市政道路下淺埋暗挖隧道施工新工藝探究

陳鵬

【摘要】隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們的生活條件獲得極大改善，私家車數(shù)量日益增多，促使原本就比較擁堵的交通變得更加擁堵，因而產(chǎn)生了隧道工程。隨著現(xiàn)代化進程的日益加快，我國市政基礎(chǔ)設(shè)施的修建進程較之前相比也獲得顯著發(fā)展，類似于地鐵隧道等工程規(guī)劃、修建數(shù)量日益增多，且在修建隧道的過程中極易遇到各種不良地質(zhì)，諸如地基土層不穩(wěn)等。隧道工程特點眾多，如復(fù)雜性強、規(guī)模大等，在建設(shè)過程中類似于施工不規(guī)范的情況普遍存在，由此很難提高隧道工程的整體施工質(zhì)量。面對這些頻繁發(fā)生的事故，相關(guān)工作人員必須引起高度重視并采取有效的解決措施，具體在選擇施工方式時有必要結(jié)合施工環(huán)境的實際情況。

【關(guān)鍵詞】市政道路;淺埋暗挖隧道施工;新工藝;探究

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.04.026

引言：

道路橋梁隧道工程是一種非常復(fù)雜的地下工程建設(shè)，相比其他的道路建設(shè)項目難度要大很多，另外這項工程也具有極強的隱蔽性，對施工技術(shù)有很高的要求，因此，需要在建設(shè)過程中注重每一個施工環(huán)節(jié)，盡量降低風(fēng)險出現(xiàn)的幾率。在我國的道路橋梁隧道建設(shè)中，存在技術(shù)不達標、政府資金投入較少，技術(shù)人員缺失以及管理水平不到位等多種問題，都會影響道路橋梁隧道工的建設(shè)與發(fā)展，影響施工的質(zhì)量與效率，影響道路橋梁隧道的使用安全性。因此，道路橋梁隧道工程建設(shè)不僅要提高施工技術(shù)，加強政府投資的意識與重視程度，同時也要進一步加強對于人員的管理，增強施工單位的質(zhì)量管理意識。

1、隧道工程的施工特點

隧道工程施工是一種野外作業(yè)，極易受到自然環(huán)境的影響。由于隧道工程工藝相對比較復(fù)雜，又涉及較多專業(yè)技術(shù)，在工程施工中離不開各種專業(yè)的同步作業(yè)，再加上工程結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、相互交錯各個專業(yè)的施工，要求各個工種、專業(yè)部門之間必須進行有效的溝通、配合，在各個環(huán)節(jié)相互制約的影響下導(dǎo)致施工中的變數(shù)比較多。同時，由于道路隧道的施工時間比較長、涉及范圍廣，有時需要同時跨越多個地質(zhì)環(huán)境，尤其是比較特殊的地質(zhì)段，諸如黃土地、膨脹土與流沙層等，因而對于施工技術(shù)提出了很高、很嚴格的要求，一般情況下往往需要通過多道施工工序，即挖掘、運輸、填埋等，受工作環(huán)境的影響比較大，也存在許多突發(fā)因素。如果在實際施工過程中不能嚴格按照設(shè)計要求，則極易出現(xiàn)類似于失穩(wěn)與下陷等問題，從而對正常通行與安全造成嚴重影響。基于此，在隧道施工過程中為進一步強化隧道施工技術(shù)與工藝管理，必須結(jié)合實際情況采取一系列切實可行的措施，結(jié)合現(xiàn)有施工技術(shù)重視新型施工技術(shù)、先進設(shè)備的引進。此外，為更科學(xué)、合理地安排施工工序，有必要結(jié)合現(xiàn)場施工環(huán)境，以此促進隧道施工水平的不斷提高，確保能夠滿足隧道工程的施工質(zhì)量標準。

