隧道淺埋暗挖施工方法及配套技術(shù)203頁(yè)(附圖豐富)_

1、人類社會(huì)的不斷發(fā)展進(jìn)步，各種用途的隧道不斷修建，隧道工程技術(shù)水平也不斷提高與發(fā)展。我國(guó)城市隧道、地鐵等修建方法已由最初單一的明挖法發(fā)展到現(xiàn)在的明挖、蓋挖、淺埋暗挖及盾構(gòu)法等多種方法并存，極大地推動(dòng)了地下工程的快速發(fā)展。今天只是對(duì)淺埋暗挖工法作一次簡(jiǎn)單梳理，同時(shí)針對(duì)暗挖施工現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常出現(xiàn)的一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行討論。前前 言言第一章第一章 淺埋暗挖法概述淺埋暗挖法概述第二章第二章 淺埋暗挖法施工方法淺埋暗挖法施工方法第三章第三章 淺埋暗挖法常用的配套技術(shù)淺埋暗挖法常用的配套技術(shù)第四章第四章當(dāng)前淺埋暗挖法修建隧道存在的當(dāng)前淺埋暗挖法修建隧道存在的 主要問題及應(yīng)對(duì)措施主要問題及應(yīng)對(duì)措施第五章第五章 淺埋暗挖

2、法的幾點(diǎn)討論淺埋暗挖法的幾點(diǎn)討論地面條件允許的情況下，城市隧道洞口、地鐵宜采用明挖法，主要適合在人、交通和管線較少的地方應(yīng)用。因埋深條件、周邊環(huán)境條件等因素的限制，在建筑物密集的繁華市區(qū)和特殊地質(zhì)區(qū)段經(jīng)常采用淺埋暗挖法施工。1987年8月，北京市科委與鐵道部科技司共同組織鑒定會(huì)，對(duì)淺埋暗挖技術(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，會(huì)上確定取名為：淺埋暗挖法，適用范圍：各種軟弱地層的地下工程設(shè)計(jì)與施工。淺埋暗挖法又經(jīng)過十幾年的廣泛應(yīng)用，形成了一套完整的配套技術(shù)，被評(píng)為國(guó)家級(jí)工法。1 1、淺埋暗挖法產(chǎn)生的背景、淺埋暗挖法產(chǎn)生的背景 第一章第一章 淺埋暗挖法概述淺埋暗挖法概述軍都山隧道（1988）（第一次用小導(dǎo)管、網(wǎng)構(gòu)鋼架）北

3、京地鐵復(fù)興門折返線（1987）（國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)）淺埋暗挖法的基本原理：采用復(fù)合襯砌，初支承擔(dān)全部基本荷載，二襯作為安全儲(chǔ)備，初支、二襯共同承擔(dān)特殊荷載；采用多種輔助工法，超前支護(hù)，改善加固圍巖，調(diào)動(dòng)部分圍巖自承能力；采用不同開挖方法及時(shí)支護(hù)封閉成環(huán)，使其與圍巖共同作用形成聯(lián)合支護(hù)體系；采用信息化設(shè)計(jì)與施工。2 2、淺埋暗挖法施工原理、淺埋暗挖法施工原理淺埋暗挖法大多用于第四紀(jì)軟弱地層的地下工程，圍巖自承能力很差，為控制地表沉降，初期支護(hù)剛度要大、要及時(shí)。特征曲線中C點(diǎn)盡量靠近A點(diǎn)，即盡量增大支護(hù)的承載，減少圍巖的自承載。要做到這點(diǎn)，必須遵守十八字方針，初支必須從上向下施工，初支基本穩(wěn)定后才

4、能做二襯，且必須從下到上施工。 PmaxPo-PmaxpcP圖1-1 特征曲線圖P0-原巖應(yīng)力線支護(hù)曲線UaUbCA圍巖特征曲線BU淺埋暗挖法，是指在軟弱圍巖地層中，以改造地質(zhì)條件為前提，以控制地表沉降為重點(diǎn)，以格柵和錨噴砼作為初期支護(hù)手段，遵循“新奧法”理論，按照“十八字”方針進(jìn)行隧道的設(shè)計(jì)和施工。淺埋暗挖的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)形式靈活多變，對(duì)地面建筑、道路和地下管線影響不大，拆遷占地少，擾民少，污染城市環(huán)境少等。缺點(diǎn)：施工速度慢，噴射混凝土粉塵多，勞動(dòng)強(qiáng)度大，機(jī)械化程度不高，以及高水位地層結(jié)構(gòu)防水比較困難等。 3 3、暗挖法暗挖法 雖然已被廣泛推廣應(yīng)用，但是并非都真正地掌握了其真諦?；蛞蛏嵊蔡?、或

5、因片面性、或因配套技術(shù)不足，僅強(qiáng)調(diào)“只要會(huì)噴錨支護(hù)就會(huì)淺埋暗挖”的誤導(dǎo)，造成坍塌、沉陷、滲漏等，經(jīng)常發(fā)生嚴(yán)重的安全質(zhì)量事故。因此， 在施工過程中要對(duì)“淺埋暗挖法” 進(jìn)行深入的研討，綜合分析，全面總結(jié)。 4 4、淺埋地下工程的施工方法、淺埋地下工程的施工方法方法 明（蓋）挖法 盾構(gòu)法 暗挖法 地質(zhì) 各種地層均可 各種地層均可 有水地層需特殊處理 占用場(chǎng)地 占用街道路面較大 占用街道路面較小 不占用街道路面 斷面變化 適用于不同斷面 不適用于不同斷面 適用于不同斷面 深度 淺 需要一定深度 需要深度比盾構(gòu)小 防水 較易 較難 有一定難度 地面下沉 小 較小 較小 交通影響 影響很大 豎井影響大 不

6、影響大 地下管線 需拆遷和防護(hù) 不需拆遷和防護(hù) 不需拆遷和防護(hù) 震動(dòng)噪音 大 小 小 地面拆遷 大 較大 小 水處理 降水、疏干 堵、降水結(jié)合 堵、降或堵排結(jié)合 進(jìn)度 拆遷干擾大，總工期較短 前期工程復(fù)雜， 總工期正常 開工快，總工期正常 造價(jià) 大 中 小 淺埋地下工程施工方法優(yōu)缺點(diǎn)比較淺埋地下工程施工方法優(yōu)缺點(diǎn)比較 新奧法是施工過程中充分發(fā)揮圍巖本身具有的自承能力，以噴射砼、錨桿為主的初期支護(hù)，使支護(hù)與圍巖聯(lián)合受力共同作用，把圍巖看作是支護(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。 淺埋暗挖法又稱礦山法，基本不考慮利用圍巖的自承能力，采用復(fù)合襯砌，初期支護(hù)承受全部基本荷載，二襯作為安全儲(chǔ)備，共同承擔(dān)特殊荷載。 淺

7、埋暗挖法理論源于“新奧法”，如以錨噴作為初支手段；盡量減少圍巖擾動(dòng)；初支與圍巖密貼；量測(cè)信息反饋指導(dǎo)施工等。 5 5、淺埋暗挖法與新奧法的區(qū)別、淺埋暗挖法與新奧法的區(qū)別 1 1、淺埋暗挖施工步驟及工藝流程、淺埋暗挖施工步驟及工藝流程淺埋暗挖法施工步驟：淺埋暗挖法施工步驟：施工準(zhǔn)備超前小導(dǎo)管布設(shè)注漿土方開挖格柵/鋼拱架架立鋼筋網(wǎng)片、連接筋噴射混凝土防水施工 二次襯砌。（見下圖）第二章第二章 淺埋暗挖施工方法淺埋暗挖施工方法施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備超前導(dǎo)管超前導(dǎo)管超前注漿超前注漿土方開挖土方開挖格柵安裝格柵安裝網(wǎng)片安裝網(wǎng)片安裝砼噴射砼噴射防水施工防水施工二次襯砌二次襯砌施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)實(shí)

8、施性施工組織設(shè)計(jì)地層預(yù)加固及施工輔助措施地層預(yù)加固及施工輔助措施開挖開挖 初期支護(hù)初期支護(hù) 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè) 是否符合控是否符合控制標(biāo)準(zhǔn)制標(biāo)準(zhǔn)防水層防水層二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)束結(jié)束是是 （修改施工方案）（修改施工方案）（加強(qiáng)初期支護(hù)施工輔助措施）（加強(qiáng)初期支護(hù)施工輔助措施）（改變開挖步驟，程序）（改變開挖步驟，程序）（修改支護(hù)參數(shù)）（修改支護(hù)參數(shù)）否否淺埋暗挖施工工藝流程 2 2、淺埋暗挖施工技術(shù)原則、淺埋暗挖施工技術(shù)原則 淺埋暗挖法的核心技術(shù)被概括為十八字方針：“管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)”。在暗挖施工作業(yè)時(shí)根據(jù)地質(zhì)情況制定相應(yīng)的開挖步驟和支護(hù)措

