關(guān)于隧道及地下工程的若干問(wèn)題

1、.PAGE ：.；PAGE 76關(guān)于隧道及地下工程的假設(shè)干問(wèn)題王夢(mèng)恕 孔恒北京交通大學(xué) 北京市市政工程總公司主要內(nèi)容第一部分： 隧道及地下工程的開(kāi)展概述第二部分： 淺埋暗挖法隧道及地下工程第三部分： 盾構(gòu)法隧道第四部分： 復(fù)雜山區(qū)長(zhǎng)大隧道 第五部分： 隧道及地下工程的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與控制第一部分： 隧道及地下工程的開(kāi)展概述19世紀(jì)是橋的世紀(jì),20世紀(jì)是高層建筑的世紀(jì), 21世紀(jì)可以說(shuō)是地下工程資源開(kāi)發(fā)和大開(kāi)展的世紀(jì).目前我國(guó)面臨著人口、環(huán)境、資源、土地、水資源及氣候變暖等六大難題。地下工程是我國(guó)唾手可得的資源，并且是一項(xiàng)重要的綠色工程，如何優(yōu)質(zhì)、快速、經(jīng)濟(jì)的建成，是我們必需在科研、設(shè)計(jì)、施工及機(jī)械制

2、造四位一體方面需求研討處理的問(wèn)題?；谟猛竞吞卣鱽?lái)劃分，隧道及地下工程的分類如下： 1 城市交通隧道：如地鐵、輕軌、地下快速路等； 2 城市地下空間開(kāi)發(fā)城市地下工程：如市政隧道、綜合管廊共同溝、地下商場(chǎng)、地下倉(cāng)庫(kù)、地下過(guò)街通道等設(shè)備； 3 鐵路隧道4 公路隧道5 水電隧道6 管道保送以及輸水隧道：如西氣東輸、南水北調(diào)隧道等；7 江、海、湖等水底隧道8 各類水封液體庫(kù)9 軍工、人防隧道和硐室1 城市軌道交通開(kāi)展現(xiàn)狀與規(guī)劃概述中國(guó)地鐵60年代開(kāi)場(chǎng)于北京地鐵1號(hào)線，目前建成運(yùn)營(yíng)的有地鐵1號(hào)線、2線13號(hào)線、八通線，合計(jì)113.4公里；正在建立的有地鐵5號(hào)線、10號(hào)線、4號(hào)線、機(jī)場(chǎng)線、奧運(yùn)支線。 20

3、21年要實(shí)現(xiàn)8條市區(qū)線路、，建立里程169.7公里，3條通往郊區(qū)的市郊鐵道路路，建立里程109.4公里，建立總里程為279.1公里。上海地鐵建立開(kāi)展迅猛，1990年上海開(kāi)場(chǎng)建立地鐵1號(hào)線，1996年上海開(kāi)場(chǎng)建立地鐵2號(hào)線，后開(kāi)場(chǎng)建立3號(hào)線、4號(hào)線、M8線、6號(hào)線，就目前運(yùn)營(yíng)里程超越北京。緊隨其后的是廣州，1996年廣州開(kāi)場(chǎng)建立地鐵1號(hào)線，后建立2號(hào)線、3號(hào)線、5號(hào)線。2001年深圳開(kāi)場(chǎng)建立地鐵1號(hào)線,目前曾經(jīng)運(yùn)營(yíng)，現(xiàn)正在建立其他線路；2001年南京建立地鐵1號(hào)線，目前曾經(jīng)運(yùn)營(yíng)，如今建立其他線路；2002年天津地鐵1號(hào)線開(kāi)工建立；在開(kāi)工和即將開(kāi)工開(kāi)場(chǎng)建立：杭州、沈陽(yáng)、哈爾濱、成都等，蘇州、武漢、

4、西安等地鐵進(jìn)入設(shè)計(jì)階段。1中國(guó)地鐵建立規(guī)劃：1北京地鐵2021規(guī)劃以及2050規(guī)劃圖；2上海地鐵規(guī)劃圖；3廣州地鐵規(guī)劃圖；4南京地鐵規(guī)劃圖；5深圳地鐵規(guī)劃圖；6天津地鐵規(guī)劃圖；7沈陽(yáng)地鐵規(guī)劃圖；8哈爾濱地鐵規(guī)劃圖。沈陽(yáng)地鐵規(guī)劃2 中國(guó)鐵路建立規(guī)劃1中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃圖；2“五縱和“七橫表。3公路隧道開(kāi)展現(xiàn)狀中國(guó)地域遼闊，南北長(zhǎng)約4000km，東西長(zhǎng)約4500km，海拔地勢(shì)高差達(dá)5000m左右，地表起伏很大，峽谷、丘陵、高山遍及在23國(guó)土上，平面投影面積960萬(wàn)平方公里，立面子積超越2000萬(wàn)平方公里，居住著56個(gè)民族，近13億人口，所以鐵路、公路不斷、今后永遠(yuǎn)是我國(guó)人民出行的主要交通方式。隨著生

5、活節(jié)拍的加快和科學(xué)技術(shù)的提高，要求平安、溫馨、快速、方便經(jīng)濟(jì)的運(yùn)輸方式已提到日程上來(lái)。鐵路，尤其是公路更加滿足不了乘客的需求，過(guò)去多用盤山繞行、挖深路塹建筑公路，不僅添加了里程，降低了行車速度，增多耗油量、破壞了環(huán)境，而且行車很不平安，給汽車本身也帶來(lái)了機(jī)械損耗，趕上冬季，線路多在冰凍線以上，山高、路滑、坡陡而翻車、封路的事件屢屢發(fā)生。深挖路塹構(gòu)成高邊坡，不僅損失了許多土地，也破壞了自然景觀，經(jīng)常帶來(lái)大的滑坡、坍方等病害。所以從實(shí)施可繼續(xù)開(kāi)展戰(zhàn)略出發(fā)，長(zhǎng)大公路隧道像雨后春筍一樣迅猛開(kāi)展起來(lái)，到2000年底我國(guó)公路隧道已有1684座，總長(zhǎng)有628km。其中有首座半橫向通風(fēng)自動(dòng)化最高的深圳梧桐山隧

6、道、板樟山隧道等一批城市公路隧道；有廣州白云山雙向三車道大跨度扁平率為0.6左右的隧道；有福州多連體四連拱象山隧道寬35.4m 高8.9m；有近間隔 四連拱寬45.6m的科苑立交隧道；有運(yùn)用最多、大跨3235m雙連拱，具有代表性的京珠高速公路五龍嶺隧道；有初次采用豎井和縱向射流運(yùn)營(yíng)通風(fēng)技術(shù)的中梁山隧道；有逆光照明不在洞口設(shè)光過(guò)渡段的貓貍嶺隧道；有處于3800m高海拔、高寒平均7 最高達(dá)35地域施工的青海大板山隧道；有處于高地應(yīng)力區(qū)的川藏公路二郎山隧道；有穿越高濃度、高壓力煤層的華鎣山隧道長(zhǎng)4705m，以及目前正在施工的雙向分別式四車道國(guó)內(nèi)最長(zhǎng)18.4km終南山隧道和長(zhǎng)度大于6km以上即將開(kāi)工的

7、鷓鴣山隧道、泥巴山隧道、雪峰山隧道等，總之隨著技術(shù)的不斷開(kāi)展和運(yùn)營(yíng)的需求，公路隧道趨勢(shì)是隧道越修越長(zhǎng)，隧道越修越寬、技術(shù)越來(lái)越難、越復(fù)雜。4中國(guó)的江海底隧道 南水北調(diào)工程中線建造了穿越黃河河底的引水隧道(TBM) 重慶主城越江排水隧道6.7m泥水式硬巖盾構(gòu) 城陵磯西氣東輸越江隧道(3.185m泥水盾構(gòu)) 三江口西氣東輸越江隧道(4.3m泥水盾構(gòu)) 上海上中路越江隧道(14.87m泥水盾構(gòu)) 武漢長(zhǎng)江公路隧道長(zhǎng)江第一隧道 (11.4m泥水盾構(gòu)) 上海崇明越江隧道(15.1m泥水盾構(gòu)) 南京長(zhǎng)江越江隧道(15.1m泥水盾構(gòu)) 杭州錢塘江越江隧道(11.4m泥水盾構(gòu)) 上海復(fù)興東路雙管雙層越江隧道

8、寧波甬江沉埋管水底隧道。上中路公路隧道港珠澳海底隧道第一部分：終了語(yǔ) 基于上述，可以很明確的了解，在中國(guó)將有大量隧道及地下工程等待建立。21世紀(jì)是地下工程的世紀(jì)決不是夸口之詞。但鑒于地下工程本身的復(fù)雜性，因此對(duì)我們隧道及地下工程的技術(shù)任務(wù)者來(lái)說(shuō)既是機(jī)遇也是極大的挑戰(zhàn)。第二部分 淺埋暗挖法隧道及地下工程主要內(nèi)容一 、概述二、淺埋暗挖的設(shè)計(jì)與施工技術(shù)三、淺埋暗挖的監(jiān)控量測(cè)技術(shù)四、淺埋暗挖任務(wù)面的穩(wěn)定性分析五、淺埋暗挖隧道支護(hù)構(gòu)造體系六、隧道及地下構(gòu)造的防水體系七、幾個(gè)問(wèn)題的討論一 概述1 隧道及地下工程或地下空間的幾個(gè)概念1隧道及地下工程或地下空間的定義 * 介質(zhì)力學(xué)的角度處于千變?nèi)f化的地質(zhì)體之中

