关于隧道及地下工程的若干问题

（建筑工程管理）关于隧道

及地下工程的若干问题

2020年4月

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关于隧道及地下工程的若干问题

王梦恕孔恒

北京交通大学北京市市政工程总公司

主要内容

第一部分：隧道及地下工程的发展概述

第二部分：浅埋暗挖法隧道及地下工程

第三部分：盾构法隧道

第四部分：复杂山区长大隧道

第五部分：隧道及地下工程的风险评估与控制

第一部分：隧道及地下工程的发展概述

19世纪是桥的世纪,20世纪是高层建筑的世纪,21世纪可以说是地下工程资源开发和大

发展的世纪.目前我国面临着人口、环境、资源、土地、水资源及气候变暖等六大难题。地下

工程是我国唾手可得的资源，并且是一项重要的绿色工程，如何优质、快速、经济的建成，

是我们必须在科研、设计、施工及机械制造四位一体方面需要研究解决的问题。

基于用途和特征来划分，隧道及地下工程的分类如下：

(1)城市交通隧道：如地铁、轻轨、地下快速路等；

(2)城市地下空间开发(城市地下工程):如市政隧道、综合管廊(共同沟\地下商场、

地下仓库、地下过街通道等设施；

(3)铁路隧道

(4)公路隧道

(5)水电隧道

(6)管道输送以及输水隧道：如西气东输、南水北调隧道等；

(7)江、海、湖等水底隧道

(8)各类水封液体库

(9)军工、人防隧道和碉室

1城市轨道交通发展现状与规划概述

中国地铁60年代开始于北京地铁1号线，目前建成运营的有地铁1号线、2线13号

线、八通线，共计113.4公里；正在建设的有地铁5号线、10号线、4号线、机场线、奥

运支线。

2008年要实现8条市区线路、，建设里程169.7公里，3条通往郊区的市郊铁路线路，

建设里程109.4公里，建设总里程为279.1公里。

上海地铁建设发展迅猛,1990年上海开始建设地铁1号线,1996年上海开始建设地铁

2号线，后开始建设3号线、4号线、M8线、6号线，就目前运营里程超过北京。

紧随其后的是广州，1996年广州开始建设地铁1号线，后建设2号线、3号线、5号

线。

2001年深圳开始建设地铁1号线,目前已经运营，现正在建设其他线路；

2001年南京建设地铁1号线，目前已经运营，现在建设其他线路；

2002年天津地铁1号线开工建设；

在开工和即将开工开始建设：杭州、沈阳、哈尔滨、成都等，苏州、武汉、西安等地铁

进入设计阶段。

1)中国地铁建设规划：

(1)北京地铁2008规划以及2050规戈！|(图);

(2)上海地铁规划(图)；

(3)广州地铁规划(图)；

(4)南京地铁规划(图);

