城市隧道浅埋暗挖法施工技术

浅埋暗挖法是在距离地表较近的地下进行隧道开挖和衬砌施工的一种方法，广泛应用于城市隧道工程与轨道交通工程建设中。

一. 工作井施工技术

工作井采用明挖法基坑围护结构支撑体系施工，也可采用倒挂井壁法施工。

1.施工准备

• 前期排查保护：施工前调查区域内地下管线、建（构）筑物，联合产权单位制定保护方案；施工期间持续做好保护与监测。
• 开挖要求：先人工开挖十字探沟，确认无管线后方可正式开挖。
• 井口防护：搭设防雨棚、挡水墙；设置不低于1.2m的安全护栏及警示装置。

2.锁口圈梁

• 按设计施工锁口圈梁，埋深大时增设挡土墙、土钉墙或钢格栅+喷混临时围护。
• 圈梁区域土方严禁超挖，同步做好边坡支护。
• 圈梁混凝土强度达设计值**70%**及以上，方可向下开挖。
• 锁口圈梁与钢格栅按设计连接，保证井壁无脱落。

3.提升系统

竖井应设置一套起重吊装设备作为提升系统，由具备资质的单位安装、拆除，安装完成后应进行安全检验，合格后方可使用。

4.竖井开挖与支护

• 前期准备：结合地质条件，按设计做好地下水控制、地层预加固；井口地面严控荷载，地面硬化并完善排水。
• 开挖作业：对称、分层分块开挖，分层高度合规，遵循先周边后中部顺序，做到随挖随支护。
• 支护施工：初期支护尽快封闭成环，喷射混凝土参数达标，杜绝裂缝、空鼓、渗漏水等问题；大尺寸竖井及时增设临时支撑。
• 断面与封底：精准把控开挖尺寸、高程，严禁欠挖；开挖到位后立即封底。
• 安全监测：施工全程加强观测，出现渗水、土体松动、支撑变形等隐患，立即停工加固。

二. 马头门施工技术

• 前期准备：竖井支护至马头门处预埋暗梁、暗桩；拱部施作超前小导管并注浆加固地层；破除前完成支撑体系受力转换。
• 井壁破除顺序：分段破除，遵循先拱部、再侧墙、最后底板。
• 开挖施工步序：上台阶留核心土开挖→上部格栅、钢筋、网片施工+喷混；上台阶进尺3~5m后开挖下台阶、破除井壁→下部格栅施工，施作墙体与仰拱混凝土。
• 受力与施工管控：洞门密排三榀钢格栅、设环梁支撑完成力系转换；同竖井马头门不同时施工，一侧掘进15m再开另一侧；标高不一按先低后高施工。
• 总体原则：全程执行“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”十八字方针。

三. 超前预支护及预加固施工技术

在浅埋软岩地段、自稳性差的软弱破碎围岩、断层破碎带、砂土层等不良地质条件下施工时，若围岩自稳时间短、无法保证安全地完成初期支护，应采用超前预支护及预加固技术进行预加固处理。根据地质条件、地下水状况、施工方法以及环境条件，可采取超前小导管注浆加固、深孔注浆、管棚支护等措施。

3.1 超前小导管注浆加固

• 适用与优势：浅埋暗挖隧道常用超前预支护，机具简单、施工快、工序衔接便捷，软弱破碎、易塌孔地层优先选用，可搭配多种注浆材料。
• 管材布设要点：选用40～50mm钢管，长度3～5m（超2倍循环进尺）；管身设φ6～φ8mm梅花形溢浆孔；穿钢格栅布设，后端焊牢，排间水平搭接**≥1m**。
• 注浆工艺要求
• 工法：砂卵石层用渗入注浆，砂层用挤压+渗透注浆，黏土层用劈裂注浆。
• 顺序：由下而上、间隔对称施工。
• 参数：渗透注浆压力0.1～0.4MPa（≤0.5MPa），单孔稳压**≥2min**；劈裂注浆压力＞0.8MPa；注浆速度**≤30L/min**。
• 施工监测：需监测地面隆起、地下水污染等指标。

3.2 深孔注浆加固技术

• 注浆范围：结合地下水情况、地层条件、浆液类型综合确定
• 注浆段：长度宜为10～15m，预留止浆墙厚度
• 钻孔顺序：先外圈、后内圈、跳孔施工
• 注浆压力：一般宜为0.5～1.5MPa
• 单孔终止标准：升至设计终压后，持续注浆10min以上，且进浆量小于20L/min
• 后续要求：完成后做注浆效果检查，合格方可开挖