9、，其構(gòu)造本身與地層圍巖嚴(yán)密接觸和相互傳送作用的工程建筑物。 * 典型實(shí)例交通隧道、地下鐵道、水電輸水隧洞、城市共同溝、地下商場(chǎng)與車庫(kù)、軍用洞室、大型建筑物的地下室深基坑等等。2)隧道及地下工程施工的復(fù)雜力學(xué)過(guò)程 * 開(kāi)挖* 地質(zhì)體原始地應(yīng)力體系被突破* 構(gòu)成二次地應(yīng)力發(fā)生變形* 初期支護(hù)* 抑制地層的變形* 變形收斂* 后期支護(hù) * 構(gòu)成三次地應(yīng)力并到達(dá)力學(xué)平衡3) 隧道及地下工程構(gòu)造物的技術(shù)特性 概括地說(shuō)，有以下幾點(diǎn)是需求特別關(guān)注的。 * 隱蔽性：地下構(gòu)造與其他構(gòu)造最大的不同就是它的隱蔽性；隱蔽性同時(shí)伴隨宏大的風(fēng)險(xiǎn)性；* 力學(xué)形狀的不確定性：它的力學(xué)形狀遭到施工方法的極大影響，也是其他工程構(gòu)

10、造物所不可比較的；* 地下環(huán)境影響的嚴(yán)重性：其他構(gòu)造物主要受自然條件的影響，而地下構(gòu)造除自然條件外，還遭到地下環(huán)境，主要指圍巖和地下水條件的影響；* 可維修性差，這是不言而喻的；* 施工條件和環(huán)境條件的約束。4與地面工程的根本區(qū)別* 作用體系A(chǔ) 地面工程： 普通只與地基相互作用，是空間自在形狀的作用體系。B 地下工程： 與周圍地層親密相關(guān)，是二者共同作用體系。* 外荷A 地面工程： 知的，明確的。B 地下工程： 由于地質(zhì)體和圍巖的千變?nèi)f化性，迄今仍是有待處理的不確定性問(wèn)題。2 淺埋暗挖法STCM的概念與特點(diǎn)1淺埋暗挖法的根本概念 淺埋暗挖法國(guó)外多稱軟土隧道新奧法或淺埋隧道新奧法是基于巖石隧道新

11、奧法NATM的根本原理，針對(duì)城市地下工程的特點(diǎn)，于80年代在北京地鐵第四紀(jì)軟土中開(kāi)創(chuàng)出的新方法 。(1) 淺埋暗挖法稱號(hào)確實(shí)定在小導(dǎo)管超前支護(hù)技術(shù)、格柵拱架制造技術(shù)、正臺(tái)階環(huán)形開(kāi)挖留中心土方法、監(jiān)控量測(cè)技術(shù)等根底上，在脆弱地層必需快速施工的理念，突出時(shí)空效應(yīng)對(duì)防塌的重要作用。并在軍都山黃土隧道、北京地鐵復(fù)興門折返線、復(fù)八線、西單車站采用淺埋暗挖技術(shù)獲得了宏大的勝利。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)展評(píng)價(jià)，會(huì)上確定取名為：淺埋暗挖法，適用范圍：各種脆弱地層的地下工程設(shè)計(jì)與施工。淺埋暗挖法又經(jīng)過(guò)十幾年的廣泛運(yùn)用，構(gòu)成了一套完好的配套技術(shù)，被評(píng)為國(guó)家級(jí)工法，并

12、正式提出“管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封鎖、勤量測(cè)十八字方針。 軍都山隧道1988第一次用小導(dǎo)管、網(wǎng)構(gòu)鋼架北京地鐵復(fù)興門折返線1987國(guó)家科技提高二等獎(jiǎng)(2) 淺埋暗挖法施工原理淺埋暗挖法沿用了新奧法的根本原理：采用復(fù)合襯砌，初期支護(hù)承當(dāng)全部根本荷載，二襯作為平安貯藏，初支、二襯共同承當(dāng)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)部分圍巖自承才干；采用不同開(kāi)挖方法及時(shí)支護(hù)封鎖成環(huán)，使其與圍巖共同作用構(gòu)成結(jié)合支護(hù)體系；采用信息化設(shè)計(jì)與施工。淺埋暗挖法大多用于第四紀(jì)脆弱地層的地下工程，圍巖自承才干很差，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)盡量接近A點(diǎn)，即盡量增

13、大支護(hù)的承載，減少圍巖的自承載。要做到這點(diǎn)，必需遵守十八字方針，初支必需從上向下施工，初支根本穩(wěn)定后才干做二襯，且必需從下到上施工。 2淺埋暗挖法的量值概念深埋、淺埋、超淺埋1按荷載等效高度值 先計(jì)算深、淺埋隧道分界深度HP按TBJ10892和TBJ10032001，然后與隧道埋深H比較， H 0.40.6為淺埋； P/ (rH)0.61.0為超淺埋； 當(dāng)圍巖變形和地表下沉值相等時(shí)，即覆蓋層整體下沉?xí)r為超淺埋； 覆土厚度H與隧道跨度D之比判別建議設(shè)計(jì)階段：H/D小于等于0.4時(shí)為超淺埋。3淺埋暗挖法的特點(diǎn) 與明挖法、盾構(gòu)法相比較，淺埋暗挖法的特點(diǎn)如下：1適用于各種地質(zhì)條件和地下水條件；2具有適

14、宜各種斷面方式單線、雙線、多線、車站等和變化斷面過(guò)渡段、多層斷面等的高度靈敏性；3經(jīng)過(guò)分部開(kāi)挖和輔助施工方法，可以有效控制地表下沉和坍塌；4與盾構(gòu)法比較，在較短的開(kāi)挖地段運(yùn)用，也很經(jīng)濟(jì)；5與明挖法比較，可以極大地減輕對(duì)地面交通和商業(yè)活動(dòng)的影響，防止大量的拆遷；6從綜合效益觀念出發(fā)，是比較經(jīng)濟(jì)的一種方法。3 幾種工法的比較總之，囿于經(jīng)濟(jì)性、地層的復(fù)雜多變以及特殊的環(huán)境條件，在未來(lái)一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，對(duì)地層有較強(qiáng)順應(yīng)性和高度靈敏性的淺埋暗挖法仍會(huì)在城市地鐵隧道中得到不斷完善運(yùn)用。 二、淺埋暗挖的設(shè)計(jì)與施工技術(shù) 相對(duì)而言，運(yùn)用淺埋暗挖法具代表性，且占較大比重的國(guó)家有中國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、韓國(guó)、巴西等

15、。日本、美國(guó)自進(jìn)入90年代后，除在少數(shù)地層條件下運(yùn)用淺埋暗挖法外，大部分都采用盾構(gòu)法。但在90年代以前，日本那么大量運(yùn)用淺埋暗挖法。 1 淺埋暗挖法的本質(zhì)內(nèi)涵18字方針1管超前：指采用超前導(dǎo)管注漿防護(hù)，實(shí)踐上就是采用超前預(yù)加固支護(hù)的各種手段，提高任務(wù)面的穩(wěn)定性，防止圍巖松弛和坍塌；2嚴(yán)注漿：在超前預(yù)支護(hù)后，立刻進(jìn)展壓注水泥砂漿或其它化學(xué)漿液，填充圍巖空隙，使隧道周圍構(gòu)成一個(gè)具有一定強(qiáng)度的構(gòu)造體，以加強(qiáng)圍巖的自穩(wěn)才干；3短開(kāi)挖：即限制1次進(jìn)尺的長(zhǎng)度，減少對(duì)圍巖的松弛；4強(qiáng)支護(hù)：在淺埋的松軟地層中施工，初期支護(hù)必需非常結(jié)實(shí)，具有較大的剛度，以控制開(kāi)挖初期的變形；5快封鎖：在臺(tái)階法施工中，如上臺(tái)階過(guò)

16、長(zhǎng)時(shí)，變形添加較快，為及時(shí)控制圍巖松弛，必需采用暫時(shí)仰拱封鎖，開(kāi)挖1環(huán)，封鎖1環(huán)，提高初期支護(hù)的承載才干；6勤量測(cè)：對(duì)隧道施工過(guò)程進(jìn)展經(jīng)常性的量測(cè)，掌握施工動(dòng)態(tài)，及時(shí)反響，是淺埋暗挖法施工成敗的關(guān)鍵。2、淺埋暗挖法設(shè)計(jì)與施工的選擇淺埋暗挖法具有很多優(yōu)點(diǎn)，但其缺陷是：施工速度慢，施工工藝受施工隊(duì)伍的技術(shù)程度限制等。 (1) 淺埋暗挖法運(yùn)用范圍拓寬的要求目前淺埋暗挖法曾經(jīng)推行到廣州、深圳、北京、杭州等地特殊的流沙、淤泥、含水砂層、流塑、半流塑地層；埋深減少到0.8m；暗挖施工的車站跨度達(dá)26m；穿越密集民房。隨著建立工程的增多，還需進(jìn)一步研討新的輔助工法和施工工藝，以順應(yīng)各種地層條件、埋深、跨度等

