地下鐵道施工技術(shù)課件：概述及暗挖施工方法分類

地鐵淺埋暗挖法施工

地鐵礦山法施工概述及暗挖施工方法分類1巖石地層的礦山法施工2淺埋暗挖法施工3地鐵礦山法施工明挖法暗挖法盾構(gòu)法地下工程施工方法施工準(zhǔn)備場(chǎng)地準(zhǔn)備、測(cè)量定線、三通一平、人員組織開挖爆破出渣運(yùn)輸初期支護(hù)二次襯砌鉆炮眼、裝炸藥、聯(lián)結(jié)引炮裝置、爆炸通風(fēng)、消除危石、裝車錨噴支護(hù)臨時(shí)支撐防水板鋪設(shè)模注混凝土地鐵礦山法施工

5.1概述及暗挖施工方法分類

礦山法是一種傳統(tǒng)的施工方法。它的基本原理是，隧道開挖后受爆破影響，造成巖體破裂形成松弛狀態(tài)，形成巖土坍落。What?什么是礦山法？基本原理？施工方法？它的施工方法是，按分部順序采取分割式開挖，并要求邊挖邊撐以求安全。（1）礦山法概述

5.1概述及暗挖施工方法分類傳統(tǒng)礦山法

采用圓木、型鋼、鋼軌等形成支架，對(duì)開挖面形成強(qiáng)力支承。傳統(tǒng)礦山法的依據(jù)是“松弛理論”，認(rèn)為圍巖可能由于擾動(dòng)產(chǎn)生坍塌，支護(hù)需要支承圍巖在一定范圍內(nèi)由于松弛可能坍塌的巖體重量。在80年代及以前，因施工工藝落后、鋼材緊張而普遍采用。因安全性差，現(xiàn)已完全淘汰。奧地利學(xué)者米勒（Muller.L）發(fā)明。在支護(hù)手段上，采用噴射混凝土和錨桿為襯砌，把襯砌和圍巖看作是一個(gè)相互作用的整體，既發(fā)揮圍巖的自承能力，又使錨噴襯砌起到加固圍巖的作用。初期支護(hù)能隨著圍巖變形，充分發(fā)揮圍巖的自承能力。新奧法

采用錨噴支護(hù)的新奧法與采用鋼木支護(hù)的傳統(tǒng)礦山法相比，不僅僅是支護(hù)手段上的革新，更重要的是工程概念的不同。與前二者相比，限制圍巖變形，是礦山法的概念。城市地鐵工程基本屬于淺埋暗挖法。淺埋暗挖法

5.1概述及暗挖施工方法分類新意法

也稱隧道巖土控制分析工法(ADECO-RS工法)。在開挖面周邊區(qū)域內(nèi)，圍巖由三軸應(yīng)力狀態(tài)變位平面應(yīng)力狀態(tài)。強(qiáng)調(diào)運(yùn)用超前支護(hù)和加固措施減小或避免圍巖變形。特別適用于淺埋松散地層、變形控制要求高的隧道工程。它是利用大直徑的頂管施工，形成全部或部分永久鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在此永久鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的支護(hù)下，進(jìn)行暗挖結(jié)構(gòu)土方大開挖，最終完成全部地下結(jié)構(gòu)。新管幕法P274P280

5.1概述及暗挖施工方法分類（2）開挖方法分類全斷面法1臺(tái)階法2CD法、CRD法4側(cè)壁導(dǎo)坑法3中洞法5柱洞法7樁洞法8側(cè)洞法6

5.1概述及暗挖施工方法分類～全斷面一次開挖法

1.適應(yīng)條件⑴Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ級(jí)圍巖⑵大型施工機(jī)具(鉆孔臺(tái)車、模板臺(tái)車等)⑶經(jīng)濟(jì)性考慮：中長(zhǎng)隧道。全斷面法1

6.1概述及暗挖施工方法分類表示方法：橫斷面工序圖、縱斷面工序展開圖習(xí)慣標(biāo)注方法：①阿拉伯字1、2、3...表示挖掘;②羅馬字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ...表示支護(hù)；2.施工順序

5.1概述及暗挖施工方法分類1.特點(diǎn)●將斷面從上至下分成2個(gè)或3個(gè)臺(tái)階開挖；●隨著臺(tái)階長(zhǎng)度的調(diào)整，它幾乎可以用于所有的地層，因而是在現(xiàn)場(chǎng)使用的主導(dǎo)方法。2.種類長(zhǎng)臺(tái)階法短臺(tái)階法超短臺(tái)階法臺(tái)階法2

