高水位淤泥质土层超浅埋暗挖施工技术运用的探讨

围内，进行挖掘施工。应用该技术，可以对高水位淤泥质土层进行良好的保护与挖掘，避免在施工的过程中出现

渗水、积水等问题，也可以提高混凝土浇筑施工的质量，为后续的施工作业打下坚实基础。本文主要分析高水位

淤泥质土层施工的难点，介绍超浅埋暗挖施工技术优势，探讨其具体应用，以期提升施工质量。关键词：高水位土层；淤泥质土层；超浅埋暗挖施工技术中图分类号:TU94

文献标识码:A

文章编号：2096-2118(2020)01-0059-04Discussion on the Application of the Construction Technology of

Super Shallow Buried and Concealed Excavation

in High Water Level Muddy Soil LayerWANG Xichao(China Rail Way 16th Bureau Group Co. ,Ltd.,Beijing 100018, China)Abstract: The construction technology of ultra-shallow underground excavation is an important technology in the

process of modern civil construction，which can significantly improve the stability of the foundation and carry out

excavation construction in a wider range.The application of this technology can protect and excavate the high-wa­

ter level silty soil layer，avoid the problems of water seepage and water accumulation in the construction process，

and protect the quality of concrete pouring construction，so as to lay a solid foundation for the subsequent con-

struction.Based on this，this paper mainly analyzes the difficulties in the construction of high-water silty soil lay­

er ，introduces the advantages of ultra-shallow buried and dark excavation construction technology，and discusses its specific application，so as to improve the construction quality.Keywords: high water level soil layer ； muddy soil layer ； ultra shallow buried and concealed excavation construc­tion technology0引言市政道路工程是目前城市联合交通技术发展

的重要方向之一，但是很多沿海城市在修建轨道交

技术对施工进行优化组织。1高水位淤泥质土层挖掘难点高水位淤泥质土层大部分为饱水软土,蠕动性

通的过程中,都面临高水位淤泥质土层的困扰。应

用超浅埋暗挖施工技术，可以提升高水位淤泥质土

比较强,淤泥质土层分布广泛,覆土厚度比较薄,有

一些地区覆土厚度甚至不足0.3 m[1]o为了满足工程 的相应特点，需要解决如下技术难点。层挖掘的安全性及施工效率，从而全面提高挖掘施

工的质量。深圳前海市政工程项目施工区域主要为

高水位淤泥质土层，施工技术人员采用埋暗挖施工

(1)大管棚施工、主洞开挖施工、主洞二次衬收稿日期：2019-11-02作者简介:王熙朝(1984-),男，山西省孝义市人，工程师,研究方向:挖掘施工技术,NORTHERN ARCHITECTURE 59王熙朝：高水位淤泥质土层超浅埋暗挖施工技术运用的探讨砌施工的时间比较紧张。前湾片区北联络道的北联 充、二次衬彻、量测位移、测量效果评析等步骤，才 能实现优化控制，这就需要工程团队具有高效的施

络道起点位于临海大道与前湾一路交叉口西侧下

方,接临海大道地下道路预留口，终点位于临海大

工组织能力；（3）对于整个高水位淤泥质土层的挖掘效果, 进行全面的分析与重点的控制。道与前湾一路交叉口东侧下方，嘉里地块受标高因

素影响，施工困难，高水位淤泥质土层较厚，这就对

表土的承受能力提岀了严峻的考验；从本次施工效果来看，整个土体工程性质得到

（2）进行全面的安全控制与质量管理难度比 较大，施工的渗水点比较多。只有通过工作井施工、

大管棚施工、超浅支护、喷射混凝土施工、灌注浆填

了显著的改善，渗水情况可下降40%~50%，无渗水 面积达到83.7%，渗水面积达到15.5%,严重渗漏水

面积从原来的32%降低到0.8%。见表1。%施工后表1施工土体工程性质改善情况施工阶段第1阶段第2阶段第3阶段施工前无渗水面积74.243.1严重渗漏水面积43.232.8无渗水面积45.2严重渗漏水面积23.118.121.123.132.183.70.8

2超浅埋暗挖施工技术在高水位淤泥质土

层中的具体应用2.1工程概述行填充。经过前文分析可知，由于覆土厚度超薄，因 而提高整个结构的应力水平，降低地下水水位，为

挖掘创造有利条件是整个工程的最关键任务叫对于淤泥质地层注浆，以增加淤泥层稳定性、

前海深港合作区前湾片区支路及地下联络道

工程包含南、北两个环线，位于前海合作区前湾片 区7,9单元交界处，与临海大道地下道路形成“中”

