浅埋暗挖法在城市地下空间建设中应用

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［摘要］随着城镇化进程的快速发展，城市地面交通压力逐步上升，如何通过城市地下空间的发展以改善交通压力成为一个重要问题。因此，做好城市地下空间建设的质量控制工作至关重要。基于此，研究浅埋暗挖法，有效解决了城市地下空间建设问题，依托本工程通道施工工序控制，为今后城市地下空间建设质量及风险控制提供了宝贵的经验。

［关键词］浅埋暗挖法；城市地下空间；通道

浅埋暗挖法技术是人类在城市建设的过程中，根据浅层地下施工需求提出的施工方法，对城市地下空间建设具有重要作用。目前，浅埋暗挖法技术已在城市地下空间建设中得到应用，有助于城市地下空间建设质量的提升。

1工程概况

项目位于深圳市宝安区福永街道，由地上5栋建筑组成，地下室3层，地下一层东面与城市地下空间出口相通，地下二层南面直接进入地铁站厅，且2层均与地下车库连通。通道由地下室二层接出，向南与既有的地铁站预留接口相接。通道结构断面采用直墙拱形式，净空尺寸高5.078m（3.6m直墙+1.478m拱），宽6.5m，二衬厚度为0.6m。通道洞身主要位于砂质粘性土与素填土中，通道采用浅埋暗挖法设计，采用大管棚+超前小导管为超前支护措施，全断面注浆为辅助措施，初期支护采用0.5m型钢钢架+30cm喷射混凝土及模筑混凝土二衬。本工程重难点在于通道隧顶距离雨水箱涵仅有0.5m，上部管线较多，在注浆及开挖过程中如何控制通道沉降，以保证周边建筑物的稳定。

2浅埋暗挖法技术简介

2.1浅埋暗挖法的施工原理

浅埋暗挖法技术是一种适用于软弱地层的施工方法，其基本施工原理是在新奥法基本原理的基础上延伸和发展的。做好初期支护和二次衬砌的安全保护，为地下施工的开展，提供了相对稳定的环境，被广泛应用于我国城市地下空间、地下停车场、地下管道等建设工作中，并在长期施工应用的过程中，形成了相应的配套技术，提升了工程设计与施工的效率。

2.2浅埋暗挖法的应用特点

浅埋暗挖法技术在长期应用过程中，体现出以下几方面的特点。（1）环境危害小。由于浅埋暗挖法是在地下工程中进行开展的施工技术，对地面交通影响较小，对周边的水文环境或地质环境破坏不大，还降低了施工所带来的环境危害。（2）断面结构灵活可变。可根据地下断面结构的各种特点，对地下断面结构进行合理化控制，起到地下断面结构优化作用，保证了地下施工的安全性和可靠性，常规浅埋暗挖法施工断面示意如图1所示。（3）施工动态的实时监控。对工程施工过程进行动态监控，并结合地下地质情况，进行相应改进措施的应用，做到地下施工过程的实时监控，有助于地下工程施工质量的提升。

2.3浅埋暗挖法的应用现状

浅埋暗挖法技术在实际应用过程中体现了以下几方面的问题。（1）初期支护刚度要求大。浅埋暗挖法技术适应在城市交通运输繁忙、地面建筑密集的区域进行施工，其需要在初期进行支护刚度的调节，以提高城市地表的承载能力，降低地下浅层施工对城市地表面积及管道的破坏性。（2）施工速度慢。由于浅埋暗挖法要考虑地表施工岩层的承载能力，其在应用前，需要进行大量检测工作，导致施工速度慢。（3）高水位地层结构防水较困难。

3浅埋暗挖法在城市地下空间建设中的应用

3.1开挖施工

做好开挖工作质量的控制，可降低对施工地层围岩的破坏度，从而提高围岩的稳定性，有助于隧道施工安全。开挖过程中应进行地质条件、施工情况等因素的综合分析，进行开挖方式的选择。根据现场情况开挖采用上下台阶法、CD法或CRD法等相关工法（图2）。开挖过程中根据地层减少进尺，加快成环时间，充分利用围岩自稳能力。开挖施工过程中，提升时间观念，在有限时间内，进行开挖工作有序开展，提高工作效率，充分利用围岩自稳能力，保证隧道安全。