(5)深圳地则戈!1(图)；

(6)天津地铁规划(图)；

(7)沈阳地铁规划(图)；

(8)哈尔滨地铁规划(图X

2中国铁路建设规划

(1)中长期铁路网规划(图)；

(2)"五纵"和"七横"(表X

3公路隧道发展现状

中国地域辽阔，南北长约4000km,东西长约4500km,海拔地势高差达5000m左右，

地表起伏很大，峡谷、丘陵、高山遍布在2/3国土上，平面投影面积960万平方公里，立

体面积超过2000万平方公里，居住着56个民族，近13亿人口，所以铁路、公路一直、今

后永远是我国人民出行的主要交通方式。

随着生活节奏的加快和科学技术的进步，要求安全、舒适、快速、方便经济的运输方式

已提到日程上来。铁路，尤其是公路更加满足不了乘客的需求，过去多用盘山绕行、挖深路

堑修建公路，不仅增加了里程，降低了行车速度，增多耗油量、破坏了环境，而且行车很不

安全，给汽车本身也带来了机械损耗，赶上冬季，线路多在冰冻线以上，山高、路滑、坡陡

而翻车、封路的事件屡屡发生。深挖路堑形成高边坡，不仅损失了许多土地，也破坏了自然

景观，常常带来大的滑坡、坍方等病害。

所以从实施可持续发展战略出发，长大公路隧道像雨后春笋一样迅猛发展起来，到2000

年底我国公路隧道已有1684座，总长有628km。其中有首座半横向通风自动化最高的深圳

梧桐山隧道、板樟山隧道等一批城市公路隧道；有广州白云山双向三车道大跨度扁平率为0.6

左右的隧道，•有福州多连体四连拱象山隧道(宽35.4m高8.9m);有近距离四连拱宽45.6m

的科苑立交隧道；

有应用最多、大跨（32~35m）双连拱，具有代表性的京珠高速公路五龙岭隧道；有首

次采用竖井和纵向射流运营通风技术的中梁山隧道；有逆光照明不在洞口设光过渡段的猫狸

岭隧道；有处于3800m高海拔、高寒（平均一7。（：最高达-35℃）地区施工的青海大板山隧

道；有处于高地应力区的川藏公路二郎山隧道；有穿越高浓度、高压力煤层的华圣山隧道（长

4705m）,以及目前正在施工的双向分离式四车道国内最长18.4km终南山隧道和长度大于

6km以上即将开工的鹏鸽山隧道、泥巴山隧道、雪峰山隧道等，总之随着技术的不断发展和

运营的需要，公路隧道趋势是隧道越修越长，隧道越修越宽、技术越来越难、越复杂。

4中国的江（海）底隧道

南水北调工程中线建造了穿越黄河河底的引水隧道（TBM）

重庆主城越江排水隧道（①6.7m泥水式硬岩盾构）

城陵矶西气东输越江隧道（①3.185m泥水盾构）

三江口西气东输越江隧道（①4.3m泥水盾构）

上海上中路越江隧道（①14.87m泥水盾构）

武汉长江公路隧道（长江第一隧道）（①11.4m泥水盾构）

上海崇明越江隧道（①15.1m泥水盾构）

南京长江越江隧道（①15.1m泥水盾构）

杭州钱塘江越江隧道（①11.4m泥水盾构）

上海复兴东路双管双层越江隧道

宁波甬江沉埋管水底隧道。

第一部分：结束语

上中路公路隧道

基于上述，可以很明确的了解，在中国将有大量隧道及地下工程等待建设。21世纪是

地下工程的世纪决不是夸口之词。但鉴于地下工程自身的复杂性，因此对我们隧道及地下工

程的技术工作者来说既是机遇也是极大的挑战。

第二部分

浅埋暗挖法隧道及地下工程

主要内容

一、概述

二、浅埋暗挖的设计与施工技术