9、施，嚴(yán)格根據(jù)量測(cè)數(shù)據(jù)確定支護(hù)參數(shù)，保證暗挖作業(yè)和周邊環(huán)境的安全。管超前管超前：開挖拱部土體自穩(wěn)能力差，自立時(shí)間短，土體凌空后極易坍塌，采用超前支護(hù)的各種手段主要提高土體的穩(wěn)定性，控制下沉，防止圍巖松弛和坍塌。嚴(yán)注漿：嚴(yán)注漿：導(dǎo)管超前支護(hù)后，立即進(jìn)行壓注水泥漿或其它化學(xué)漿液，填充圍巖空隙，使隧道周圍形成一個(gè)具有一定強(qiáng)度的殼體，以增強(qiáng)圍巖的自穩(wěn)能力，確保開挖過程中的安全。每次注漿前必須對(duì)工作面進(jìn)行噴射砼封閉，以防漿液在壓力下溢出。嚴(yán)注漿的概念是廣義的，既包含進(jìn)行嚴(yán)格的拱部導(dǎo)管預(yù)注漿，也包含開挖下部及邊墻支護(hù)按規(guī)定預(yù)埋管注漿，還包括初支背后填充注漿。 短進(jìn)尺短進(jìn)尺：一次注漿多次開挖，土體暴露時(shí)間越長(zhǎng)

10、，進(jìn)尺越大，土體坍塌的危險(xiǎn)就越大，所以一定要嚴(yán)格限制進(jìn)尺的長(zhǎng)度。在施工中可采取預(yù)留核心土，目的除減少開挖時(shí)間外，預(yù)留的土體還可以平衡掌子面的土體，防止滑塌。強(qiáng)支護(hù)：強(qiáng)支護(hù)：在松散地層和淺埋條件下進(jìn)行地下大跨度結(jié)構(gòu)施工，大量土體的重力會(huì)直接作用于初期支護(hù)結(jié)構(gòu)上，初支必須十分牢固，具有較大的剛度，以控制初期結(jié)構(gòu)的變形，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。 快封閉快封閉：在淺埋暗挖法施工中，如未封閉成環(huán)，變形速度較快，為有效控制圍巖松弛，必須及時(shí)采用臨時(shí)仰拱或使支護(hù)體系成環(huán)。勤量測(cè)：勤量測(cè)：結(jié)構(gòu)的受力最終都表現(xiàn)為變形，可以說，沒有變形（微觀的），結(jié)構(gòu)就沒有受力。按照規(guī)定頻率對(duì)規(guī)定部位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，掌握施工動(dòng)態(tài)，調(diào)整施工參數(shù)

11、并設(shè)置各部位的變形警戒值，是淺埋暗挖法施工成敗的關(guān)鍵。3 3、淺埋暗挖常用施工方法、淺埋暗挖常用施工方法采用淺埋暗挖法施工時(shí), 依據(jù)工程地質(zhì)、水文情況、工程規(guī)模、覆土埋深及工期等因素，常用施工方法有全斷面法、臺(tái)階法、中隔墻法（CD法）、交叉中隔墻法（CRD法）、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法(眼睛工法)、洞樁法（PBA法)、中洞法及側(cè)洞法等。 施工方法施工方法示意圖示意圖縱段示意圖縱段示意圖重要指標(biāo)比較重要指標(biāo)比較 沉降沉降工期工期支護(hù)拆除量支護(hù)拆除量造價(jià)造價(jià)全斷面法全斷面法一般最短沒有拆除低臺(tái)階法臺(tái)階法 一般短沒有拆除低 中隔墻法中隔墻法（CD）法）法較大短拆除少偏高交叉中隔墻法交叉中隔墻法 (CRD法法)較

12、小長(zhǎng)拆除多高雙側(cè)壁導(dǎo)坑法雙側(cè)壁導(dǎo)坑法 （眼鏡法）（眼鏡法）大長(zhǎng)拆除多高洞樁法洞樁法（PBA法）法）大長(zhǎng)拆除多高中洞法中洞法小長(zhǎng)拆除多高側(cè)洞法側(cè)洞法大長(zhǎng)拆除多高 全段面開挖方法操作起來比較簡(jiǎn)單，主要工序是：使用移動(dòng)式鉆孔臺(tái)車，首先全斷面一次鉆孔，并進(jìn)行裝藥連線，然后將鉆孔臺(tái)車后退50米以外安全地點(diǎn)再引爆，使一次爆破成形，出渣后鉆孔臺(tái)車再推移至開挖面就位，開始下一個(gè)鉆爆作業(yè)循環(huán)，同時(shí)施作初支，鋪設(shè)防水層，進(jìn)行二次模筑襯砌。（2 2）適用范圍）適用范圍 全段面法主要適用級(jí)圍巖，當(dāng)斷面在50m2以下，隧道又處于級(jí)圍巖地層時(shí)，為了減少對(duì)地層的擾動(dòng)次數(shù)，在進(jìn)行局部注漿等輔助施工加固地層后，也可采用此法。全

13、斷面開挖法全斷面開挖法（1 1）施工順序）施工順序 使用全斷面開挖，可以減少對(duì)地層的擾動(dòng)次數(shù)，有利于圍巖天然承載拱的形成。有較大的作業(yè)空間，有利于采用大型配套機(jī)械化作業(yè)，提高施工速度，且工序少，便于施工組織和管理。但由于開挖面較大，圍巖穩(wěn)定性降低，且每個(gè)循環(huán)工作量較大。每次深孔爆破引起的震動(dòng)較大，因此要求進(jìn)行精心的鉆爆設(shè)計(jì)，并嚴(yán)格控制爆破作業(yè)。全斷面開挖法全斷面開挖法（3 3）優(yōu)缺點(diǎn)）優(yōu)缺點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)開挖面前方的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)的調(diào)查。對(duì)不良地質(zhì)情況，要及時(shí)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、分析研究，隨時(shí)準(zhǔn)備好應(yīng)急措施（包括改變施工方法）。各工序機(jī)械設(shè)備要配套。如鉆眼、裝渣、運(yùn)輸、模筑、襯砌支護(hù)等主要機(jī)械和相應(yīng)的輔助機(jī)

14、具（鉆桿、鉆頭、調(diào)車設(shè)備、氣腿、鑿巖鉆架等），在尺寸、性能和生產(chǎn)能力上都要相互配合，工作方面能環(huán)環(huán)緊扣，不致彼此互受牽住而影響掘進(jìn)。全斷面開挖法全斷面開挖法（4 4）注意事項(xiàng)）注意事項(xiàng)加強(qiáng)各輔助作業(yè)和輔助施工的設(shè)計(jì)與施工檢查。尤其在軟弱破碎圍巖中使用全段面法開挖時(shí)，應(yīng)對(duì)支護(hù)后圍巖的變形進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，使各種輔助作業(yè)的三管兩線保持良好狀態(tài)。選擇支護(hù)類型時(shí)優(yōu)先考慮錨桿和錨噴砼、掛網(wǎng)等支護(hù)形式。全斷面開挖法全斷面開挖法（4 4）注意事項(xiàng)）注意事項(xiàng) 臺(tái)階法是最基本、運(yùn)用最廣泛的施工方法，而且是實(shí)現(xiàn)其它施工方法的重要手段。圍巖可采用兩臺(tái)階法，圍巖需采用多步開挖或者環(huán)形開挖留核心土法。斷面較高時(shí)可進(jìn)行多臺(tái)階

15、施工，每層臺(tái)階的高度常用3.54.5m，或以人站立方便操作選擇臺(tái)階高度。當(dāng)拱部圍巖條件發(fā)生較大變化時(shí)，可適當(dāng)延長(zhǎng)或縮短臺(tái)階長(zhǎng)度，確保開挖、支護(hù)質(zhì)量及施工安全。臺(tái) 階 法 施 工 橫 向 示 意 圖隧道中線321臺(tái) 階 法 施 工 縱 向 示 意 圖核心土321臺(tái)階法臺(tái)階法（1 1）適用范圍）適用范圍臺(tái)階法工程實(shí)例 臺(tái)階法優(yōu)點(diǎn)：靈活多變、適用性強(qiáng)，凡是軟弱地層、第四紀(jì)沉積地層，均可采用臺(tái)階法，這也是基本的方法，無論地層變好還是變壞，都能及時(shí)更改，變換成其他方法。另外，臺(tái)階法開挖具有足夠的作業(yè)空間和較快的施工速度，臺(tái)階有利于開挖面的穩(wěn)定性，尤其是上部開挖支護(hù)后，下部作業(yè)則較為安全。臺(tái)階法缺點(diǎn)：上下

