浅埋暗挖隧道施工技术及其地面沉降控制

浅埋暗挖隧道施工技术及其地面沉降控制

李楠

身份证号：511325198409102223

摘要：隧道工程作为我国重要交通工程，能够改善建筑空间拥挤、城市交通阻塞等问题，缓解交通运输压力。浅埋暗挖施工作为常见的隧道施工技术，具有造价低、支护结构强、不破坏施工环境等优势。但在浅埋隧道施工中极易出现地面沉降，从而破坏道路及地下管道，无论是从施工安全角度，还是费用控制角度，控制地面沉降至关重要，避免影响地面房屋、道路及管线。

关键词：浅埋暗挖；隧道；施工技术；地面沉降；控制

一、浅埋暗挖隧道施工关术

1.1 地质勘察与超前支护技术

在浅埋暗挖隧道施工中，地质勘察与超前支护技术扮演着至关重要的角色。地质勘察是施工前的必要步骤，通过对隧道沿线地质条件的详细调查和分析，可以准确掌握地层结构、岩性、地下水分布等关键信息，为后续的支护设计和施工提供科学依据。

超前支护技术是在隧道开挖前，预先对隧道周边地层进行加固和支撑的一种技术手段。它能够有效防止隧道开挖过程中可能出现的坍塌和变形，保障施工人员的安全。在实际应用中，超前支护技术通常采用注浆加固、管棚支护、超前小导管注浆等方式进行。注浆加固通过向地层中注入浆液，提高地层的强度和稳定性；管棚支护则是在隧道开挖前，预先在隧道顶部安装钢管或钢架，形成一道临时的支撑结构；超前小导管注浆则是在隧道开挖前，通过小导管向地层中注入浆液，形成一道预加固的屏障。

地质勘察与超前支护技术的有效结合，不仅能够提高隧道施工的安全性和稳定性，还能够降低施工成本和提高施工效率。通过地质勘察获取准确的地质信息，可以为超前支护技术的选择和施工参数的确定提供有力支持；而超前支护技术的有效应用，则可以减少隧道开挖过程中的坍塌和变形风险，降低施工难度和成本。因此，在浅埋暗挖隧道施工中，应充分重视地质勘察与超前支护技术的重要性，并加强相关技术的研发和应用。

1.2 开挖方法与支护结构设计

在浅埋暗挖隧道施工中，开挖方法与支护结构设计是确保工程安全和质量的关键环节。开挖方法的选择需综合考虑地质条件、隧道断面尺寸、施工环境等因素。例如，在软土地区，常采用台阶法或分块开挖法，以减少对周围土体的扰动。支护结构设计则直接关系到隧道的稳定性和安全性，需根据开挖方法、地质条件等因素进行精心设计。在实际工程中，支护结构通常采用钢支撑、喷射混凝土等组合形式，以提供足够的支撑力和稳定性。

在开挖方法与支护结构设计方面，还需注重施工过程中的监测与反馈。通过实时监测隧道变形、支护结构受力情况等数据，可以及时发现潜在的安全隐患并采取相应措施进行处理。同时，根据监测数据的反馈结果，可以对开挖方法和支护结构进行进一步优化调整，提高施工效率和工程质量。

1.3 防水与排水系统构建

防水层的设计和施工是确保隧道长期稳定运行的关键环节。根据工程实践经验，我们通常采用高分子防水材料作为防水层的主要材料，其优良的防水性能和耐久性得到了广泛认可。在施工过程中，防水层的铺设需要严格控制施工质量，确保无破损、无气泡，并严格按照设计要求进行焊接和连接。此外，排水系统的构建同样不容忽视。我们通过在隧道底部设置纵向排水沟和横向排水管，将隧道内的积水有效排出，防止水害对隧道结构的侵蚀。同时，我们还采用先进的监测技术，对排水系统的运行状态进行实时监测，确保排水畅通无阻。

在防水与排水系统构建过程中，我们还需要注重技术创新和持续改进。通过引入新的防水材料、优化排水系统设计、提高施工质量等措施，不断提升防水与排水系统的性能和可靠性。同时，我们还应加强对防水与排水系统的维护和保养，定期进行检查和维修，确保系统的长期稳定运行。只有这样，我们才能更好地应对浅埋暗挖隧道施工中可能出现的各种挑战和问题，确保隧道工程的安全和质量。

