燃气工程中浅埋暗挖施工技术要点

1 引言

燃气作为一种清洁、高效的能源，在城市居民生活和工业生产中发挥着至关重要的作用。为满足城市日益增长的燃气需求，燃气工程建设不断推进。然而，城市中复杂的地质条件、密集的地下管线以及繁忙的交通等因素，给燃气工程施工带来了诸多挑战。浅埋暗挖施工技术作为一种在地表以下较浅深度进行地下洞室暗挖的施工方法，能够有效减少对地面交通、建筑物以及地下管线的影响，具有环保、扰民少等优点，在燃气工程中得到了越来越广泛的应用。深入研究和掌握浅埋暗挖施工技术要点，对于确保燃气工程施工安全、质量和进度具有重要意义。

2 浅埋暗挖施工技术概述

2.1 施工原理

浅埋暗挖施工技术的基本原理是在开挖初期，通过复合衬砌（初期支护）承担基本荷载，将内层衬砌（二次支护）作为安全储备，初期支护和二次支护共同承担特殊荷载。利用辅助工法进行超前支护，加固围岩，调动其自承能力，同时采用多种开挖方法及时进行支护封闭成环，使其与围岩形成联合支护体系。在施工过程中，充分利用信息化手段进行设计和施工监测，根据监测数据及时调整施工参数，确保施工安全和工程质量。例如，在软弱地层中，通过超前小导管注浆加固地层，提高围岩的稳定性，然后采用短台阶法进行开挖，及时施作初期支护，使支护结构与围岩共同作用，有效控制地表沉降。

2.2 技术特点

对环境影响小：浅埋暗挖施工无需大面积开挖地面，减少了对地面交通、建筑物和地下管线的破坏，降低了施工对城市环境的影响，尤其适用于城市中心区域等环境敏感地段的燃气工程施工。如在繁华的商业街区进行燃气管道敷设时，采用浅埋暗挖技术可避免因开挖造成的交通拥堵和商业活动中断。

适应性强：该技术能够适应多种地质条件，包括软弱地层、砂卵石地层、黄土等地层。通过合理选择辅助工法和支护参数，可以在不同地质条件下确保施工安全和质量。例如，在砂卵石地层中，可采用超前大管棚支护结合注浆加固技术，提高地层的稳定性，保证开挖作业顺利进行。

2.3 适用范围

浅埋暗挖施工技术适用于埋深较浅（一般小于 20m ）、地下水位较低、地质条件相对较好（如黏性土、砂性土、黄土等地层）的燃气工程施工。尤其在穿越城市道路、铁路、河流、建筑物等障碍物时，该技术具有明显优势。

3 燃气工程中浅埋暗挖施工流程

3.1 施工准备

地质勘察与资料收集：在施工前，对施工区域进行详细的地质勘察，了解地层结构、岩土性质、地下水位等地质条件。同时，收集施工区域内地下管线、建筑物等相关资料，为施工方案的制定提供依据。例如，通过地质勘察发现施工区域存在富水砂层，在施工方案中应针对性地制定降水和地层加固措施。

场地布置与设备材料准备：合理布置施工现场，搭建临时生产生活设施，设置材料堆放区、机械设备停放区等。根据施工方案，准备好所需的施工设备和材料，如挖掘机、装载机、喷射混凝土设备、钢格栅、钢筋、水泥等，并确保设备性能良好，材料质量合格。

技术交底与培训：对施工人员进行技术交底和培训，使其熟悉施工方案、施工流程、技术要求和安全注意事项。特别是对关键岗位人员，如挖掘机司机、喷射混凝土操作工、测量人员等，进行专项培训，提高其操作技能和安全意识。

3.1 地层加固

地层加固是浅埋暗挖施工的关键环节之一。在进行地层加固时，应根据地质条件和工程要求合理选择加固方法和参数。例如，在富水砂层中，可采用降水结合注浆加固的方法，先降低地下水位，然后通过注浆填充砂层空隙，提高砂层的稳定性。在注浆过程中，应控制注浆压力和注浆量，避免出现跑浆和地面隆起等现象。同时，要对注浆效果进行检测，可采用钻孔取芯、地质雷达等方法，确保地层加固质量符合设计要求。

3.3 支护结构施工

初期支护及时性：隧道开挖后，应尽快施作初期支护，减少围岩暴露时间，防止围岩松弛和坍塌。在施工过程中，应合理安排施工工序，确保初期支护能够及时跟进开挖作业。例如，在采用台阶法施工时，上台阶开挖后应立即进行喷射混凝土、安装钢格栅和锚杆等初期支护作业，然后再进行下台阶开挖。

支护结构质量控制：初期支护和二次衬砌的质量直接关系到隧道的安全和稳定性。在施工过程中，要严格控制支护结构的材料质量、施工工艺和施工参数。例如，喷射混凝土的强度、厚度和喷射平整度应符合设计要求；钢格栅的加工精度、安装位置和连接质量应严格控制；二次衬砌钢筋的规格、数量和绑扎质量应符合规范标准。同时，要加强对支护结构的现场检测，如喷射混凝土的回弹检测、钢格栅的应力监测、二次衬砌的厚度检测等，及时发现和处理质量问题。

3.4 施工监测

施工监测是浅埋暗挖施工的重要组成部分，通过监测能够及时掌握施工过程中围岩和支护结构的变形、受力情况，为施工决策提供依据。在施工监测中，应设置合理的监测项目和监测点，如地表沉降监测、拱顶下沉监测、周边收敛监测、锚杆轴力监测、钢格栅应力监测等。监测频率应根据施工进度和工程实际情况确定，在隧道开挖初期和地质条件较差地段，应加密监测频率。对监测数据进行及时分析和处理，当监测数据超过预警值时，应立即停止施工，采取相应的处理措施，确保施工安全。例如，在某燃气隧道施工中，通过地表沉降监测发现地表出现较大沉降，超过预警值，经分析是由于注浆效果不佳导致地层松动，及时采取了补注浆措施，控制了地表沉降。

4 结论

综上所述，浅埋暗挖施工技术凭借对环境影响小、适应性强、灵活性高的显著优势，成为燃气工程建设，尤其是城市复杂环境下施工的重要技术手段。其通过“先支后挖、密排格栅、注浆加固”等核心工艺，有效应对软弱地层、管线密集等施工难题，实现了施工安全与工程质量的双重保障。未来，随着城市地下空间开发的持续深入，燃气工程面临的施工环境将更趋复杂。进一步优化浅埋暗挖施工技术，深化其与 BIM、物联网等数字化技术的融合应用，强化施工标准化与精细化管理，将成为提升燃气工程建设水平、保障城市能源供应安全的关键路径。

参考文献

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