17、方面的要求。(2) 以信息化設(shè)計(jì)法補(bǔ)充和豐富傳統(tǒng)的閱歷類比設(shè)計(jì)法根據(jù)地表建筑物條件，選擇合理的沉降值和構(gòu)造剛度，并經(jīng)過(guò)監(jiān)控量測(cè)資料，及時(shí)調(diào)整、優(yōu)化支護(hù)參數(shù)。對(duì)于地面無(wú)建筑物、地下無(wú)管線、對(duì)地面沉降要求不高時(shí)，可采用剛度較小的支護(hù)構(gòu)造，以發(fā)揚(yáng)圍巖的自承才干；對(duì)于地面沉降要求比較嚴(yán)厲的區(qū)段，應(yīng)采用剛度較大、先柔后剛的網(wǎng)構(gòu)鋼拱架支護(hù)構(gòu)造，以防止圍巖過(guò)渡變形。(3) 選擇適宜的輔助施工措施常用的有：環(huán)形開(kāi)挖留中心土；噴混凝土封鎖開(kāi)挖任務(wù)面；超前錨桿或超前小導(dǎo)管支護(hù)；超前小導(dǎo)管周邊注漿支護(hù)；設(shè)置上半斷面暫時(shí)仰拱；深孔注漿加固地層；長(zhǎng)管棚超前支護(hù)；特殊地層凍結(jié)法；程度旋噴超前支護(hù)；地面錨桿或高壓旋噴加固地

18、層；降低洞內(nèi)、洞外地下水位；洞內(nèi)超前降排水。(4) 選擇合理的支護(hù)參數(shù)和施工方法 (a) 支護(hù)要及時(shí)，不僅能減小支護(hù)構(gòu)造的荷載，還能防止地層的過(guò)分變形。(b) 對(duì)淺埋脆弱地層，錨桿作用降低，尤其頂部?jī)蓚?cè)30度范圍內(nèi)錨桿是承壓的，可取消該區(qū)的錨桿。超前小導(dǎo)管是有效的，但至少要確保1m左右導(dǎo)管插入破裂面以外。(c) 作為初支的噴混凝土厚度要合理，太厚不利于混凝土資料力學(xué)性能的發(fā)揚(yáng)，當(dāng)厚度dD/40D為洞徑，噴混凝土支護(hù)接近無(wú)彎矩形狀，支護(hù)構(gòu)造性能較好。因此，用增噴混凝土厚度的方法來(lái)加強(qiáng)支護(hù)效果較差，應(yīng)在采用合理的放射方法、資料、配合比、外加劑上想方法，比如用濕噴、潮噴法，加聚丙烯纖維等。(d) 采

19、用正確的施工方法，從工程造價(jià)和施工速度思索：施工方法的選擇順序應(yīng)為：正臺(tái)階臺(tái)階設(shè)暫時(shí)仰拱CD工法CRD工法眼鏡工法，從施工平安思索，順序正好反過(guò)來(lái)。(5) 富水地層的構(gòu)造防水 目前的設(shè)計(jì)思緒是：第一道防水線是初支和二襯之間鋪設(shè)全包防水板；第二道防水線是二襯防水混凝土。實(shí)際證明：在無(wú)水或少水地層是有效的，在富水地層失敗。緣由：(a) 初支外表混凝土不平整，錨桿頭也難于處置，難以保證防水板的完好性，特別是鋼筋混凝土更易呵斥防水板破壞，這樣封鎖防水層構(gòu)造的設(shè)計(jì)思想得不到落實(shí)。 (b) 防水板與初支之間容易構(gòu)成水囊，一旦防水板破裂，水就會(huì)在薄弱環(huán)節(jié)尋覓出路，呵斥施工縫漏水。(c) 采用全包防水板，水壓

20、直接作用在二襯上，容易呵斥襯砌開(kāi)裂而漏水。 改良措施：(a) 加強(qiáng)初期支護(hù)的防水才干，提倡放射防水混凝土，也可在初支與圍巖之間進(jìn)展填充注漿，把地下水拒之初支之外。 (b) 在初支外表布設(shè)一定數(shù)量的引水盲管，將少量初支滲漏水引排出去，防水板鋪設(shè)到墻腳配合二襯防水混凝土防水，仰拱不鋪設(shè)防水層，對(duì)進(jìn)入初支構(gòu)造和二襯之間的滲漏水應(yīng)遵照以排為主的原那么處置。 3 淺埋暗挖法的施工原那么與根本施工方法1淺埋暗挖法施工原那么(1) 根據(jù)地層情況、地面建筑物特點(diǎn)等四個(gè)環(huán)境以及機(jī)械配備情況，選擇對(duì)地層擾動(dòng)小、經(jīng)濟(jì)、快速的開(kāi)挖方法。假設(shè)斷面大或地層較差：可采用經(jīng)濟(jì)合理的輔助工法和相應(yīng)的分部正臺(tái)階開(kāi)挖法；假設(shè)斷面小

21、或地層較好：可用全斷面開(kāi)挖法。(2) 應(yīng)注重輔助工法的選擇，當(dāng)?shù)貙虞^差、開(kāi)挖面不能自穩(wěn)時(shí)，采取輔助施工措施后，仍應(yīng)優(yōu)先采用大斷面開(kāi)挖法。(3) 應(yīng)選擇能順應(yīng)不同地層和不同斷面的開(kāi)挖、通風(fēng)、噴錨、裝運(yùn)、防水、二襯作業(yè)的配套機(jī)具，為快速施工發(fā)明條件，設(shè)備投入量普通不少于工程造價(jià)的10%。(4) 施工過(guò)程的監(jiān)控量測(cè)與反響非常重要，必需作為重要的工序。 (5) 工序安排要突出及時(shí)性，地層差時(shí)，應(yīng)嚴(yán)厲執(zhí)行十八字方針。(6) 提高職工素質(zhì)，組織綜合工班進(jìn)展作業(yè)，以提高質(zhì)量和速度。(7) 應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)，洞內(nèi)外都要處置好施工、人員、環(huán)境三者的關(guān)系。(8) 應(yīng)采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)展工序時(shí)間調(diào)整，進(jìn)展進(jìn)度、平安、機(jī)械、監(jiān)

22、測(cè)、質(zhì)量、資料、環(huán)境管理。2根本施工方法與比較 從根本施工方法看，為有效地控制圍巖松弛及由此引起的地表下沉，采用的根本施工方法有：1地鐵區(qū)間或小跨度隧道的根本施工方法 a 全斷面法 b 正臺(tái)階法 c 上半斷面暫時(shí)封鎖正臺(tái)階法 d 正臺(tái)階環(huán)形開(kāi)挖留中心土法 e 導(dǎo)坑法，包括單導(dǎo)坑法和雙導(dǎo)坑法，其中雙導(dǎo)坑法也稱為眼鏡法； f 中隔壁法CD法，CRD法。(2地鐵車站、地下商場(chǎng)、停車場(chǎng)等大跨度聯(lián)拱構(gòu)造的根本施工方法的施工次序?yàn)椋?a 柱洞法等圖； b 多導(dǎo)坑法(側(cè)洞法)圖； c 中洞法圖。 其中柱洞法、側(cè)洞法運(yùn)用較多，大斷面施工應(yīng)遵守變大洞為小洞的施工原那么。 開(kāi)挖方法應(yīng)按以下次序優(yōu)選：正臺(tái)階開(kāi)挖、C

23、D法開(kāi)挖、CRD法開(kāi)挖、雙側(cè)壁導(dǎo)洞開(kāi)挖眼鏡工法進(jìn)展，這樣可節(jié)約投資。施工方法比較匯總表新奧法的普通設(shè)計(jì)流程信息化設(shè)計(jì) 流程圖淺埋暗挖法地下工程的普通施工程序圖4 各種施工方法的開(kāi)挖作業(yè)及問(wèn)題1 全斷面開(kāi)挖作業(yè)普通巖石隧道(1) 施工順序全斷面開(kāi)挖法施工操作比較簡(jiǎn)單，主要工序：運(yùn)用挪動(dòng)式鉆孔臺(tái)車，首先全斷面一次鉆孔，并進(jìn)展裝藥連線，然后將鉆孔臺(tái)車退后50m以外的平安地點(diǎn)，再起爆，一次爆破成型，出碴后鉆孔臺(tái)車再推移到開(kāi)挖面就位，開(kāi)場(chǎng)下一個(gè)鉆爆作業(yè)循環(huán)，同時(shí)，施作初期支護(hù)，鋪防水隔離層或不鋪，進(jìn)展二次模筑襯砌。該流程突出兩點(diǎn)：添加機(jī)械手進(jìn)展復(fù)噴作業(yè)，先初噴后復(fù)噴，以利于穩(wěn)定地層和加快施工進(jìn)度；鋪底混