三、浅埋暗挖的监控量测技术

四、浅埋暗挖工作面的稳定性分析

五、浅埋暗挖隧道支护结构体系

六、隧道及地下结构的防水体系

七、几个问题的讨论

一概述

1隧道及地下工程（或地下空间）的几个概念

1）隧道及地下工程（或地下空间）的定义

*介质力学的角度——处于千变万化的地质体之中，其结构本身与地层（围岩）紧密接

触和相互传递作用的工程建筑物。

*典型实例——交通隧道、地下铁道、水电输水隧洞、城市共同沟、地下商场与车库、

军用洞室、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复杂力学过程

,开挖

*地质体原始地应力体系被打破

*形成二次地应力发生变形

*初期支护

*抑制地层的变形

*变形收敛

*后期支护

*形成三次地应力并达到力学平衡

3）隧道及地下工程结构物的技术特性

概括地说，有以下几点是需要特别关注的。

*隐蔽性：地下结构与其他结构最大的不同就是它的隐蔽性；隐蔽性同时伴随巨大的

风险性；

*力学状态的不确定性：它的力学状态受到施工方法的极大影响，也是其他工程结构

物所不可比拟的；

*地下环境影响的严重性：其他结构物主要受自然条件的影响，而地下结构除自然条

件外，还受到地下环境，主要指围岩和地下水条件的影响；

*可维修性差，这是不言而喻的；

*施工条件和环境条件的约束。

4）与地面工程的基本区别

*作用体系——

A地面工程：一般只与地基相互作用，是空间自由状态的作用体系。

B地下工程：与周围地层密切相关，是二者共同作用体系。

*外荷——

A地面工程：已知的，明确的。

B地下工程：由于地质体和围岩的千变万化性，迄今仍是有待解决的不确定性问题。

2浅埋暗挖法(STCM)的概念与特点

1)浅埋暗挖法的基本概念

浅埋暗挖法(国外多称软土隧道新奥法或浅埋隧道新奥法)是基于岩石隧道新奥法

(NATM)的基本原理，针对城市地下工程的特点，于80年代在北京地铁第四纪软土中开

创出的新方法。

(1)浅埋暗挖法名称的确定

在小导管超前支护技术、格栅拱架制造技术、正台阶环形开挖留核心土方法、监控量测

技术等基础上，在软弱地层必须快速施工的理念，突出时空效应对防塌的重要作用。并在军

都山黄土隧道、北京地铁复兴门折返线、复一八线、西单车站采用浅埋暗挖技术取得了巨大

的成功。

1987年8月，北京市科委与铁道部科技司共同组织鉴定会，对浅埋暗挖技术进行评价,

会上确定取名为：浅埋暗挖法，适用范围：各种软弱地层的地下工程设计与施工。浅埋暗挖

法又经过十几年的广泛应用，形成了一套完整的配套技术，被评为国家级工法，并正式提出

"管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测"十八字方针。

(2)浅埋暗挖法施工原理

浅埋暗挖法沿用了新奥法的基本原理：采用复合衬砌，初期支护承担全部基本荷载，二

衬作为安全储备，初支、二衬共同承担特殊荷载；采用多种辅助工法，超前支护，改善加固

围岩，调动部分围岩自承能力；采用不同开挖方法及时支护封闭成环，使其与围岩共同作用

形成联合支护体系；采用信息化设计与施工。

浅埋暗挖法大多用于第四纪软弱地层的地下工程，围岩自承能力很差，为控制地表沉降,