16、部作業(yè)有干擾，應(yīng)注意下部作業(yè)時(shí)對(duì)上部穩(wěn)定性的影響。另外，臺(tái)階開挖會(huì)增加對(duì)圍巖的擾動(dòng)次數(shù)。臺(tái)階法臺(tái)階法（2 2）優(yōu)缺點(diǎn)）優(yōu)缺點(diǎn)臺(tái)階數(shù)不宜過多，臺(tái)階長(zhǎng)度要適當(dāng)，充分利用地層縱向承載拱的作用。上臺(tái)階高度宜為2.5m,一般以一個(gè)臺(tái)階垂直開挖到底，保持平臺(tái)2.5-3m，易于減少翻渣工作量。裝渣機(jī)應(yīng)緊跟開挖面，減少扒渣距離，以提高裝渣運(yùn)輸效率。軟弱地層施工時(shí)，單線臺(tái)階長(zhǎng)度超過1.5倍洞徑就要及時(shí)封閉，雙線隧道臺(tái)階長(zhǎng)度超過1倍洞徑就要及時(shí)封閉，未封閉長(zhǎng)度大于縱向承載拱跨，就會(huì)產(chǎn)生變位驟增現(xiàn)象。臺(tái)階法開挖宜采用輕型鑿巖機(jī)打眼施作小導(dǎo)管，當(dāng)進(jìn)行深孔注漿或設(shè)管棚時(shí)多用跟管鉆機(jī)，而不宜采用大型鑿巖臺(tái)車。臺(tái)階法臺(tái)階法

17、（3 3）注意事項(xiàng)）注意事項(xiàng)上臺(tái)階架設(shè)拱架時(shí)，拱腳必須落在實(shí)處，采用鎖腳錨管（灌漿）穩(wěn)固拱腳，防止拱部下沉。個(gè)別破碎地段可配合噴錨支護(hù)和掛鋼絲網(wǎng)施工，防止落石和崩塌。解決上下部半斷面作業(yè)的互相干擾的問題，做好作業(yè)施工組織、質(zhì)量監(jiān)控及安全管理工作。采用鉆爆法開挖石質(zhì)隧道時(shí)，應(yīng)采用光面爆破技術(shù)和振動(dòng)量測(cè)控制振速，以減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)。臺(tái)階法臺(tái)階法（3 3）注意事項(xiàng)）注意事項(xiàng)中隔墻法也稱CD工法，主要適用于地層較差和不穩(wěn)定巖體，且地面沉降要求嚴(yán)格的地下工程施工。當(dāng)CD工法仍不能滿足要求時(shí)，可在CD工法的基礎(chǔ)上加設(shè)臨時(shí)仰拱，即所謂的交叉中隔墻法（也稱CRD工法）。CD法和CRD法以臺(tái)階法為基礎(chǔ)，將隧道斷

18、面從中間分成46個(gè)部分，使上下臺(tái)階左右各分成23個(gè)部分，每一部分開挖并支護(hù)后形成獨(dú)立的閉合單元。大量施工實(shí)例資料的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，CRD工法優(yōu)于CD工法（前者比后者減少地面沉降近50%）。但CRD工法施工工序復(fù)雜，隔墻拆除困難，成本較高，進(jìn)度較慢，一般在地面沉降要求嚴(yán)格時(shí)才使用。 CDCD法和法和CRDCRD法法（1 1）概述）概述CD工法施工實(shí)例采用中隔墻法施工時(shí)，每步的臺(tái)階長(zhǎng)度一般控制在57m。為穩(wěn)定工作面，中隔墻法一般與預(yù)注漿等輔助施工措施配合使用。 CDCD法和法和CRDCRD法法（2 2）工藝流程）工藝流程CD工法施工橫向示意圖CD工法施工縱向示意圖暗挖暗挖CDCD法施工步序法施工步序

19、CRD法開挖效果圖優(yōu)點(diǎn)：各部封閉成環(huán)的時(shí)間短，結(jié)構(gòu)受力均勻，形變小，且由于支護(hù)剛度大，施工時(shí)隧道整體下沉微弱，地層沉降量不大，而且容易控制。由于施工時(shí)化大跨為小跨，步步封閉，因此，每步開挖擾動(dòng)土層的范圍相對(duì)小得多，封閉時(shí)間短，結(jié)構(gòu)很快就處于整體較好的受力狀態(tài)。同時(shí)，臨時(shí)仰拱和中隔墻也起到了增大結(jié)構(gòu)剛度的作用，有效抑制了結(jié)構(gòu)的變形。該法適用于較差地層，如采用人工或人工配合機(jī)械開挖的IVV級(jí)圍巖和淺埋、偏壓及洞口段。CDCD法和法和CRDCRD法法（3 3）優(yōu)缺點(diǎn)）優(yōu)缺點(diǎn)缺點(diǎn)：由于地層軟弱，斷面較小，只能采取小型機(jī)械或人工開挖及運(yùn)輸作業(yè)，且分塊太多，工序繁多、復(fù)雜，進(jìn)度較慢。臨時(shí)支撐的施作和拆除困

20、難、成本較高。有必要采用爆破時(shí)，必須控制藥量，避免損壞中隔墻。CDCD法和法和CRDCRD法法（3 3）優(yōu)缺點(diǎn)）優(yōu)缺點(diǎn)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法也稱眼鏡法，是變大跨度為小跨度的施工方法，其實(shí)質(zhì)是將大跨度分成三個(gè)小跨度進(jìn)行作業(yè)，主要適用于地層較差、斷面很大、三線或多線大斷面鐵路隧道及地下工程。該法工序較復(fù)雜，導(dǎo)坑的支護(hù)拆除困難，有可能由于測(cè)量誤差而引起鋼架連接困難，從而加大了下沉值，而且成本較高，進(jìn)度較慢。一般采用人工和機(jī)械混合開挖，人工和機(jī)械混合出渣。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法雙側(cè)壁導(dǎo)坑法雙側(cè)壁導(dǎo)坑法實(shí)例修建淺埋暗挖大跨度地鐵車站選擇合理、安全、可靠的施工方法至關(guān)重要。在修建北京地鐵王府井車站時(shí)，遇到了砂類土層、地下水豐

21、富等不良因素，首次采用了洞樁法，即是利用水位線以上的地層開設(shè)小導(dǎo)洞，在小導(dǎo)洞內(nèi)施工鉆孔樁，然后經(jīng)過一系列的受力轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)三拱兩柱結(jié)構(gòu)。 北京地鐵“復(fù)八”王府井站位于東長(zhǎng)安街與王府井大街交叉路口東長(zhǎng)安街下面，車站全長(zhǎng)為241.40m，凈寬24.4m，總高度14.22m，16m島式站臺(tái)。覆土層厚67m。人行過街道施工豎井王府井站平面圖王府井站防水層噴層.5500襯砌邊墻600鉆孔樁王府井站斷面圖卵石王府井站水文地質(zhì)圖潛壓水位承壓水位中砂圓礫輕亞粘土中砂輕亞粘土圓礫中砂細(xì)砂輕亞粘土粉砂雜填土層 豎井及橫通道施工豎井及橫通道施工小導(dǎo)洞施工小導(dǎo)洞施工圍護(hù)樁及頂縱梁施工圍護(hù)樁及頂縱梁施工土方開挖施工土方開

22、挖施工防水層及二次襯砌施工防水層及二次襯砌施工中孔挑高施工中孔挑高施工 正洞橫通道縱面圖正洞橫通道平面圖 正洞橫通道縱面圖正洞橫通道平面圖中孔打4根樁，樁頂設(shè)承臺(tái)，類似4根樁及邊墻支承坡屋頂，橫通道處留弧型門進(jìn)料，東南風(fēng)道處設(shè)鋼支撐，預(yù)留柱、承臺(tái)后破除。其優(yōu)點(diǎn)有4條：施工簡(jiǎn)單，工期短；破除量??；施工交通、通風(fēng)條件好；下步工序做中層板邊拱比較容易。小導(dǎo)洞是為樁柱施工開辟作業(yè)面而設(shè)，洞凈寬4米，凈高5米，初期支護(hù)0.3米，分南、北、中三孔。為保證橫通道的安全，在開口處設(shè)置封閉的鋼筋砼加強(qiáng)環(huán)，以承受開口處拱頂?shù)耐翂毫ΑＰ?dǎo)洞采用上下臺(tái)階法施工，上、下臺(tái)階高均為2.5米，上、下臺(tái)階相距35米，每次開挖