24、凝土必需提早施作，且不滯后200m，地層較差時(shí)鋪底應(yīng)緊跟，這是確保施工平安和質(zhì)量的重要做法。2適用范圍全斷面法主要適用于III級(jí)圍巖，當(dāng)斷面在50以下，隧道又處于IV級(jí)圍巖地層時(shí)，為了減少對(duì)地層的擾動(dòng)次數(shù)，在采取部分注漿等輔助施工措施加固地層后，也可采用全斷面法施工。3優(yōu)缺陷 全斷面開(kāi)挖法有較大的作業(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(kāi)挖面較大，圍巖穩(wěn)定性降低，且每個(gè)循環(huán)任務(wù)量較大。每次深孔爆破引起的震動(dòng)較大，因此要求進(jìn)展精心的鉆爆設(shè)計(jì)，并嚴(yán)厲控制爆破作業(yè)。2臺(tái)階法開(kāi)挖臺(tái)階法施工就是將構(gòu)造斷面分成兩個(gè)或幾個(gè)部分，即分成上下兩個(gè)斷面或幾個(gè)任務(wù)面

25、，分步開(kāi)挖，根據(jù)地層條件和機(jī)械配備情況，臺(tái)階法又可分為正臺(tái)階法、中隔墻臺(tái)階法等。該法在淺埋暗挖法中運(yùn)用最廣，可根據(jù)工程實(shí)踐、地層條件和機(jī)械條件，選擇適宜的臺(tái)階方式。1正臺(tái)階法開(kāi)挖正臺(tái)階法開(kāi)挖優(yōu)點(diǎn)很多，能較早地使支護(hù)閉合，有利于控制其構(gòu)造變形及由此引起的地面沉降，上臺(tái)階長(zhǎng)度L普通控制在11.5倍洞徑D，根據(jù)地層情況，可選擇兩步或多步開(kāi)挖。a 上下兩部分步開(kāi)挖法 采用此法，假設(shè)地層較好IIIIV級(jí)，可將斷面分成上下兩個(gè)臺(tái)階開(kāi)挖，上臺(tái)階長(zhǎng)度普通控制在11.5倍洞徑D以內(nèi)，但必需在地層失去自穩(wěn)才干之前盡快開(kāi)挖下臺(tái)階，支護(hù)構(gòu)成封鎖構(gòu)造；假設(shè)地層較差，為了穩(wěn)定任務(wù)面，也可輔以小導(dǎo)管超前支護(hù)等措施。 上下兩

26、部分步開(kāi)挖法表示圖b 多部分步開(kāi)挖留中心土該法適用于較差的地層，圍巖級(jí)別為V、VI級(jí) ，上臺(tái)階取1倍洞徑左右環(huán)形開(kāi)挖，留中心土，用系統(tǒng)小導(dǎo)管超前支護(hù)、預(yù)注漿穩(wěn)定任務(wù)面；用網(wǎng)鉤鋼拱架做初期支護(hù)；拱腳、墻腳設(shè)置鎖腳錨桿。從斷面開(kāi)挖到初期支護(hù)、仰拱封鎖不能超越10d，以確保地面沉陷控制在50mm以內(nèi)。多部分步開(kāi)挖留中心土法表示圖(2)有關(guān)臺(tái)階長(zhǎng)度問(wèn)題臺(tái)階長(zhǎng)度之所以定為1倍洞徑D，主要由于：地面沉降不允許超越30mm，承載拱的跨度約為1倍洞徑。 在1倍洞徑區(qū)段周圍地層產(chǎn)生橫向和縱向兩個(gè)承載拱的作用，這對(duì)開(kāi)挖是有利的，臺(tái)階長(zhǎng)度超越1倍洞徑將失去縱向承載拱受力構(gòu)造，僅有橫向平面承載拱受力構(gòu)造。上臺(tái)階假設(shè)選

27、用大于1.5倍洞徑的長(zhǎng)臺(tái)階，在開(kāi)挖時(shí)縱向變位大，上臺(tái)階斷面外形不利于受力，而且容易引起周圍地層松動(dòng)，塑性區(qū)增大，呵斥拱腳附近受力大而使其失去穩(wěn)定性。上臺(tái)階假設(shè)過(guò)短，小于1倍洞徑，因洞內(nèi)縱向破裂面超越任務(wù)面，易呵斥洞頂土體下滑，引起任務(wù)面不穩(wěn)定，所以脆弱地層不能采用短臺(tái)階法施工，但是假設(shè)用硬巖爆破法施工時(shí)，為了便于風(fēng)鉆打眼，可設(shè)置超短臺(tái)階。 臺(tái)階長(zhǎng)度過(guò)短易引起任務(wù)面失穩(wěn)表示圖從平安角度思索，臺(tái)階長(zhǎng)度定為1倍洞徑是合理的，施工機(jī)械的配置也應(yīng)遵守這個(gè)原那么。因此，在采用正臺(tái)階法施工時(shí)，應(yīng)樹(shù)立一個(gè)概念，不要分長(zhǎng)臺(tái)階、短臺(tái)階、微臺(tái)階，這是長(zhǎng)期施工閱歷教訓(xùn)的總結(jié)，有關(guān)施工規(guī)范中也取消了這種說(shuō)法，也不再提半

28、斷面法開(kāi)挖。需求闡明的是，在II類砂卵石地層中進(jìn)展大斷面正臺(tái)階開(kāi)挖，必需同時(shí)實(shí)施深孔注漿和小導(dǎo)管超前支護(hù)、預(yù)注漿輔助工法。3)正臺(tái)階法開(kāi)挖優(yōu)缺陷 a 靈敏多變，適用性強(qiáng)。凡是脆弱圍巖、第四紀(jì)堆積地層，必需采用正臺(tái)階法，尤其是各種不同方法中的根本方法。而且，當(dāng)遇到地層變化變好或變壞，都能及時(shí)更改、變換成其他方法，所以被稱為淺埋暗挖施工方法之母。b 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(kāi)挖面的穩(wěn)定，尤其是上部開(kāi)挖支護(hù)后，下部作業(yè)那么較為平安。當(dāng)?shù)貙訜o(wú)水、洞跨小于10m時(shí)，均可采用該方法。c 臺(tái)階法開(kāi)挖的缺陷是上下部作業(yè)相互關(guān)擾，應(yīng)留意下部作業(yè)時(shí)對(duì)上部穩(wěn)定性的影響，還應(yīng)留意臺(tái)階開(kāi)挖會(huì)添加圍

29、巖被擾動(dòng)的次數(shù)等。 3) 單側(cè)壁導(dǎo)坑超前導(dǎo)坑法開(kāi)挖主要適用于地層較差、斷面較大，采用臺(tái)階法開(kāi)挖有困難的地層。采用該法可變大跨斷面為小跨斷面。大跨斷面多不小于10m，可采用單側(cè)壁導(dǎo)坑法，將導(dǎo)坑跨度定為34m，這樣就可將大跨度變?yōu)?4m跨和610m跨，這種施工方法簡(jiǎn)單可靠。采用該法開(kāi)挖時(shí)，單側(cè)壁導(dǎo)坑超前的間隔 普通在2倍洞徑以上，為了穩(wěn)定任務(wù)面，經(jīng)常和超前小導(dǎo)管注漿等輔助施工措施配適宜用，普通采用人工開(kāi)挖，人工和機(jī)械混合出碴。單側(cè)壁導(dǎo)坑超前導(dǎo)坑法開(kāi)挖法表示圖4) 中隔墻法CD工法和交叉中隔墻CRD工法開(kāi)挖(1) 根本概念CD法Center Diaphragm主要適用于地層較差和不穩(wěn)定巖體，且地面沉

30、降要求嚴(yán)厲的地下工程施工。當(dāng)CD法仍不能滿足要求時(shí)，可在CD工法的根底上加設(shè)暫時(shí)仰拱，即 CRD法Cross Diaphragm。CD法初次在德國(guó)慕尼黑地鐵工程的實(shí)際中獲得了勝利，CRD法是日本汲取歐洲CD法的閱歷，將原CD工法先開(kāi)挖中壁一側(cè)改為兩側(cè)交叉開(kāi)挖、步步封鎖成環(huán)、改良開(kāi)展的一種工法。其最大特點(diǎn)是將大斷面施工化成小段面施工，各個(gè)部分封鎖成環(huán)的時(shí)間短，控制早期沉降好，每個(gè)步序受力體系完好。(2) 方法的比較 大量的施工實(shí)例資料的統(tǒng)計(jì)結(jié)果闡明，CRD法優(yōu)于CD法CRD法比CD法減少地面沉降近50%，而CD法又優(yōu)于眼鏡法。但是CRD工法施工工序復(fù)雜，隔墻撤除困難，本錢較高，進(jìn)度較慢，普通在第

31、四紀(jì)地層中建筑大段面地下構(gòu)造物如停車場(chǎng)，且地面沉降要求嚴(yán)厲時(shí)才運(yùn)用。每步的臺(tái)階長(zhǎng)度都應(yīng)控制，普通為57m。 在市區(qū)脆弱、松散的地層中，僅從控制地層位移的角度思索，前述隧道淺埋暗挖施工方法擇優(yōu)的順序?yàn)镃RD工法眼睛工法CD工法上半斷面暫時(shí)閉合法正臺(tái)階法。而從進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)角度思索，由于各工法的工序和暫時(shí)支護(hù)不同，其順序恰恰相反。5) 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖(1) 根本概念 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法也稱眼睛工法，也是變大跨度為小跨度的施工方法，其本質(zhì)是將大跨度20m分成三個(gè)小跨度進(jìn)展作業(yè)，主要適用于地層較差、斷面很大、單側(cè)壁導(dǎo)坑超前臺(tái)階法無(wú)法滿足要求的三線或多線大斷面鐵路隧道及地鐵工程。該法工序較復(fù)雜，導(dǎo)坑的支護(hù)撤除困

