摘要  在汉口地区浅埋暗挖地下通道施工中，如何控制工程质量，确保周围环境的安全，目前存在一定的难度。本文从政府监督的角度，结合已建成的一处地下人行通道，阐明了浅埋暗挖中的质量控制重点。

关键词 地下通道  浅埋暗挖  质量控制

在中心城区采用明挖法修建地下通道，占地多、交通干扰大、地下管线拆迁量大，容易造成环境污染。但是用浅埋暗挖施工可以避免这些弊端，最大限度地减少对附近居民日常生活和出行的影响，具有强大的生命力。下面以汉口某地下通道工程为例，介绍汉口地区地层浅埋暗挖法施工的质量控制要点。

1 工程概况

汉口某地下通道穿越一城市主干道，采用浅埋暗挖法施工，平面布局呈“工”字形，共四个出入口。全长62.05米，结构净宽7.9米，净高4.1米。摆在建设者面前的困难有四：一是地质条件差。由于通道位于长江、汉江冲积一级阶地，穿越的地层6.6米以下为亚粘土类粉砂层，9.9米以下为粉砂层、砂层，稳定性差，稍有不慎就会引起塌方。二是通道埋深浅，跨度大，周边环境复杂。工程穿越车流量大的主干道，覆土深度仅为4米，最大跨度为9.4米，加之地面高层建筑物多，通道两端紧邻两座高层建筑物，而且横穿一座立交桥，对地表沉降控制的要求较高。三是地下水丰富，地下水位高。地层静止水位埋深为3.68米，且与长江、汉江有较密切的水系联系，地下通道的施工全部在地下水位以下，因此整个通道均被地下水包围，对工程的降水与防水技术均有很高的要求。四是地下管线密布，而且十分陈旧。地表管线有污水箱涵、煤气管、自来水管、电线电缆等，其中有三条上世纪五、六十年代的排污箱涵，需要在施工中加强保护，使得施工的难度增加。

2 主要施工技术措施

通道结构形式：支护采用复合式衬砌，由钢格栅加喷射混凝土初期支护和二次模筑混凝土衬砌组成，由大管棚与小导管组成超前预支护体系。初期支护与二次衬砌间设防水层。初期支护厚300mm，由格栅钢架、钢筋网和C20喷射混凝土联合组成，钢架间设Φ22纵向联结。二次衬砌为C30防水钢筋混凝土，防水等级为S8。防水层在初支和二衬之间，设计为50mm刚性防水层（1∶2.5水泥砂浆），400g／m²无纺布+EVA1.2mm厚复合式防水板；在刚性防水层与防水板之间挂环向和纵向软式透水管排水，将渗漏水通过50PVC泄水管引入纵向排水沟，流入排水泵房排出。

2.1 超前预支护

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，常会发生开挖面围岩失稳，或由于初期支护强度不能满足围岩稳定的要求，造成支护和开挖面前方塌方，应采用各种辅助技术如：小导管注浆加固地层、管棚、插板等超前支护技术使开挖施工作业面围岩保持稳定。

a)管棚施工工艺

本工程管棚采用108钢管，壁厚8mm。钢管采用分段安装，两段之间用扣丝连接，每段长4m～6m，环向间距0.3m。钢管上设注浆孔，孔径16mm，孔间距按20cm，呈梅花形布置，钢管尾部2m不钻花孔，作为止浆段。

管棚施工时，以竖井为工作室，沿南、北两侧主通道开挖轮廓线外侧各布设28m长的管棚。通过灌注水泥－水玻璃浆加固软弱地层。

B)超前小导管注浆施工工艺

小导管注浆是喷锚暗挖隧道超前支护的一种措施。采用这种措施的地层，一般都很软弱或松散，如不采取措施，开挖时工作面极易坍塌。

本工程为减小隧道开挖引起的水土流失，控制地面沉降，采用超前小导管注浆配合管棚一同使用。超前小导管采用40mm无缝钢管制作，长度为2.5m,壁厚3mm。小导管端头为 25°～30°的锥体，钻有 8mm孔眼。孔间距按15cm,呈梅花形布置，钢管尾部40cm不钻花孔，作为止浆段。

