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1、* * 浅埋暗挖施工技术与注意事项浅埋暗挖施工技术与注意事项 1 1 * * 浅埋暗挖施工技术与注意事项浅埋暗挖施工技术与注意事项 2 2 人类社会的不断发展进步，各种用途的隧道不断 修建，隧道工程技术水平也不断提高与发展。我 国城市隧道、地铁等修建方法已由最初单一的明 挖法发展到现在的明挖、盖挖、浅埋暗挖及盾构 法等多种方法并存，极大地推动了地下工程的快 速发展。今天只是对浅埋暗挖工法作一次简单梳 理，同时针对暗挖施工现场经常出现的一些关键 技术进行讨论。 前 言 * * 浅埋暗挖施工技术与注意事项浅埋暗挖施工技术与注意事项 3 3 第一章 浅埋暗挖法概述 第二章 浅埋暗挖法施工方法 第三章
2、 浅埋暗挖法常用的配套技术 第四章当前浅埋暗挖法修建隧道存在的 主要问题及应对措施 第五章 浅埋暗挖法的几点讨论 * * 浅埋暗挖施工技术与注意事项浅埋暗挖施工技术与注意事项 4 4 地面条件允许的情况下，城市隧道洞口、地铁宜采用明 挖法，主要适合在人、交通和管线较少的地方应用。因 埋深条件、周边环境条件等因素的限制，在建筑物密集 的繁华市区和特殊地质区段经常采用浅埋暗挖法施工。 1987年8月，北京市科委与铁道部科技司共同组织鉴定 会，对浅埋暗挖技术进行评价，会上确定取名为：浅埋 暗挖法，适用范围：各种软弱地层的地下工程设计与施 工。浅埋暗挖法又经过十几年的广泛应用，形成了一套 完整的配套技
3、术，被评为国家级工法。 1、浅埋暗挖法产生的背景 第一章 浅埋暗挖法概述 * * 5 5 军都山隧道（1988） （第一次用小导管、网构钢架） 北京地铁复兴门折返线（1987） （国家科技进步二等奖） * * 浅埋暗挖施工技术与注意事项浅埋暗挖施工技术与注意事项 6 6 浅埋暗挖法的基本原理：采用复合衬砌，初支承担全部基 本荷载，二衬作为安全储备，初支、二衬共同承担特殊荷 载；采用多种辅助工法，超前支护，改善加固围岩，调动 部分围岩自承能力；采用不同开挖方法及时支护封闭成环 ，使其与围岩共同作用形成联合支护体系；采用信息化设 计与施工。 2、浅埋暗挖法施工原理 * * 浅埋暗挖施工技术与注意事
4、项浅埋暗挖施工技术与注意事项 7 7 7 7 浅埋暗挖法大多用于第四纪软弱地层的地下工程，围岩自承能 力很差，为控制地表沉降，初期支护刚度要大、要及时。特征 曲线中C点尽量靠近A点，即尽量增大支护的承载，减少围岩的 自承载。要做到这点，必须遵守十八字方针（管超前、严注浆（管超前、严注浆 、短开挖、强支护、快封闭、勤量测）、短开挖、强支护、快封闭、勤量测） ，初支必须从上向下 施工，初支基本稳定后才能做二衬，且必须从下到上施工。 隧道支护特征曲线隧道支护特征曲线 * * 浅埋暗挖施工技术与注意事项浅埋暗挖施工技术与注意事项 8 8 浅埋暗挖法，是指在软弱围岩地层中，以改造地质条件为前 提，以控制
5、地表沉降为重点，以格栅和锚喷砼作为初期支护 手段，遵循“新奥法”理论，按照“十八字”方针进行隧道 的设计和施工。 浅埋暗挖的优点：结构形式灵活多变，对地面建筑、道路和 地下管线影响不大，拆迁占地少，扰民少，污染城市环境少 等。缺点：施工速度慢，喷射混凝土粉尘多，劳动强度大， 机械化程度不高，以及高水位地层结构防水比较困难等。 3、浅埋浅埋暗挖法的特点的特点 * * 浅埋暗挖施工技术与注意事项浅埋暗挖施工技术与注意事项 9 9 虽然已被广泛推广应用，但是并非都真正地掌握了其真谛 。或因生搬硬套、或因片面性、或因配套技术不足，仅强 调“只要会喷锚支护就会浅埋暗挖”的误导，造成坍塌、沉陷 、渗漏等，