2、道路橋梁隧道建設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀

我國土地遼闊，具有多種多樣的地形地貌，因此，要想加強地區(qū)之間的溝通往來，克服山體的障礙，就要通過建設(shè)隧道縮進行程時間，但是在建設(shè)道路橋梁隧道的過程中，需要考慮到各地域之間的自然條件的差異，避免出現(xiàn)山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的影響，減少對當(dāng)?shù)刂脖坏钠茐?，在保證生態(tài)環(huán)境的同時，推進道路橋梁隧道的建設(shè)與發(fā)展。近年來我國的經(jīng)濟水平快速提升，道路的建設(shè)也得到了很大程度的提升，技術(shù)水平也得到了進一步的完善與優(yōu)化，但是根據(jù)當(dāng)前的道路橋梁隧道的發(fā)展情況來看，還有很大的改進與提升空間，比如初期支護不緊貼圍巖、混凝土厚度不足、滲漏水以及凍害等現(xiàn)象較為嚴重，這給道路橋梁隧道的使用以及防護帶來了很大程度的挑戰(zhàn)，因此，需要相關(guān)部門加強對于道路橋梁的重視，進一步加強對施工人員的技術(shù)培訓(xùn)，提高施工團隊的管理意識與安全質(zhì)量意識，降低施工風(fēng)險，減少后期維護的難度與費用。

3、道路橋梁隧道工程施工中的難點

3.1鋪裝層不牢固、容易脫落

道路橋梁在隧道工程的鋪裝層區(qū)域，通常是使用水泥型混凝土、瀝青型混凝土等施工建設(shè)材料在道路橋梁的隧道區(qū)域建設(shè)鋪筑操作的保護層可以在一定程度上避免車輛出現(xiàn)直接形式的摩擦以及損壞，交通部門可通過分散通行車輛的方式對道路橋梁開展集中形式的擠壓操作?，F(xiàn)如今建設(shè)鋪裝層實際上是道路橋梁隧道工程進行路面養(yǎng)護最為有效的舉措，但是因為當(dāng)前我國在進行鋪裝層的實際施工質(zhì)量和操作技術(shù)均處于有待提升的狀態(tài)。如果道路橋梁的隧道區(qū)域出現(xiàn)通行車輛發(fā)生超載的現(xiàn)象，將會造成道路橋梁隧道工程在進行施工建設(shè)的過程中出現(xiàn)鋪裝層穩(wěn)固性不足的問題，比較容易發(fā)生鋪裝層脫落的不良現(xiàn)象，將會嚴重地影響整個道路橋梁隧道工程的施工質(zhì)量。

3.2襯砌開裂及變形

（1）隧道穿越的巖層主要為塊石砌石結(jié)構(gòu)。塊石砌石結(jié)構(gòu)等較軟弱的巖層存在變形時間效應(yīng)，將增大襯砌結(jié)構(gòu)承受的荷載，且路面底部的軟弱巖層使隧道路面及邊墻基礎(chǔ)不牢固，襯砌結(jié)構(gòu)容易因下沉而產(chǎn)生裂縫、變形。（2）在施工縫、冷縫位置的受力相對薄弱，這些位置常出現(xiàn)隧道襯砌裂縫問題。（3）襯砌混凝土由于受溫度、收縮、膨脹等因素而引起的變形、開裂。（4）軟弱破碎巖層受到地下水的動靜壓作用，出現(xiàn)襯砌附近的空洞，也會出現(xiàn)約束不均勻情況，產(chǎn)生襯砌變形或開裂情況。（5）經(jīng)過碳化作用混凝土的堿儲備會降低，造成混凝土堿性下降，會導(dǎo)致鋼筋表面鈍化膜不穩(wěn)定，因此產(chǎn)生破壞。碳化會導(dǎo)致空氣與鋼筋反應(yīng)，鋼筋受到腐蝕，鋼筋與混凝土間的握裹力下降，因此襯砌的承載能力減弱，因為鋼筋銹蝕產(chǎn)物的體積出現(xiàn)膨脹化，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)開裂問題。