超前小导管拱墙每榀布置，环向间距0.3m，纵向间距2m。注浆材料为1：1水泥水玻璃浆，加固半径为20cm。

2.2 降水井辅助施工

地层的上部滞水水位埋藏浅，下部承压水水头高。经透涌验算，地下人行通道在开挖施工期间将会发生透涌。针对这种情况，采用深井降水措施辅助暗挖施工。按照武汉市基坑降水施工经验，在同类地质中用深井降水可降低地下水位10m～12m。降水井沿通道边单排布置，距通道边的距离为1.0m～1.5m。降水井共22口（2个检测井），孔径550mm，管径220mm,孔深30m。采用水井钻机，冲击钻进成孔。成井后敷设排水管线，用深井泵抽水。降水要保持地下水位低于开挖面底部1m，保证拱顶至通道底部处于无水状态，达到改善施工条件，保证土体稳定的目的。

沉降控制：设计要求降水引起地面沉降小于30mm，故对深井降水应进行监测，应保证抽水时含砂率小于1／100000。

2.3 竖井开挖

洞口施工往往受到施工场地的限制，而且地下管线密集，施工机械难以发挥作用。因此采用竖井开挖洞口。竖井主要由竖井圈梁、注浆锚杆、格栅钢架、喷射混凝土等组成支护体系，采用逆作法施工。竖井基坑人工分层开挖，每开挖到一榀深度，立即进行锚杆、格栅钢架和喷射混凝土的施工。

2.4“CRD”工法暗挖施工

地下通道采用CRD工法施工，分6部开挖，各分部采用上下台阶弧形导坑人工开挖，留核心土，循环进尺0.5m。施工顺序如下：

上断面：中上分部开挖支护→左上分部开挖支护→右上分部开挖支护

下断面：中下分部开挖支护→左下分部开挖支护→右下分部开挖支护

每步开挖进尺0.5m后及时进行初期支护和临时支护，上下台阶错距2.5m。掌子面开挖后及时架设初支格栅钢架，挂网喷射C20混凝土，尽早封闭成环。

2.5 二次衬砌

为保证衬砌施工质量与安全，在整个人行地道开挖掘进贯通之后采用模筑混凝土施作二次衬砌。二次衬砌采用仰拱超前拱墙的方式进行。在拱顶进行回填注浆、拆除中隔墙及临时支护后施作防水层、架立模板并施作二次衬砌，在施工缝处安设遇水膨胀止水条。

3 浅埋暗挖法施工中工程质量控制要点

3.1 通道开挖及初期支护

(1)在开挖施工时，不得超循环进尺开挖，以保证施工安全。施工过程中加强施工监测管理，并根据检测反馈结果调整循环进尺和台阶步距。对于拱顶处于软弱地层的地段，管棚、小导管注浆等超前支护措施能有效地避免初期支护完成前的围岩塌方，必须严格控制管棚、小导管的角度、间距和注浆参数，确保其施工质量；开挖施工时，避免超、欠挖，控制开挖轮廓线的尺寸、中线、高程和内净空。

(2)格栅钢架的安装质量决定了初期支护的受力条件及形位尺寸，需要逐榀控制其节点的焊接质量。焊缝须饱满，不得点焊。

(3)加强喷射混凝土的质量控制，严格控制喷射混凝土的配合比及厚度；喷射混凝土按照先仰拱再拱墙，先底部再上部的原则进行。开挖完成后及时初喷封闭，对超挖部分在拱架上增设钢筋网片，喷射混凝土回填，严禁回填砂袋。格栅钢架间的混凝土喷射作业中要特别掌握好喷射方向和喷射点对准钢筋的空间，尽量减少因受钢筋阻挡而形成的空洞，增强初期支护喷射混凝土层的密实度，提高其防水性能。

(4)仰拱部位容易积水、造泥，喷射混凝土前必须清除松渣、泥浆，疏干积水，自下而上施喷，严禁带水喷射。

(5)初期支护出现渗、漏的部位，可采取初期支护背后注浆等技术措施进行处理；必须采取一切措施，使初期支护表面无明显滴水或流水，避免在防水板背后形成水囊，影响二次衬砌的防水效果和受力状态。