6、经常发生严重的安全质量事故。因此， 在施工 过程中要对“浅埋暗挖法” 进行深入的研讨，综合分析，全 面总结。 1010 4、浅埋地下工程的施工方法 主要包括：明挖法（盖挖法）、盾构法、浅埋暗挖法。主要包括：明挖法（盖挖法）、盾构法、浅埋暗挖法。 浅埋地下工程施工方法优缺点比较 * * 浅埋暗挖施工技术与注意事项浅埋暗挖施工技术与注意事项 1111 新奥法是施工过程中充分发挥围岩本身具有的自承能力 ，以喷射砼、锚杆为主的初期支护，使支护与围岩联合受 力共同作用，把围岩看作是支护结构的重要组成部分。 浅埋暗挖法又称矿山法，基本不考虑利用围岩的自承能 力，采用复合衬砌，初期支护承受全部基本荷载，二衬
7、作 为安全储备，共同承担特殊荷载。 浅埋暗挖法理论源于“新奥法”，如以锚喷作为初支手 段；尽量减少围岩扰动；初支与围岩密贴；量测信息反馈 指导施工等。 5、浅埋暗挖法与新奥法的区别 * * 浅埋暗挖施工技术与注意事项浅埋暗挖施工技术与注意事项 1212 1、浅埋暗挖施工步骤及工艺流程 浅埋暗挖法施工步骤： 施工准备超前小导管布设注浆土方开挖 格栅/钢拱架架立钢筋网片、连接筋喷射混凝土 防水施工 二次衬砌。（见下图） 第二章 浅埋暗挖施工方法 * * 浅埋暗挖施工技术与注意事项浅埋暗挖施工技术与注意事项 1313 施工准备 超前导管超前注浆 土方开挖 格栅安装网片安装 砼喷射防水施工二次衬砌 *
8、 * 浅埋暗挖施工技术与注意事项浅埋暗挖施工技术与注意事项 1414 施工准备 实施性施工组织设计 地层预加固及施工辅助措施 开挖 初期支护 现场监控量测 是否符合控 制标准 防水层 二次衬砌混凝土结构 结束 是 （修改施工方案） （加强初期支护施工辅助措施） （改变开挖步骤，程序） （修改支护参数） 否 浅埋暗挖施工工艺流程 * * 浅埋暗挖施工技术与注意事项浅埋暗挖施工技术与注意事项 1515 2、浅埋暗挖施工技术原则 浅埋暗挖法的核心技术被概括为十八字方针：“管超前、 严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”。在暗挖施 工作业时根据地质情况制定相应的开挖步骤和支护措施， 严格根据量测数据
9、确定支护参数，保证暗挖作业和周边环 境的安全。 * * 浅埋暗挖施工技术与注意事项浅埋暗挖施工技术与注意事项 1616 管超前：开挖拱部土体自稳能力差，自立时间短，土体 凌空后极易坍塌，采用超前支护的各种手段主要提高土 体的稳定性，控制下沉，防止围岩松弛和坍塌。 严注浆：导管超前支护后，立即进行压注水泥浆或其 它化学浆液，填充围岩空隙，使隧道周围形成一个具 有一定强度的壳体，以增强围岩的自稳能力，确保开 挖过程中的安全。每次注浆前必须对工作面进行喷射 砼封闭，以防浆液在压力下溢出。 严注浆的概念是广义的，既包含进行严格的拱部导管 预注浆，也包含开挖下部及边墙支护按规定预埋管注 浆，还包括初支背
10、后填充注浆。 * * 浅埋暗挖施工技术与注意事项浅埋暗挖施工技术与注意事项 1717 短进尺：一次注浆多次开挖，土体暴露时间越长，进尺 越大，土体坍塌的危险就越大，所以一定要严格限制进 尺的长度。在施工中可采取预留核心土，目的除减少开 挖时间外，预留的土体还可以平衡掌子面的土体，防止 滑塌。 强支护：在松散地层和浅埋条件下进行地下大跨度结构 施工，大量土体的重力会直接作用于初期支护结构上， 初支必须十分牢固，具有较大的刚度，以控制初期结构 的变形，保证结构的稳定。 * * 浅埋暗挖施工技术与注意事项浅埋暗挖施工技术与注意事项 1818 快封闭：在浅埋暗挖法施工中，如未封闭成环，变形速 度较快，
11、为有效控制围岩松弛，必须及时采用临时仰拱 或使支护体系成环。 勤量测：结构的受力最终都表现为变形，可以说，没有 变形（微观的），结构就没有受力。按照规定频率对规 定部位进行监测，掌握施工动态，调整施工参数并设置 各部位的变形警戒值，是浅埋暗挖法施工成败的关键。 * * 浅埋暗挖施工技术与注意事项浅埋暗挖施工技术与注意事项 1919 3、浅埋暗挖常用施工方法 采用浅埋暗挖法施工时, 依据工程地质、水文情 况、工程规模、覆土埋深及工期等因素，常用施工 方法有全断面法、台阶法、中隔墙法（CD法）、交 叉中隔墙法（CRD法）、双侧壁导坑法(眼睛工法) 、洞桩法（PBA法)、中洞法及侧洞法等。 施工方法