5.1概述及暗挖施工方法分類⑴長(zhǎng)臺(tái)階法臺(tái)階長(zhǎng)度L≥5B，B為洞室的寬度。

甚至可以上臺(tái)階先貫通，即為“半斷面法”。特點(diǎn)：進(jìn)度快，僅次于全斷面法。適用于：Ⅲ～Ⅰ級(jí)圍巖。3.施工工序

5.1概述及暗挖施工方法分類

5.1概述及暗挖施工方法分類臺(tái)階縮短：（1～1.5）B≤L＜5B,特點(diǎn)：①支護(hù)閉合時(shí)間加快，圍巖穩(wěn)定性增加；②臺(tái)階縮短加大了對(duì)下臺(tái)階施工的干擾。適用于：Ⅴ、Ⅳ級(jí)圍巖(2)短臺(tái)階法

9.1概述及暗挖施工方法分類

5.1概述及暗挖施工方法分類上臺(tái)階長(zhǎng)度僅為3～5m。特點(diǎn)：更有利于控制圍巖變形，但上下臺(tái)階相隔太近，施工干擾大。適用于：軟弱破碎圍巖(Ⅴ、Ⅵ級(jí)圍巖)

⑶超短臺(tái)階法將3種臺(tái)階法放在一起比較：區(qū)別主要在臺(tái)階長(zhǎng)度。

5.1概述及暗挖施工方法分類三臺(tái)階七步是以弧形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法為基本模式，分上、中、下三個(gè)臺(tái)階七個(gè)開挖面，各部位開挖、支護(hù)沿隧道縱向錯(cuò)開，平行推進(jìn)。

5.1概述及暗挖施工方法分類(4)臺(tái)階法的衍生方法——環(huán)形開挖預(yù)留核心土法

5.1概述及暗挖施工方法分類核心土工字鋼臨時(shí)工作平臺(tái)

6.1概述及暗挖施工方法分類CD法、CRD法3中隔壁法(CD法）適用于一般Ⅴ級(jí)圍巖大斷面隧道。中隔壁法(CD法）是將隧道分為左右二部分進(jìn)行開挖，先在隧道一側(cè)采用二部或三部分層開挖，施做初期支護(hù)和中隔墻臨時(shí)支護(hù)，再分臺(tái)階開挖隧道另一側(cè)，并進(jìn)行相應(yīng)的初期支護(hù)的施工方法。1.CD法(中隔壁法)

6.1概述及暗挖施工方法分類CD法、CRD法41.CD法(中隔壁法)中隔壁法左右側(cè)的臺(tái)階高度根據(jù)地質(zhì)情況、隧道斷面大小和施工設(shè)備確定。分二或三個(gè)臺(tái)階開挖，臺(tái)階長(zhǎng)度控制在3~5m。開挖后及時(shí)施做支護(hù)。在一側(cè)中隔壁完成后，方可開挖另一側(cè)，二個(gè)側(cè)洞縱向錯(cuò)開距離一般為10～30m。各部位開挖時(shí)，相鄰部位的噴混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70％以上。

6.1概述及暗挖施工方法分類CD法、CRD法42.CRD法(交叉中隔壁法)交叉中隔壁（CRD法）適用于Ⅴ級(jí)圍巖淺埋、偏壓地段。交叉中隔壁（CRD法）是分部開挖、支護(hù)，分部閉合成小環(huán)，最后全斷面閉合成大環(huán)。每開挖一步均及時(shí)施做初期支護(hù)、中隔壁及臨時(shí)仰拱。

6.1概述及暗挖施工方法分類3.CD與CRD法比較

6.1概述及暗挖施工方法分類交叉中隔壁法（CRD法）

6.1概述及暗挖施工方法分類側(cè)壁導(dǎo)坑法4

5.1概述及暗挖施工方法分類特點(diǎn)：①洞室開挖跨度減小，有利于圍巖穩(wěn)定；②導(dǎo)坑要閉合，增加了材料用量；③進(jìn)度慢。

適用于：斷面跨度大，對(duì)地表沉陷有控制要求的軟弱。1.單側(cè)壁導(dǎo)坑法特點(diǎn)：①雙導(dǎo)坑，使洞室最大開挖跨度更小，穩(wěn)定性增加；②耗材增加；③進(jìn)度慢。適用于：對(duì)地表沉陷要求更高，或跨度更大的隧道。2.雙側(cè)壁導(dǎo)坑法(眼鏡工法)

5.1概述及暗挖施工方法分類（1）先開挖一側(cè)洞，

（2）再開挖另一側(cè)洞，

（3）最后開挖中洞。

這種方式不會(huì)在同一橫斷面上同時(shí)形成大的跨度，因而更有利于地層的穩(wěn)定，但施工進(jìn)度將會(huì)減慢。

三跨雙拱車站結(jié)構(gòu)采用的雙眼鏡工法，對(duì)地表的沉陷值可以控制在30mm之內(nèi)，與中洞法相當(dāng)。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法(眼鏡工法)在地鐵車站開挖中的應(yīng)用

6.1概述及暗挖施工方法分類北京地鐵西單站(雙側(cè)壁導(dǎo)坑法)

