城市隧道设计施工技术探究

前言：随着社会的快速发展，人类对地下空间的需求也越来越广，正因为如此才使地下工程有了质的飞跃。城市的隧道建设所担负的是城市居民的生活与城市未来的发展，因此在城市隧道的设计中应从多方面进行综合考虑，以确保工程的质量。隧道的施工工法主要包含明挖法和暗挖法两种，在下文中将会对设计要点和施工的工法进行详细的介绍。

1、城市隧道设计注意要点

①城市隧道作为城市当中的基础设施，承载着的是城市人民的生活和城市的发展，在城市隧道的设计上要有长远的打算，从全局和长久的角度来进行方案的设计。同时，也应预留适当的发展空间，有效的减少日后对隧道改造造成的一些不必要浪费；

②城市隧道普遍位于城市的主城区，交通线路、地下管线和周边的地理条件较复杂，诸多因素导致对城市隧道的设计有一定的局限性；

③城市隧道的修建主要是为了日后为人们提供更好的交通环境，在设计上一定要体现出“以人为本”的理念。在进行出入口设置和施工的方法等方面都应该有精心的设计，在不影响周围群众的前提下应尽量做到节约投资，同时也应考虑到景观的要求；

④对于城市隧道的设计来说，应采用与周边环境相结合的工法，在尽量做到功效最大化、投资最少化；

⑤城市隧道的浅埋暗挖法要求初期支护和二次衬砌需要分别承担100%的荷载，以此来保障施工以及运营的安全。浅埋暗挖法在这一点上与新奥法有着本质的不同，也是城市隧道在设计中最容易被忽视的部分。

2.城市隧道施工方法的选择

在选择城市隧道的施工方法时，应根据工程范围内的土地质量、施工条件以及隧道长度等为主要依据，将施工安全问题作为工程质量管理中的重点部分，此外，要与隧道的使用功能、机械设备以及施工的技术水平等因素进行综合性考虑，以此得出施工应选择的方法。隧道施工中常常会发生因为施工方法选择而造成的

对周围环境的不良影响，在选择施工方法时要将施工范围内的自然环境和岩石变化的可能性等进行分析，以此保证城市隧道施工中造成不必要的浪费[1]。

3、城市隧道的施工方法分析

城市隧道的施工方法主要有两种，一种是明挖法，另一种则是暗挖法。在明挖法主要有：沉管法、盖挖法以及明挖法等；暗挖法主要有：顶管法、浅埋暗挖法等。2.1明挖法中的施工方法

2.1.1沉管法

沉管法在隧道的施工一般用于穿越江河的淺埋隧道，但要确保施工现场能够满足条件，也会在其他的施工方法节约性较差的情况下采用沉管法。目前采用的较少，施工成本较高。

2.1.2明挖法

在城市隧道施工方法中，明挖法是普遍使用的一种施工方法，明挖法包含有支护和没有支护两种情况，只要施工现场能够保证明挖的条件下均可采用明挖法[2]。

2.1.3盖挖法

盖挖法也是隧道施工的常用方法之一，适合在城市交通复杂、管线多次改迁或不能采用明挖法的条件下均可使用盖挖法。盖挖法主要有以下两点优势：①能够有效的提升维护结构的可靠性和安全性，使临时支护的费用有所降低，同时也为工程安全提供了一定的保障；②盖挖法中可以使用大型的机械进行施工，能够有效提高出土的速度，施工期得到加快，从而达到减少交通影响、使居民减少干扰的目的。

2.2暗挖法中的施工方法 2.2.1顶管法

顶管法一般应用在工程无法采用明挖法进行施工时的城市浅埋隧道，例如：下穿铁路等一些特殊的场合。顶管法在岩石层或是土质地层中都能够进行使用，在施工现场无法满足顶管的条件时，可通过降水或预加固等以等措施创造顶管施工条件。

2.2.2盾构法

目前在城市地铁区间段隧道的施工中最常用的就是盾构法，比较适用于埋深较大的隧道施工。在岩层或土质地层均适用，但对线性曲率半径较小段和水位较大段不适用。

2.2.3浅埋暗挖法

浅埋暗挖法在城市隧道的施工中可以算得上是最基本的施工方法，采用浅埋暗挖法施工时要注意对地层加固和对城市的管线保护，这是浅埋暗挖法的施工成败关键所在。

4、关于浅埋暗挖法的施工介绍

浅埋暗挖法作为新兴的施工工法，它能够应用于任何地面和断面，是我国的一级工法。下面来谈谈浅埋暗挖法的技术都包含哪些。

4.1浅埋暗挖技术

所谓浅埋暗挖技术就是在隧道的暗埋段，首先对开挖地层进行预加固，然后利用CD或CRD等工法来分别进行开挖和支护[3]。等到初期的支护达到标准的强度之后，或者待隧道全面贯通后，进行临时支护的拆除工作，并进行第二次浇筑衬砌。

4.2明挖暗支挖技术

明挖暗支挖技术普遍用于竖井或U型槽等地段。当施工场地无法满足明挖围护结构的条件时，可以利用暗挖技术来实施明挖基坑的施工，这可以有效的避免管线的过多迁改，同时能够有效的减少交通的压力。在进行施工前一定要对地面进行垂直预加固，然后才能进行竖向开挖和支护，等到支护达到了一定的强度后，才能进行临时支护的拆除，并浇筑二次衬砌。

4.3明挖与暗挖相结合

当进行竖井或U型槽地段施工时，采用明挖维护结构没有施工场地的条件时，或是不能施作维护的情况下，可以采用明挖与暗挖相结合的技术来进行施工。采用二者相结合的方式能够有效的避免管线大量迁改，同时也能在一定程度上使交通压力得到缓解。此外，还能有效的控制施工中的风险、节省大量的资金投资以及减少对周围居民的生活扰乱[4]。在对地层进行垂直预加固之后，应利用CD或CRD工法先进行下半断面的开挖和支护，等支护能够达到标准的强度后，在

进行对上半断面挖基坑的竖向开挖和支护，在支护能够满足要求强度，就可以进行临时支护的拆除工作，并浇筑二次衬砌。

结语：

在城市隧道施工中虽然有很多中的方法，但由于自然环境和人文环境等因素，导致工程的难度和风险无法完全预知，再加上施工设备和管理等方面的问题，这些都给城市隧道的施工带来了一定的影响。在隧道施工中只有做到“功能的最大化”和“投资的最小化”才是真正意义上找到了合适的施工方案。相信通过工程施工人员和设计人员等不断努力和相互配合，使得地下工程的设计施工水平提高到一个全新的高度。

参考文献：

[1]钱春香.城市隧道混凝土结构耐久性及其增强技术的实践与思考[J]东南大学学报（自然科学版），2012，（S2）：12—17.

[2]马成前.江苏省自主创新产品——大功率LED光源首次在国内城市隧道中实现大规模应用[J].江苏科技信息，2011，04（11）：65—69.