3.2支护施工

城市地下空间设计过程中通常埋深较浅，地层较差，特别是东南沿海地区开挖面常位于地下水以下，土体常处于饱和含水状态，围岩自稳能力极差，而隧道周边建（构）筑物密集，不具备降水条件。在软弱含水量丰富地层中做好超前加固及支护是重点。目前，采用水泥单液浆及水泥–水玻璃双液浆进行加固，水泥浆因凝结时间长、泌水率高等特点在动水或地下水较丰富地层注浆效果极差。水泥–水玻璃双液浆凝结时间短，可在10~60s内进行调节，水泥–水玻璃注浆中主要考虑劈裂注浆，若注浆体地层较密，如砂层、全风化花岗岩等地层，极易上压造成地面隆起及建筑物开裂。施工过程中，采用新材料新工艺对常规注浆进行改良，通过固结、填充加固围岩，更好地保证围岩稳定性，并提升围岩自稳性。超前支护及加固注浆满足要求后，初期支护的刚度较为重要，常规使用由拱架、钢筋网及喷射混凝土组成的支护体系。在施工过程中，根据浅埋暗挖法具体操作要求，做好支护施工，加大拱架间距，满足隧道刚度。实际实施过程中，应尽量减少拱架间距，加快成环时间，尽快封闭土体。

3.3回填注浆

地面沉降现象是影响城市地下空间工程顺利开展的主要问题。由于城市地下空间施工初期支护和土体之间出现空洞的问题，从而导致混凝土的收缩和凝结，影响了城市地下空间工程施工的综合质量。在注浆加固环节应用浅埋暗挖法时，可对地层条件进行综合分析，结合地层条件的变化，进行浆液的合理化选择，保证浆液加固的质量和效果，避免注浆加固环节出现资源浪费，在保证资源合理化应用的基础上，提升支护的稳定性，从而保障城市地下空间工程施工的质量。

3.4二衬施工

浅埋暗挖法技术在二衬施工环节中的应用，可借助技术，进行模板预固定工作，保障了城市地下空间施工的科学性。对二衬施工环节存在的问题进行分析，根据城市地下空间施工质量要求提出相应的解决措施，降低城市地下空间二衬施工中存在的风险。浅埋暗挖法技术也提高了城市地下空间支撑的防水效果，满足了城市地下空间建设工程施工质量的需求。

4案例分析

深圳城市地下空间10号线某车站出入口及风亭，施工过程中受地表交通、地下管线影响，施工场地狭窄，无法进行管线改迁及交通疏解。为保证城市地下空间车站正常实施，附属出入口及风亭下穿箱涵及彩田路采用浅埋暗挖法施工。结构形式为复合式衬砌结构，初期支护采用钢筋网、型钢拱架、喷射混凝土。均采用矩形断面开挖，出入口采用CD法开挖，1号风亭采用柱洞法开挖。其开挖支护设计包括大管棚、超前小导管超前支护、全断面注浆、型钢钢架、喷射混凝土及模筑混凝土二衬。矿山法附属结构支护结构根据断面大小、工程地质和水文地质条件及与周边邻近建筑物的相互影响关系，分别设置支护形式。结构断面及支护形式见表1。该方案实施过程中，新建箱涵沉降最大值不足1cm，出、入口处路面沉降值为2.3cm，较好地控制了周边管线及地面沉降，在极为困难的施工条件下完成了出入口的建设，保证了10号线的开通节点。

5浅埋暗挖法技术的安全措施

5.1预防坍塌

土石方坍塌问题不利于城市地下空间工程施工质量的保障。在应用浅埋暗挖技术的过程中，提前做好城市地下空间施工区域的地震发射情况探查工作，根据探查数据进行施工方案的科学调整，制订科学的防治措施，以保障城市地下空间建设施工的顺利开展。同时，进行详细勘察工作，制订好相应的防控措施，避免土石方坍塌施工事故的发生。

5.2防止模板倒塌

在城市地下空间工程施工中，模板倒塌是严重的事故。在施工开展的过程中，应做好模板倒塌问题的防控工作。（1）应做好模板基础的牢固性稳定工作，避免城市地下空间在施工过程中因外力导致模板下沉的情况，从而降低城市地下空间模板倒塌事故的发生概率。（2）城市地下空间应结合施工工程质量需求，开展临时固定结构设定工作，避免城市地下空间模板坍塌问题的出现，同时增强了城市地下空间地下施工的安全性。

5.3监控工作完善

监控工作的完善对浅埋暗挖法技术在城市地下空间施工应用中的沉降数据监测具有重要的作用，因此，应做好浅埋暗挖法技术在城市地下空间地下施工中的监控工作。结合城市地下空间工程施工质量要求，及时发现浅埋暗挖法在实际应用中存在的问题，提出解决措施，降低城市地下空间工程施工现场的风险，使沉降量在可控范围之内，保证城市地下空间施工的安全。

6结束语

浅埋暗挖法技术在城市地下空间施工中的应用，可降低城市地下空间施工过程中的难题，提升城市地下空间施工的安全性与稳定性。因此，城市地下空间建设单位应加大对浅埋暗挖法技术的研究，结合浅埋暗挖法技术的特点及应用现状，进行城市地下空间施工技术的完善，解决城市地下空间建设施工中的难题，从而提升城市地下空间工程施工的速度和质量。

参考文献

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作者:王悦欣 唐丹 单位:中建二局第一建筑工程有限公司