3.3混凝土容易出現(xiàn)裂縫

混凝土通常是道路橋梁隧道工程施工的主要原材料，一般情況下，混凝土往往是將水泥視為膠凝材料，將沙、石作為混凝土中的集料物質(zhì)，施工人員將膠凝材料、集料物質(zhì)與水以一定的比例進行配比，并且經(jīng)過均勻攪拌即可得出混凝土材料?，F(xiàn)如今因為我國混凝土施工技術(shù)水平比較有限，經(jīng)常發(fā)生混凝土裂縫，是造成道路橋梁隧道工程整體施工質(zhì)量和實際施工進度受到影響的主要因素。因為工程中使用的混凝土實際質(zhì)量出現(xiàn)并未達到施工標準的問題，在道路橋梁隧道施工時，施工人員因為并未依照規(guī)范的施工操作開展攪拌，攪拌時力度不到位，將會造成混凝土出現(xiàn)裂縫。部分施工人員直接依靠自身以往的攪拌經(jīng)驗和個人習(xí)慣對混凝土開展隨意配比，也可能會造成混凝土出現(xiàn)裂縫。如果混凝土裂縫發(fā)生在道路橋梁隧道工程施工的拆模階段，實際上是因為工程施工人員并未重視混凝土的養(yǎng)護操作，混凝土因經(jīng)常性地處在室外的暴曬環(huán)境下，比較容易出現(xiàn)混凝土裂縫。

3.4隧道滲漏水

（1）防水層在施工時選擇的防水材料不符合相關(guān)標準，施工質(zhì)量不達標，或者是由于混凝土澆筑時存在防水材料破壞的情況，此類問題會導(dǎo)致防水施工質(zhì)量無法滿足規(guī)范要求。（2）如果防水層在施工過程中出現(xiàn)破損，或者在今后的營運期由于劣化造成防水效果變差，部分隧道防水層效果變差，會造成滲漏水穿過防水層滲到隧道中，出現(xiàn)線狀或面形滲漏。（3）在隧道竣工之后，如果圍巖壓力出現(xiàn)變化，圍巖中水的徑流在局部地段出現(xiàn)高水壓，但是襯砌結(jié)構(gòu)因為設(shè)計抗?jié)B等級、材質(zhì)劣化等原因其防水功能較弱或失效，導(dǎo)致滲流水通過混凝土中的滲水通道，在襯砌背后高水壓地段形成面形滲漏水。（4）混凝土的微觀結(jié)構(gòu)由于長期碳化產(chǎn)生變化，因為碳化前后混凝土的成分受到影響，物理形貌與體積出現(xiàn)變化，在環(huán)境因素作用下，混凝土的內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)出現(xiàn)增大趨勢，變得連通，因此造成抗?jié)B性能下降，最終出現(xiàn)滲漏問題。

4、市政道路下淺埋暗挖隧道施工控制要點

4.1噴射混凝土

噴射混凝土，常用在灌注隧道內(nèi)襯、薄壁結(jié)構(gòu)或其他結(jié)構(gòu)的襯里或鋼結(jié)構(gòu)的保護層，使用壓力噴槍將預(yù)先配制好的細石混凝土進行施工，主要用于薄壁結(jié)構(gòu)的保護層。噴射混凝土要將預(yù)先配好的水泥、砂、石子、水和外加劑裝入噴射機，利用高壓空氣送至噴頭和速凝劑混合，并以很高的速度噴向巖石或者混凝土的表面形成。為保證道路隧道工程巖塊的穩(wěn)定性促使巖塊粘結(jié)，可通過向表面圍巖噴射混凝土的方式提升粘接力，避免圍巖出現(xiàn)松動。噴射混凝土自身剛度可以對塌方有較好的抵抗作用，和其他的支護方式進行共同的使用之后能促使道路隧道支護效果提升。在噴射混凝土過程中必須控制混凝土配比，避免因配比產(chǎn)生施工隱患，所以在確定配比前需要進行混凝土的預(yù)配，混凝土的特性必須符合道路隧道支護標準。

