第一章 绪论
1.1 研究的目的和意义
伴随国内社会与经济的长久进步，城市化进度也开始更加深化，更多的民众汇聚到规模庞大的城市中，城市地区人数增加，进而导致交通堵塞、资源不足等众多现实问题。全面利用地上、地面以及地下空间能够高效缓和当前人数众多造成的交通负担，比如随着市政交通堵塞问题更加明显，政府也需要增加全新的隧道工程。
淤泥质地层基本上位于国内东南部沿海区域，特别是福州、杭州等部分城市所占比值很高；此地层具备“高压缩、高敏锐、高蠕变、高含水量、低强度”等众多特征，厚度从几米到几十米都有，呈现带状特点；淤泥质土体受到影响会出现液化，造成土体不稳定。所以，在此类地层建设地下项目，设计与施工问题容易出现，工程造价也会提高。当前，我国对位于软土地层（包含淤泥质地层）的浅埋隧道普遍使用明挖法、暗挖法以及盾构法等方式。明挖法或盾构法建设市区地下项目一般会遭遇众多外界因素的影响。比如城市繁华地区一般没有明挖基础（管线拆迁和维护、交通约束与环境作用）；地下过街通道隧道一般任务量较少，隧道断面轮廓一般沿纵向不同，隧道短或跨越地层地质变动明显，盾构法也并不符合。所以，城市地下工程浅埋暗挖法的使用范畴依旧宽广。但是，城市重要地区的淤泥质地层环境下隧道浅埋暗挖法设计与施工会遇到众多问题，首先要确保暗挖施工时期地层平稳性，其次也需要管控隧道暗挖工程造成的变形问题，避免过量变形造成的周边建筑物受损。所以，分析此类地层土体变形受损的特点和改善加固的方式，寻找高效科学的地层改良加固举措和手法，以便提升地层平稳性，促使具备操作灵动且科技完善的隧道浅埋暗挖法使用到软土中，尤其是淤泥质地层，是目前需要尽早处理的现实问题。
1.2 浅埋暗挖法研究现状
国内在年代早期逐渐把新奥法使用到地下项目中，八十年代后期把其使用到浅埋软弱地层。在顺利使用到北京地铁复兴门车站折返线项目之后，开始在众多地区隧道和地下项目内普遍使用。浅埋暗挖法项目的主要理念是“管超前,严注浆,短开挖,强支护,快封闭,勤测量”来囊括,这也是此方式的重要内涵。通过长久
的持续汇总、健全、宣传使用，目前逐渐产生健全的浅埋隧道施工技术体系。比如：
1986年，王梦恕、罗琼等人[6]叙述了北京地铁折返线工程使用的浅埋暗挖法施工，当时城市没有得到发展，四周建筑不多，使用明挖法相对理智和合理，然而此地理方位相对繁杂，施工时间短暂，因此开始使用浅埋暗挖方式，打开浅埋暗挖施工方式的全新时代。
1988年，因为北京地铁折返线项目第一次采用浅埋暗挖法建设地铁项目，由于其拆迁占地面积不大，交通波及不大，资金占用少等众多优势。此项目也得到北京地区科技进步一等奖。此方式也开始得到行业内人士的关注和认可，开始得到普遍使用[7]。
1989年，王梦恕等人[8]在岩土力学工程报纸上，公开论文，全面研究北京地铁折返线工程使用浅埋暗挖法施工的优势，科学比较之前的明挖法，此方式能够把地表沉降全面管控在30mm范畴内等众多优点。全面诠释了此方式的领先优势。对于此方式与工艺的全面叙述，激发了领域内专家对于此方式使用与普及的而积极性。
1989年，隧道局研究所张建华、赵希普等人[9]指出使用全新的分析方式都需要充足的安全监测信息来确保施工的顺利进行，使用暗挖法依旧是根据新奥法的理论，要全面监控来确保施工顺利和相关方案的改善，避免因为太过保守而导致浪费问题，为挑选最佳施工方案准备充足的数据。此方式也得到相应的改善和普及。
1990年铁道部隧道工程局王梦恕、刘招伟等专家[10]在浅埋暗挖法建设复兴门折返线顺利之后，第二次指出使用此方式建设地铁车站。使用柱洞法施工提高项目效率。
