淺埋暗挖隧道地層沉降控制課件

1、淺埋暗挖隧道地層沉降控制及施工安全控制一、淺埋暗挖法的機理主要內容二、淺埋暗挖隧道建造程序三、淺埋暗挖法的施工工法介紹四、沉降原因分析及控制措施五、施工安全控制措施一、淺埋暗挖法的機理(一）、淺埋暗挖隧道原理及特點一、淺埋暗挖法的機理 淺埋暗挖工法是依據(jù)新奧法的基本原理，施工中采用多種輔助措施加固圍巖，充分利用圍巖的自承能力，開挖后及時支護、封閉成環(huán)，有效地控制圍巖過大變形的一種綜合配套施工技術。淺埋暗挖法理論源于新奧法，但強調預支護，及時支護。 十八字方針“管超前，嚴注漿，短開挖，強支護，快封閉，勤量測”是淺埋暗挖工法的精髓。（二）、暗挖的一些術語 暗挖掌子面超前小導管暗挖馬頭門超前預支護-

2、大管棚暗挖豎井一、淺埋暗挖法的機理鎖腳錨管中隔壁臨時仰拱（二）、暗挖的一些術語 一、淺埋暗挖法的機理1、穩(wěn)定拱架作用；2、加固拱后土體，防止坍塌；3、防止導洞收斂1、一是掌子面能夠自穩(wěn) 如不能自穩(wěn)創(chuàng)造條件自穩(wěn)冷凍、注漿加固、水平旋噴等措施。 （三）、淺埋暗挖法的適用的基本條件: 2、二是無水 如有水則采用地表降水、止水或少量在洞內堵排水。一、淺埋暗挖法的機理二、淺埋暗挖隧道建造程序二.暗挖隧道建造程序建造施工豎井開馬頭門暗挖初襯施工二襯施工拱頂土層預加固輔助措施超前加固穩(wěn)定性確定三、淺埋暗挖法的施工工法介紹（一）、施工工法三.淺埋暗挖法的施工工法介紹 全 斷 面 法-、級圍巖 臺 階 法跨度小

3、于6米 臨時仰拱法高度大于5米或沉降要求高 “CD” 工 法-（中隔墻法）-跨度6-12米 “CRD”工法（交叉中隔墻法）-跨度6-12米，高度大于5米。 “眼鏡工法”-跨度12-15米，高度小于6米大跨或雙跨、三跨斷面： 中 洞 法 側 洞 法 柱 洞 法單跨斷面：上臺階臨時仰拱法正臺階環(huán)形開挖法全斷面法臺階法環(huán)形開挖預留核心土法雙 側 壁導 洞 法單側壁導坑法第一步：施作超前支護, 開挖兩側號洞室，施作初期支護第二步：開挖兩側2號洞室，施作初期支護，第三步：施作超前支護，前后開挖兩側3號洞室，施作初期支護張自忠單層車站側洞法施工步序圖第四步：繼續(xù)前后開挖兩側4號洞室，施作初期支護,第五步：

4、繼續(xù)前后開挖兩側5號洞室，施作初期支護，第六步：繼續(xù)前后開挖兩側6號洞室，施作初期支護，第七步：在臨時仰拱上鑿洞，施作底梁、中柱與頂梁（含防水）第八步：根據(jù)監(jiān)測情況縱向分段拆除中隔墻，臨時支撐，逐步完成側洞底板防水與二次襯砌第十一步：中洞縱向緊隨中臺階開挖，視監(jiān)測情況拉結中隔壁，鑿除頂部中隔壁并施作頂板防水與二次襯砌；第九步：根據(jù)監(jiān)測情況縱向分段拆除中隔壁，臨時仰拱及臨時支撐，逐步完成側洞防水與二次襯砌第十步：中洞上臺階開挖，縱向緊跟施作拱頂初期支護，中隔壁穿孔及時架設頂梁水平鋼支撐；第十二步：短臺階緊隨開挖下臺階土體，穿洞架設臨時鋼支撐，開挖至基底，封閉初期支護；（同時頂板達到強度后可拆除頂

