摘要：隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的快速發(fā)展，城市地面交通壓力逐步上升，如何通過(guò)城市地下空間的發(fā)展以改善交通壓力成為一個(gè)重要問(wèn)題。因此，做好城市地下空間建設(shè)的質(zhì)量控制工作至關(guān)重要。為有效控制環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、降低城市軌道交通暗挖施工對(duì)周邊環(huán)境安全的影響，結(jié)合城市軌道交通暗挖隧道涌水導(dǎo)致塌方事故的分析，從勘察設(shè)計(jì)、地下水處理、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、信息化施工等方面提出預(yù)防城市軌道交通暗挖隧道塌方的措施建議，以期為類(lèi)似工程設(shè)計(jì)、施工及管理提供參考。

　　引言

　　隧道工程在施工中易受到不良地下環(huán)境以及地質(zhì)條件的影響，多采用淺埋暗挖法，控制工程建設(shè)安全。隧道工程建設(shè)中實(shí)施淺埋暗挖法，需要加強(qiáng)對(duì)其工藝特性以及施工工藝的研究，充分了解和掌握淺埋暗挖法在隧道工程施工中的結(jié)構(gòu)承載方式、支護(hù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及開(kāi)挖方式等，為淺埋暗挖法實(shí)施提供可靠的工程測(cè)量監(jiān)控方案，使其滿足隧道工程施工的標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)于淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)內(nèi)容以及技術(shù)控制要點(diǎn)等均需從工程實(shí)踐的角度展開(kāi)綜合研究與探討。

　　1 淺埋暗挖法的施工原理

　　淺埋暗挖法是一種比較成熟的施工技術(shù)，主要被應(yīng)用于軟弱地層的地下工程施工中。這一施工技術(shù)的基本原理為：在軟弱地層進(jìn)行地下工程施工中，由于其圍巖自承能力相對(duì)比較差，在工程開(kāi)挖的初期，可通過(guò)初期支護(hù)的方式，對(duì)基本的荷載進(jìn)行承擔(dān)。在此基礎(chǔ)上，并進(jìn)行二次支護(hù)，使其作為安全儲(chǔ)備。同時(shí)將初期支護(hù)和二次支護(hù)共同進(jìn)行荷載承擔(dān)。同時(shí)，利用輔助工法進(jìn)行超前支護(hù)，并對(duì)圍巖進(jìn)行加固，不斷提升其自承能力。另外，在施工過(guò)程中也會(huì)使用到多種開(kāi)挖方法，結(jié)合支護(hù)措施來(lái)形成工程閉環(huán)，形成穩(wěn)固的支護(hù)體系，確保隧道施工活動(dòng)的有序展開(kāi)。

　　2 淺埋暗挖法的應(yīng)用現(xiàn)狀

　?。?）初期支護(hù)剛度要求大。淺埋暗挖法技術(shù)適應(yīng)在城市交通運(yùn)輸繁忙、地面建筑密集的區(qū)域進(jìn)行施工，其需要在初期進(jìn)行支護(hù)剛度的調(diào)節(jié)，以提高城市地表的承載能力，降低地下淺層施工對(duì)城市地表面積及管道的破壞性。（2）施工速度慢。由于淺埋暗挖法要考慮地表施工巖層的承載能力，其在應(yīng)用前，需要進(jìn)行大量檢測(cè)工作，導(dǎo)致施工速度慢。（3）高水位地層結(jié)構(gòu)防水較困難。

　　3 城市軌道交通暗挖隧道施工安全的措施

　　3.1 準(zhǔn)確的地質(zhì)勘查

　　城市軌道交通暗挖隧道是典型的地質(zhì)環(huán)境工程，地質(zhì)環(huán)境條件是控制地下環(huán)境工程安全的首要關(guān)鍵因素。坍塌的形成與地質(zhì)環(huán)境的優(yōu)劣聯(lián)系緊密，惡劣的地質(zhì)環(huán)境條件會(huì)直接造成坍塌，而地質(zhì)勘查的科學(xué)性、準(zhǔn)確度，對(duì)于防止隧洞的坍塌又起著舉足輕重的作用。在部分工程項(xiàng)目中，因勘探費(fèi)用、勘探技術(shù)和方法等原因，地質(zhì)勘查工作較粗略，難以提供詳細(xì)的地質(zhì)學(xué)資料作為準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)依據(jù)，給暗挖隧道設(shè)計(jì)方案乃至后續(xù)施工造成了影響。因此，做好細(xì)致合理的地質(zhì)學(xué)勘測(cè)工作十分必要，為設(shè)計(jì)階段的支護(hù)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。建議根據(jù)準(zhǔn)確的地勘報(bào)告，在工程設(shè)計(jì)時(shí)做好最優(yōu)預(yù)測(cè)的選線工作，編制基于地質(zhì)條件的設(shè)計(jì)方案或措施，從而使專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)對(duì)塌方的預(yù)防具有針對(duì)性。

　　3.2 監(jiān)控工作完善

　　監(jiān)控工作的完善對(duì)淺埋暗挖法技術(shù)在城市地下空間施工應(yīng)用中的沉降數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)具有重要的作用，因此，應(yīng)做好淺埋暗挖法技術(shù)在城市地下空間地下施工中的監(jiān)控工作。結(jié)合城市地下空間工程施工質(zhì)量要求，及時(shí)發(fā)現(xiàn)淺埋暗挖法在實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題，提出解決措施，降低城市地下空間工程施工現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)，使沉降量在可控范圍之內(nèi)，保證城市地下空間施工的安全。