23、0.5米，架立一榀格柵，上弧掌子面留1米見方的核心土并封閉掌子面。下掌子面按10：1放坡，并封閉掌子面。42小導(dǎo)管沿導(dǎo)洞上部周邊布置，間距3根/米，長(zhǎng)2.5米，搭接1米，開挖有效長(zhǎng)度為1.5米，小導(dǎo)管周邊鉆10圓孔，并注水玻璃漿液加固地層。三個(gè)小導(dǎo)洞之間要留聯(lián)通道，根據(jù)小導(dǎo)洞的長(zhǎng)度、施工圍護(hù)樁鉆機(jī)的數(shù)量、工期和圍護(hù)樁砼、鋼筋籠的運(yùn)輸線路，一般除橫通道和端洞外，小導(dǎo)洞中部至少要留一個(gè)以上聯(lián)通道。施工程序：在原導(dǎo)洞底板砼上開口埋設(shè)護(hù)筒鉆機(jī)就位鉆孔清孔驗(yàn)收下鋼筋籠及導(dǎo)管灌注水下混凝土。開口及埋設(shè)護(hù)筒：經(jīng)專業(yè)測(cè)量人員施測(cè)定位并放出護(hù)樁后用風(fēng)鎬破除原導(dǎo)洞底部鋼筋砼，開挖尺寸合格后埋入鋼護(hù)筒（護(hù)筒=140

24、0mm，=10mm，L=1500mm），護(hù)筒外回填粘土、分層夯實(shí)，護(hù)筒高出地面10cm。也可以采用15cm厚現(xiàn)澆砼護(hù)筒，這樣護(hù)筒可以連續(xù)施工，以提高施工進(jìn)度，避免鋼護(hù)筒拔不上來。鉆機(jī)就位：鉆機(jī)順序?yàn)楦艨资┿@，防止鄰孔新灌砼受強(qiáng)力振動(dòng)而破壞。鉆頭要嚴(yán)格對(duì)位，誤差要小于10mm。鉆架支撐牢固，不允許擺動(dòng)、產(chǎn)生偏斜。鉆機(jī)選用62-22改進(jìn)型沖擊反循環(huán)鉆機(jī)，鉆頭為專用配套籠式鉆頭。鉆孔：鉆孔前，應(yīng)將護(hù)筒內(nèi)泥漿調(diào)至適當(dāng)稠度，開孔時(shí)鉆頭對(duì)準(zhǔn)孔中心，采用緊大繩、小沖程、不間斷沖擊，以確保開孔垂直、圓順，待鉆頭沖擊平穩(wěn)后再加大沖程，連續(xù)沖鑿。造孔作業(yè)時(shí)，嚴(yán)格操作，經(jīng)常檢查、測(cè)孔，按規(guī)定取樣；及時(shí)補(bǔ)水、投泥，保

25、持漿面標(biāo)高及適當(dāng)?shù)某矶龋苑莱霈F(xiàn)掉鉆、卡鉆、塌孔、斜孔等故障。護(hù)壁泥漿及鉆碴處理：。造孔用泥漿采用孔內(nèi)填粘土，利用沖擊鉆頭的往復(fù)沖擊作用進(jìn)行造漿。反循環(huán)鉆頭中間設(shè)有120mm抽漿管，并配套砂石泵，邊鉆邊抽泥漿，抽出的含碴泥漿采用JHB-100改進(jìn)型泥漿凈化處理機(jī)進(jìn)行分離，凈化后立即返回孔內(nèi)，不間斷循環(huán)，廢碴集中排除洞外。清孔：鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，立即進(jìn)行清孔，清孔采用與鉆機(jī)配套的抽漿管、砂石泵將孔底淤積物直接抽至泥漿凈化處理機(jī)進(jìn)行分離凈化，泥漿稠度為1.05、粘度為19S、含砂率小于4%、沉渣厚度小于30cm后為清孔合格。鋼筋籠的制作與安裝：鋼筋籠在地面按每節(jié)3.3m長(zhǎng)加工，主要接頭錯(cuò)開5

26、0%。錯(cuò)開長(zhǎng)度35d。下鋼筋籠時(shí)，采用鉆架吊裝，上、下鋼筋接頭密貼后，焊接10d（焊縫按規(guī)范要求）。接頭所有鋼筋焊接完畢，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員檢查合格后，再繼續(xù)下一循環(huán)的操作。下導(dǎo)管、澆注水下砼：各節(jié)導(dǎo)管的連接應(yīng)牢固、緊密，導(dǎo)管放入孔內(nèi)必須垂直，導(dǎo)管底標(biāo)高控制在距樁底0.4m處。砼采用拌合，輸送泵配合輸送管直接將砼送入料斗。首盤應(yīng)拌合一定數(shù)量的高標(biāo)號(hào)砂漿，以免堵塞砼輸送管。第一次灌注砼數(shù)量應(yīng)經(jīng)計(jì)算，確保鉆孔樁內(nèi)的砼埋住導(dǎo)管下口0.3m以上。灌注采用球內(nèi)胎法排除導(dǎo)管內(nèi)泥水。澆注過程中應(yīng)經(jīng)常測(cè)量砼面的標(biāo)高，使導(dǎo)管保持埋入砼深度1.5-0.8m，核對(duì)砼面的上升速度與實(shí)際澆注砼量是否一致。澆注應(yīng)連續(xù)施工，不

27、得中斷，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)分析原因，采取相應(yīng)的措施。最后取出鋼護(hù)筒，清除樁頂表面泥漿。南、北、中孔各安排一個(gè)鉆孔樁施工隊(duì)。南、北孔各布置4套鉆機(jī)，每個(gè)隊(duì)60人，三班倒作業(yè)，主要工作內(nèi)容包括埋設(shè)護(hù)筒、鉆機(jī)就位，鉆孔，下鋼筋籠、灌注砼等，每個(gè)隊(duì)平均每天完成一根樁。中孔布置2套鉆機(jī)，40人，三班倒作業(yè)，平均2天完成一根樁。鉆孔樁施工工期270天。上弧采用人工開挖，手推車運(yùn)輸。下弧采用挖掘機(jī)分兩步進(jìn)行開挖，順序由西向東，采用礦斗車運(yùn)輸，設(shè)斜坡道卷機(jī)牽引。邊挖邊進(jìn)行邊墻支護(hù)、架立鋼支撐。在開挖過程中，地層中部分剩余地下水順邊墻流出，處理方法：a）挖深坑抽水；b）在邊墻滲水處理15mm塑料軟管引流，并在該處基底

28、以下設(shè)50cm深2m濾井；c）滲水量較小處采用網(wǎng)噴砼封堵。 邊墻支護(hù)：沿邊墻設(shè)14、間距0.70.7m鋼筋骨架并焊在護(hù)壁樁上鑿出的主筋上，然后掛4、間距0.10.1m的鋼筋網(wǎng)，噴10cm厚砼進(jìn)行護(hù)壁，以防止樁與樁之間的土體掉落，并為下一步的防水層施作提供整齊的基面。另外，上部每隔3m，下部每隔6m設(shè)兩排臨時(shí)鋼支撐，鋼支撐端部在鉆孔上用沖擊鉆打眼，每處錨兩排（4根）28鋼筋固定鋼支撐（支撐截面通過計(jì)算確定）。封端墻施工：車站東、西端寬24.4m，高14.22m，在施工鉆孔樁之前，就要考慮封端墻的施工方法。采用封端樁法施工，即先在端部南北開設(shè)小導(dǎo)洞，在小導(dǎo)洞內(nèi)施工鉆孔樁，在樁頂設(shè)橫梁，橫梁與南、中

29、、北樁頂縱梁聯(lián)成整體。梁上部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)30cm厚鋼筋砼墻，墻外進(jìn)行導(dǎo)洞回填。土方開挖后，鉆孔樁表面掛網(wǎng)噴5-10cm厚C20砼進(jìn)行封閉。此法主要由鉆孔樁抵抗土體側(cè)壓力，由樁頂將側(cè)壓力傳到橫梁，再由橫梁傳到南、中、北孔樁頂縱梁上，結(jié)構(gòu)安全可靠。施工順序：施工端部小導(dǎo)洞；施工鉆孔樁；施工橫梁；施工橫梁上部封端墻；導(dǎo)洞回填；開挖土方，網(wǎng)噴砼封閉端墻土體；施作端墻防水、二襯，做法同主體。結(jié)構(gòu)外側(cè)施做ECB柔性防水層，從下至上分別施工底板、邊墻、下層鋼管柱、中層板、上層鋼管柱、頂縱梁和邊拱。在施工邊墻之前，第二道鋼支撐割掉1米，邊墻施工完畢后恢復(fù)第二道鋼支撐。在中層板施工完畢后，拆除第一道鋼支撐。底板、中層