字形布局，路线长度分别为1 037.5 m，558.5 m[2]。道 路等级为城市支路，设计速度20 km/h。劈裂注浆为主。淤泥层密实，不容易渗透和扩散，需

要高压劈裂形成网状骨架，从而达到开挖自稳和防 止沉陷的效果。地层固结注浆作为一种辅助施工方法,可以协

助工程主体施工，需依赖地质条件与经验施工。浅

经过物探技术分析，地下水位距离地面分布着

4 m~13 m厚度的有淤泥质层,最大淤泥层厚度超过7.5 m。80%以上的土层呈现出流动状态，同时，整个 施工区域内高灵敏度土分布面积超过40%,工程性 非常差。整个工程范围的地质结构承受能力比较

埋暗挖施工需利用双侧壁开挖法施工，应用钢格栅

拱架与工字钢，加强对结构的初期支护，使工程开

挖安全。2.3旋喷桩垂直和水平加固技术（1） 由于本次施工工程埋深浅，因而只有对结 构进行预应力分析,保障工程性质,才能够进行有

差，这也给施工带来了比较高的难度,本文主要结

合该案例，进行超浅埋暗挖施工技术的具体应用分

析。2.2挖掘技术路线隧道分为明挖与暗挖段,本施工组织设计范围

为北联络道下穿前湾一路（暗挖段），设计里程为

效控制。施工技术人员采用双侧壁开挖法,在挖掘 过程中，采用大管棚支撑技术，这种方式可以对其

他层次提供良好的支撑作用；AK0 +058.285 ~AK0 +121.802,AK0 +480 ~AK0 +

（2） 技术人员采用超浅小导管注浆技术，对于 联合网进行相关的喷涂，这种强钢技术可以实现多

616.757,总长约200 m。暗挖段采用覬180超浅大管

棚,管棚环向间距40 cm[3]o二次衬砌采用钢筋混凝

渠道的广泛支撑,从而全面为整个管道提供有效的

结构支撑；（3） 进行广泛的资料对比与分析，并采用智能 传感技术、红外探测技术、物探技术等，对于土体水

土结构，防水层为一层无纺布加一层PVC防水板。

PVC防水板厚1.5 mm,无纺布350 g/m2。隧道暗挖

段4个竖井围护结构采用覬1 200 mm@1 800 mm荤

流含量、水位高度、水流渗岀情况进行动态监控，以

实时跟测。通过这种方式更好地判断目前的支护形

素咬合桩。冠梁横界面尺寸为1 200 mmx1 000

mm,采用C30混凝土浇筑。基坑内壁挂覬6

式，是否适应水流的具体方式,并不断对结构进行

调整[5]。mm@200 mmx200 mm钢筋网并喷射C20混凝土进

60 NORTHERN ARCHITECTURE北方建筑2.4作业形式为了实现整个技术支撑,结合现场条件满足施

工周期的要求，提高施工质量，技术团队采用两个

工作面同时施工作业的方式。第一，主工作面采取下穿道路暗挖工作面，采

用工字型形式，对两端的挖掘暗道进行支撑，而辅

助工作面采用整个网络计划关键结构；第二，打造西侧施工作业井，采取暗挖先行施 工的方式,在西侧竖井施工期间，通过大管棚施工、

主洞开挖,配合整个施工工程；第三，在辅助结构挖掘的过程中，同时开启南 东坡道施工、北东坡道施工、北西坡道施工,这种整

合施工方式可以配合装饰工程及水电安装的相应 路线，对于整个平面的支护起到有力的支撑。2.5工作井施工作业2.5.1 分层分块挖掘施工超浅埋暗挖施工技术对于操作人员的技术水 平要求比较高，因而在工作井大棚施工过程当中，

