浅谈浅隧道埋暗挖法施工中的几个问题.doc

二、浅埋暗挖法浅析 铁路隧道：单线或双线，拱顶埋深小于：级围岩3540m、级围岩1825m、级围岩1014m、级围岩57m为浅埋隧道；也可按实测压力P/垂直土柱重量h来确定，当P/h0.40.6为浅埋隧道。 地铁暗挖隧道：由于环境要求高，断面变化大，仅用拱顶埋深是不妥的，按拱顶覆土厚度（H）与结构跨度（D）之比来考虑，即当0.6H/D1.5时，称为浅埋，当H/D0.6时称为超浅埋。 二、浅埋暗挖法浅析 最显著的特点：埋深浅 可能引发的问题： 地层损失引起地面移动明显 周边环境影响较大 对开挖、支护、衬砌、注浆等施工要求高 施工难度增加 * 设计疏忽 地质工作不细或不能做细，引起施工指导或施工方案的失误。 支护设计强度、刚度不够。 设计与施工脱节，没有根据围岩实际及时调整参数。 设计时仅考虑初期支护或临时支护完成成环闭合后是安全可靠，但是忽视不管哪种支护型式都不可能一次完成，而是逐渐完成。在未成环闭合前总是处在不稳定与不安全状态。 当然设计疏忽的原因有很多，但总体来讲，这些因素通过人的工作是可以避免的。 人为因素 三、常见沉降、坍方原因初探 * 人为因素 三、常见沉降、坍方原因初探 施工管理不当 工法选择不当 工作面封闭不及时 支护加工安装不规范 对地下水的预处理不到位 超长开挖导致预支护失效 工序安排不当，导致支护成环时间太长 施工中地质工作缺失，对地质变化预见性不强 监测不及时不系统，或对监测资料反应不敏感。 施工管理不当导致沉降过大或坍方的例子很多，而且表现形式各异。 * 三、常见沉降、坍方原因初探 从该表中可以看出： a、人的因素在沉降坍方事故中占绝大部分； b、有些因素是综合的，同时有人的因素也有物的因素； c、不可抗力往往在事故的直接原因仅占很小的比例。 正所谓“三份天灾、七份人祸” * 四、对几个问题的讨论及建议 A、复合地层中大跨浅埋隧道开挖工法的选择 一般认为断面大于单线隧道的断面，如站台层隧道、站厅通道、渡线隧道等是大跨隧道，D10m，或10m左右的断面。 广深地区的地层一般表现为上软下硬地层，个别地方也出现过上硬下软。 现在比较常用的是CRD工法，而现场很多做的不规范或极不规范。 从工序转换考虑，建议大于12m跨度的断面采用眼镜工法。 * 四、对几个问题的讨论及建议 B、超前小导管（锚杆）的长度 目前设计比较流行的长度取350cm，这个现象最早源自铁路隧道新奥法施工指南一书。 个别现场也出现过由于进场材料（管材供料一般为600cm）的原因，施工单位把导管的长度私自改为300cm。 其实上书中所讲的350cm长度是基于当时一般的台阶法施工时上台阶人工司钻220cm250cm的高度定的，这个长度不是对所有的台阶高度有效的。 超前支护最基础的理解应使超前小导管（锚杆）穿过上台阶假想破裂面搭接1m。 当前，我们有的设计台阶高度400cm，小导管长度仍然用的是350cm，这个长度大大削弱了超前支护的作用。 * 四、对几个问题的讨论及建议 C、联拱隧道中墙的设计 最早的双联拱隧道的中墙设计为整体式，工程实践表明，中墙顶部的防水很难有效处理。 2000年以后，当心须采用双联拱隧道时，中墙一般采用复合式设计，很好的解决了这个问题。 但是在地铁的联拱隧道设计中，仍然经常出现采用那种已被淘汰了的设计形式。 建议以后不要再用这种设计形式了。 * 四、对几个问题的讨论及建议 D、CRD工法及台阶法加临时仰拱中部横撑的设置 其实准确地说都是一种临时仰拱，但我在这里把它说成“横撑”，不是因为它应该是“横撑”，而是现场经常把它做成了“横撑”。事实上，设计都是带有一定弧度。 这个问题非常重要，现场这样做了以后，监理听之任之，业主在现场检查也熟视无睹。很明显带有弧度成环后的结构效应比平的要好很多，尤其是在土层里更是如此。但施工单位往往图方便把它做成直的。说得不好听一点，其实是一种偷工行为！大家都有应该摒弃。 类似的问题在CD工法和CRD工法的临时中柱中也有的。 建议对这个问题要从严管理。 * 四、对几个问题的讨论及建议 E、CD工法与CRD工法施工步序错误问题 大家都很明白，CD工法和CRD工法的开挖顺序。 但在实际施工中很多时候把本该单侧上下1、2步变成了左右1、2部。 原因往往是施工单位图方便。 害处也是明显的。 建议今后，现场无论是监理、还是业主，应该对这种不按规定动作开挖严格管理。 * 四、对几个问题的讨论及建议 F、浅埋软弱地层中隧道顶部两侧各30范围是否设锚杆的问题 实测结果显示，在浅埋软弱地层中锚杆的支护作用明显降低。 计算显示顶部两侧约30范围内锚杆是承压的，所以当前在学术界有人提出把这个范围的锚杆取消。 个人意见，系统锚杆在岩质地层中比较突出地表现为悬吊和减跨作用，在软弱地层中更突出表现为成拱作用，基于这个理解，我建议对系统锚杆的作用还是要重视，在没有进一步工程实验证明之前该部位的锚杆不宜取消。 * 四、对几个问题的讨论及建议 G、软弱地层中隧道台阶法施工时上台阶合理长度问题 长度上限，1.5D。我们经常注意到隧道的横向承载拱，实际上，隧道开挖支护后，沿隧道的纵向客观上存在一个承载拱，实测结果统计显示，正常情况下纵向沉降曲线在11.5D位置沉降达到最大,并逐步变缓。上台阶长度过长，导致塑性区范围增大。 最小长度，1D。这个主要基于下台阶的假想破裂面考虑的，这个比较好理解。上台阶的土体作为荷载要置于下台阶假想破裂面以外。 建议在软弱围岩采用台阶法施工时，上台阶长度设为11.5D范围，过长过短都是不妥的。 * 四、对几个问题的讨论及建议 H、混合花岗岩残积地层中隧道台阶法施工时一个极端错误的做法 在单线隧道施工中，有的施工单位往往为了图方便，把下台阶拉一个中槽，这是很要命的。 混合花岗岩残积地层的特性。 这个做法出问题的实例 建议在这种地层中，一定要坚持逐边落底，并且不要落底太长，一次一不超过2榀拱架为宜。 * 四、对几个问题的讨论及建议 I、多长时间封闭认为是及时封闭的问题 这个问题与施工单位的熟练程度有关。 综合地看，一般从开挖结束到拱架安装、喷砼完成在46h内，我们认为这就做到了及时封闭。超过8h甚至更长，那就是没有做到及时封闭。 * 四、对几个问题的讨论及建议 J、监测工作的系统性与及时性 系统性（正确、合理）（例） 及时性（实施的及时性、反馈的及时性） 要做到及时性，建议强化施工单位监测工作的职能，这一点非常重要。 * 四、对几个问题的讨论及建议 K、关于粗活做细、细活做精的问题 与铁路客专线的差距 初支的处理 衬砌的错台 建议大家一起来提高工作标准。 * 结束语 与其它的工程相比，我们的地下工程在一定意义上讲是一个粗活。但是，从前面的讲述中。我实际施工中，需要我们关注和重视的问题相当多，而且工作要求相当细，所以说，要用好浅埋暗挖法，就要求我们把粗活做细，做系统。才能保证万无一失。才能真正预防坍方。 只要我们共同努力，这一点是能做到的，也是应该做到的。 坍方可以预防 沉降可以抑制 浅谈浅隧道埋暗挖法 施工中的几个问题 中铁隧道集团有限公司广州指挥部 * 内 容 提 要 问题的提出 浅埋暗挖法浅析 常见沉降、坍方原因初探 对几个问题的讨论及建议 * * 上世纪八十年代末，采用浅埋暗挖原理建成了北京地铁复兴门车站折返线及长安街过街道工程，形成了浅埋暗挖工法。该工法具有以下优点： 施工组织灵活、资源投入常规 适应地层广泛 受隧道断面结构形式制约较小 对交通及周边环境影响基本可控 浅埋暗挖工法在全国城市地铁及其它领域得到广泛推广应用。典型工程有： 一、问题的提出 * 浅埋暗挖法典型工程 工程位于北京闹市区域，工程包括北正线358.957米，南正线368.292米，库，加上开凿两条换乘通道及各种洞室1098米。线路地处永定河冲积扇中游，穿过第四纪冲洪积层的园砾层，地表以下26米为人工填土。隧洞拱部为23米厚细砂层，墙部及仰拱为轻粘土层。含水量30%左右，地下水位距地表22.6米。 北京地铁复兴门折返线工程 * 浅埋暗挖法典型工程 北京城铁14 标 双联拱隧道 工程设计为双跨联拱隧道，典型断面开挖宽度为12.05米，开挖高度为7.397米，支护形式为复合式衬砌，采用浅埋暗挖中洞法施工。区间隧道在粘质粉土和粉细砂层中通过，上层滞水水位埋深4.0米左右，承压水位埋深18.0米。 * 浅埋暗挖法典型工程 施工中克服了饱和动态含水砂层和下穿密集民房等多项技术难题 广州地铁1号线杨体区间隧道 * 浅埋暗挖法典型工程 深圳地铁一期工程 国贸-老街重叠隧道 工程由明挖段和暗挖段组成，其中暗挖段长205.3米，其围护结构采用1000人工挖孔桩，桩深平均29.4m，基岩裂隙水主要赋存于基岩的强、中等风化带中，局部具有微承压性，断层带水分布于F4，埋深1.23.0m，水位高程1.63.61m. * 浅埋暗挖