3.3 管棚支护

• 名称与构成：管棚法又称大管棚超前预支护法，由钢管、钢格栅组成
• 布设方式：钢管沿开挖轮廓线，以较小外插角向前敷设，末端架设在钢格栅上，实现前方围岩预支护
• 适用地层：极破碎岩体、塌方体、砂土地层、断层破碎带、浅埋大偏压等软弱及特殊困难地段
• 管材规格：选用加厚φ80～φ180mm焊接/无缝钢管，常用φ108×8mm钢管
• 钢管间距：300～500mm
• 搭接长度：双向相邻管棚搭接长度不小于3m
• 钻孔要求：孔径比管棚直径大30～40mm；钻孔顺序由高孔位向低孔位施工
• 注浆终止标准：压力达设定值后稳压5min以上，且注浆量达到设计值80%，方可停注

四. 初期支护施工

浅埋暗挖法初期支护主要包括钢格栅（钢拱架）、钢筋网片、纵向连接筋、喷射混凝土等支护结构。

1.主要材料

喷射混凝土应采用早强混凝土，初凝时间不应大于5min，终凝时间不应大于10min。钢筋网宜采用HPB300钢筋，直径宜为6～12mm，网格尺寸宜采用150～300mm。钢格栅主筋直径不宜小于18mm。

2.钢格栅加工及安装

钢格栅和钢筋网片均应在模具内焊接成型。"8"字筋间距不得大于50mm。首榀钢格栅应进行试拼装，经建设、监理、设计单位共同验收合格后方可批量加工。钢格栅架立纵向允许偏差为**±50mm**，横向允许偏差为**±30mm**，高程允许偏差为**±30mm**。在自稳能力较差的土层中安装时，应按设计要求在拱脚处打设锁脚锚管，防止钢格栅下沉。

3.喷射混凝土

作业时喷头处的风压不得小于0.1MPa。喷头与受喷面应垂直，距离宜为0.6～1.0m。喷射混凝土应分段、分片、分层自下而上依次进行。喷射混凝土的养护应在终凝2h后进行，养护时间应不小于14d。

4.锁脚锚管

隧道拱脚应采用斜向下**20°～30°**打入的锁脚锚管锁定，锚管应与格栅焊接牢固，打入后应及时注浆。

5.初期支护背后注浆

隧道初期支护封闭后应及时进行初支背后回填注浆，注浆作业点与掘进工作面宜保持5～10m的距离。背后回填注浆管宜埋设于隧道拱顶、两侧起拱线以上的位置。

五. 防水层施工

• 衬砌形式：采用复合式衬砌，结构包含初期支护、防水层、二次衬砌
• 防水体系：以结构自防水为根本，辅以防水层；防水重点管控变形缝、施工缝、后浇带等接缝部位
• 防水板铺设位置：设于初期支护与二次衬砌之间，待初期支护结构稳定后施工
• 缓冲层要求：先行铺设，搭接宽度不小于50mm
• 防水板固定间距：拱部0.5～0.8m，边墙1.0～1.5m，底部1.5～2.0m
• 防水板搭接与焊缝：搭接宽度不小于100mm；采用双焊缝，单条焊缝有效宽度不小于10mm
• 配套措施：宜设置分区预注浆系统，分段铺设时两端做好封闭处理

六. 二次衬砌施工

• 模板体系：可采用组合钢模板或模板台车
• 浇筑方式：采用泵送模筑施工
• 振捣器具：边墙使用插入式振动器，底部使用附着式振动器
• 浇筑要求：连续、两侧对称、水平浇筑，严禁出现水平、倾斜接缝
• 后续工序：完工后做背后回填注浆，保证注浆密实；采用雷达探测检测空洞

总结

浅埋暗挖法施工技术涵盖了从工作井施工、马头门施工到超前预支护、初期支护、防水层及二次衬砌的全过程。施工中应严格贯彻**"管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭"**的十八字方针，根据地质条件和环境要求选择合适的超前预支护措施，确保初期支护及时封闭成环，认真做好防水层施工和二次衬砌浇筑，以实现隧道结构的安全可靠和不渗不漏。