初期支护刚度要大、要及时。特征曲线中C点尽量靠近A点，即尽量增大支护的承载，减少

围岩的自承载。要做到这点，必须遵守十八字方针，初支必须从上向下施工，初支基本稳定

后才能做二衬，且必须从下到上施工。

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二

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三

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#应用实测应力P和垂直土柱重量田之比判别

P/(/H)>0.4~0.6为浅埋；

P/(/H)>0.6~1.0为超浅埋；

#当围岩变形和地表下沉值相等时，即覆盖层整体下

沉时为超浅埋；

#覆土厚度H与隧道跨度D之比判别

建议设计阶段：H/D小于等于0.4时为超浅埋。

3)浅埋暗挖法的特点

与明挖法、盾构法相比较，浅埋暗挖法的特点如下：

(1)适用于各种地质条件和地下水条件；

(2)具有适合各种断面形式(单线、双线、多线、车站等)和变

化断面(过渡段、多层断面等)的高度灵活性；

(3)通过分部开挖和辅助施工方法，可以有效控制地表下沉和坍

塌；

(4)与盾构法比较，在较短的开挖地段使用，也很经济；

(5)与明挖法上匕较,可以极大地减轻对地面交通和商业

活动的影响，避免大量的拆迁；

(6)从综合效益观点出发，是比较经济的一种方法。

3几种工法的比较

总之，囿于经济性、地层的复杂多变以及特殊的环境条件，在未来一个相当长时期内，

对地层有较强适应性和高度灵活性的浅埋暗挖法仍会在城市地铁隧道中得到不断完善使用。

二、浅埋暗挖的设计与施工技术

相对而言，应用浅埋暗挖法具代表性，且占较大比重的国家有中国、英国、法国、德国、

韩国、巴西等。日本、美国自进入90年代后，除在少数地层条件下应用浅埋暗挖法外，大

部分都采用盾构法。但在90年代以前，日本则大

量使用浅埋暗挖法。

1浅埋暗挖法的实质内涵--18字方针

1)管超前：指采用超前导管注浆防护，实际上就是采用超前预加固支护的各种手段，

提高工作面的稳定性，防止围岩松弛和坍塌；

2)严注浆：在超前预支护后，立即进行压注水泥砂浆或其它化学浆液，填充围岩空隙，

使隧道周围形成一个具有一定强度的结构体，以增强围岩的自稳能力；

3)短开挖：即限制1次进尺的长度，减少对围岩的松弛；

4)强支护：在浅埋的松软地层中施工，初期支护必须十分牢固，具有较大的刚度，以

控制开挖初期的变形；

5)快封闭：在台阶法施工中，如上台阶过长时，变形增加较快，为及时控制围岩松弛,

必须采用临时仰拱封闭，开挖1环，封闭1环，提高初期支护的承载能力；

6)勤量测：对隧道施工过程进行经常性的量测，掌握施工动态，及时反馈，是浅埋暗

挖法施工成败的关键。

2、浅埋暗挖法设计与施工的选择

浅埋暗挖法具有很多优点，但其缺点是：施工速度慢，施工工艺受施工队伍的技术水平

限制等。

(1)浅埋暗挖法应用范围拓宽的要求

目前浅埋暗挖法已经推广到广州、深圳、北京、杭州等地特殊的流沙、淤泥、含水砂层、

流塑、半流塑地层；埋深缩小到0.8m;暗挖施工的车站跨度达26m;穿越密集民房。随着

建设项目的增多，还需进一步研究新的辅助工法和施工工艺，以适应各种地层条件、埋深、