二、地面沉降控制措施

2.1 地质预处理与加固技术

这一技术旨在通过预先对隧道穿越区域的地质条件进行改善和加固，确保施工过程的顺利进行，并有效预防地面沉降等不利现象的发生。在实际应用中，地质预处理与加固技术通常包括注浆加固、土壤改良和地下连续墙等多种方法。

注浆加固技术是一种常用的地质预处理手段。通过在隧道周边注入特定配比的浆液，能够有效填充土壤中的空隙，提高土体的密实度和承载能力。土壤改良技术则是通过添加改良剂或采用机械方法，改善土壤的物理力学性质，提高土体的稳定性和承载能力。例如，在砂土地区进行隧道施工时，可以采用掺入水泥、石灰等改良剂的方法，提高砂土的凝聚力和内摩擦角，从而增强土体的抗剪强度和稳定性。这种技术在实际应用中取得了显著的效果，有效减少了地面沉降的发生。

地下连续墙技术则是一种更为先进的地质预处理与加固方法。通过在隧道周边构建连续的钢筋混凝土墙体，能够有效隔离地下水和土壤对隧道施工的影响。同时，地下连续墙还能作为隧道开挖过程中的临时支撑结构，确保施工过程的稳定性和安全性。在实际应用中，地下连续墙技术已经广泛应用于各类大型隧道工程中，取得了良好的应用效果。

2.2 支护结构优化设计

在浅埋暗挖隧道施工中，支护结构优化设计是确保隧道施工安全和稳定性的关键环节。支护结构的设计需综合考虑地质条件、隧道断面尺寸、施工工艺等因素，以实现最佳的支撑效果。此外，在支护结构设计中，还需注重其适应性和灵活性。随着隧道施工的深入，地质条件可能发生变化，因此支护结构应具备一定的可调性，以适应不同地质条件下的施工需求。

支护结构优化设计还需结合先进的施工技术和材料。现代隧道施工中，新型支护材料如高性能混凝土、纤维增强复合材料等的应用，为支护结构的设计提供了更多可能性。同时，施工技术的创新也为支护结构的优化提供了有力支持。例如，采用预制拼装式支护结构，可以大大提高施工效率和质量，减少现场作业量，降低施工风险。此外，通过引入数值模拟和有限元分析等先进技术手段，可以对支护结构进行更为精确的性能评估和优化设计，确保隧道施工的安全和稳定。

在支护结构优化设计过程中，还需注重与现场施工的紧密结合。设计人员应深入施工现场，了解实际施工条件和问题，及时调整和优化设计方案。同时，施工人员也应严格按照设计要求进行施工，确保支护结构的施工质量和效果。通过设计与施工的紧密配合，可以共同推动浅埋暗挖隧道施工技术的不断进步和发展。

2.3 地下水管理与控制

由于隧道施工往往涉及复杂的地质条件，地下水的存在往往会对施工造成不利影响，如增加施工难度、引发地面沉降等。因此，科学合理地管理地下水，对于保障隧道施工质量和安全至关重要。

在实际施工中，地下水管理与控制策略通常包括排水、止水、降水等多种方法。排水法主要是通过设置排水系统，将地下水有效排出，防止其对施工造成干扰。止水法则是通过注浆、帷幕注浆等技术手段，在隧道周边形成止水帷幕，阻止地下水进入施工区域。降水法则是在施工前对地下水进行预先降低，以减少施工过程中的地下水压力。

此外，地下水管理与控制策略的实施还需要结合先进的监测技术和数据分析方法。通过实时监测地下水位、水压等参数的变化，可以及时发现并处理地下水对施工的影响。同时，利用数据分析方法，可以对地下水管理与控制策略的效果进行定量评估，为优化方案提供科学依据。

参考文献

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[2]王磊.浅埋暗挖隧道施工技术及其地面沉降控制[J].中文科技期刊数据库(引文版)工程技术, 2023(4):4.

[3]高啟林.浅埋暗挖法隧道施工技术及地面沉降控制[J].汽车博览, 2022(19):235-237.