1994年吴康宝、景诗庭等专家[11]在我国岩石力学和工程学会第三次会议中指出浅埋暗挖地下结构稳定度研究。基于“荷载-结构模型”运用有限元的方式创建极限状态方程。分析此模式的稳定度。从结构和力学层面分析此方式的合理性，此外指出部分支护参数的改善意见。
1994年王燕凯，苗兰等专家[12]在中国土木工程学会隧道和地下项目学会第八届年会上指出有关浅埋暗挖法的小室施工方式，且得出隧道各个时期的地表策
划，分析其具备影响规律和范围。此方式发展时间长，开始更加健全。
1995年隧道工程局北京指挥部白笑忍、陈慧珠等人[13]汇总浅埋暗挖法在1986年引入国内之后在众多工况内的使用，认可其具备的优势，认可其产生的经济与社会效益。对此方式中采用的众多施工预案和支护参数的取值开展汇总，为此后此方式的普遍使用准备良好的理论知识。
1998年许燕峰、苏均等人[14]基于隧道施工时期造成的地面下沉因素开展大致研究,寻找多种环境下地面下沉的规律,且依照各个场地施工状况,指出全新的沉降拉制方案,其分析结论为此后相似项目的顺利施工准备合理借鉴。
2016年西部某隧道冒顶塌方管理使用浅埋暗挖方式，主管者邹金杰，顾鑫杰等人[15]，依照“浅埋暗挖法”的主要理论，对松散体实施表面封闭，且使用小导管前进式分段注浆超前加固；根据“加固后方、封闭岩面、平稳塌体”的塌方处置理论，对没有塌方段提前使用钢拱架与长锚杆加固避免问题扩散，强化支护。通过数值模拟统计与实地监控信息反馈，众多管理举措高效完善。到现在浅埋暗挖法在项目内依旧被普遍使用。
和其余施工方式进行比较，浅埋暗挖法具备良好的优点，然而缺点也非常突出。比如施工效率不高，工艺受到工作人员技术能力影响，地层需要自稳等。所以此方式此后需要向提升工效、确保质量等方向进发。具体如下：
①此方式的使用范围持续扩展：当前此方式应用逐渐延伸到部分特殊或艰难的地下项目；少数隧道项目下穿众多民房。伴随地区交通、市政等相似地下项目的增多，为了确保施工安全和弱化对周围环境的波及，依旧需要全面分析全新的辅助方式与施工技艺，以便适应众多地层、隧道跨度与埋深等恶劣环境。
②完善信息化设计与施工：在地表建筑物过于集中的时候，需要谨慎挑选科学的地表沉降控制值，在浅埋暗挖施工时期强化监管量测，利用相关信息研究和反馈，按时调节、改善支护参数。
③辅助施工措施优选与工艺改进：目前常用的辅助施工措施有：开挖面喷混凝土封闭；超前描杆；超前注装小导管；设置临时仰拱；地层深孔注浆；管棚；地层冻结法；水平旋喷超前支护；高压旋喷加固；洞内外降水法。基于项目的实际特征与标准，需要分析多种辅助项目举措的重要适用条件和相关预案，在特定时期改善相关施工方案，进而完成安全、高效、科学的目标。
④支护参数和施工方法的优选： 改善初支喷混凝土厚度，分析具体的喷射方式、原料、配合比、外加剂对于喷射混凝土强度提升的影响；改善施工技艺，达到支护结构标准，防止地层过量变形问题。 从工程造价、具体进度与施工安等部分全面分析，挑选科学的施工方案，比如正台阶法、工法、眼镜工法等众多方案。
⑤富水地层的结构防水：浅埋暗挖法施工的隧道工程防水功能无法达到预期目标。所以需要在防水设计理念、衬砌构造、地层预加固、具体工艺等部分开展全面的考量和改善。
1.3 淤泥质软流塑地层浅埋暗挖隧道研究现状
1.3.1 淤泥质地层浅埋暗挖隧道研究现状
