中国水利水电第十四工程局有限公司 云南昆明 650041
摘要：随着我国经济的飞速发展以及地铁浅埋暗挖技术的不断发展与研究，带动了城市化的进程。但是在实际施工过程中，会遇到施工坍塌，因此，本文分析了浅埋暗挖隧道施工坍塌的原因，以及预防及处理措施。
关键词：地铁隧道；浅埋暗挖工法；坍塌；应对措施
1坍塌的原因分析
浅埋暗挖施工的关键是确保围岩地层及支护结构的稳定。如果坍塌的话那地层肯定由粘性土、粉土、砂类土、碎石类土交互沉积而成，地层松散，成拱条件差；而且地下水水位高，渗透性强（一般采取降水措施，但仍有残留水）；加上大部分线路处于交通繁忙地段，车辆行驶过程中产生强烈振动，使浅埋隧道周边土体更加松弛，开挖过程中极易坍塌。支护结构采用初期支护加二次模筑混凝土支护的复合式衬砌结构形式，初期支护由钢格栅喷射混凝土组成。根据设计理论计算及工程实践总结，支护结构比较可靠，一般不会坍塌，坍塌多为开挖面的围岩失稳。一般引起坍塌的原因或因素有：（1）地层预加固效果不佳。浅埋暗挖是以地层预加固为前提的一种施工技术。对松散地层，开挖的过程更主要的是支护的过程，地层加固是开挖成败的关键。地层预加固效果不佳，极易引起坍塌。（2）开挖面暴露时间长。在预加固后开挖过程中，围岩土体会出现一个短暂的稳定。随着暴露时间延长，坍塌的可能性也越大。（3）受地面振动影响。地面车辆行驶过程中产生的振动是坍塌重要的诱因之一，尤其夜间重车高速行驶时更为明显。（4）降水后地层残留水的影响。土层隧道施工最为关键的是地下水。由于地下水位较高，暗挖施工前都采取降水措施。但冲洪积地层往往不是很好的连续体，且部分地层中形成砂和粘土的混合透镜体，管井和水平井很难达到疏干的目的，开挖过程中可能产生潜蚀作用，并造成流砂、坍塌现象。（5）雨、污水管渗漏。地下管线纵横交错；一些雨、污水管修建年代较早，渗漏严重，周围地层处于饱和状态；部分地段还形成一个水囊，给浅埋暗挖施工带来极大的隐患。随着暗挖施工扰动土体，破坏原有平衡，可能引起坍塌。（6）下穿河、湖或近距河湖暗挖。下穿河、湖或近距河湖施工为暗挖施工的难点。部分河、湖虽经过人工整治，也仅为简单铺砌，水渗漏严重，而且此处的隧道覆土最薄，非常容易引起坍塌。（7）降雨后渗漏。降雨后，雨水渗入地层中，引起围岩土体的不稳定，从而造成坍塌。（8）马头门及断面变换处。马头门和断面变换处是工程施工的一大难点，由于受力转换比较复杂，施工中易引起坍塌。
2坍塌的预防措施
2.1地质补勘及超前预报
地铁工程蕴于土体之间，与工程地质密切相关。而北京地层多属中软土，地层层面凹凸不一，含水层与隔水层多有交错，偶有流塑性透镜体，地下补给水源及既有孔洞又难以勘察，致使地铁施工中存在相当大的地质隐患，影响地铁工程的正常施工。因此，地铁施工前及施工过程中应随时注意地质状况的变化，警惕可能发生的地质威胁。地铁施工前需认真研究设计图纸，了解拟建工程所处地层，尤其是导洞拱顶的地情况，分析有无对施工坍塌影响较大的上层滞水、潜水、层间水、降水井的存在，并调查影响地铁施工的既有孔洞情况及地下水的既有及可能存在的来自地上或地下的补给水源。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆施工过程中需注重比对现场地质与设计图纸的差别，并警惕导洞开挖过程中地层含水率的变化情况。如导洞开挖过程中土层含水量有越来越大的趋势，当引起警觉，并采用插入小导管或者洛阳铲开挖孔洞的方式探明前方地质及含水状况，一为提前疏干前方含水，二则为下一步施工提供决断依据。地铁施工应加强地质超前预报，目前进行地质预报的主要措施有超前钻孔、地质CT、地质雷达、波速测试以及宏观的工程类比法等。超前地质预报可提前发现影响地铁施工的气囊、水囊、空洞等不良地质体，以便及时采取注浆加固等措施进行处理，避免突然遇到较大的涌水、流砂，保证地铁施工的正常进行。
2.2在浅埋暗挖施工过程中对工艺要点进行控制
2.2.1防止土方石坍塌
在地铁车站工程开工前，应到深基坑（槽）工地进行技术调查，了解地下及周围的管网、基坑开挖后距周围建筑物、构筑物的距离等具体情况，以选定基坑开挖方案。基坑开挖时对周围的地面排水应保持畅通，且应避免漏水、渗水进入基坑。坑暴露时间不宜过长，开挖后应及时进行基础结构施工。施工中，安全人员要加强监督检查，及时发现并制止违章施工的行为，避免因施工方法、施工程序不正确而导致土方坍塌事故发生。
2.2.2避免出现模板倒塌现象
模板安装、模板拆除的施工，要严格按模板施工相关规范要求和专项施工方案进行施工，模板施工过程中所用材料的质量要满足规范及要求。为避免模版在受力后基础产生变形或下沉，支护模板的基础应保证有足够的支撑面积且结实牢固。为保证模版稳定，在安装模板及其支撑系统时，必须设置临时防护固定设施。在进行下一道工序前必须确保模板牢固可靠，才能有效保障施工质量。
2.3强化监督管理，确保地铁施工质量
强化监督管理地铁隧道施工主要工序对使用浅埋暗挖法施工的整体施工质量有重要影响。使用浅埋暗挖法施工的地铁隧道主要控制工序有以下几点：①混凝土质量。在混凝土生产环节中要先进行混凝土强度试验再投入到施工中，从源头保证投放的原材料合格。混凝土生产过程中要有专人负责计量称重，保证混凝土配合比的精确性。②隧道拱架焊接施工质量。在地铁隧道施工中的型钢焊接易出现焊接不实等方面的焊接通病，利用二氧化碳保护性焊接可以避免焊接施工出现焊接不实的现象。③支护的时机。地铁隧道的支护是保护施工安全与施工进度的重要施工步骤。隧道支护可以保证隧道施工安全、控制地表沉降与下陷等地质破坏性现象的发生，所以隧道的支护作业是地铁隧道施工的重要安全性保证工序。
总结：地铁施工浅埋暗挖法是隧道类施工中常见的施工方式，可以有效的提升隧道施工的整体质量。浅埋暗挖施工垂直提升作业较为简便、施工难度较小、需要占用场地面积小、对环境影响小等优势。对于浅埋暗挖施工应以预防坍塌为主；出现坍塌，必须封闭掌子面，而后回填处理。
参考文献：
[1]高兴江.地铁浅埋暗挖施工技术分析[J].江西建材，2013（8）．
[2]郭明亮.隧道塌方原因剖析及工程对策[J].铁道建筑技术，2011（7）.
[3]谭佳.地铁浅埋暗挖施工技术分析[J].城市建设与商业网点，2009（16）．
论文作者:张磊磊
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第17期
论文发表时间:2019/3/16
标签：地层论文; 地铁论文; 隧道论文; 地质论文; 过程中论文; 混凝土论文; 围岩论文; 《建筑细部》2018年第17期论文;