山西省交通建设工程监理有限责任公司 山西太原 030012
摘要：在现在社会的发展中，地表沉降问题目前仍是困扰暗挖隧道施工的难点，其所带来的环境问题以及由此引发的负面社会效应不容忽视。但是，由于地表沉降控制基准的确定随工程条件变化，在工程实践中仍处于摸索经验及工程类比的阶段。地表下沉是多因素的综合作用，在地层特性一定的条件下，尽量采取措施，做到设计、施工与地层的耦合至关重要。基于此，本文主要阐述了埋暗挖隧道施工引起的地表塌陷原因、控制地表塌陷的控制策略，希望能为今后埋暗挖隧道施工的发展带来一定的帮助。
关键词：浅埋暗挖；地表塌陷；控制
浅埋暗挖隧道施工将对岩石或者土体结构造成扰动，极易引发底层变形或者压力增大，变形超出限度时将对周围建筑物或者地下管线使用造成不便，地表坍塌一旦发生将对生态环境造成危害，更会影响到施工企业收益，对隧道结构稳定性造成不利影响，威胁到社会生产与建设。
一、埋暗挖隧道施工引起的地表塌陷原因
1.1浅埋暗挖隧道施工引起地表塌陷的地质原因
在浅埋暗挖隧道施工过程中常常会因为其施工浅埋的深度而导致施工底层出现位移，进而导致施工周围岩体土发生变形等现象，即地表塌陷。在浅埋暗挖隧道施工过程中出现这种地表塌陷现象主要是因为在隧道施工过程中岩体土的稳定性遭到了破坏，而地层稳定性架构也会受到一定程度的破坏，岩体土在后期剪切破坏的过程中再自行结固就会导致地表塌陷以及沉降。并且，在施工过程中会出现一些空隙水压力过大及由于地层排水固结与地层位移而引起的地层结构沉降等现象，而这些现象主要是由于施工土层地表含水量过多而导致的。因此，在浅埋暗挖隧道施工过程中，一些诸如地层沉降以及移动变形等现象的发生具有一定的不可控制性。在浅埋暗挖隧道施工的过程中地层沉降变形大小、施工方法的选择、支护结构、浅埋深度、断面范围尺寸、水文地质情况都是导致地表出现塌陷、变形以及沉降等现象的重要因素。因此。采取科学合理的施工技术进行隧道开挖、注浆、支护、衬砌、排水施工以及与施工具体情况相结合的施工工艺是保证浅埋暗挖隧道施工过程中防止及控制地表塌陷最为合理的方法。
1.2浅埋暗挖隧道施工引起地表塌陷的施工原因
在进行浅埋暗挖隧道施工的过程中地表塌陷有一部分是由地层条件所影响的，另一方面则是由在施工过程中的施工状况所影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实际进行隧道施工的过程中，地表塌陷事故发生前通常会表现出一些前兆，所以施工方需要做好超前预报工作，在挖掘工作到达旋喷加固区以及洞内深孔注浆加固区的边界时事先做出相应的预报，并采取相应的措施，但是在实际工作的过程中，很多时候施工方在前期进行地质预报工作时并没有深入到注浆加固等层面，同时，施工方在进行洞内深孔注浆加固的过程中，超前小导管注浆效果由于受到洞内深孔注浆加固深度不够的影响而无法达到止水加固的目的，当水压过大时就会造成压力拱破坏等后果，进而导致地表塌陷。地层沉降事故发生时，其表面现象与内在现象往往并不是同步发生变化的，所以在进行隧道施工过程中单纯地对地层沉降进行监测不能及时发现路面下方地层的具体情况，施工方在对地层沉降进行监测时大多无法监测到路面下方的地层，因而无法避免在浅埋暗挖隧道施工过程中地面塌陷事故的发生。
二、控制地表塌陷的控制策略
对于浅埋暗挖隧道施工引起的地表塌陷，施工人员要采取有效的控制措施，结合施工技术手段和容易出现塌陷问题的地方，从细节入手，具体措施如下。
2.1科学截排工程地表水