6.1概述及暗挖施工方法分類中洞法5

6.1概述及暗挖施工方法分類（1）中跨部分(包括立柱)采用CRD法施工。先將中洞自上而下分塊成環(huán)，隨挖隨撐，及時(shí)做好噴錨和鋼架初期支護(hù)；

（2）由下而上施作中跨部分二次模注鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，中隔墻也逐層拆除。中洞各工序完成后，就會(huì)形成一個(gè)剛度很大的完整結(jié)構(gòu)頂住上部土體，從而有效地減少地表沉降量。（3）當(dāng)中洞完成后，兩側(cè)洞采用臺(tái)階法，對(duì)稱自上而下開挖。（4）同樣，初期支護(hù)完成后，再自下而上施作兩側(cè)洞的二次模注鋼筋混凝土襯砌中洞法（三拱立柱式車站施工步驟）

6.1概述及暗挖施工方法分類側(cè)洞法6

6.1概述及暗挖施工方法分類與中洞法相反，側(cè)洞法是先對(duì)稱地用CRD法開挖兩個(gè)側(cè)洞，待完成二次模注鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)后，再用臺(tái)階法開挖中洞。由于開挖兩個(gè)側(cè)洞后，中洞的寬度變窄，其承載土柱承受上覆土體壓重的承載力下降，因而可能產(chǎn)生比中洞法要大的地表下沉。柱洞法7

6.1概述及暗挖施工方法分類采用“柱洞法”施工。按照“小分塊、短臺(tái)階、早成環(huán)”的原則，將整個(gè)斷面開挖橫向分為：側(cè)洞、有柱的柱洞和中洞共5個(gè)洞，每洞分上、中、下三層。先自上而下對(duì)稱施工柱洞初支，再由下而上施作柱洞二襯，建立起梁、柱支撐體系。柱洞完成后，施工兩個(gè)柱洞中間的中洞初支和二襯，形成整個(gè)大中洞穩(wěn)定體系。再對(duì)稱自上而下施工兩側(cè)洞初支，最后縱向分段自下而上對(duì)稱施作二襯，完成結(jié)構(gòu)閉合。

第Ⅰ步第Ⅰ步第Ⅱ步第Ⅱ步第Ⅲ步第Ⅲ步

6.1概述及暗挖施工方法分類柱洞法施工步驟鋼管柱鋼管柱頂縱梁頂縱梁底縱梁底縱梁柱洞法施工步驟

6.1概述及暗挖施工方法分類鋼管柱鋼管柱頂縱梁頂縱梁底縱梁底縱梁第Ⅳ步縱梁拉壓桿柱洞法施工步驟

6.1概述及暗挖施工方法分類鋼管柱鋼管柱頂縱梁頂縱梁底縱梁底縱梁頂板第Ⅴ步第Ⅵ步柱洞法施工步驟

6.1概述及暗挖施工方法分類

6.1概述及暗挖施工方法分類鋼管柱鋼管柱頂縱梁頂縱梁底縱梁底縱梁底板頂板柱洞法施工步驟

6.1概述及暗挖施工方法分類鋼管柱鋼管柱頂縱梁頂縱梁底縱梁底縱梁第Ⅶ步第Ⅶ步第Ⅷ步第Ⅷ步第Ⅸ步第Ⅸ步底板頂板柱洞法施工步驟

6.1概述及暗挖施工方法分類鋼管柱鋼管柱頂縱梁頂縱梁底縱梁底縱梁底板底板拱墻拱墻底板頂板柱洞法施工步驟

6.1概述及暗挖施工方法分類其主要原理是在車站立柱和邊墻的頂部和底部施作小導(dǎo)洞，通過導(dǎo)洞采用樁基的施工方法施作車站立柱和邊墻，而后小斷面開挖施作車站頂板，最后在車站頂板的保護(hù)下開挖車站主體并進(jìn)行車站其余結(jié)構(gòu)的施工。洞樁法施工中車站的主體工程的開挖在車站頂板的保護(hù)下進(jìn)行，施工較為安全，并能有效的控制地表的沉降。洞樁法8

6.1概述及暗挖施工方法分類

施工條基梁、邊樁；施工中柱底梁、鋼管柱；回填邊樁與小導(dǎo)洞間空隙。洞樁法施工步驟

6.1概述及暗挖施工方法分類

施工邊樁上頂梁、施工中柱頂梁；回填頂梁下與小導(dǎo)洞間空隙。洞樁法施工步驟

6.1概述及暗挖施工方法分類

回填頂梁上與小導(dǎo)洞間空隙；而后對(duì)稱開挖邊拱部。洞樁法施工步驟

6.1概述及暗挖施工方法分類

破除小導(dǎo)洞初支，左右對(duì)稱襯砌邊拱部；而后開挖中拱部。洞