跨度等方面的要求。

(2)以信息化设计法补充和丰富传统的经验类比设计法

根据地表建筑物条件，选择合理的沉降值和结构刚度，并通过监控量测资料，及时调整、

优化支护参数。对于地面无建筑物、地下无管线、对地面沉降要求不高时，可采用刚度较小

的支护结构，以发挥围岩的自承能力；对于地面沉降要求比较严格的区段，应采用刚度较大、

先柔后刚的网构钢拱架支护结构，以防止围岩过渡变形。

(3)选择适宜的辅助施工措施

常用的有：环形开挖留核心土；喷混凝土封闭开挖工作面；超前锚杆或超前小导管支护；

超前小导管周边注浆支护；设置上半断面临时仰拱；深孔注浆加固地层；长管棚超前支护；

特殊地层冻结法；水平旋喷超前支护；地面锚杆或高压旋喷加固地层；降低洞内、洞外地下

水位；洞内超前降排水。

(4)选择合理的支护参数和施工方法

(a)支护要及时，不仅能减小支护结构的荷载，还能避免地层的过分变形。

(b)对浅埋软弱地层，锚杆作用降低，尤其顶部两侧30度范围内锚杆是承压的，可取消

该区的锚杆。超前小导管是有效的，但至少要确保1m左右导管插入破裂面以外。

(c)作为初支的喷混凝土厚度要合理，太厚不利于混凝土材料力学性能的发挥，当厚度

d<D/40(D为洞径)，喷混凝土支护接近无弯矩状态，支护结构性能较好。因此，用增

喷混凝土厚度的方法来加强支护效果较差，应在采用合理的喷射方法、材料、配合比、

外加剂上想办法，比如用湿喷、潮喷法，加聚丙烯纤维等。

(d)采用正确的施工方法，从工程造价和施工速度考虑：施工方法的选择N页序应为：正台

阶一台阶设临时仰拱一CD工法一CRD工法一眼镜工法，从施工安全考虑，顺序正好反

过来。

(5)富水地层的结构防水

目前的设计思路是：第一道防水线是初支和二衬之间铺设全包防水板；第二道防水线是二衬

防水混凝土。实践证明：在无水或少水地层是有效的，在富水地层失败。原因：

(a)初支表面混凝土不平整，锚杆头也难于处理，难以保证防水板的完整性，特别是钢筋

混凝土更易造成防水板破坏，这样封闭防水层结构的设计思想得不到落实。

(b)防水板与初支之间容易形成水囊，一旦防水板破裂，水就会在薄弱环节寻找出路，造成施

工筵漏水。

(c)采用全包防水板，水压直接作用在二衬上，容易造成衬砌开裂而漏水。

改进措施：

(a)加强初期支护的防水能力，提倡喷射防水混凝土，也可在初支与围岩之间进行填充

注浆，把地下水拒之初支之外。

(b)在初支表面布设一定数量的引水盲管，将少量初支渗漏水引排出去，防水板铺设到墙

脚配合二衬防水混凝土防水，仰拱不铺设防水层，对进入初支结构和二衬之间的渗漏水

应遵照以排为主的原则处理。

3浅埋暗挖法的施工原则与基本施工方法

1)浅埋暗挖法施工原则

Q)根据地层情况、地面建筑物特点等四个环境以及机械配备情况，选择对地层扰动小、

经济、快速的开挖方法。若断面大或地层较差：可采用经济合理的辅助工法和相应的分部正

台阶开挖法；若断面小或地层较好：可用全断面开挖法。

(2)应重视辅助工法的选择，当地层较差、开挖面不能自稳时，采取辅助施工措施后，仍

应优先采用大断面开挖法。

(3)应选择能适应不同地层和不同断面的开挖、通风、喷锚、装运、防水、二衬作业的配

套机具，为快速施工创造条件，设备投入量一般不少于工程造价的10%.