在软土项目内开展工程建设，由于工程特性不好，无法达到项目标准，需要对地层实施加固处置，各个工程内对加固后地层的标准各不相同。建筑产业软土地基的处置方式主要包含：置换法、排水固结法、加筋法、灌浆法、复合地基法在软土项目特点和处置方式上，目前国内外研究很多。
软土地层中隧道开挖大部分使用明挖法、暗挖法、盾构法，各个国家对不同工法也有一定的分析。伴随城市创建的持续加快，城市开展明挖施工的概率并不高；伴随城市进度的不断加快，原本老旧基础设备的更新换代变成重中之重，因此要建设多种类型的地下项目，尤其是地下人行通道。此部分项目大部分使用浅埋暗挖法施工方式。但是，此方式使用的基础是地层具备相应的自稳水平，也就是达到开挖土体特定范围暴露的标准之后才可以进行早期支护；对于平稳性不好、含水量较高的软土来说，使用此方式需要提早对地层实施加固，不然，开挖揭露的土体易塌方或缺少充足的自稳时间。当前地层加固方式众多，主要是注浆、管棚、管幕、旋喷等。
有关软土地层浅埋暗挖的分析叙述，在理论分析部分为：
同济大学地下建筑和工程系张冬梅专家[16 ]使用粘弹性流变模型且稱合太沙基固结观点分析软土隧道地表沉降。结论指出,软土隧道长久沉降持续时间过久,与瞬时沉降进行比较，长期沉降量非常明显。固结观点的粘弹性流变研究方式是隧道长期沉降研究的重要统计方式。
同济大学地下建筑和工程系专家林华国[17 ]对众多实测信息开展研究，可以
得到上海区域软土侧向基床反力系数和变动情况。研究与整理出不同土层Kh值的范畴和其伴随深度的变化情况,且把计算值和规范参考值进行对比。上述结论为上海区域水平受荷桩、基坑项目与隧道项目的开展准备理论知识。
浙江大学袁静、龚晓南等专家[18 ]创建立软土各向异性三维屈服面流变模型。建设软土各向异性三屈服面流变模型,全面叙述了此类模型的本构方程、硬化规律与流变特点，此外使用实例对此模型弹塑性与流变特点开展检验和分析,其计算值与测试值符合。
同济大学地下建筑和工程系专家蒋洪胜、候学渊[19]“全面研究圆形隧道荷载的作用条件。指出依照典型的主动土压力观点与静止土压力观点统计出隧道侧压力小于实际测试值,此外双方差异显著。依照本文指出的圆形隧道土压力的余弦变化规律观点对三个隧道的荷载开展统计,最终结论和真实测试值符合。
关于预加固方法及机理方面，具体有如下研究：
吉小明[20]深入研究软土地层预加固理论，基于管棚指出体积分数定义来评估加固成果的方式，指出此类加固对弱化地表沉降效果非常明显，但是对限制开挖面挤出效果的影响并不大。
董新平[21]基于软土地层管棚受力模型研究，分析管棚直径对位移的敏锐度和其影响情况，指出管径79-108mm段，敏感度开始降低，直径改变对地层位移的作用比较明显。
王秀英[22]使用三维程序分析机械预切槽法在软土地层的现实成果。 在施工方法方面，浅埋暗挖法中运用了多种施工方法，整理相关技术人员所做论文研究，具体有如下方
2007年，李飞鸥[23]等叙述了注衆加固与超前小导管预支护、CD法开挖等施工科技用在软土地层某电厂地下通道。
2010年叶军惠等[24]根据静安寺交通要道地下连通通道工程案例，对比研究明挖（盖挖）法、顶管法、盾构法等众多具体方案，最后挑选大管棚与小导管开展共同支护、使用WSS二重管钻进双液注衆改善软弱地层、对隧道开挖区和四周特定范畴内开展注衆加固的施工活动，在现场工程成功实施。
2005年丁锐等[25]根据某软土浅埋暗挖矩形隧道施工，使用数值方式研究隧道各部开挖对地表沉降的作用，指出施工方案与具体挖掘流程对软土隧道的地层
淤泥质地层城市隧道施工影响分析与支护参数优化研究 (2)