5、部臨時支撐）中洞法 中洞法可適用于雙連拱或三連拱隧道，采用先施作中墻混凝土，后開挖兩側的施工方法。施工時應符合下列規(guī)定： 1、中洞開挖后，及時施工中墻混凝土，達到設計強度后方可拆模，并應進行臨時橫向支撐； 2、施工中應注意力的轉換，兩側應均衡開挖，并應設置臨時橫向支撐；采用中洞法施工中洞區(qū)中洞區(qū)中洞區(qū)中洞區(qū)底縱梁鋼管柱頂縱梁側洞V區(qū)側洞區(qū)側洞區(qū)側洞區(qū)蒲黃榆采用中洞法施工步序六 步：1、仰 拱2、邊 墻3、中 板4、上邊墻5、拱 部6、站臺板及填充層仰拱下邊墻中板及中縱梁上邊墻拱部蒲黃榆采用中洞法施工步序中隔壁法（CD法）CD法可適用于VI-V級圍巖的淺埋隧道，施工要求： 1、中隔墻開挖時，應沿

6、一側自上而下分為二或三部進行，每開挖 一步均應施作中隔壁，底部應設臨時仰拱，中隔壁墻依次分布 聯(lián)結而成，之后再開挖中隔墻的另一側；2、后一側開挖應全斷面及時封閉； “CRD”工法就是交叉中隔墻法，可適用于IV-VI級圍巖淺埋的雙線或多線隧道。 有如下特點： 自上而下，交叉進行；設置臨時仰拱，步步成環(huán)；交叉中隔壁法（CRD法）CRD 工 法 照 片、柱洞法（）導洞開挖及支護（）樁、柱、頂?shù)琢海ǎ┥蠈娱_挖、支護襯砌（）下層開挖、襯砌 有時,幾種工法要聯(lián)合使用,如西四主體暗挖:大的方面采用側洞法,而每一側洞,又采用CRD法。 斷面總寬23.65m，高15.5 m，長53m；（二）、輔助工法三.淺埋暗

7、挖法的施工工法介紹2、穩(wěn)定掌子面的輔助工法： 全斷面注漿 水平 旋 噴 凍 結 法3、處理水的輔助工法-地面降水；洞內降水；堵水1、超前支護的輔助工法 大管棚 小導管 管 幕四、沉降原因分析及控制措施1 、地層土體特性隧道開挖后能形成自然拱的，對地表沉降量的影響就小一些，反之即大一些。2 、地下水隧道開挖后易造成地下水因壓力差的存在不斷滲出，形成多條滲水通道，使地層持續(xù)失水，土層空隙及節(jié)理裂隙固結收縮，引起地層沉降。3、 地層應力釋放 對多孔介質土且具潛在坍滑面的地層，隨地表下沉，地層應力的釋放，坍滑面會漸次產生，伴隨著的就是地表的大范圍下沉，控制地層應力釋放度可以減少下沉量及波及的范圍。（一

8、）、地層沉降變形的主要因素四、沉降原因分析及控制措施4、施工方法 對城市地鐵隧道常用的施工方法而言，臺階法是對地表下沉影響最為嚴重的一種施工方法（其較CRD法引起的地表沉降量增大一倍），但因其操作簡單，造價低，只要措施得當，一般可滿足地表沉降的要求。因此國內外對區(qū)間單線隧道，采用臺階法的較多。但臺階法也多種多樣，需根據(jù)不同的斷面形式及地層條件謹慎選取。5、 開挖進尺 開挖進尺的大小實質上是工作面無支護空間的大小，進尺短有利于控制沉降，但影響施工速度6、施工速度 施工速度越快，表明隧道開挖面暴露的時間就會越短，產生沉降的時間也短，因而產生的沉降量也就會越?。唬ㄒ唬?、地層沉降變形的主要因素四、沉降