(4)施工过程的监控量测与反馈非常重要，必须作为重要的工序。

(5)工序安排要突出及时性，地层差时，应严格执行十八字方针。

(6)提高职工素质，组织综合工班进行作业，以提高质量和速度。

(7)应加强通风，洞内外都要处理好施工、人员、环境三者的关系。

(8)应采用网络技术进行工序时间调整，进行进度、安全、机械、监测、质量、材料、环

境管理。

2)基本施工方法与比较

从基本施工方法看，为有效地控制围岩松弛及由此引

起的地表下沉，采用的基本施工方法有：

(1)地铁区间或小跨度隧道的基本施工方法

a全断面法

b正台阶法

c上半断面临时封闭正台阶法

d正台阶环形开挖留核心土法

e导坑法，包括单导坑法和双导坑法，其中双导坑法也称为眼镜法；

f中隔壁法（CD法，CRD法工

（2）地铁车站、地下商场、停车场等大跨度联拱结构的基本施工方法的施工次序为：

a柱洞法等（图）；

b多导坑法（侧洞法）（图）；

c中洞法（图1

其中柱洞法、侧洞法应用较多，大断面施工应遵守变大洞为小洞的施工原则。

开挖方法应按以下次序优选：正台阶开挖、CD法开挖、CRD法开挖、双侧壁导

洞开挖（眼镜工法）进行，这样可节约投资。

施工方法比较汇总表

新奥法的一般设计流程--信息化设计流程图

浅埋暗挖法地下工程的一般施工程序图

4各种施工方法的开挖作业及问题

1）全断面开挖作业（一般岩石隧道）

Q）施工顺序

全断面开挖法施工操作比较简单，主要工序：使用移动式钻孔台车，首先全断面一次钻

孔，并进行装药连线，然后将钻孔台车退后50m以外的安全地点，再起爆，一次爆破成型，

出硝后钻孔台车再推移到开挖面就位，开始下一个钻爆作业循环，同时，施作初期支护，铺

防水隔离层（或不铺），进行二次模筑衬砌。

该流程突出两点：增加机械手进行复喷作业，先初喷后复喷，以利于稳定地层和加快施

工进度；铺底混凝土必须提前施作，且不滞后200m,地层较差时铺底应紧跟，这是确保施

工安全和质量的重要做法。

（2）适用范围

全断面法主要适用于I-II级围岩，当断面在50m,以下，隧道又处于IV级围岩地层时，

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。

（3）优缺点

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，目工序

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。

2）台阶法开挖

台阶法施工就是将结构断面分成两个或几个部分，即分成上下两个断面或几个工作面，

分步开挖，根据地层条件和机械配备情况，台阶法又可分为正台阶法、中隔墙台阶法等。该

法在浅埋暗挖法中应用最广，可根据工程实际、地层条件和机械条件，选择合适的台阶方式。

（1）正台阶法开挖

正台阶法开挖优点很多，能较早地使支护闭合，有利于控制其结构变形及由此引起的地

面沉降，上台阶长度（L）一般控制在1~1.5倍洞径（D）,根据地层情况，可选择两步或多

步开挖。

a上下两部分步开挖法

采用此法，若地层较好（ni~iv级），可将断面分成上下两个台阶开挖，上台阶长度一般

控制在1-1.5倍洞径（D）以内，但必须在地层失去自稳能力之前尽快开挖下台阶，支护形

成封闭结构；若地层较差，为了稳定工作面，也可辅以小导管超前支护等措施。

上下两部分步开挖法示意图

b多部分步开挖留核心土

该法适用于较差的地层，围岩级别为V、VI级，上台阶取1倍洞径左右环形开挖，留核

心土，用系统小导管超前支护、预注浆稳定工作面；用网钩钢拱架做初期支护；拱脚、墙脚

设置锁脚锚杆。从断面开挖到初期支护、仰拱封闭不能超过10d,以确保地面沉陷控制在

50mm以内。

多部分步开挖留核心土法示意图

(2)有关台阶长度问题

台阶长度之所以定为1倍洞径(D),主要因为：地面沉降不容许超过30mm,承载拱