12、示意图纵段示意图 重要指标比较 沉降工期支护拆除量造价 全断面法一般最短没有拆除低 台阶法 一般短没有拆除低 中隔墙法（ CD）法 较大短拆除少偏高 交叉中隔墙法 (CRD法) 较小长拆除多高 双侧壁导坑法 （眼镜法） 大长拆除多高 洞桩法 （PBA法） 大长拆除多高 中洞法小长拆除多高 侧洞法大长拆除多高 * * 浅埋暗挖施工技术与注意事项浅埋暗挖施工技术与注意事项 2020 全段面开挖方法操作起来比较简单，主要工序是：使用 移动式钻孔台车，首先全断面一次钻孔，并进行装药连 线，然后将钻孔台车后退50米以外安全地点再引爆，使 一次爆破成形，出渣后钻孔台车再推移至开挖面就位， 开始下一个钻爆作
13、业循环，同时施作初支，铺设防水层 ，进行二次模筑衬砌。 （2）适用范围 全段面法主要适用级围岩，当断面在50m2以下， 隧道又处于级围岩地层时，为了减少对地层的扰动次 数，在进行局部注浆等辅助施工加固地层后，也可采用 此法。 * * 浅埋暗挖施工技术与注意事项浅埋暗挖施工技术与注意事项 2121 全断面开挖法 （1）施工顺序 使用全断面开挖，可以减少对地层的扰动次数，有利于 围岩天然承载拱的形成。有较大的作业空间，有利于采 用大型配套机械化作业，提高施工速度，且工序少，便 于施工组织和管理。但由于开挖面较大，围岩稳定性降 低，且每个循环工作量较大。每次深孔爆破引起的震动 较大，因此要求进行精心
14、的钻爆设计，并严格控制爆破 作业。 * * 浅埋暗挖施工技术与注意事项浅埋暗挖施工技术与注意事项 2222 全断面开挖法 （3）优缺点 加强对开挖面前方的工程地质和水文地质的调查。对不 良地质情况，要及时预测预报、分析研究，随时准备好 应急措施（包括改变施工方法）。 各工序机械设备要配套。如钻眼、装渣、运输、模筑、 衬砌支护等主要机械和相应的辅助机具（钻杆、钻头、 调车设备、气腿、凿岩钻架等），在尺寸、性能和生产 能力上都要相互配合，工作方面能环环紧扣，不致彼此 互受牵住而影响掘进。 * * 浅埋暗挖施工技术与注意事项浅埋暗挖施工技术与注意事项 2323 全断面开挖法 （4）注意事项 加强各辅
15、助作业和辅助施工的设计与施工检查。尤其在 软弱破碎围岩中使用全段面法开挖时，应对支护后围岩 的变形进行动态监测，使各种辅助作业的三管两线保持 良好状态。 选择支护类型时优先考虑锚杆和锚喷砼、挂网等支护形 式。 * * 浅埋暗挖施工技术与注意事项浅埋暗挖施工技术与注意事项 2424 全断面开挖法 （4）注意事项 台阶法是最基本、运用最广泛的施工方法，而且是实现其 它施工方法的重要手段。围岩可采用两台阶法， 围岩需采用多步开挖或者环形开挖留核心土法。断面较高 时可进行多台阶施工，每层台阶的高度常用3.54.5m，或 以人站立方便操作选择台阶高度。当拱部围岩条件发生较 大变化时，可适当延长或缩短台阶
16、长度，确保开挖、支护 质量及施工安全。 * * 浅埋暗挖施工技术与注意事项浅埋暗挖施工技术与注意事项 2525 台阶法 （1）适用范围 台阶法工程实例 * * 浅埋暗挖施工技术与注意事项浅埋暗挖施工技术与注意事项 2626 台阶法优点：灵活多变、适用性强，凡是软弱地层、第四 纪沉积地层，均可采用台阶法，这也是基本的方法，无论 地层变好还是变坏，都能及时更改，变换成其他方法。另 外，台阶法开挖具有足够的作业空间和较快的施工速度， 台阶有利于开挖面的稳定性，尤其是上部开挖支护后，下 部作业则较为安全。 台阶法缺点：上下部作业有干扰，应注意下部作业时对上 部稳定性的影响。另外，台阶开挖会增加对围岩的扰动次 数。 * * 浅埋暗挖施工技术与注意事项浅埋暗挖施工技术与注意事项 2727 台阶法 （2）优缺点 台阶数不宜过多，台阶长度要适当，充分利用地层纵向承 载拱的作用。上台阶高度宜为2.5m,一般以一个台阶垂直开 挖到底，保持平台2.5-3m，易于减少翻渣工作量。装渣机 应紧跟开挖