30、板遇到中樁處進(jìn)行預(yù)留。二次襯砌邊墻采用鋼三角支撐支撐體系，木膠板模板。上層邊墻和拱部采用整體簡(jiǎn)易鋼拱架，異型曲線鋼板，一次成型。最后一榀拱架不拆除，確保接縫圓順。 邊拱與中拱交界處位置低，又是二襯的接縫處，其作業(yè)面狹窄，施工難度大，特別是破除初期支護(hù)時(shí)極易損壞防水板，引起滲漏。施工方法是在該處4m范圍內(nèi)鋪兩層ECB防水板（施工邊拱時(shí)預(yù)留1.0m寬搭接長(zhǎng)度）。在防水板上鋪1.0m寬、3mm厚石棉板，在石棉板上鋪張0.5m寬、1.2mm厚鋼板兩塊（鋼板搭接0.1m，靠近中拱一側(cè)的鋼板在上，便于拆除）。在防水板下面砼伸出22鋼筋接頭。在鋼筋頭上套塑料帽，以防扎破防水板。用此法在初期支護(hù)破除時(shí)，保護(hù)防

31、水板接頭。 中孔上弧掘進(jìn)采用小導(dǎo)管注漿后進(jìn)行開挖，格柵網(wǎng)噴砼支護(hù)。架設(shè)中孔鋼支撐。破除初期支護(hù)及中樁，在中拱與邊拱初期支護(hù)連接處，兩側(cè)埋設(shè)注漿管，進(jìn)行初期支護(hù)背后注漿，嚴(yán)格控制地表下沉。 1豎井提升架自制1座2空氣壓縮機(jī)20m3/min4臺(tái)3噴射砼機(jī)HPZV510臺(tái)4注漿機(jī)ZJGZ-603臺(tái)5交流電焊機(jī)30KVA12臺(tái)6鋼筋切斷機(jī)40mm6臺(tái)7彎筋機(jī)40mm6臺(tái)8沖擊式鉆機(jī)62-2210臺(tái)9泥漿凈化機(jī)JBH-10010臺(tái)10 砂石泵120mm10臺(tái)11 電動(dòng)多級(jí)清水泵50mm2臺(tái)12 導(dǎo)管、料斗等水下砼設(shè)備 自制3套13 砼輸送泵10m3/h2臺(tái)14 履帶式挖掘機(jī)1.0m32臺(tái)15 卷?yè)P(yáng)機(jī)雙筒

32、快速3t2臺(tái)16 輪胎式裝載機(jī)1.5m31臺(tái)17 軸流式通風(fēng)機(jī)30KW2臺(tái)18 邊墻大模板12m自制2套19中層板模架24m自制3套20邊拱模架12m自制4套21中拱模架12m自制2套22管棚鉆機(jī)882型4套23插入式振搗器2N-5020臺(tái)樁頂縱梁預(yù)埋格柵位置控制樁頂縱梁預(yù)埋格柵位置控制大弧挑高段控制大弧挑高段控制土方開挖及殘留水的處理土方開挖及殘留水的處理鋼管柱架設(shè)鋼管柱架設(shè)中樁破除施工中樁破除施工車站主體與出入口、風(fēng)道交叉處結(jié)構(gòu)施工車站主體與出入口、風(fēng)道交叉處結(jié)構(gòu)施工 小導(dǎo)洞預(yù)埋鋼格柵小導(dǎo)管縱梁采用42鋼管控制連接端的位置。沿小導(dǎo)洞方向布置一排42鋼管，由于大管棚施工需要大弧斷面局部抬高，

33、鋼管并不在同一標(biāo)高上，在小導(dǎo)洞的邊墻壁上鑿孔埋設(shè)鋼筋，控制鋼管標(biāo)高，通過經(jīng)緯儀控制鋼管在一個(gè)縱斷面上，然后分別在鋼管和縱梁鋼筋上畫出每榀格柵斷面的位置，與格柵焊接牢固，固定鋼格柵。 如果大管棚采用分段施工，在小導(dǎo)洞預(yù)埋格柵和大弧開挖格柵架設(shè)時(shí)，都要提前考慮大弧斷面分段挑高。在斜面段格柵統(tǒng)一按最大斷面加工，中間采用焊接連接。如采用土星系列鉆機(jī)施工大管棚，挑高可考慮為0.7米上弧土方開挖由于空間限制采用人工開挖，下弧土方開挖采用機(jī)械開挖，在豎井和橫通道施工時(shí)，考慮所需挖掘機(jī)凈空尺寸。挖掘機(jī)采用100噸的吊車下放和提升。兩側(cè)大弧各放一臺(tái)挖掘機(jī)，根據(jù)地下通風(fēng)條件，考慮采用有軌和無軌運(yùn)輸。在土方開挖過程

34、中，如滲水層下面為不滲水層，在滲水層中可能有殘留水流出，如不滲水層厚度較薄，可考慮挖滲井穿透不滲水層，使殘留水通過排水溝流向滲水井，排至滲水層，再由地面降水井排出。如滲水層過厚可采用挖掘機(jī)挖集水坑，通過水泵集中排水。鋼管柱架設(shè)要控制好兩個(gè)方面，一是鋼管柱的水平位置，另一是鋼管柱的垂直度。鋼管柱水平位置預(yù)埋鋼板通過定位錨固螺桿控制，采用測(cè)量?jī)x器定準(zhǔn)鋼管柱水平位置，通過焊接把預(yù)埋鋼板固定在底梁鋼筋上。鋼管柱垂直度采用兩個(gè)大力磁性垂球控制兩個(gè)垂直方向。把兩個(gè)5米長(zhǎng)垂線的大力磁性垂球靠其自身吸鐵石吸在鋼管柱相互垂直的兩面?zhèn)缺谏?，精測(cè)垂線與鋼管柱的距離，采用兩臺(tái)小型挎頂不斷調(diào)整鋼管柱底端，使垂線上下端距

35、鋼管柱的距離相等，即鋼管柱垂直與水平面。采用風(fēng)鎬破除1250中柱，效率極低?？煽紤]采用風(fēng)鎬鑿出中柱鋼筋籠的箍筋，氣割燒斷。然后風(fēng)槍打眼，裝入膨脹劑，進(jìn)行靜態(tài)破碎。 預(yù)埋初期支護(hù)上弧格柵二襯鋼支撐二襯頂墻預(yù)留二襯鋼筋全封閉防水二襯邊墻采用平板跨越法施工，即在施工頂板縱梁、預(yù)埋格柵、導(dǎo)洞回填時(shí)，將出入口結(jié)構(gòu)寬度預(yù)留（僅在預(yù)留處樁頂做0.3m高的縱梁），提前施工出入口二襯頂板，靠二襯頂板來支承上部荷載。在導(dǎo)洞外側(cè)出入口外輪廓線打管注漿以利下步開挖。 頂板兩端各加長(zhǎng)2.0m，坐落在兩端的樁頂縱梁支座上，板底跨度內(nèi)適當(dāng)設(shè)鋼支撐。頂板與拱、邊墻接茬處預(yù)留甩筋。頂板外側(cè)周邊及支座處應(yīng)采用EVA柔性防水卷材全

36、封閉，接茬處預(yù)留0.5-1.0m寬。 頂板防水層上部?jī)?nèi)側(cè)預(yù)埋短格柵、外側(cè)綁扎1.01.0m圈梁鋼筋、回填C20砼，通過短格柵來連接并支承上弧拱腳的壓力，通過圈梁鋼筋砼將開挖出入口后上弧產(chǎn)生的側(cè)壓力傳遞到支座上，以保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。待車站主體防水、二襯及出入口開挖完畢后施工出入口底板、邊墻。施工順序：導(dǎo)洞外側(cè)打小導(dǎo)管、注漿；施工樁頂縱梁及支座；支座及支座以上做防水層、保護(hù)層；施工底板鋼支撐；立模板、安設(shè)頂板外側(cè)止水帶；綁扎及預(yù)埋鋼筋；灌注頂板砼；頂板上部做防水層、保護(hù)層；頂板預(yù)埋短格柵、綁扎圈梁鋼筋；頂板上部回填C20砼，采用輸送泵輸入；車站主體防水、二襯施工及出入口開挖；施工出入口底板及邊墻防水

37、、二襯。質(zhì)量措施質(zhì)量措施安全措施安全措施監(jiān)測(cè)措施監(jiān)測(cè)措施邊樁定位時(shí)預(yù)留15cm富余量，防止因施工誤差侵入二襯砼內(nèi)。在施工中重點(diǎn)控制樁的垂直度，要求孔底沉渣小于30cm，不坍孔、不斷樁、不侵限。成樁后采用淺埋地震反射法進(jìn)行檢測(cè)。上弧控制線拱頂外放7cm ，拱腳外放5cm，防止沉降、變形后侵入二襯砼內(nèi)。上弧跨度大，承受壓力大，要重點(diǎn)控制鋼格柵連接質(zhì)量、噴砼的早期強(qiáng)度、厚度、拱頂密實(shí)度，要求尺寸準(zhǔn)確，表面平整，不允許前一榀格柵砼未凝固時(shí)開挖第二榀，防止拱部受壓變形。初期支護(hù)期間嚴(yán)格進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，重點(diǎn)控制地表沉降、凈空收斂、拱頂沉降，將總沉降量控制在30mm以內(nèi)。做好施工防水以及結(jié)構(gòu)防水層施工，對(duì)于初

