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摘要：由于我国在隧道建设方面起步较晚，这导致了与先进国家相比还存在较大差距。从世界角度看，在已经建成的多条长隧道中，建设者多为欧美国家以及日本，就这体现了他们在隧道建设方面有着较高的技术水平。我国的公路建设者们通过参观学习，不断摸索，逐渐总结出了很多适于我国国情的隧道施工技术，本文对浅埋软土暗挖隧道穿越既有线施工技术进行了分析探讨，仅供参考。
关键词：浅埋软土暗挖；隧道穿越；既有线施工
一、工程概况
本文研究的隧道为暗挖段长度80m的双跨连拱形短隧道，隧道设计行车时速为350km/h。该施工范围内有某既有运营线路，故采用不影响运营线的暗挖法施工。由于该隧道为浅埋隧道，兼之围岩为软土，结合隧道下穿既有营运线路，为防治地表水及地下水的渗漏导致破坏土体的稳定性，发生垮塌，所以该隧道采用复合式衬砌。暗挖隧道下穿既有营运线路的施工作业，不仅安全风险大，对既有的地面线路及地下管线的保护也是重点。
二、工程特点
(1)本工程的示范效应。本工程是我国首个穿城入地的建设工程，无法参考以往成熟的施工方案，同时附近存在的施工营业线更导致了施工难度的增加，实施后续相似穿城入地工程时可以将此工作作为参考模板，因此，安全顺利的完成本工程具有很强的开创意义。(2)工程施工量大，技术复杂。采用明挖施工方法需要很大的施工跨度，需众多施工单元协同完成大量混凝土浇筑的过程，此外还需完成大量的地基处理工程，极大增加了工程线路改造过程中的施工组织的难度。(3)运营线路的施工风险高。其中，明挖段的隧道地段和现有某干线铁路呈并行状态，而暗挖隧道的上方区为现有的某运营线路，任何失误或不可控的施工过程都可能导致重大事故。(4)拆迁量非常大，工期较短。此工程位于某大型城市市区，该地区的建筑非常密集，人口众多，涉及复杂的拆迁征地以及地下管线改造，为工程施工带来了极大难度。(5)该隧道所在线路的施工过程需要确保“六位一体”，由于此工程穿过市区，从而对水土资源和地面环境的保护提出了新的要求。
三、施工开挖方法
根据本段暗挖隧道的特点，下穿既有运营线路，对该线路的沉降不能超过限度，结合对多种方案的比选，最后选用中洞法施工，该方法施工的顺序是，首先开挖中洞，随后开挖两侧洞，优点就是保证对上覆土层的沉降可以得到有效的控制。利用中洞法不仅具有很高的安全性、较强的灵活性、实际可操作性非常高、对机械化程度要求不明显、开挖效率高、同时又有工序间干扰小等特点，对本工程的优点详细的体现在以下几个方面：
(1)安全性好。中洞开挖后，首先完成中墙衬砌，此时中墙可以承担上覆土的压力，随后，在土层状态较为稳定的情况下，再进行侧洞开挖，此时可将新开挖导洞的支撑钢架落于先前的中墙上，这时的中墙衬砌不仅可以起到支撑的作用，还可以起到减跨作用；
(2)灵活性好。中洞施工时，可以大大减少由于各种不适环境和不良地质引起的问题，施工地点可以因地制宜地选择哪个断面首先开挖，以及开挖的形状和尺寸，尽量减少对上覆土层的扰动，起到对既有营业线的保护作用；
(3)可操作性强、机械化程度低。由于保护既有线路的安全运营，导洞的开挖的尺寸较小，这不利于使用机械，所以中洞法可以用人工配合小型机具一起开挖；
(4)出土效率高。在开挖过程中上部断面的大量开挖产生的土方可以经过下导洞等一系列的漏渣孔后，位于漏渣孔周围的运送土方车辆进行装车，通过下导洞运出；
(5)工序间干扰小。完成中墙衬砌后，位于中洞的左右侧导洞可以选择同时施工，互不影响。
四、浅埋软土暗挖隧道穿越既有线路的施工技术
1、运营线路路基的加固
营业线路结构的拱墙外侧5m范围内；铁路桥桥台下部。加固技术主要使用袖阀管注浆技术，该技术依靠钻孔长度、地质条件为基础，针对钻机进行了优化选择，结合当地的地质条件和钻孔长度，最终选用螺旋钻机和套管钻机进行钻孔注浆。此时，注意将注浆所用的导管下探到成孔后的钻孔底部，同时要检查孔体是否存在塌陷、堵孔的现象，若有则应及时清孔。完成上述施工后，进行封堵作业。该作业为了保证注浆后的浆液不会从注浆管和孔洞的缝隙流失，而对加固效果起到不利影响。最后进行注浆管与钻孔之间空隙的封堵作业。
2、线下软土暗挖隧道开挖技术
2.1超前支护
2.1.1超前支护的大管棚施工