32、難，有能夠由于丈量誤差而引起鋼架銜接困難，從而加大了下沉值，而且本錢較高，進(jìn)度較慢。20世紀(jì)70年代至80年代初國(guó)內(nèi)外多用此法，目前運(yùn)用較少。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖法表示圖6) 特大斷面施工施工方法在修筑地下發(fā)電廠、地下倉(cāng)庫(kù)、地下商業(yè)街及地鐵車站時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)地下大空間的施工問(wèn)題。這些建筑物假設(shè)在埋深較淺、脆弱不穩(wěn)定的級(jí)圍巖中，普通用淺埋暗挖法施工。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件差、斷面特大時(shí)，普通設(shè)計(jì)成多跨構(gòu)造，跨與跨之間有梁、柱銜接。比如常見(jiàn)的三跨兩柱的大型地鐵站、地下商業(yè)街、地下停車場(chǎng)等，普通采用中洞法、側(cè)洞法、柱洞法及洞樁墻法地下蓋挖法等方法施工，其中心思想是變大斷面為中小斷面，提高施工平安度。(1) 中洞法施工

33、中洞法施工就是先開(kāi)挖中間部分中洞，中洞內(nèi)施作梁、柱構(gòu)造上。由于中洞的跨度較大，施工中普通采用CD法、CRD法或眼睛法等進(jìn)展施作。中洞法施工工序復(fù)雜，但兩側(cè)洞對(duì)稱施工，比較容易處理側(cè)壓力從中洞初期支護(hù)轉(zhuǎn)移到梁柱上時(shí)產(chǎn)生的不平衡側(cè)壓力問(wèn)題，施工引起的地面沉降較易控制。該工法多在無(wú)水、地層相對(duì)較好的時(shí)運(yùn)用。該工法空間大，施工方便，混凝土質(zhì)量也能得到保證。當(dāng)施工隊(duì)伍程度較高時(shí)，多采用該工法施工。采用該工法施工，地面沉降均勻，兩側(cè)洞的沉降曲線不會(huì)在中洞施工的沉降曲線最大點(diǎn)疊加，應(yīng)為優(yōu)選方案。中洞法施工表示圖(2) 柱洞法施工施工中，先在立柱位置施作一個(gè)小導(dǎo)洞，可用臺(tái)階法開(kāi)挖。當(dāng)小導(dǎo)洞做好后，在洞內(nèi)再做底

34、梁、立柱和頂梁，構(gòu)成一個(gè)細(xì)而高的縱向構(gòu)造。該工法的關(guān)鍵是如何確保兩側(cè)開(kāi)挖后初期支護(hù)同步作用在頂縱梁上，而且柱子左右程度力要同時(shí)加上且堅(jiān)持相等，這是很困難的力的平衡和力的轉(zhuǎn)換交錯(cuò)在一同的問(wèn)題。在第步增設(shè)強(qiáng)有力的暫時(shí)程度支撐是處理問(wèn)題的一個(gè)方法，但工程量大，不易控制。另一個(gè)方法是在第步的空間用片石間層用素混凝土或三合土回填密實(shí)，使立柱在接受不平衡程度力時(shí)，依托回填物給予支持，這樣左邊和右邊施工就可以不同步地將程度荷載轉(zhuǎn)移到立柱縱梁上。這樣做雖能確保立柱的質(zhì)量，但造價(jià)較高。 柱洞法施工表示圖(4) 樁柱法樁柱法就是先開(kāi)挖，在洞內(nèi)制造挖孔樁。梁柱完成后，再施作頂部構(gòu)造，然后在其維護(hù)下施工，實(shí)踐上就是將

35、蓋挖法施工的挖孔樁梁柱等轉(zhuǎn)入地下進(jìn)展，因此也稱做地下式蓋挖法。該工法施工工序較多，且由于地下任務(wù)環(huán)境很差，施工質(zhì)量較難保證?？酃皶r(shí)由于跨度較大，平安性稍差。該工法是為民工隊(duì)預(yù)備的低程度施工法，洞內(nèi)挖孔環(huán)境破壞很大，是一種不宜過(guò)多提倡的方法。 樁柱法施工表示圖(3) 側(cè)洞法施工 側(cè)洞法施工就是先開(kāi)挖兩側(cè)部分側(cè)洞，在側(cè)洞內(nèi)做梁、柱構(gòu)造，然后在開(kāi)挖中間部分中洞，并逐漸將中洞頂部荷載經(jīng)過(guò)側(cè)洞初期支護(hù)轉(zhuǎn)移到梁、柱上。這種施工方法，在處置中洞頂部荷載轉(zhuǎn)移時(shí)，相對(duì)于中洞法要困難一些。 兩側(cè)洞施工時(shí)，中洞上方土體經(jīng)受多次擾動(dòng)，構(gòu)成危及中洞的上小下大的梯形、三角形。改土體直接壓在中洞上，中洞施工假設(shè)不夠謹(jǐn)慎就能

36、夠發(fā)生坍塌。采用該工法施工引起的地面沉降較大，而中洞法那么不會(huì)出現(xiàn)這種情況。土體擾動(dòng)表示圖5 幾種大斷面施工方法的開(kāi)展單拱大跨的流暢弧線形 中洞法洞柱法側(cè)洞法6 工程案例案例1 北京地鐵五號(hào)線崇文門站施工技術(shù)1工程概略地鐵五號(hào)線崇文門站位于崇文門路口下,采用“淺埋暗挖法施工。車站與既有地鐵二號(hào)線崇文門站東端喇叭口式過(guò)渡段區(qū)間立交，并從其下方穿過(guò)。五號(hào)線崇文門車站構(gòu)造為雙柱三跨島式暗挖車站，車站兩端為雙層構(gòu)造地下一層為站廳層，地下二層為站臺(tái)層，中間為單層構(gòu)造系站臺(tái)層，車站總長(zhǎng)度208.9m，總寬度24.2m，站臺(tái)寬度14m。車站頂板覆土：雙層構(gòu)造為89.3m，單層構(gòu)造為13.5m。車站施工的難點(diǎn)

37、主要集中在新建車站近間隔 凈距1.98m暗挖施工下穿既有地鐵環(huán)線構(gòu)造。 車站平面布置圖在建車站與既有地鐵隧道的位置關(guān)系圖2過(guò)既有線施工方案采用600咬合管幕，鋼管管徑600mm，壁厚16mm，長(zhǎng)度為36m。管幕布置在既有環(huán)線區(qū)間隧道和車站拱頂之間，間隔 車站初支30cm，沿車站隧道單層斷面拱部布設(shè)一環(huán)，鋼管之間采用工字鋼相互咬合，環(huán)向間距中中為725mm。在大管棚的施工過(guò)程中，思索到開(kāi)挖時(shí)管棚在一定的階段是作為荷載存在的，同時(shí)管棚具有足夠的剛度，所以在初支施工過(guò)程中暫時(shí)不進(jìn)展管棚鋼管的填充任務(wù)，在鋼管支座施工完成后，鋼管內(nèi)再填充無(wú)收縮水泥砂漿，用來(lái)提高鋼管剛度和防止管棚鋼管腐蝕后呵斥地層空洞影

38、響地鐵構(gòu)造平安。 超前600管幕采用程度液壓鉆孔頂管機(jī)施工，施工時(shí)程度螺旋鉆超前成孔，600鋼管同步頂進(jìn)成孔孔徑小于鋼管外徑20mm，超前成孔鉆頭580和鋼管之間間隔 堅(jiān)持在+5cm、-10cm之間，600鋼管前端收縮至580。該施工工藝可以有效的控制地層沉降，其主施工設(shè)備為液壓系統(tǒng)，施工中振動(dòng)和噪音較小。案例2北京地鐵十號(hào)線呼家樓車站施工技術(shù)1工程概略呼家樓車站是北京地鐵十號(hào)線的中間站，車站位于東三環(huán)與朝陽(yáng)北路的交叉路口, 呈南北走向，為分別島式暗挖車站。東三環(huán)現(xiàn)狀路寬80m，雙向8車道，兩側(cè)為輔道；朝陽(yáng)北路為新建城市道路，路寬60m，雙向8車道。呼家樓站與規(guī)劃的東西走向的M6線在本站構(gòu)成“

