浅谈浅埋暗挖

1浅谈浅埋暗挖施工及注意事项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。我国地铁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，同时针对本项目暗挖施工现场经常出现的一些关键技术进行讨论。前 言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 浅埋暗挖法常用的配套技术第四章 浅埋暗挖法施工中的监测第五章 浅埋暗挖法在实际工程中的应用第六章 暗挖法讨论4第一章 浅埋暗挖法概述 地面条件允许的情况下，地铁隧道宜采用明挖法，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。浅埋暗挖法起源于 1986年北京地铁复兴门车站折返线工程，由于当时取得了很大的经济效益和社会效益，随后铁道部等相关部门讨论后确定采用 “ 浅埋暗挖法 ” 这个名称，建设部把它命名为国家级工法 。1、浅埋暗挖法产生的背景 52、浅埋暗挖法的特点 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 :（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）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。 6虽然已被广泛推广应用，但是并非都真正地掌握了其真谛。无论在地铁工程中，还是在市政公用管线施工中，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，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。 73、地铁中浅埋暗挖、明（盖）挖及盾构的关系 浅埋暗挖法既可作为独立的施工方法，也可以与其他施工方法结合使用，车站经常采用浅埋暗挖法与盖挖法相结合，区间隧道用盾构法与浅埋暗挖法结合施工。 浅埋暗挖法与其他工法有很强的兼容性。三者的应用情况如下图。工 法 浅埋暗挖法 盾构法 明（盖）挖法地质条件 有水需处理 各种地层 各种地层地面拆迁 小 小 大地下管线 无需拆迁 无需拆迁 需拆迁断面尺寸 各种断面 不行 各种断面施工现场 较小 一般 大进 度 开工快，总工期偏慢前期慢，总工期一般总工期快振动噪音 小 小 大防 水 有一定难度 有一定难度 较易 89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 ” ，如以锚喷作为初期支护手段；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。 4、浅埋暗挖法与新奥法的区别 自承能力：围岩开挖后在未进行任何支护情况下，承载上部荷重的能力。10第二章 浅埋暗挖法施工方法 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 ）11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12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132、浅埋暗挖施工技术原则 浅埋暗挖法的核心技术被概括为 18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，严格根据量测数据确定支护参数，保证暗挖作业和周边环境的安全。14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 。 15短进尺 ：一次注浆，一次开挖或多次开挖，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： 在松散地层中施工，大量土体的重力会直接作用于初期支护结构上，初期支护必须十分牢固，具有较大的刚度，以控制初期结构的变形，保证结构的稳定。 16快封闭：在台阶法施工中，如上台阶未封闭成环，变形速度较快，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。173、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 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18（ 1）全断面开挖法全断面法主要适用于较好围岩，全断面开挖法施工操作比较简单，为了减少对地层的扰动次数，在采取局部注浆等辅助施工措施加固地层后，也可采用全断面法施工。采全断面开挖法有较大的作业空间，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，因此要求进行精心的钻爆设计，并严格控制爆破作业。19（ 2）台阶法台阶法是最基本、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。当开挖断面较高时可进行多台阶施工，每层台阶的高度常用 3.5 4.5m，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长度，确保开挖、支护质量及施工安全。20台阶法工程实例21（ 3） CD法和 CRD法中隔墙法也称 CD工法，主要适用于地层较差和不稳定岩体，且地面沉降要求严格的地下工程施工。当 CD工法仍不能满足要求时，可在 CD工法的基础上加设临时仰拱，即所谓的交叉中隔墙法（也称 CRD工法）。 CRD工法的最大特点是将大断面施工化成小断面施工，各个局部封闭成环的时间短，控制早期沉降好，每个步序受力体系完整。因此，结构受力均匀，形变小。另外，由于支护刚度大，施工时隧道整体下沉微弱，地层沉降量不大，而且容易控制。22大量施工实例资料的统计结果表明， CRD工法优于 CD工法（前者比后者减少地面沉降近 50%）。但 CRD工法施工工序复杂，隔墙拆除困难，成本较高，进度较慢，一般在地面沉降要求严格时才使用。2324CRD工法施工横向示意图 CRD工法施工纵向示意图25暗挖 CRD法施工步序26CRD工法施工实例27CRD法开挖效果图（ 4）双侧壁导坑法双侧壁导坑法也称眼镜法，是变大跨度为小跨度的施工方法，其实质是将大跨度分成三个小跨度进行作业，主要适用于地层较差、断面很大、三线或多线大断面铁路隧道及地下工程。该法工序较复杂，导坑的支护拆除困难，有可能由于测量误差而引起钢架连接困难，从而加大了下沉值，而且成本较高，进度较慢。一般采用人工和机械混合开挖，人工和机械混合出渣。2829双侧壁导坑法实例30实践证明，选择合理的施工方法，可以安全的施