38、襯后的滲漏水，采取打管注漿、埋管引流、抹防水砂漿、挖滲井的辦法綜合治理。防水板施工焊縫要牢固、密貼，不得出現(xiàn)燒傷、砂眼、懸空等不良現(xiàn)象，同時(shí)要進(jìn)行沖氣試驗(yàn)，加壓0.1MPa一分鐘內(nèi)無壓降即為合格。底部防水板要做5cm厚豆石砼保護(hù)層，砼接茬處要鋪設(shè)鋼板進(jìn)行防護(hù)。二襯凈空外放5cm，站臺(tái)板、中層板標(biāo)高控制在+0-1cm范圍內(nèi)，防止侵限，砼分段灌注長(zhǎng)度、底板、中層板24m，邊墻、邊拱、中拱12m。拱頂預(yù)留注漿管作為排氣、注漿用。二襯重點(diǎn)控制砼強(qiáng)度、表面平整度，不允許出現(xiàn)空洞錯(cuò)臺(tái)、蜂窩麻面現(xiàn)象。洞內(nèi)要保持良好照明，導(dǎo)洞內(nèi)必須使用安全電壓，防止漏電傷人。施工豎井、中層板、運(yùn)輸通道周邊必須設(shè)防護(hù)欄桿，防止

39、意外摔落傷人。凡是下井人員必須佩戴安全帽，高空作業(yè)必須栓安全繩，設(shè)安全網(wǎng)?，F(xiàn)場(chǎng)各種材料應(yīng)堆放整齊，特別是結(jié)構(gòu)上突出的鋼筋，鐵絲應(yīng)清理整齊，以防人員碰傷。提升土方、堅(jiān)井下料時(shí)，井下必須有值班調(diào)度與井上司機(jī)保持聯(lián)系，防止信號(hào)不清意外傷人。非電工、非司機(jī)嚴(yán)禁動(dòng)用各種機(jī)電設(shè)備。鋼支撐支點(diǎn)必須牢固可靠，并監(jiān)控量測(cè)，防止支撐掉落傷人。設(shè)2-3名專職安全員，監(jiān)督、落實(shí)各項(xiàng)安全制度，隨時(shí)檢查、消除各種事故隱患。 砼應(yīng)變計(jì)鋼筋計(jì)鋼筋計(jì)、砼應(yīng)變計(jì)埋設(shè)可以真實(shí)的反映鋼筋和砼的受力情況。鋼筋計(jì)埋設(shè)在鋼筋受拉區(qū)，砼應(yīng)變計(jì)砼受壓區(qū)。地表下沉、拱頂下沉及周邊收斂等常規(guī)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目都要認(rèn)真監(jiān)測(cè)，如周邊有建筑物也要對(duì)其進(jìn)行下沉和傾

40、斜等到項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)，掌握第一時(shí)間的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，指導(dǎo)開挖數(shù)率、格柵間距、上下臺(tái)階間距和注漿情況的控制。112221332121434321521433452135216413462521434321521433452135216413462521434321521433452135216413462530000500015000500015000150005150001500050001500015000實(shí)踐證明，選擇合理的施工方法，可以安全的施工隧道，并將地表沉降控制在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)。因此，選擇一種合理的施工方法是工程成敗的關(guān)鍵。綜合國(guó)內(nèi)外施工經(jīng)驗(yàn),基于經(jīng)濟(jì)性及工期考慮,其工法選擇的順序?yàn)?臺(tái)階法

41、CD工法CRD工法眼鏡工法。從安全性角度考慮，順序正好相反。在工程實(shí)踐中，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、斷面大小、地面環(huán)境等因素從工法的可實(shí)現(xiàn)性、安全性、工期、適應(yīng)性、技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性六個(gè)方面綜合考慮,選擇施工方法。 1.1.淺埋暗挖施工中出現(xiàn)的問題淺埋暗挖施工中出現(xiàn)的問題 施工一般地處第四紀(jì)沖、洪積扇的中上部,地層由粘性土、粉土、砂類土、碎石類土沉積而成,土質(zhì)松散,成拱條件差；而且地下水水位高，滲透性強(qiáng)（一般采取降水措施,但仍有殘留水）；加上大部分線路處于交通繁忙地段，車輛行駛過程中產(chǎn)生強(qiáng)烈震動(dòng)，使淺埋隧道周邊土體更加松弛，開挖過程中極易坍塌。第三章第三章 淺埋暗挖法常用的配套技術(shù)淺埋暗挖法常用的配套技術(shù)（

42、1 1）地層預(yù)加固效果不佳）地層預(yù)加固效果不佳淺埋暗挖是以地層預(yù)加固為前提的一種施工技術(shù)。對(duì)松散地層,開挖的過程更主要的是支護(hù)的過程,地層加固是開挖成敗的關(guān)鍵。（2 2）開挖面暴露時(shí)間長(zhǎng)）開挖面暴露時(shí)間長(zhǎng)在預(yù)加固后開挖過程中,圍巖土體會(huì)出現(xiàn)一個(gè)短暫的穩(wěn)定，隨著暴露時(shí)間延長(zhǎng),坍塌的可能性也越大。（3 3）受地面震動(dòng)影響）受地面震動(dòng)影響地面車輛行駛過程中產(chǎn)生的震動(dòng)是坍塌的重要誘因之一，尤其夜間重車高速行駛更為明顯。2 2、一般引起坍塌的原因或因素、一般引起坍塌的原因或因素: :（4 4）降水后地層殘留水的影響）降水后地層殘留水的影響土層隧道施工最為關(guān)鍵的是地下水。施工有地下水時(shí)，施工前都采取降水措

43、施。部分地層中形成砂和粘土的混合體，管井很難達(dá)到疏干的目的，開挖過程中可能產(chǎn)生潛蝕作用，并造成流砂、坍塌現(xiàn)象。（5 5）雨、污水等市政管線滲漏或下穿河、湖）雨、污水等市政管線滲漏或下穿河、湖地下管線縱橫交錯(cuò),一些雨、污水管修建年代較早，滲漏嚴(yán)重，下穿河、湖水滲漏嚴(yán)重，周圍地層處于飽和狀態(tài)，部分地段還形成一個(gè)水囊。隨著暗挖施工擾動(dòng)土體，破壞原有平衡，可能引起坍塌。（6 6）馬頭門及斷面變換處）馬頭門及斷面變換處馬頭門和斷面變換處是工程施工的一大難點(diǎn)，由于受力轉(zhuǎn)換比較復(fù)雜，施工中易引起坍塌。（7 7）人為管理等因素）人為管理等因素施工方法不當(dāng)；施工方案不當(dāng)；管理上重開挖輕支護(hù)等。 坍塌事故照片3.

44、3.常用的輔助工法常用的輔助工法 穩(wěn)定地層的主要手段是用注漿加固隧道周邊地層，用管棚加固隧道拱部地層。要根據(jù)地質(zhì)和施工的具體情況確定注漿的范圍、壓力和材料，達(dá)到改善地層的物理力學(xué)參數(shù)，提高地層的自穩(wěn)能力。常用輔助方法：（1 1）大管棚支護(hù)）大管棚支護(hù)一般開挖洞門或結(jié)構(gòu)受力轉(zhuǎn)換、大斷面或通過重要管線等,設(shè)計(jì)普遍采用管棚方案。常用管棚為108mm159mm,也有采用更大的管棚。管棚直徑不是越大越好 ,施工過程中注意沉降控制。管棚施工帶水作業(yè)時(shí)要間隔進(jìn)行，同時(shí)完成一個(gè)管就要立即進(jìn)行注漿，防止地層中地下水的串流。（2 2）小導(dǎo)管超前支護(hù)）小導(dǎo)管超前支護(hù)在軟弱地層中沿著開挖輪廓線和加固輪廓線，按照一定的

45、入射角度，打設(shè)一定數(shù)量的小導(dǎo)管，用注漿設(shè)備把配置好的注漿材料，通過小導(dǎo)管注入到地層里，使注漿材料在軟弱地層里向四周迅速擴(kuò)散和固結(jié)，并使小導(dǎo)管和土體固結(jié)在一起，起到棚護(hù)和加固地層的作用。常用的小導(dǎo)管為25mm42mm。對(duì)較好的粘性土層,采用開挖鎬刨,小導(dǎo)管打入較困難，只要能夠使開挖面穩(wěn)定，可不必強(qiáng)求打小導(dǎo)管；小導(dǎo)管仰角不宜過大 ,一般控制在1030之間。小導(dǎo)管不能盲目追求角度要求，防止下榀格柵因無架設(shè)空間而割斷導(dǎo)管。小導(dǎo)管不能盲目追求角度要求，防止下榀格柵因無架設(shè)空間而割斷導(dǎo)管。（3 3）水平旋噴法）水平旋噴法開挖前進(jìn)行水平旋噴加固土體，一般土柱直徑為30mm，相互咬合搭接，形成整體殼體，開挖時(shí)