39、十字換乘關(guān)系。車站受交叉路口朝陽(yáng)路立交橋的影響，左右線構(gòu)造分別位于橋梁兩側(cè)的輔路下，左右線兩構(gòu)造之間設(shè)聯(lián)絡(luò)通道、迂回風(fēng)道，采用洞樁法施工。車站平面及地質(zhì)剖面如以下圖。案例【3】側(cè)洞法施工張自忠路車站北京地鐵五號(hào)線張自忠路站位于平安大街與東四北大街十字路口偏東一側(cè)，為地下島式站臺(tái)車站，車站總長(zhǎng)179.8m，其中橫跨平安大街部分長(zhǎng)68.6m，寬23.86m，為暗挖單層三跨拱形構(gòu)造，側(cè)洞法施工；兩端為三層三跨框架構(gòu)造，南端長(zhǎng)55.8m，北端長(zhǎng)55.4m，寬均為26.2m，明挖法施工。明挖法施工段地下一層為站廳層，地下二層為設(shè)備層，地下三層為站臺(tái)層。車站范圍為第四系覆蓋層，沖洪積成因的松散堆積物。其中

40、暗挖段拱部為粉細(xì)砂層，開(kāi)挖時(shí)自穩(wěn)才干差，尤其遇到上層滯水容易產(chǎn)生流沙，開(kāi)挖時(shí)保證拱部和掌子面的穩(wěn)定，防止產(chǎn)生坍方是關(guān)鍵，施工難度較大；中部為卵石層；隧道仰拱坐落在粘土層。 施工步序第一步： 施作超前支護(hù), 注漿加固地層,前后開(kāi)挖兩側(cè)號(hào)洞室，環(huán)形開(kāi)挖預(yù)留中心土施作初期支護(hù),1號(hào)洞室兩側(cè)拱腳打設(shè)鎖腳錨管，左右側(cè)洞同號(hào)洞室縱向間距30m ；第二步：繼續(xù)前后開(kāi)挖兩側(cè)2號(hào)洞室，施作初期支護(hù)，2號(hào)洞室兩側(cè)拱腳打設(shè)鎖腳錨管，1、2號(hào)洞室縱向間距5m左右；第三步：施作超前支護(hù)，前后開(kāi)挖兩側(cè)3號(hào)洞室，施作初期支護(hù)，2號(hào)與3號(hào)洞室縱向間距15m;第四步：繼續(xù)前后開(kāi)挖兩側(cè)4號(hào)洞室，施作初期支護(hù),左側(cè)3號(hào)與4號(hào)洞室縱

41、向間距5m，右側(cè)3號(hào)與4號(hào)導(dǎo)洞縱向間距15m ；第五步：繼續(xù)前后開(kāi)挖兩側(cè)5號(hào)洞室，施作初期支護(hù)，5號(hào)洞室兩側(cè)拱腳打設(shè)鎖腳錨管，4號(hào)與5號(hào)洞室縱向間距15m ；第六步：繼續(xù)前后開(kāi)挖兩側(cè)6號(hào)洞室，施作初期支護(hù)，5號(hào)與6號(hào)洞室縱向間距15m ；第七步：在暫時(shí)仰拱上鑿洞，施作底梁、中柱與頂梁含防水，并預(yù)留施工縫；對(duì)梁進(jìn)展暫時(shí)支撐固定；第八步：根據(jù)監(jiān)測(cè)情況縱向分段撤除中隔墻，暫時(shí)支撐，逐漸完成側(cè)洞底板防水與二次襯砌，兩側(cè)導(dǎo)洞內(nèi)作業(yè)縱向錯(cuò)開(kāi)間距30m;第九步：根據(jù)監(jiān)測(cè)情況縱向分段撤除中隔壁，暫時(shí)仰拱及暫時(shí)支撐，逐漸完成側(cè)洞防水與二次襯砌，兩側(cè)導(dǎo)洞內(nèi)作業(yè)縱向錯(cuò)開(kāi)間距30m第十步：中洞上臺(tái)階開(kāi)挖，縱向緊跟施作

42、拱頂初期支護(hù)，中隔壁穿孔及時(shí)架設(shè)頂梁程度鋼支撐；第十一步：中洞縱向緊隨中臺(tái)階開(kāi)挖，視監(jiān)測(cè)情況拉結(jié)中隔壁，鑿除頂部中隔壁并施作頂板防水與二次襯砌；第十二步：短臺(tái)階緊隨開(kāi)挖下臺(tái)階土體，穿洞架設(shè)暫時(shí)鋼支撐，開(kāi)挖至基底，封鎖初期支護(hù)；同時(shí)頂板到達(dá)強(qiáng)度后可撤除頂部暫時(shí)支撐第十三步：緊跟前步初期支護(hù)，分段撤除暫時(shí)中隔壁和施作底板防水與二次襯砌構(gòu)造；撤除暫時(shí)鋼支撐，完成暗挖段主體構(gòu)造及站臺(tái)板(主體構(gòu)造全部構(gòu)成之后).三、淺埋暗挖的監(jiān)控量測(cè)技術(shù)一 國(guó)標(biāo)中的規(guī)定略。二監(jiān)控量測(cè)的重要意義與目的 1意義 對(duì)地鐵工程和周邊環(huán)境平安的全程監(jiān)控； 對(duì)工程和環(huán)境平安及風(fēng)險(xiǎn)程度的預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)； 為今后的地鐵設(shè)計(jì)與施工提供可靠類

43、比根據(jù)。2監(jiān)控量測(cè)的目的監(jiān)視圍巖變化形狀，了解支護(hù)襯砌受力情況，確保施工平安；確定二次襯砌和仰拱施作時(shí)間； 掌握圍巖變化規(guī)律，確認(rèn)或修正支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)及施工順序，提供支護(hù)襯砌最終穩(wěn)定信息，為以后隧道設(shè)計(jì)和施工積累資料。三現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)工程：A類必測(cè)工程程度收斂在拱腳附近和墻基面以上二米處；2拱頂下沉或拱頂單點(diǎn)位移位移計(jì)錨固點(diǎn)的深度單線隧道不小于3米，雙線隧道不小于4米；淺埋隧道地表下沉； 描畫(huà)開(kāi)挖后隧道地質(zhì)情況，核對(duì)圍巖分類，并察看支護(hù)襯砌受力形狀。B類選測(cè)工程圍巖內(nèi)部位移；支護(hù)襯砌的應(yīng)力和應(yīng)變；支護(hù)襯砌的接觸壓力；錨桿軸力。四控制基準(zhǔn)1淺埋暗挖法控制基準(zhǔn)2盾構(gòu)法控制基準(zhǔn)3地鐵明蓋挖法施工監(jiān)控量測(cè)值控

44、制規(guī)范4管線沉降控制規(guī)范5建構(gòu)筑物沉降控制規(guī)范按不同構(gòu)造情況確定： 沉降極限值 530mm 沉降速度極限值 23mm/d 差別沉降極限值 0.00150.0056關(guān)于沉降控制規(guī)范的討論1現(xiàn)行30mm控制規(guī)范問(wèn)題:在某些地質(zhì) 環(huán)境惡劣的隧道中用一致的30mm作為施工控制規(guī)范有一定難度。為結(jié)合實(shí)踐情況和便于管理，目前正在思索經(jīng)過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法適當(dāng)放寬控制值2多值控制問(wèn)題：目前用單一沉降值進(jìn)展控制的習(xí)慣方法有很大弊病，應(yīng)該用沉降值-速度值或沉降值-速度值-差別值的多值控制法五當(dāng)前監(jiān)測(cè)中的假設(shè)干詳細(xì)問(wèn)題1地表沉降測(cè)點(diǎn)問(wèn)題2 管線沉降測(cè)試問(wèn)題地表沉降曲線與管線沉降曲線3拱頂土體沉降與拱頂構(gòu)造沉降問(wèn)題4 基

45、坑橫撐軸力測(cè)試問(wèn)題5 鋼管柱受力測(cè)試問(wèn)題鋼弦式外表應(yīng)變計(jì)六監(jiān)控量測(cè)儀器與元件 1監(jiān)控量測(cè)技術(shù)中的假設(shè)干根本概念和名詞 -非電量的電測(cè)法 -一次、二次儀表 -傳感器 -測(cè)試元件 -遙測(cè) -率定 -誤差 -精度 -靈敏度 -穩(wěn)定性 -反復(fù)性 -非線性偏向測(cè)試元件的根本原理 -機(jī)械式原理 -液壓式原理 -光彈式原理 -光纖傳感原理 -電阻式原理 -振弦式原理 -電感式原理 -物探式原理電阻式元件原理惠斯頓電橋電阻式應(yīng)變計(jì)外表及埋入式振弦式元件原理鋼弦式壓力盒常用機(jī)械式測(cè)試元件常用收斂計(jì)數(shù)顯式收斂計(jì)鉆孔式位移計(jì)多點(diǎn)式鉆孔位移計(jì)的安設(shè)普通測(cè)斜儀鋼筋測(cè)力計(jì) 弦式及電阻式弦式噴層壓力計(jì)弦式滲壓計(jì)錨桿拉拔檢測(cè)