的跨度约为1倍洞径。

在1倍洞径区段周围地层产生横向和纵向两个承载拱的作用，这对开挖是有利的，台阶

长度超过1倍洞径将失去纵向承载拱受力结构，仅有横向平面承载拱受力结构。

上台阶若选用大于1.5倍洞径的长台阶，在开挖时纵向变位大，上台阶断面形状不利于

受力，而且容易引起周围地层松动，塑性区增大，造成拱脚附近受力大而使其失去稳定性。

上台阶若过短，小于1倍洞径，因洞内纵向破裂面超过工作面，易造成洞顶土体下滑，

引起工作面不稳定，所以软弱地层不能采用短台阶法施工，但是若用硬岩爆破法施工时，为

了便于风钻打眼，可设置超短台阶。

因此，在采用正台阶法施工时，应树立一个概念，不要分长台阶、短台阶、微台阶，这是长

期施工经验教训的总结，有关施工规范中也取消了这种说法，也不再提半断面法开挖。需要

说明的是，在n类砂卵石地层中进行大断面正台阶开挖，必须同时实施深孔注浆和小导管超

前支护、预注浆辅助工法。

（3）正台阶法开挎优缺点

a灵活多变，适用性强。凡是软弱围岩、第四纪沉积地层，必须采用正台阶法，尤其是各种

不同方法中的基本方法。而且，当遇到地层变化（变好或变坏），都能及时更改、变换成其

他方法，所以被称为浅埋暗挖施工方法之母。

b具有足够的作业空间和较快的施工速度，台阶有利于开挖面的稳定，尤其是上部开挖支

护后，下部作业则较为安全。当地层无水、洞跨小于10m时，均可采用该方法。

c台阶法开挖的缺点是上下部作业相互干扰，应注意下部作业时对上部稳定性的影响，还

应注意台阶开挖会增加围岩被扰动的次数等。

3）单侧壁导坑超前导坑法开挖

主要适用于地层较差、断面较大，采用台阶法开挖有困难的地层。采用该法可变大跨断

面为小跨断面。大跨断面多不小于10m,可采用单侧壁导坑法，将导坑跨度定为3~4m,

这样就可将大跨度变为3~4m跨和6~10m跨，这种施工方法简单可靠。

采用该法开挖时，单侧壁导坑超前的距离一般在2倍洞径以上，为了稳定工作面，经常

和超前小导管注浆等辅助施工措施配合适用，一般采用人工开挖，人工和机械混合出硝。

单侧壁导坑超前导坑法开挖法示意图

4）中隔墙法（CD工法）和交叉中隔墙（CRD工法）开挖

Q）基本概念

CD法（CenterDiaphragm）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CRD

法（CrossDiaphragm\

CD法首次在德国慕尼黑地铁工程的实践中获得了成功，CRD法是日本吸取欧洲CD法

的经验，将原CD工法先开挖中壁T则改为两侧交叉开挖、步步封闭成环、改进发展的一种

工法。其最大特点是将大断面施工化成小段面施工，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。

（2）方法的比较

大量的施工实例资料的统计结果表明，CRD法优于CD法（CRD法比CD法减少地面

沉降近50%）,而CD法又优于眼镜法。但是CRD工法施工工序复杂，隔墙拆除困难，成本

较高，进度较慢，一般在第四纪地层中修建大段面地下结构物（如停车场），且地面沉降要

求严格时才使用。每步的台阶长度都应控制，一般为5~7m。

在市区软弱、松散的地层中，仅从控制地层位移的角度考虑，前述隧道浅埋暗挖施工方

法择优的顺序为CRD工法一眼睛工法一CD工法一上半断面临时闭合法―正台阶法。而从进

度和经济角度考虑，由于各工法的工序和临时支护不同，其顺序恰恰相反。

5）双侧壁导坑法开挖

（1）基本概念

双侧壁导坑法也称眼睛工法，也是变大跨度为小跨度的施工方法，其实质是将大跨度（＞

20m）分成三个小跨度进行作业，主要适用于地层较差、断面很大、单侧壁导坑超前台阶法

无法满足要求的三线或多线大断面铁路隧道及地铁工程。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。20世纪70年代至80年代初国内外多用此法，目前使用较少。