技术人员对机械设备进岀通道进行了优化分析，采

用压力传感定点侧位放线技术，对锁口的宽度和高

度进行相关分析。并通过建筑信息模型技术，对开

挖土体实际厚度的体积进行相应分析。通过架设钢

支撑的方式,对喷射混凝土进行优化循环。在这种 分层分块挖掘施工的过程当中，主要采用临时支撑

和钢管架支撑两种支护方式，对于整个还向距离进

行优化把控性

2.5.2对角线挖掘首先，在工作井施工过程当中，还采用分层分

块挖掘方法，将循环进入井内的杂质土壤和除去的

淤泥质土壤比例控制为2:1，通过这种方式尽可能 减少工作井内的水分堆积。先挖对角线再挖中心 土，这种挖掘方式可以尽可能提高土体的稳定性，

避免在水应力的影响下导致挖掘不稳定。其次，技术人员采用钢插管预注浆加固的方

式，对表土层进行填筑，每一层的土层间距控制在 1.0 m~1.2 m之间，淤泥土层进行相应的调整，将间

距缩短为原有间距的20%，通过这种井底灌注控制 的方式，设置梅花形布置孔道。再次，将钢插管打入到设备之后，进行注浆加

工，同时注入1:1的水泥玻璃双液浆,对整体的应力 水平进行提升。注浆加固成功之后,可以进行稳定 性的相关测量，通过阻水能力分析、竖向井能力分

析、单注浆量分析、持续时间分析等,来判断注浆的

实际水平。本次施工当中,注浆压力基本控制在0.8Pa~1.2 Pa之间,单次注浆时间控制在30 min左右。最后,技术人员还对各个钢制成接头的相应焊

接情况进行了喷射焊接，通过这种喷射混凝土强力 安装的方式，将钢筋网挂在整个工作面当中，通过

这种钢支承形式来提高整个工作井的稳定性。2.5.3 大管棚施工技术要点大管棚施工作业主要是在整个工作面当中，形 成一个拱形支撑结构，起到临时支撑的作用，尤其

是在高水位淤泥质土层当中，通过这种大管棚施工

的方式，可以对超薄土层进行支撑，避免土层塌陷。

大管棚施工的主要流程是:搭建工作平台一挖掘

孔洞一进驻钢花管一对孔洞进行相关清 理——注浆加压——施工结束。第一，在本次施工当中，采用热轧无缝钢管进 行加注，每节长度控制在3.8 m~4.1 m左右,采用螺

旋接口方式，对于钢管的每节间距进行相应的调

整，可以有效的排气，避免浆液渗入孔隙，造成注浆 不严。长管棚使用长度27 m热轧管，每根管棚由1.5 m和3 m管节，通过10 cm长的丝扣联接形成。

长管棚环向间距50 cm,与开挖轮廓线间距0.3 m,

长管棚外插角度低于0.5。，方向和主洞中线保持一 致。管棚开注浆花孔间距1 m;第二， 在工作平台内搭设相应的井道， 可以对

于振动钢支承结构进行相应的提高，从而对后期的 机械钻孔起到一个良好的导向作用，在处理钻孔的

过程当中，要从稳定性角度进行全面的分析，对定

向管的支撑位置进行相应的探讨；第三，一般来说，土层当中的定向管要超过4.5 m,同时通过摩擦力与应力分析的方式，对于土层当

中存在的标识进行全面的探讨，通过定向管加长等

方式，在现有的结构内部，对于块石的偏移作用进

行相应的分析；第四，钢花管到位之后，要在孔道周围2.0 m~2.5 m之处,采用麻线缠绕的方式，对于孔洞的直角 结构进行相应的设计,并且应用水泥砂浆封口等方

式进一步提高整个管道的密封程度，避免由于管道 当中存在过度的空气，导致钻孔壁的缝隙岀现裂

痕。2.5.4 分段撤退在注浆段采用分段撤退的方式,对于水泥砂浆

的注入时间、注入比例、注入持续时间，进行相应的

调整。本次施工当中主要采用1：1：0.5的水泥砂浆，

进行相应的灌注，压力控制在0.8 MPa~1.2 MPa之 间，单次注浆数量超过350 ml[7]oNORTHERN ARCHITECTURE 61王熙朝：高水位淤泥质土层超浅埋暗挖施工技术运用的探讨(1) 在主洞开挖施工的过程当中，要针对施工 的跨度埋藏深潜土体的承受力结构，进行现场地质

的相应探查，本次施工采用左右横断面同时开挖的

技术，对于右上断面开挖支护进行优化分析，在进

行右下断面的相关开挖与支护，所有开挖岀的核心

土，都要经过复喷混凝土的方式进行相应的处理；(2) 同时安装拱架，来对杂填土地层分界线进 行相关的管理，通过路面超浅钢管大管棚的分析挖 掘层级。对整个土层内部的超浅光管、临时中隔墙、

进行优化利用。在超浅支护结构当中，对于管道的

轮廓线进行相应的支护，并采用小导管加热的方

式，对于加工头部的弯角状态进行相应的灌注，形

成一个梅花形的物质结构；(3) 整个超浅支护的范围要按照杂填土比例

10%~45%的范围进行。通过这种应力重力分布的相 关计算，避免由于超浅支护过多，对于岩体结构造 成二次破坏。一般来说，隧道采用的注浆加固范围

要控制在整个地层分界线上10%~15%，边墙3.0

m,底部 5.0 mo2.5.5 隔栅拱架架设在架设拱架的过程当中，要从孔洞开挖入手，

进行掩体封闭时间的分析，对于围堰的相关流动性

变化进行良好的支护，要保障初次支护的时间契

合，保证洞室的稳定性，各洞室的保护距离控制在3

m左右，可以对核心土进行良好的预留，保障安全性

[8]o62 NORTHERN ARCHITECTURE3结论及建议综上所述,超浅埋暗挖施工技术是现代城市化

建设当中的重要技术之一，从本文的分析可以得到

以下结论。(1) 研究高水位淤泥质土层超浅埋暗挖施工技 术可以显著提高施工的有效性，并在控制质量的前

提下，提高施工的安全等级；(2) 通过研究超浅埋暗挖施工技术的应用，有 利于我们从发展角度看待目前施工技术的进步。建议要加强理论研究，对于施工过程当中的稳

定性问题进行更深入的探讨。参考文献[1] 高伟强•超浅埋暗挖隧道下穿河道施工技术研究[J] •中小企业

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