46、儀錨桿預(yù)應(yīng)力測(cè)力計(jì)錨索測(cè)力計(jì)磁感應(yīng)分層沉降儀電子程度測(cè)斜儀電測(cè)水位計(jì)智能應(yīng)變傳感器激光撓度儀鋼筋位置及維護(hù)層測(cè)試儀拔出式混凝土強(qiáng)度儀拔出式混凝土強(qiáng)度儀國(guó)產(chǎn)混凝土強(qiáng)度回彈儀激光測(cè)距儀手持式應(yīng)變儀鉆孔情況測(cè)定儀鉆孔多點(diǎn)位移計(jì)鋼弦式多點(diǎn)位移計(jì)可拆式多點(diǎn)位移計(jì)GPS 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)遙感自動(dòng)光學(xué)掃描儀遙感自動(dòng)光學(xué)掃描儀現(xiàn)場(chǎng)沉降掃描沉降遙測(cè)地表傾斜遙測(cè)隧道測(cè)試布置盾構(gòu)隧道測(cè)試布置滑坡測(cè)試布置支承樁檢測(cè)布置七 淺埋暗挖法隧道的監(jiān)測(cè)與分析1 客觀測(cè)斷面的根本布置1地層變位測(cè)試包括以下5項(xiàng)測(cè)試研討內(nèi)容：a地表隧道下沉；b地中下沉；c零間隔 拱頂下沉；d隧道開(kāi)挖方向程度位移；e隧道橫斷面方向程度位移。2圍巖應(yīng)力測(cè)試包括

47、以下5項(xiàng)測(cè)試研討內(nèi)容：a超前小導(dǎo)管應(yīng)變測(cè)試；b圍巖與初支接觸應(yīng)力測(cè)試；c孔隙水壓力測(cè)試；d初支構(gòu)造內(nèi)力測(cè)試；e初支鋼格柵拱腳接觸應(yīng)力測(cè)試。2 任務(wù)面開(kāi)挖的地層變位規(guī)律2.1 地層垂直位移的變化2.1.1 地表下沉1隧道縱軸方向地表下沉變化特征1隧道縱向多測(cè)點(diǎn)地表下沉變化特征 2隧道縱軸方向單測(cè)點(diǎn)地表下沉的變化特征 隧道開(kāi)挖引起的單點(diǎn)歷時(shí)沉降可分為四個(gè)階段：超前隆起或負(fù)下沉階段雖然不同的地層條件有其特殊性，但根本上當(dāng)任務(wù)面開(kāi)挖到距測(cè)點(diǎn)間隔 相差-1.0D-3.0D時(shí)，開(kāi)挖即對(duì)地表產(chǎn)生影響，對(duì)含水砂層地段其影響域甚至超越4D。沉降量約占總沉降量的515。急劇變形階段對(duì)普通地層條件，當(dāng)隧道任務(wù)面在-

48、1D3D范圍內(nèi)時(shí)，地表變形速率增長(zhǎng)，正加速度變化。該段沉降量約占總沉降量的5565。但對(duì)富水砂層條件，由圖明顯看出，其范圍明顯減小，速度的最大點(diǎn)在開(kāi)挖任務(wù)面附近。緩慢變形階段當(dāng)隧道任務(wù)面在3D5D范圍時(shí)，變形速率減緩，呈負(fù)加速度變化。該段沉降量約占總沉降量的1520。而富水砂層地段的負(fù)加速度范圍明顯減少。穩(wěn)定變形階段不論是對(duì)何種地層條件，當(dāng)隧道任務(wù)面超越5D后，沉降增長(zhǎng)緩慢，時(shí)而下沉，時(shí)而上升，呈反復(fù)形狀。但其值變小，趨于穩(wěn)定。該段沉降量約占總沉降量的510。3隧道橫向地表下沉變化特征 2.1.2 地中下沉2.1.3 拱頂下沉2.2 地層程度位移的變化2.2.1 隧道縱向程度位移 2.2.2

49、隧道橫向程度位移1超前影響間隔 ，背叛隧道內(nèi)空方向；2橫向程度位最大值在滯后開(kāi)挖1D范圍內(nèi)，然后又趨于減?。?隧道外側(cè)的一定間隔 處，圍巖由松弛形狀轉(zhuǎn)變?yōu)閴簲D趨勢(shì)；4普通情況下，沿深度方向，橫向程度位移皆表現(xiàn)為近地表隧道處相對(duì)較大，而其間范圍內(nèi)的程度位移都有減小的趨勢(shì)。2.3 地層變位規(guī)律的認(rèn)識(shí)2.3.1 地層反彈或隆起與地表下沉的關(guān)系與地表下沉正相關(guān)2.3.2 地表下沉與拱頂下沉的關(guān)系2.3.3 地層變位與地層條件的關(guān)系地表下沉最大值；沉降槽寬度參數(shù)i沉降槽反彎點(diǎn)間隔 。2.3.4 地層變位與施工方法的關(guān)系 臺(tái)階法中隔壁法雙導(dǎo)坑法2.4 任務(wù)面開(kāi)挖的圍巖應(yīng)力變化規(guī)律2.4.1 圍巖徑向接觸應(yīng)

50、力 P仰拱 P拱部P邊墻 2.4.2 孔隙水壓力分布拱頂部位孔隙水壓力為負(fù)值，闡明該處土體處于松馳形狀，為剪性拉張區(qū)膨脹；仰拱處的孔隙水壓力為最大，其次為下臺(tái)階的右下側(cè)和左下側(cè)；孔隙水壓力分布與圍巖徑向應(yīng)力分布特征根本類似。2.4.3 初期支護(hù)格柵鋼架構(gòu)造內(nèi)力2.4.4 超前支護(hù)體應(yīng)力 2.5任務(wù)面圍巖應(yīng)力重分布的分區(qū)四、淺埋暗挖法隧道任務(wù)面的穩(wěn)定性分析4.1 隧道任務(wù)面地層的分區(qū)帶彎曲下沉帶：該帶近地表附近，無(wú)固定屬性，隨隧道施工方法以及下伏地層特性的變化而變化。從實(shí)測(cè)以及思索地表活荷載的影響，該帶不單獨(dú)作為構(gòu)造，分析時(shí)可將其作為均布荷載作用在下伏地層構(gòu)造上。壓密帶：該帶位于地層中部，普通在

51、該帶內(nèi)，垂直下沉速度的表現(xiàn)特點(diǎn)是：下位土層的運(yùn)動(dòng)速度要小于其上方土層，即V下 V上。 因此，土層處于相對(duì)拉伸的松弛膨脹形狀。該帶也可作為力學(xué)上的構(gòu)造存在，只是其穩(wěn)定性與前述的相對(duì)易失穩(wěn)區(qū)一樣，具明顯的時(shí)效性。其構(gòu)造的穩(wěn)定與否，取決于其上覆地層的關(guān)鍵構(gòu)造以及下位隧道的施作體系含施工和支護(hù)。某種程度上后者起決議作用。任務(wù)面前方影響帶：該帶為因任務(wù)面開(kāi)挖而影響的前方正面土體。該帶的特點(diǎn)是以向隧道自在面挪動(dòng)的程度位移為主，它表征任務(wù)面正面土體的穩(wěn)定性。該帶的穩(wěn)定與否，對(duì)松弛區(qū)所述地層構(gòu)造的成立起關(guān)鍵作用。普通而言，對(duì)任務(wù)面影響帶的特性以及力學(xué)作用，往往在分析中易被忽視?；子绊憥В涸搸е苯游挥谒淼拦绊?/p>

52、之下，為隧道的地基土，其表現(xiàn)為仰拱的負(fù)下沉即上升。該帶主要對(duì)隧道的下沉有一定影響，反映在兩方面，一方面是仰拱上抬呵斥的構(gòu)造穩(wěn)定性，另一方面是呵斥隧道的整體下沉。4.2 任務(wù)面上覆地層構(gòu)造的穩(wěn)定性分析 4.2.1上覆地層構(gòu)造模型4.2.2 上覆地層構(gòu)造模型的力學(xué)分析4.2.3 上覆地層構(gòu)造的平衡條件 促使該構(gòu)造構(gòu)成并穩(wěn)定的條件是：1減少任務(wù)面無(wú)支護(hù)間隔 或縮短任務(wù)面推進(jìn)長(zhǎng)度開(kāi)挖進(jìn)尺；2控制并減少下沉速度或下沉量；3保證構(gòu)造土層具有一定的厚度。 # 提示淺埋暗挖法隧道開(kāi)挖的兩個(gè)關(guān)鍵必需保證一定的程度推力。本身無(wú)法滿足時(shí)，為促成土體穩(wěn)定，必需求求有一定的預(yù)置構(gòu)造提供程度推力；必需保證任務(wù)面范圍內(nèi)的豎

53、向荷載能被分擔(dān)或傳送。任務(wù)面前方土體的上覆荷載顯然可由其本身來(lái)承當(dāng)并轉(zhuǎn)移，而對(duì)任務(wù)面未支護(hù)段，顯然為利于穩(wěn)定，也要求必需有一預(yù)置構(gòu)造來(lái)進(jìn)展荷載的分擔(dān)和傳送。 4.3 隧道任務(wù)面上覆地層構(gòu)造的失穩(wěn)坍落的橢球體方式4.3.1任務(wù)面無(wú)支護(hù)長(zhǎng)度與坍落高度的關(guān)系分析 4.3.2 上覆地層構(gòu)造失穩(wěn)坍落穩(wěn)定性分析4.3.3橢球體模型的實(shí)際意義 1任務(wù)面無(wú)支護(hù)空間是影響坍落的重要要素。針對(duì)此空間，超前施作預(yù)支護(hù)構(gòu)造，改善時(shí)空間效應(yīng)影響，是淺埋暗挖法隧道施工的前提條件。 2上覆地層失穩(wěn)坍落決議于地層物性參數(shù)，而與隧道埋深關(guān)系不大。 3可明確解釋粘土和砂土隧道任務(wù)面失穩(wěn)破壞機(jī)理。 4可對(duì)城市地鐵淺埋暗挖隧道施工涉