46、起到棚護(hù)作用。目前一般旋噴長(zhǎng)度為20m左右，開挖18m，留2m 搭接。旋噴壓力為不小于20MPa，覆土較薄時(shí)要減壓，且適當(dāng)縮小間距。目前采用旋噴加固土體主要問題是漿液流失較大，另外長(zhǎng)距離水平旋噴方向性偏差。水平旋噴施工期間會(huì)有較大沉降，有時(shí)可超過10mm，但開挖時(shí)沉降較小，初支背后壓漿亦少，對(duì)于個(gè)別點(diǎn)棚護(hù)不好時(shí)，可補(bǔ)打小導(dǎo)管注漿處理。（4 4）地表降水及洞內(nèi)水處理方法）地表降水及洞內(nèi)水處理方法 地表井點(diǎn)降水是常用方法，在布置井點(diǎn)時(shí)應(yīng)控制單井抽水量，在施工時(shí)做好反濾層，并且分段抽水，以減少因降水引起的地表沉降和減少地下水的流失。粘土層中夾有砂層或砂層中夾有粘土等,管井降水很難全部疏干,地層中存在

47、殘留水，這時(shí)經(jīng)常采用水平排水和注漿止水等辦法。（5 5）凍結(jié)法）凍結(jié)法凍結(jié)法是利用人工制冷技術(shù)，使地層中的水凍結(jié)，把天然巖土變成凍土，增加其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，隔絕地下水與地下工程的聯(lián)系，以便在凍結(jié)壁的保護(hù)下進(jìn)行隧道和地下工程的開挖與襯砌施工技術(shù)。多用在盾構(gòu)隧道出發(fā)、到達(dá)端頭、聯(lián)絡(luò)通道和區(qū)間隧道局部具流塑或流沙地層的止水與加固。另外還有一些小的但效果顯而易見輔助辦法如：開挖留核心土、噴射混凝土封閉開挖工作面、鎖腳錨管、設(shè)置臨時(shí)仰拱等。 輔助工法總結(jié)輔助工法總結(jié) 超前支護(hù)的輔助工法：超前支護(hù)的輔助工法：大管棚（北京地鐵蒲黃愉站管棚長(zhǎng)146米）；小導(dǎo)管；管幕 穩(wěn)定掌子面的輔助工法：穩(wěn)定掌子面的輔助工法：

48、全斷面注漿水平旋噴、水平攪拌（深圳大科區(qū)間、益田路站出入口過街）凍結(jié)法 處理水的輔助工法；處理水的輔助工法；地面降水（北京地鐵、深圳地鐵車竹區(qū)間）洞內(nèi)降水堵水帶水作業(yè)。不實(shí)施降水或?qū)嵤┙邓粡氐祝浣Y(jié)果必然是影響初期支護(hù)的防水性能，嚴(yán)重者誘發(fā)塌方，危及工程安全。目前對(duì)上層滯水處理欠妥。不重視監(jiān)測(cè)成果。未把監(jiān)測(cè)信息反饋于指導(dǎo)施工，必然導(dǎo)致施工的盲目性。城市地下工程施工，對(duì)地區(qū)的影響還波及鄰近高層建筑，有監(jiān)控分析，有控制和對(duì)應(yīng)措施才能防患于未然。第第4 4章章 當(dāng)前淺埋暗挖法修建隧道存在的當(dāng)前淺埋暗挖法修建隧道存在的 主要問題及應(yīng)對(duì)措施主要問題及應(yīng)對(duì)措施1 1、存在的問題、存在的問題以“堆噴混凝

49、土”代替“噴射混凝土”，又未能及時(shí)注漿填充與圍巖的孔隙，人為增大結(jié)構(gòu)荷載，造成塌方漏水，或人為加大速凝劑用量，以降低混凝土的后期強(qiáng)度為代價(jià)，嚴(yán)重影響工程使用壽命。初支格柵/鋼拱架安裝不規(guī)范,各構(gòu)件連接欠牢固、縱向筋和鋼筋網(wǎng)焊接與安設(shè)不符合要求。單線二襯頂部的“月牙”孔隙，三拱兩柱結(jié)構(gòu)的拱部交叉點(diǎn)形成的凹陷，正是結(jié)構(gòu)頂部的天然積水坑。對(duì)結(jié)構(gòu)增加荷載并通過此積水坑將出水段的水流至非出水段的防水板破損處形成漏水點(diǎn)。違背“管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤測(cè)量”的十八字方針，洞體較長(zhǎng)時(shí)間處于“開放”狀態(tài)，未及時(shí)“閉合”，加速收斂變形，甚至導(dǎo)致隧道塌方冒頂。不加分析地盲目使用大管棚，人為抬高結(jié)構(gòu)

50、高度，增大施工難度，延誤工期，提高造價(jià)。對(duì)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和地下管線、鄰近建筑和橋基礎(chǔ)等情況調(diào)查研究不夠，未能采取有效的對(duì)策，造成地面沉降過大,誘發(fā)次生災(zāi)害。CRD或CD法中隔壁或中板縱向筋間距過大及不噴混凝土,受力差。注漿改良地層效果差,未達(dá)預(yù)期目的。輔助工法選擇不同,造成施工困難或不安全。施工機(jī)械化程度低,工程質(zhì)量可控性差。施工通風(fēng)差,作業(yè)環(huán)境條件惡劣。應(yīng)結(jié)合工程環(huán)境條件、隧道本身的安全綜合制定地表下沉控制基準(zhǔn)值。綜合環(huán)保要求、施工安全、工期、造價(jià)等因素選擇施工工法。強(qiáng)調(diào)采用預(yù)加固措施(超前管棚、錨桿、注漿、冷凍等)。 隧道支護(hù)應(yīng)考慮時(shí)間和空間效應(yīng)。2 2、應(yīng)對(duì)措施、應(yīng)對(duì)措施隧道開挖后應(yīng)

51、盡早提供具有足夠剛度和早強(qiáng)的初期支護(hù)，以控制圍巖變形。盡早施作仰拱、封閉成環(huán)，仰拱距工作面的距離越近越好，最大不宜大于一倍洞徑。一般情況下二次襯砌在圍巖和初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定后施作，但在采取輔助措施后，尚未滿足穩(wěn)定性要求的，則可提前施作二次襯砌(由于淺埋隧道荷載較明確，提前施作二襯是可能的)。加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)及時(shí)信息反饋，及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)。襯砌形式應(yīng)采用復(fù)合式襯砌形式。 1.1.超前小導(dǎo)管注漿的作用是什么？超前小導(dǎo)管注漿的作用是什么？超前小導(dǎo)管注漿的作用，一是改良工作面前方的地層在開挖工作面以外（尤其是頂部）形成厚度為0.51m的加固圈；二是超前小導(dǎo)管與地層形成超前支護(hù)結(jié)構(gòu)，從而保證開挖工作面的穩(wěn)

52、定，防止工作面坍塌，控制地表沉降。第第5 5章章 淺埋暗挖法的幾點(diǎn)討論淺埋暗挖法的幾點(diǎn)討論超前小導(dǎo)管注漿適用于隧道拱部處于無粘結(jié)，自穩(wěn)能力差的砂層及砂礫（卵）石層。對(duì)于降水后自穩(wěn)能力較強(qiáng)的亞粘土地層可不進(jìn)行小導(dǎo)管注漿。2.2.任何地質(zhì)條件都必須采用小導(dǎo)管超前預(yù)注漿嗎？任何地質(zhì)條件都必須采用小導(dǎo)管超前預(yù)注漿嗎？一般來說，在地下施工環(huán)境里格柵螺栓是不容易都擰緊的，一榀格柵若干個(gè)松動(dòng)的節(jié)點(diǎn)會(huì)給工程留下無窮隱患。首先初支結(jié)構(gòu)會(huì)沿著節(jié)點(diǎn)處留下一道縱向裂縫并不斷擴(kuò)大，這是十分可怕的。因此，用與格柵主筋相同的鋼筋豎向按規(guī)范進(jìn)行幫焊，是一項(xiàng)不可缺的工序。3.3.初支格柵初支格柵/ /鋼拱架節(jié)點(diǎn)螺栓要能擰緊嗎？