9、原因分析及控制措施 2、 適度排放地下水 對于砂層、礫砂等特殊地層，過度抽排地下水，會使上覆土層超固結，從而引起地表沉降。因此，在能保證工作面穩(wěn)定正常開挖的條件下，應盡量減少或限制地下水的抽排，可根據(jù)情況采取止水措施。 1 、改良土體、超前預加固-靜壓流漿、旋噴樁等（二）、控制地表變形沉降的主要對策 3、根據(jù)地層條件選擇合適的施工方法 開挖洞室能及早封閉成環(huán)的方法，對控制沉降有利。 4、拉開左右線隧道的開挖距離 在線間距一定的情況下，增大兩隧道開挖面的相對距離可以減少其相互作用的疊加；四、沉降原因分析及控制措施6、嚴格遵循“十八字”原則“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測”。 管超

10、前：對圍巖進行小導管超前支護，必要時采用大管棚。 嚴注漿：及時進行小導管注漿、背后回填土漿，并注重注漿的效果， 對于注漿量、時間（時機）、順序、材料及配合比等都要 結合實際情況嚴格控制。（二）、控制地表變形沉降的主要對策 5、提高施工效率 施工效率的提高，意味著各工序施工時間的縮短，地層應力的釋放就能得到有效控制，地層內部的變位調整也將減小。四、沉降原因分析及控制措施快封閉：初期支護盡可能盡快的封閉成環(huán)，不僅是全斷面及早封閉， 還在于每一個分部開挖面也要盡快封閉。勤量測：地層變形檢測，隧道內的檢測的密度盡可能大，以便及時掌 握變形情況，采取措施控制變形量。強支護：初期支護要及時，要保證足夠的剛

11、度與強度，并且與圍巖變形 的速度相適應，掌握好支護施作時間、施作程度的“火候”。短開挖：要控制循環(huán)進尺，少擾動地層，保證開挖的范圍盡可能小， 必要時留核心土。（二）、控制地表變形沉降的主要對策四、沉降原因分析及控制措施五、施工安全控制措施1、豎井的安全五、暗挖施工安全控制措施（1）、暗挖進洞前，最好是豎井的二襯施工完成后（或者施工完成豎井底板），然后進行暗挖施工，這樣，安全等級將大大提高。（2）、上下人梯不得以受力橫撐作為支點。（3）、開馬頭，不得隨意拆除橫撐或腰梁。2、暗挖馬頭門的開設安全五、暗挖施工安全控制措施（1）、同一豎井有多個馬頭門，要分別開設；避免同時開。（2）、馬頭門要設環(huán)梁，必

12、要時，對馬頭門上拱周圍土體進行加固。3、隧道內施工時，安全檢控重點（1）臺階法開挖隧道，在上半部開挖并安設格柵后，最好設鎖角錨管，并注漿，以防拱架下沉（2）小導管注漿時，要觀察掌子面情況，必要時，封閉掌子面，防止從掌子面流漿，從而使掌子面失穩(wěn)。 （3）、提高施工效率：達到開挖要快、封閉要快、注漿也要快， 保證每步從開挖到初襯完成使用的時間盡可能短，一般 在4小時以內完成（主要是工序銜接更要快）。五、暗挖施工安全控制措施（4）、相鄰洞錯開開挖，米以上為好，但現(xiàn)在?？刂圃?5米以上。（5）、確對保證掌子面穩(wěn)定（盾構為保持需10002500T的推力）， 采用上下臺階法；留核心土法，及時錨噴封閉面法等。（6）、保證噴射砼的質量（多做實驗確定）；（7）、格柵質量：加工質量；安裝質量（接頭處，栓接和焊接結合 使用，要明白，初襯受全部圍巖壓力，二襯是裝飾和耐久。（10）、CD或CRD法施工的大斷面隧道,二襯施工采用跳倉法和臨 時換撐法相結合較好,能保證一次拆9米左右，方便施工。（8）、遇水必處理：止水、引水，必要時，封閉掌子面，嚴防、 流砂和涌水。（9）、不得隨意在中隔壁上開洞，如必需，則要有補強措施。（11）、準備應急材料：如加氣砼、架子管、木板、裝土袋。（12）、每步施工中間不易停。暫停施工，要封閉成環(huán)，根據(jù)計