在浅埋暗挖施工中，工程所处地势较低，尤其是地表等区域，属于集水地。在这种情况下，如果围岩出现破损，地表水的渗透就会加剧，并进入工程地表的缝隙中。如果施工人员能够合理引导这些地表水，利用排水坡和沟渠将其排出，就能防止地表水对隧道施工和隧道围岩的稳定性造成影响。
2.2超前支护与设置格栅钢架支撑
在隧道施工中，浅埋暗挖主要采用的是双层超前小导管，施工人员要将水泥浆液注入到导管中，然后在高压力泥浆的作用下，使土体受损的部分相互融合、渗透，最后形成浆脉网络。浆脉网络凝固后，可有效约束土体，使其周围的结构更加稳定，强度更大。在格栅钢架支撑结构的设置中，工作人员要采用核心土进行掏槽挖掘。在整个施工中，主要选用的是超前支护结构，施工人员要应用小型挖掘机挖掘台阶轮廓线，预留核心土进行掏槽开挖施工。在挖掘台阶时，需要严格控制台阶的高度，并人工修正存在问题的部分。工程结束后，应及时封闭喷砼，并将喷砼的厚度控制在设计标准内。在掏槽开挖后，要架设格栅钢架，然后确定格栅间距，控制角钢与槽钢的连接，使其形成一个较好的整体。最后焊接格栅与小导管的尾部，增加格栅钢架的稳定性，并在拱脚处设置喷砼和锚杆，增加整体的稳定性和可靠性。
2.3仰拱、衬砌施工
在进行浅埋暗挖隧道施工过程中，为了确保开挖面以及其支护结构的稳定性，需要采取仰拱和衬砌混凝土的施工方法。灌注量和灌注施工后仰拱与开挖面之间范围与距离以及其运输方式的选择，是仰拱施工中需要重点注意的。确保衬砌整体受力以及结构的稳定性，需要根据其与开挖地面范围距离尽早闭合衬砌并且使其呈现环状状态。
2.4测量监控
为确保施工质量以及施工安全，对动态信息数据实时掌握需要随时注意地表环境、围岩状况、地层地质信息、施工质量以及支护结构等信息结构变化态势，通过对这些动态信息实时掌握，对于建设新的信息优化支护结构以及施工工艺并及早发现一些施工隐患具有非常重要的作用。
2.5下台阶开挖施工
在进行浅埋暗挖隧道施工过程中，当施工达到一定程度，需要采用下台阶开挖施工的方法。下台阶开挖施工包含两个步骤，即中槽开挖以及两侧跳槽马口开挖。事前预先保留出两侧空间平台并且避免掉拱现象的发生是进行中槽开挖时的首要内容。做好挂网喷混凝土初期支护、格栅钢架架接支护、梅花型布设锚杆是进行两侧跳槽马口开挖时的必要条件。同时在浅埋隧道工程实施的过程中，为确保地表房屋以及隧道工程的安全，要借助水泥、水玻璃液浆注浆使隧道周围的松散围岩固结。减少地表沉降并改善围岩稳定性是隧道工程在施工过程中的具体要求与内容。采取垂直钻进注浆方法，在注浆孔后放置注浆管并借助其进行围岩注浆；遇到房屋障碍物时可以采用钻斜注浆孔与注浆管结合施工方法，减少注浆对周围围岩的影响。
三、结束语
综上所述，隧道施工会影响岩土体，导致底层变形。在浅埋暗挖隧道施工中，如果变形累积到一定程度，就会影响地面建筑物的地下管线，严重时，会出现地表塌陷，破坏地面的环境和隧道结构，威胁施工人员的生命安全。因此，在平时工作中我们应积极行之有效的策略，为我国浅埋暗挖隧道施工今后的发展奠定良好的基础。
参考文献
[1]詹超宇.浅埋暗挖隧道施工引起的地表塌陷分析[J].交通世界，2016（35）
[2]李荣华.浅埋暗挖隧道施工引起的地表塌陷及控制方法[J].黑龙江交通科技，2017（04）
论文作者:郭文君
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第24期
论文发表时间:2018/1/23
标签：地表论文; 隧道论文; 地层论文; 过程中论文; 围岩论文; 结构论文; 注浆论文; 《建筑学研究前沿》2017年第24期论文;