54、及地表的坍方，出現(xiàn)的“下沉漏斗盆景象給出合了解釋。因此對(duì)極脆弱地層，工程上必需實(shí)施地層改良，才干確保地表下沉的控制和任務(wù)面的穩(wěn)定性。 5能有效闡明并指點(diǎn)一旦隧道任務(wù)面坍方后，注漿量大的緣由。五、淺埋暗挖法隧道支護(hù)構(gòu)造體系 從根本上說(shuō)，在隧道開(kāi)挖過(guò)程中，都要回答一個(gè)關(guān)鍵性的問(wèn)題，即：圍巖具有多大的自支護(hù)才干？，能否需求人工支護(hù)？、用什么類型的人工支護(hù)構(gòu)造和怎樣支護(hù)？這樣一個(gè)問(wèn)題。由于在隧道工程中，如何保證隧道的暫時(shí)穩(wěn)定施工期間和長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)期間一直是一個(gè)根本的、關(guān)鍵性的問(wèn)題。而要做到這一點(diǎn)，就要從實(shí)際上、實(shí)際上處理隧道穩(wěn)定性、圍巖分級(jí)與支護(hù)構(gòu)造之間的相互關(guān)系這樣一個(gè)問(wèn)題。1 根據(jù)鐵路隧道施工實(shí)際

55、，隧道開(kāi)挖后的穩(wěn)定形狀分為以下4類：1) 隧道充分穩(wěn)定60MPa2) 隧道穩(wěn)定(30MPa)3) 隧道暫時(shí)穩(wěn)定-不及時(shí)采取人工支護(hù)會(huì)進(jìn)一步喪失穩(wěn)定。因此，在這種圍巖中，必需采取各種類型的人工支護(hù)措施。 4) 隧道不穩(wěn)定-在這種情況下，需求采取專門的人工支護(hù)措施和特殊的施工方法來(lái)保證隧道的穩(wěn)定。2 隧道支護(hù)從性質(zhì)上看，主要分為自支護(hù)和人工支護(hù)兩部分。自支護(hù)是指圍巖本身所具有的支護(hù)才干。而人工支護(hù)那么指在自支護(hù)才干不充分的條件下，人為地采取的支護(hù)措施。兩者共同構(gòu)成了坑道的永久支護(hù)體系。 人工支護(hù)通常又分為一次支護(hù)初期支護(hù)和二次支護(hù)兩大類。在施工期間為了保證施工平安、減少隧道圍巖松弛、及時(shí)地控制地壓

56、的開(kāi)展，更主要的是為了控制圍巖自支護(hù)才干的降低，從而更充分地利用圍巖本身的自支護(hù)才干，經(jīng)常需求對(duì)隧道進(jìn)展初期支護(hù)，也就是所謂的一次支護(hù)。它是在施工過(guò)程中采用的支護(hù)措施，在這個(gè)意義上，也可以稱謂施工支護(hù)。由于一次支護(hù)的力學(xué)特性，它不僅在施工期間可以維護(hù)隧道的穩(wěn)定或暫時(shí)穩(wěn)定，還可以與二次支護(hù)一同，發(fā)揚(yáng)永久支護(hù)的作用。在現(xiàn)代的隧道施工中，一次支護(hù)主要采用了噴混凝土、錨桿等既可以在施工期間維護(hù)隧道的穩(wěn)定，控制圍巖自支護(hù)才干的降低，又可以作為永久支護(hù)構(gòu)造一部分的支護(hù)方法 但是對(duì)城市地下工程，也要認(rèn)識(shí)到：有時(shí)僅僅采用噴混凝土、錨桿及鋼支撐等普通人工支護(hù)方法，還不能保證隧道的穩(wěn)定時(shí)，還需求采取輔助的支護(hù)措施

57、，來(lái)維護(hù)隧道的穩(wěn)定。這種措施，在支護(hù)的意義上看，也是一種人工支護(hù)方式。如小導(dǎo)管注漿、管棚、鎖腳錨桿、圍巖注漿等超前支護(hù)。這是提高圍巖自支護(hù)才干的重要措施。為強(qiáng)調(diào)起見(jiàn)，在城市地下工程中，輔助支護(hù)措施也稱地層預(yù)加固或地層預(yù)支護(hù)。二次支護(hù)，也是人工支護(hù)的一種類型。在目前的設(shè)計(jì)原那么中，主要是在運(yùn)營(yíng)期間和初期支護(hù)一同，維護(hù)隧道的長(zhǎng)期穩(wěn)定和耐久性的根本構(gòu)造，又稱為永久支護(hù)或襯砌。 普通說(shuō)，在城市地下工程條件下，因二次支護(hù)時(shí)，隧道變形并未收斂，因此其應(yīng)按接受一定荷載的情況進(jìn)展設(shè)計(jì)和施工。3 隧道支護(hù)的“內(nèi)實(shí)外美概念 隧道一次支護(hù)和永久襯砌作到“內(nèi)實(shí)外美，是評(píng)價(jià)襯砌施工質(zhì)量的重要目的。而“內(nèi)實(shí)外美主要決議于

58、隧道一次支護(hù)和襯砌的施工質(zhì)量。應(yīng)該說(shuō)，由于隧道施工條件和施工環(huán)境的限制，隧道內(nèi)的施工條件比露天的施工條件要差，有一定的難度，但也有其特點(diǎn)。因此，隧道工程技術(shù)人員要經(jīng)常想到這一點(diǎn)，是很重要的。 “內(nèi)實(shí)是襯砌內(nèi)在質(zhì)量的表達(dá)，“外美是外觀質(zhì)量的表達(dá)。因此，深化地了解“內(nèi)實(shí)外美的內(nèi)涵是非常重要的。 所謂“內(nèi)實(shí)，一句話，就是隧道一次支護(hù)和襯砌該當(dāng)具有在設(shè)計(jì)耐用期間內(nèi)的強(qiáng)度，耐久性、運(yùn)用性和可靠性外，要真實(shí)作到四密實(shí)，即：混凝土密實(shí)，噴混凝土密實(shí)，一次支護(hù)與圍巖密實(shí)和二次襯砌與一次支護(hù)密實(shí)。4 地層預(yù)加固技術(shù)概述 普通地在隧道施工中常采用的預(yù)加固技術(shù)見(jiàn)下表 1 錨桿 -城市地鐵軟土隧道 ，我國(guó)工程實(shí)例不是

59、很多 2 小導(dǎo)管-32mm60mm的鋼管 ,長(zhǎng)度普通為3m6m 3管棚-100mm600mm，長(zhǎng)度亦較長(zhǎng)，普通都在20m40m左右 ，外插角不能過(guò)大普通50 4 程度旋噴注漿 5 機(jī)械預(yù)切槽襯砌法5 一、二次支護(hù)概述1噴混凝土 噴混凝土的支護(hù)作用，簡(jiǎn)要?dú)w納為以下幾點(diǎn)：1首先，要認(rèn)識(shí)到噴混凝土是獨(dú)一地可以與圍巖大面積的、結(jié)實(shí)接觸的一種支護(hù)方式，是其它方式所不能替代的。從力學(xué)意義上說(shuō)，它既能傳送徑向應(yīng)力也可以傳送切向應(yīng)力；2噴混凝土與巖層的附著力可以把作用在噴混凝土上的外力分散到圍巖上，同時(shí)也提供了隧道周邊的裂隙和節(jié)理等以剪切阻力堅(jiān)持塊體的平衡，防止部分掉塊，在隧道壁面附近構(gòu)成一承載環(huán)。3比較厚的

60、噴混凝土是作為一個(gè)延續(xù)構(gòu)件支護(hù)圍巖的，給予約束圍巖變形的支護(hù)力內(nèi)壓，使圍巖堅(jiān)持近于3軸的應(yīng)力形狀，控制了圍巖的應(yīng)力釋放。同時(shí)，因早期鋪設(shè)仰拱使斷面暫時(shí)封鎖，更好地發(fā)揚(yáng)了支護(hù)效果。這種效果在軟巖和土砂圍巖中效果顯著；4具有可以將土壓傳送到鋼支撐和錨桿上的作用；5填平圍巖的凹面，覆蓋弱層，而防止應(yīng)力集中，而加強(qiáng)了脆弱層；6開(kāi)挖后，因立刻被覆壁面，具有防止圍巖風(fēng)化、止水和微顆粒流出等的效果。 為了充分發(fā)揚(yáng)噴混凝土的支護(hù)效果，最重要的是要處理好噴混凝土施工的4要素：強(qiáng)度：有足夠的強(qiáng)度，特別是初期強(qiáng)度；厚度：要確保附著層的厚度，或者使放射外表平滑；附著：與圍巖結(jié)實(shí)附著成為一體，相互間就可以傳送力變形；密