4.2提高施工合理性，防止鋪裝層脫落

在進行道路橋梁隧道施工的過程中，施工人員應(yīng)該提前計劃好混凝土進行鋪裝層建設(shè)的實際厚度，而且應(yīng)該盡量挑選一些性能比較優(yōu)質(zhì)的鋪裝建設(shè)材料，施工管理人員可以使用各種舉措盡量避免隧道工程的鋪裝層出現(xiàn)斷裂的問題。在進行鋪裝層實際施工期間施工人員需要盡量完善好防水操作，使用一些性價比較高、實際性能比較好的防水材料，在一定程度上可以避免道路橋梁隧道工程出現(xiàn)滲水的問題，可以有效延長道路橋梁隧道工程的實際使用壽命。施工人員在進行鋪裝層施工操作時，需要使用因地制宜的方式，充分的考慮現(xiàn)如今道路橋梁隧道工程的實際施工環(huán)境和地理條件，采用比較科學(xué)的方式靈活運用行之有效的措施進行鋪裝層處理，在一定程度上可以避免鋪裝層發(fā)生裂縫問題。

4.3錨桿

錨桿支護主要優(yōu)點是成本低、支護的效果好、操作簡便使用靈活、占用道路隧道的施工凈空少等。錨桿支護主要指的是在隧道施工中起到懸吊作用、組合梁作用等的加固支護方式，通過圍巖內(nèi)部的錨桿對圍巖自身的力學(xué)狀態(tài)進行扭轉(zhuǎn)，依靠黏結(jié)作用把圍巖與穩(wěn)定的巖體進行結(jié)合，產(chǎn)生補強效果，達到維護巷道穩(wěn)定的作用。但是，錨桿支護并不能封閉圍巖和防止圍巖風(fēng)化，也不能防止錨桿并不能封閉圍巖和防止圍巖風(fēng)化，也不能防止錨桿之間裂隙巖石的剝落，錨桿規(guī)格、數(shù)量及使用方法要嚴格按要求施工，避免支護質(zhì)量問題。

4.4通過高效的保養(yǎng)避免鋼筋出現(xiàn)銹蝕

為了使施工單位通過高效的保養(yǎng)避免鋼筋出現(xiàn)銹蝕，施工單位可以創(chuàng)建一個相對比較嚴格的鋼筋保存體系，進一步規(guī)范道路橋梁隧道工程施工人員的施工行為。施工單位可以進一步強化施工作業(yè)人員的施工安全保護意識，并明確要求施工人員需要依據(jù)鋼筋涂層的施工設(shè)計圖紙要求開展相對科學(xué)、比較有效的鋼筋涂層施工作業(yè)，施工管理人員可以將鋼筋涂層的責(zé)任細分到個人。施工單位需要進一步提升施工過程的監(jiān)督管理，施工管理人員需要提醒施工人員在進行鋼筋取用時盡量采用輕拿輕放的方式，可以有效地避免鋼筋的涂層區(qū)域受到破壞。施工管理人員應(yīng)該妥善進行鋼筋的儲存管理工作，尤其是需要完善好鋼筋的防潮操作，可以在一定程度上避免因儲存環(huán)境過于潮濕而造成鋼筋涂層出現(xiàn)損壞。

4.5基坑降排水

基坑開挖結(jié)束后，為防止地表水流入坑內(nèi)，在圍護樁輪廓線之外挖一條高36cm、寬54cm截水溝，截水溝底部澆筑5cm厚的C10素混凝土墊層。截水溝涂刷5cm厚的水泥砂漿，防止溝內(nèi)水滲入邊坡土，威脅邊坡安全。施工前，由測量人員現(xiàn)場放線，截水溝外邊線距離圍護樁輪廓線外邊線50cm，采用小型挖掘機開挖溝槽。開挖完成后澆筑5cm厚的C10素混凝土墊層，待混凝土墊層形成一定強度后通過放線確定截水溝邊線。工人依據(jù)邊線開始砌筑排水溝。排水溝砌筑作業(yè)完成后，在溝內(nèi)側(cè)涂刷5cm厚的水泥砂漿，以獲得良好的防水效果。在基坑縱向折中部位兩側(cè)分別挖設(shè)集水井，其施工要點與截水溝相同。管井降水遵循設(shè)計圖紙的各項要求，并且開挖作業(yè)前約20d用管井疏干井底，同步實現(xiàn)預(yù)降水，使坑中土體具有更高的穩(wěn)固性，為后續(xù)開挖提供無水作業(yè)條件?；咏邓€要注意合理控制深度，一般應(yīng)比坑底低50cm。