　　3.3 做好超前支護(hù)工作

　?。?）在工程施工時(shí)，需要盡力擴(kuò)大支護(hù)范圍，尤其是工程中不良地質(zhì)區(qū)域，需要對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)處理，以此來(lái)提高地表沉降處理結(jié)果的可靠性。（2）工程中的特殊部位，會(huì)使用雙層超前小導(dǎo)管對(duì)其進(jìn)行處理，對(duì)于漿液拌和比例、注漿壓力等參數(shù)進(jìn)行控制，使得隧道內(nèi)土體與漿液可以保持互相滲透的狀態(tài)，等待其固結(jié)之后可以形成硬塑黏土，起到更好的固結(jié)作用，提升結(jié)構(gòu)自身的承載力。

　　3.4 防止鋼筋銹蝕

　　隧道淺埋暗挖施工過(guò)程中必不可少會(huì)利用到鋼筋材料進(jìn)行支護(hù)和加固處理，而鋼筋腐蝕問(wèn)題的發(fā)生會(huì)大大降低結(jié)構(gòu)的承載力和強(qiáng)度，所以防止鋼筋腐蝕也就成為淺埋暗挖施工質(zhì)量控制的一大要點(diǎn)，詳細(xì)如下：第一，鋼筋材料運(yùn)用過(guò)程中要在表面涂抹防護(hù)層，延緩鋼筋腐蝕生銹問(wèn)題的出現(xiàn)；第二，鋼筋運(yùn)輸過(guò)程中要做好相應(yīng)的防護(hù)管理，對(duì)于運(yùn)輸溫度、濕度等因素進(jìn)行有效控制；第三，做好鋼筋材料的定期管理，運(yùn)用鋼筋之前，要定期檢測(cè)，做好預(yù)防處理；運(yùn)用之后要定期檢查，對(duì)于腐蝕部件要及時(shí)更換，防止腐蝕問(wèn)題的進(jìn)一步擴(kuò)大，影響到施工技術(shù)的運(yùn)用效果。

　　3.5 信息化施工

　　（1）監(jiān)控量測(cè)。施工監(jiān)測(cè)能夠及時(shí)了解巖層的變動(dòng)狀況，通過(guò)對(duì)各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的收集，可以發(fā)現(xiàn)并分析巖層的變動(dòng)數(shù)值和變化趨勢(shì)，并作為施工是否安全的判斷依據(jù)。為了控制風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，在速率變化和累積沉降等方面進(jìn)行監(jiān)控，若出現(xiàn)沉降苗頭適時(shí)發(fā)出預(yù)警提示；當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)事件出現(xiàn)后，也能夠利用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)確定或判斷事件性質(zhì)和責(zé)任。（2）超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。超前地質(zhì)預(yù)報(bào)在暗挖隧道施工中是一項(xiàng)行之有效的措施。從前述案例中可以發(fā)現(xiàn)，城市軌道交通的塌方，部分是由于遇到了不明地下涌水所導(dǎo)致。這種地下涌水大多是現(xiàn)況管線的滲漏水，特別是年代久遠(yuǎn)的廢舊管線，在施工開(kāi)挖時(shí)易出現(xiàn)突然涌流進(jìn)而引發(fā)塌方事故。因此，通過(guò)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，可以通過(guò)巖層的含水量變動(dòng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并提前根據(jù)開(kāi)挖的實(shí)際情況采取加密注漿等措施，降低地下水影響的風(fēng)險(xiǎn)。

　　3.6 風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)估

　　對(duì)于大型地下暗挖工程項(xiàng)目應(yīng)開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)估。此種評(píng)估應(yīng)考慮在規(guī)劃、可行性研究階段實(shí)施，在后續(xù)的設(shè)計(jì)和施工中，應(yīng)對(duì)該項(xiàng)目開(kāi)展更有針對(duì)性的風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)估。在進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)估時(shí)，須考慮的要素包括風(fēng)險(xiǎn)時(shí)間、風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)、風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)影響范圍、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警值、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防對(duì)策和防范措施、搶險(xiǎn)預(yù)案等。降低暗挖隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)，特別是預(yù)防隧道塌方，最重要的環(huán)節(jié)之一是在暗挖工程中對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的安全狀況及項(xiàng)目周邊的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤和實(shí)時(shí)監(jiān)控，并進(jìn)行預(yù)警、信息反饋和針對(duì)性處置。同時(shí)，依據(jù)專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)和專(zhuān)項(xiàng)施工風(fēng)險(xiǎn)控制措施，對(duì)暗挖工程涉及的重點(diǎn)部位和周邊的高環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素(如地表沉降或隆起、建(構(gòu))筑物下陷和傾倒、隧道影響區(qū)域內(nèi)的地下管線沉淀量和差異沉降、橋梁墩臺(tái)沉降與差異沉降等)開(kāi)展第三方監(jiān)測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)巡視和動(dòng)態(tài)評(píng)估，保證對(duì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管控的針對(duì)性和實(shí)效性。

　　4 結(jié)束語(yǔ)

　　綜上所述，建立截排水工程，可以減少地表水或地下水負(fù)面影響，做好超前支護(hù)工作，能夠確保隧道工程作業(yè)期間上部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。通過(guò)采取恰當(dāng)措施來(lái)提高地面沉降控制效果，能夠更好地發(fā)揮出淺埋暗挖法的應(yīng)用價(jià)值，提高隧道工程的作業(yè)安全。

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