在超前支护施工中，在暗挖隧道顶部120°范围内进行双层布置，采用的导管直径为Φ159mm，管壁厚度为8mm，用80m长度的导管组成管棚，环向两排的管棚的间距为30cm，采用的布置形式为双排梅花形，同时进行喷浆作业形成完整的超前支护。结合地质条件和超前支护的施工，超前支护的大管棚施工采用的工法选择联合施工工法，即“水平钻机成孔”和“钻机顶入”的组合。具体布置为隧道两端各施工41.5m，上下间距3m，操作时两台钻进设备同时施工，管棚根据基坑开挖顺序施工。
2.1.2超前注浆小导管加固围岩
本工程地质为中、粗砂层，施工条件较差。在开挖扰动后，受到上覆土层的静荷载影响和车辆行驶的动荷载影响，极易造成地面塌陷和隧道坍塌，影响车辆正常运行的安全性和稳定性。为了保证既有运营线路路基的安全，减少路基沉降，施工采用钢管作为超前小导管进行注浆作业，其材料规格为直径42mm，厚度5mm的钢管，沿环向300mm，径向1m间距布置，布置形式为梅花形(75×75cm)；施工方向沿隧道中线，导管长度要大于钻孔深度5cm，一个加固循环过程进行的加固长度为500cm，随后进行5m长度的开挖，并提前做好1m长度范围的搭接，确保掌子面上方存在有效的超前支护。注浆的浆液采用水泥+水玻璃双液浆，该浆液可以有效的针对围岩进行加固，注浆压力调整至0.5~0.8MPa，保证浆液充满围岩孔隙，起到加固围岩的作用。为了检验加固效果，进行了现场试验。根据试验结果，发现浆液扩散效果较为理想，扩散的半径约50cm。同时应当注意，由于围岩已经固结，过大的注浆压力可能导致地面隆起、地表开裂，从而危及运营线路的行车安全，由此造成的严重后果是无法估量的，所以必须控制现场注浆压力时刻保持在0.5～0.8MPa范围以内。
2.1.3加固掌子面
为防止掌子面土体受到注浆压力的扰动，导致掌子面土体垮塌造成安全事故，故采用C25早强混凝土对掌子面进行湿喷喷射，喷射的厚度约为10cm，该施工步骤可以封闭掌子面表面土体，进而保证下道工序的施工安全。
2.2初期支护
2.2.1喷射混凝土
喷射混凝土采用湿喷工艺。开挖后进行初喷，喷射厚度约为5cm，随后进行钢架的铺设，并进行有效的工后检验和传感器的布设，完毕后进行二次喷射，二次喷射厚度满足覆盖住钢架的要求。注意喷射混凝土时应当将工序进行分段、分片、分层处理，保证由内而外、由上而下的有序进行。工序结束后检查初次衬砌表面是否不平整，尤其是表面存在较大的凹洼时，应当进行喷射混凝土填平作业。分层喷射时，注意工序的前后时间间隔，后一层混凝土的喷射施工应当保证在前一层混凝土终凝后进行；每一次喷射混凝土的厚度依据开挖的导洞的位置以及初期支护的位置进行调整，一般拱顶部分采用5～6cm的喷射厚度，拱墙部分采用7～10cm的喷射厚度。
2.2.2型钢钢架施工
隧道开挖后喷射混凝土和型钢钢架支撑相结合的结构可以对开挖后围岩的稳定性起到巩固的作用，所以初期支护一般采用喷射混凝土和型钢钢架职称的组合方式。型钢是弹塑性材料，一般采用连接板焊接进行拼装，同时保证焊缝高度不小于8mm；两片型钢之间采用高强螺栓连接，并保证螺栓安装紧固、间距合理。钢架之间的纵向布设间距约为500mm，相邻的型钢钢架应通过连筋进行连接，连接钢筋的长度为800mm，直径为Φ22mm，间距为环向100cm，布置形式为内外双排并保证连接钢筋之间的有效搭接及交错排列。每榀型钢钢架脚部也必须施作锁脚锚杆来确保钢架的稳定。
3、隧道衬砌施工技术
施工的顺序按照中洞法，首先施做的是中洞的衬砌，这样才能保证中洞两侧的导洞开挖。其施工范围主要有：拱墙、拱顶、竖向分向板。为保证施工的进度安全，衬砌结构应当立即封闭，使受力结构更加合理。为了验证该施工方法可以保证既有运营线路的可靠，在地面的某干线线路路基中线南侧进行了试验段的设立，针对该试验段进行了严密的监控，获得了准确的施工参数，为后续的工程提供临时支撑的更换和拆除方面的重要试验数据，也为衬砌施工提供便利条件。但隧道工程的隐蔽性和未知性决定了需在复杂的地质结构条件下进行施工，所以必须根据围岩类别和水文条件的变化随时进行优化设计，调整支撑系统的更换和拆除时所需的参数，才能保证施工安全和进度。结合隧道下穿既有运营线路下的软土层，并且地表存在对位移的限制，综合所有难点才能采用更换和拆除临时支撑系统的可靠方案。
结束语
我国的隧道建设项目日益增多，穿越软土、浅埋等不良地质的隧道会为施工增加诸多困难，本文详细的介绍了软弱围岩条件下浅埋隧道施工的施工技术，为今后类似工程施工提供参考。
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