3.2 二次衬砌防水钢筋混凝土

(1)目前汉口地区浅埋暗挖法施工的地下通道工程均采用防水混凝土、全封闭防水板、背后注浆等综合防水措施。在综合防水措施中，以混凝土自防水为主，要求混凝土的抗渗参数应比设计要求提高0.2MPa，这从材质及混凝土配合比上容易满足。但在施工工艺上却存在困难，首先是通道内施工条件恶劣，现浇筑混凝土采用混凝土运输车运输，输送泵输送，要求混凝土的坍落度高达20～21cm，使得混凝土容易发生干缩裂纹；其次是施工缝、变形缝处为二次衬砌的薄弱环节，最容易漏水；再次是混凝土震捣困难，难以到达完全密实的条件。

(2)采用高性能混凝土、掺加高效减水剂、选择高压力混凝土输送泵、最大限度地降低混凝土坍落度至16cm以下，是防止二次衬砌混凝土裂纹的首要技术措施。此外，引用附着式震捣器，也可提高混凝土的密实度，防止混凝土渗水。

(3)施工缝的处理除凿毛外，还加设了遇水膨胀止水条。止水条的敷设工艺要求高，粘贴基面必须平整，固定必须牢靠，应有一层砂浆层来封填止水条周围的凹槽和空隙。实际上这些要求均难以达到，特别是水平施工缝及环向施工缝在浇筑混凝土前铺一厚约5cm的砂浆层不易操作，加之砂浆层的收缩较大，致使施工缝处往往成为渗水的主要部位。据此，加强施工缝的处理及止水条的工艺控制，成为亟待解决的问题。

(4)防水板的敷设质量重点在于纵横交点处、补疤等不能使用热合机的地方。对此，一方面要求不断开发粘结补贴的新材料、新工艺；另一方面还要求加强施工控制和进行逐一检查，对粘贴不牢靠处必须返工。目前所用防水板强度低、延展性差、易刺破，应积极研究解决。

(5)由于透水管是软管，必须按一定的坡度安装平顺，以使其能起到顺畅排水的作用。

(6)二次衬砌背后注浆是防水的最后一道防线，主要注水泥浆或水泥砂浆。注浆孔一般按设计要求预留，也应在集中漏水点、施工缝处加钻注浆孔，钻注浆孔时严禁穿透防水板。拱顶注浆管需设逆止网，防止浆液倒流。注浆压力控制在0.3～0.5MPa，以免压力过大损坏衬砌混凝土。

(7)以上综合防水措施实施后，对于仍然存在的渗、漏水，还必须反复实施补充充填注浆或化学注浆等措施，最终达到设计防水标准后才能验收移交。

3.3 监测监控要求

通道埋深浅，施工对周围扰动大，特别是地表沉降对地表路面行车以及道路两侧管线影响很大。为了减少施工影响，施工中必须进行施工监测工作，信息化施工；同时，监测信息能及时了解土体稳定情况、支护结构变形情况，及时修正施工参数及支护参数，切实保证施工安全。

监测监控应有具体的方案，明确监测的指标、频率和报警值。施工监测的主要指标是地表沉降、拱顶下沉、净空收敛、支护结构变形、支护内力、地下水的含砂率。监测工作应严格按照规范要求布设监测断面，按要求的频率进行日常监测工作，对监测信息及时分析整理，指导施工。开始施工前在现场预备至少一台注浆机和备足相应的注浆材料，以应对突发的涌水、流砂和坍塌等险情。

施工效果：地下通道主体结构完成后未发现明显渗漏点。经跟踪监测拱顶下沉仅8mm，路面最大下沉量23mm，小于设计要求的30mm。取得了较好的控制效果。

4 结语和建议

(1)在汉口水文地质条件下，就目前的施工材料、施工工艺、施工技术管理水平来说，对于防水应认真研究。

(2)防排水原则为“以防为主，防排结合，综合治理”，对“排”的措施、方式应研究落实。引排水的标准应根据地面周围环境、地质水文资料进行考虑。

(3)加强驻地监理的监理力度，建立完善、可靠的管理制度，提高施工队伍的施工素质。

(4)考虑城市地下通道施工的地面沉降控制要求，应采用强支护，最大限度地抑制围岩变形。