4.6隧道爆破技術(shù)的優(yōu)化實施工作

道路隧道施工中，需要明確隧道爆破的技術(shù)參數(shù)及操作方法。以隧道作為基礎(chǔ)建設(shè)的標準，結(jié)合隧道施工的技術(shù)規(guī)范要求，提出符合山體實際可承載的標準思路方式。按照爆破施工標準要求，充分考慮爆破對巖體擾動變形問題。從施工操作的規(guī)范方式入手，分析軟弱巖層的實際防護要求，做好變形控制。通過隧道掌子面的加固操作，防止爆破斷面受整體的壓力影響。注意建筑施工中的實際安全防護操作水平，重視提升施工的安全意識。按照爆破的實際程度進行評估，注意爆破區(qū)域下的保護流程和操作標準。爆破后，不可直接進入到爆破的區(qū)域范圍內(nèi)。需要結(jié)合爆破區(qū)域平面進行檢查分析，注意山體滑坡導(dǎo)致的各類風(fēng)險因素。在實際操作規(guī)范要求中，需要對每個人配置安全防護服，注意人身安全水平的評估，逐步提高道路隧道整體施工的優(yōu)化順利運行。

4.7圍巖施工技術(shù)

由于隧道工程建設(shè)的特殊性，從工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)方面進行分析和對比，軟弱圍巖地質(zhì)結(jié)構(gòu)在隧道施工過程中，極易受到外界因素的影響，加上我國不同地域的地質(zhì)條件各不相同，其外界影響因素也存在著特殊性和復(fù)雜性。因此，在軟弱圍巖地質(zhì)條件下進行隧道施工時，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)工程周邊的自然環(huán)境和實際情況準確判斷影響隧道建筑施工的主要外界因素，并以此為基礎(chǔ)優(yōu)化現(xiàn)有的隧道建設(shè)模式，如合理的支護方法可以有效防止在隧道施工期間軟弱圍巖土質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形問題，盡可能降低工程建設(shè)經(jīng)濟損失。復(fù)雜地層環(huán)境下隧道挖開之后，可能會造成圍巖形變問題，或者由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)長期受到水的浸泡、風(fēng)化等作用造成結(jié)構(gòu)性裂縫問題，削弱了圍巖的支撐能力，進而破壞工程基礎(chǔ)穩(wěn)定性。

4.8涌水施工技術(shù)

在確定開挖探水孔的具體深度時應(yīng)充分結(jié)合施工現(xiàn)場地下水的分布、含量情況。對于涌水地段，具體解決時通常會采取兩種方式，即封堵與排水。其中，封堵時常用的方法就在于利用超前小導(dǎo)管注漿將涌口封堵住。同時，有必要將填塞的草袋、鋼筋骨架提前準備好，便于更好地封堵突現(xiàn)的涌泥情況。在此基礎(chǔ)上，為了保證封堵口的牢固性，有必要噴射混凝土。另外，相關(guān)人員有必要對圍巖收斂情況進行充分掌握。

結(jié)束語：

隧道施工過程中，如果地質(zhì)結(jié)構(gòu)及自然環(huán)境相對復(fù)雜，需要技術(shù)人員針對隧道洞口規(guī)格以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的建造要求，采用科學(xué)、可行的建設(shè)技術(shù)，對工程進行全面管理，避免出現(xiàn)安全和質(zhì)量問題，從根本上保證隧道工程施工的整體建設(shè)水平。

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