53、擰不緊怎么辦？鋼拱架節(jié)點(diǎn)螺栓要能擰緊嗎？擰不緊怎么辦？調(diào)查對(duì)象應(yīng)該是管網(wǎng)名稱、直徑、材質(zhì)、接口、年代、流量與結(jié)構(gòu)的關(guān)系。以便采取改移、導(dǎo)流、加固周邊土體等措施。4.4.工程周邊管網(wǎng)調(diào)查清楚了嗎？有何對(duì)策？工程周邊管網(wǎng)調(diào)查清楚了嗎？有何對(duì)策？每天必須審閱拱頂和對(duì)應(yīng)的地面沉降值和洞內(nèi)兩側(cè)收斂值，對(duì)照預(yù)警值分析。注意周邊結(jié)構(gòu)的差異沉降分析，若超過預(yù)警值，應(yīng)及時(shí)采取注漿加固，縮小步距，地面注漿，修改設(shè)計(jì)等對(duì)應(yīng)措施。5.5.天天都測(cè)量，你重視分析量測(cè)成果嗎？天天都測(cè)量，你重視分析量測(cè)成果嗎？ 及時(shí)采取對(duì)策嗎及時(shí)采取對(duì)策嗎? ?臺(tái)階縱向必須有坡度，以確保臺(tái)階穩(wěn)定。在亞粘土地區(qū)，通常采用1:0.3，砂層應(yīng)更

54、緩些。接近90度直立是不允許的，臺(tái)階過陡土體滑落傷人屢見不鮮。 6.6.正臺(tái)階分層開挖，臺(tái)階有坡度嗎？正臺(tái)階分層開挖，臺(tái)階有坡度嗎？初支背后有空洞是公認(rèn)的事實(shí)，因此必須梅花形布置注漿孔注漿填充，一般注普通水泥砂漿即可，也有注水泥、白灰和粉煤灰漿液的。初支在封閉成環(huán)后，背后注漿應(yīng)予跟上。二襯背后也需注漿，因?yàn)楸盟投r混凝土，收縮后拱背是平的，與初支有縫隙，需用同等級(jí)沙漿填充使之密貼。 7.7.初支背后和二襯背后都注漿嗎？何時(shí)注漿？初支背后和二襯背后都注漿嗎？何時(shí)注漿？注什么漿液漿？注什么漿液漿？洞口和基坑周邊的堆土應(yīng)以不影響其結(jié)構(gòu)安全為原則，同時(shí)要有一定安全距離，每晚及時(shí)把當(dāng)日棄土裝運(yùn)外卸。裝載

55、機(jī)、載重汽車也要盡量遠(yuǎn)離洞口及基坑結(jié)構(gòu)。8.8.你在乎洞口和基坑周邊堆土的荷載和動(dòng)載影響嗎？你在乎洞口和基坑周邊堆土的荷載和動(dòng)載影響嗎？封閉掌子面是為了避免超前注漿時(shí)漿液外泄，在中、粗砂，細(xì)砂，砂礫層等可注性好地層常采取封閉掌子面措施。在有水地層，地質(zhì)較壞，掌子面易坍塌時(shí)也會(huì)采取封閉掌子面措施。9.9.掌子面需要封閉嗎？掌子面需要封閉嗎？出入口等均屬于超淺埋地下工程，覆土薄， 斷面變化頻繁。陡坡、轉(zhuǎn)彎、對(duì)開、平頂、直墻等復(fù)雜的結(jié)構(gòu)斷面都集中在這些部位。這些大都屬于地下管網(wǎng)密布地區(qū)，常年受管網(wǎng)漏水浸泡，土質(zhì)松軟，有的甚至成流動(dòng)狀，是地下工程施工的主要風(fēng)險(xiǎn)源。如果設(shè)計(jì)或施工方案稍欠考慮，或工藝流程

56、不過關(guān)，或隊(duì)伍管理不嚴(yán)，或方案未經(jīng)專家論證貿(mào)然施工，都會(huì)造成不良后果。 10.10.為什么塌方、冒頂、流沙、涌水多出現(xiàn)在為什么塌方、冒頂、流沙、涌水多出現(xiàn)在風(fēng)道、出入口、人防段換乘通道地段？風(fēng)道、出入口、人防段換乘通道地段？一是掌子面能夠自穩(wěn)一是掌子面能夠自穩(wěn)如不能自穩(wěn)創(chuàng)造條件自穩(wěn)注漿加固、水平旋噴、冷凍二是無水二是無水如有水則降（洞內(nèi)輕型井點(diǎn)、地表深井）、堵、排11.11.淺埋暗挖法的適用條件？淺埋暗挖法的適用條件？1212、引起地層沉降的原因有哪些？怎么控制？、引起地層沉降的原因有哪些？怎么控制？引起地層沉降的原因：引起地層沉降的原因：開挖引起的地層應(yīng)力釋放（三維）、地層失水引起的二次固結(jié)

57、沉降控制地層沉降的措施：控制地層沉降的措施：地面措施：地面注漿加固、帷幕注漿超前預(yù)支護(hù)：大管棚、超前小導(dǎo)管等穩(wěn)定掌子面措施：留核心土、全斷面加固（注漿、旋噴、冷凍）支護(hù)措施：開挖后盡早提供足夠剛度和盡早發(fā)揮強(qiáng)度的初期支護(hù)，分部施工時(shí)，盡早封閉成環(huán)。初支背后回填注漿第六章第六章 不良地質(zhì)地段隧道施工不良地質(zhì)地段隧道施工 隧道通過松散層、斷層、溶洞、膨脹性巖層、巖爆等不良等地質(zhì)地段，在開挖、支護(hù)和襯砌過程中都有可能發(fā)生大量坍塌，隧道受壓變形，破壞襯砌結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度、安全和質(zhì)量，因此，針對(duì)不良地質(zhì)情況，正確選擇施工方案，做好地質(zhì)調(diào)查與預(yù)報(bào)工作，并貫策先排水、短開挖、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、快襯砌、勤

58、檢查的防治措施。第一節(jié) 松散地層 松散地層的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)松散，穩(wěn)定性差，若有地下水時(shí)則更差。在施工中極易坍塌。在這類地層施工中，主要是減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，其常用的施工手段有：先護(hù)后挖，密閉支撐，邊挖邊封閉的辦法。一、超前支護(hù) 隧道開挖前，先向巖體內(nèi)插入釬、管、板等構(gòu)件，用以預(yù)先支護(hù)圍巖、防止隧道掘進(jìn)時(shí)巖體發(fā)生坍塌。（一）超前支護(hù)類型1、超前錨桿和超前小鋼管（1）懸吊式超前錨桿 采用這種方法是在爆破前，將超前錨桿或小鋼管打入掘進(jìn)前方穩(wěn)定的圍巖內(nèi)，末端支撐在拱部圍巖內(nèi)專為超前錨桿提供支點(diǎn)的徑向懸吊錨桿，或支撐在作為支護(hù)結(jié)構(gòu)的錨桿上，使其起到支護(hù)掘進(jìn)進(jìn)尺范圍內(nèi)拱部上方，有效地約束圍巖在爆破后的一定時(shí)間

59、內(nèi)不發(fā)生松弛坍塌，為大斷面開挖與錨噴支護(hù)創(chuàng)造條件。（2）鋼拱架、格柵拱架支撐超前錨桿 超前錨桿或小鋼管的末端支撐在鋼拱架、格柵拱架上。2、超前管棚法 適用于圍巖為砂粘土、粘砂土、亞粘土、粉砂、細(xì)砂、砂夾卵石夾粘土等非常松軟、破碎的土壤，鑿孔后極易坍孔的地層。 超前管棚法使用外經(jīng)80mm、108mm、110mm或其他直徑的無縫或普通焊接管插入圍巖，插入的傾角較超前錨桿、超前小導(dǎo)管略為減小。一般在十分軟弱的地層可以將管頂入，或借助液壓手動(dòng)千斤頂、鑿巖機(jī)、液壓鉆的沖擊力，將鋼管頂入末端開挖的地層中去。3、超前小導(dǎo)管預(yù)注漿法 此法適用于中砂或粗砂、礫石層等空隙率較大的松散地層。鋼管的構(gòu)造：管前段做成尖

60、楔狀，在管前部2.54m范圍內(nèi)按梅花形布置，鉆好6mm的注漿孔，以便鋼管頂入地層后對(duì)圍巖空隙注漿。超前錨桿（鋼管）的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況、錨桿的拉拔試驗(yàn)強(qiáng)度、鉆孔機(jī)械類型、共給鋼筋或鋼管長(zhǎng)度、開挖循環(huán)次數(shù)等因素綜合考慮確定。一般錨桿（鋼管）多采用3.55.0m。最短者2.5m，最長(zhǎng)者7.0m。4、超前錨桿（鋼管）的傾角（a） 一般選用612度。超前管棚傾角，一般選用510度。超前小導(dǎo)管預(yù)注漿中的鋼管傾角，一般情況下同超前 管棚法，但若用于坍方處理，以注漿固結(jié)坍體形成人工護(hù)頂時(shí)，其傾角易選為30度。5、為提高支護(hù)效果，在靠近拱腳部位的超前支護(hù)的方向常分 為左右酌情外插。錨桿（鋼管）的橫向間距根據(jù)圍