的防控措施，避免土石方坍塌施工事故的發(fā)生。

5.2防止模板倒塌

在城市地下空間工程施工中，模板倒塌是嚴重的事故。在施工開展的過程中，應做好模板倒塌問題的防控工作。（1）應做好模板基礎的牢固性穩(wěn)定工作，避免城市地下空間在施工過程中因外力導致模板下沉的情況，從而降低城市地下空間模板倒塌事故的發(fā)生概率。（2）城市地下空間應結合施工工程質量需求，開展臨時固定結構設定工作，避免城市地下空間模板坍塌問題的出現(xiàn)，同時增強了城市地下空間地下施工的安全性。

5.3監(jiān)控工作完善

監(jiān)控工作的完善對淺埋暗挖法技術在城市地下空間施工應用中的沉降數(shù)據(jù)監(jiān)測具有重要的作用，因此，應做好淺埋暗挖法技術在城市地下空間地下施工中的監(jiān)控工作。結合城市地下空間工程施工質量要求，及時發(fā)現(xiàn)淺埋暗挖法在實際應用中存在的問題，提出解決措施，降低城市地下空間工程施工現(xiàn)場的風險，使沉降量在可控范圍之內，保證城市地下空間施工的安全。

6結束語

淺埋暗挖法技術在城市地下空間施工中的應用，可降低城市地下空間施工過程中的難題，提升城市地下空間施工的安全性與穩(wěn)定性。因此，城市地下空間建設單位應加大對淺埋暗挖法技術的研究，結合淺埋暗挖法技術的特點及應用現(xiàn)狀，進行城市地下空間施工技術的完善，解決城市地下空間建設施工中的難題，從而提升城市地下空間工程施工的速度和質量。

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作者:王悅欣 唐丹 單位:中建二局第一建筑工程有限公司