双侧壁导坑法开挖法示意图

6）特大断面施工施工方法

在修筑地下发电厂、地下仓库、地下商业街及地铁车站时，经常出现地下大空间的施

工问题。这些建筑物若在埋深较浅、软弱不稳定的m~丫级围岩中，一般用浅埋暗挖法施工。

当地质条件差、断面特大时，一般设计成多跨结构，跨与跨之间有梁、柱连接。比如

常见的三跨两柱的大型地铁站、地下商业街、地下停车场等，一般采用中洞法、侧洞法、柱

洞法及洞桩墙法（地下盖挖法）等方法施工，其核心思想是变大断面为中小断面，提高施工

安全度。

Q）中洞法施工

中洞法施工就是先开挖中间部分（中洞），中洞内施作梁、柱结构上。由于中洞的跨度

较大，施工中一般采用CD法、CRD法或眼睛法等进行施作。中洞法施工工序复杂，但两侧

洞对称施工，比较容易解决侧压力从中洞初期支护转移到梁柱上时产生的不平衡侧压力问

题，施工引起的地面沉降较易控制。该工法多在无水、地层相对较好的时应用。该工法空间

大，施工方便，混凝土质量也能得到保证。当施工队伍水平较高时，多采用该工法施工。采

用该工法施工，地面沉降均匀，两侧洞的沉降曲线不会在中洞施工的沉降曲线最大点叠加，

应为优选方案。

中洞法施工示意图

（2）柱洞法施工

施工中，先在立柱位置施作一个小导洞，可用台阶法开挖。当小导洞做好后，在洞内再

做底梁、立柱和顶梁，形成一个细而高的纵向结构。该工法的关键是如何确保两侧开挖后初

期支护同步作用在顶纵梁上，而且柱子左右水平力要同时加上且保持相等，这是很困难的力

的平衡和力的转换交织在一起的问题。在第④步增设强有力的临时水平支撑是解决问题的一

个办法，但工程量大，不易控制。另一个办法是在第②步的空间用片石（间层用素混凝土或

三合土)回填密实，使立柱在承受不平衡水平力时，依靠回填物给予支持，这样左边和右边

施工就可以不同步地将水平荷载转移到立柱纵梁上。这样做虽能确保立柱的质量，但造价较

lW)o

柱洞法施工示意图

(4)桩柱法

桩柱法就是先开挖，在洞内制作挖孑版。梁柱完成后，再施作顶部结构，然后在其保护

下施工，实际上就是将盖挖法施工的挖孔桩梁柱等转入地下进行，因此也称做地下式盖挖法。

该工法施工工序较多，且由于地下工作环境很差，施工质量较难保证。扣拱时由于跨度较大，

安全性稍差。该工法是为民工队准备的低水平施工法，洞内挖孔环境破坏很大，是一种不宜

过多提倡的方法。

桩柱法施工示意图

(3)侧洞法施工

侧洞法施工就是先开挖两侧部分(侧洞)，在侧洞内做梁、柱结构，然后在开挖中间部分(中

洞)，并逐渐将中洞顶部荷载通过侧洞初期支护转移到梁、柱上。这种施工方法，在处理中

洞顶部荷载转移时，相对于中洞法要困难一些。

两侧洞施工时，中洞上方土体经受多次扰动，形成危及中洞的上小下大的梯形、三角形。改

土体直接压在中洞上，中洞施工若不够谨慎就可能发生坍塌。采用该工法施工引起的地面沉

降较大，而中洞法则不会出现这种情况。

土体扰动示意图

5几种大断面施工方法的发展

--单拱大跨的流畅弧线形

中洞法

洞柱法

侧洞法

6工程案例

［案例1］北京地铁五号线崇文门站施工技术

（1）工程概况

地铁五号线崇文门站位于崇文门路口下，采用"浅埋暗挖法"施工。车站与既有地铁二号

线崇文门站东端喇叭口式过渡段区间立交，并从其下方穿过。五号线崇文门车站结构为双柱

三跨岛式暗挖车站，车站两端为双层结构（地下一层为站厅层，地下二层为站台层），中间

为单层结构（系站台层）,车站总长度208.9m，总宽度24.2m,站台宽度14m。车站顶板

覆土：双层结构为8~9.3m,单层结构为13.5m。

车站施工的难点主要集中在新建车站近距离（净距1.98m）暗挖施工下穿既有地铁环线

结构。

车站平面布置图

在建车站与既有地铁隧道的位置关系图

（2）过既有线施工方案

采用（p600咬合管幕，钢管管径（p600mm,壁厚16mm,长度为36m。管幕布置在既

有环线区间隧道和车站拱顶之间，距离车站初支30cm，沿车站隧道单层断面拱部布设一环,

钢管之间采用工字钢相互咬合，环向间距中一中为725mm。在大管棚的施工过程中，考虑

到开挖时管棚在一定的阶段是作为荷载存在的，同时管棚具有足够的刚度，所以在初支施工

过程中暂时不进行管棚钢管的填充工作，在钢管支座施工完成后，钢管内再填充无收缩水泥

砂浆，用来提高钢管刚度和防止管棚钢管腐蚀后造成地层空洞影响地铁结构安全。

超前（p600管幕采用水平液压钻孔顶管机施工，施工时水平螺旋钻超前成孔，（p600钢

管同步顶进（成孔孔径小于钢管外径20mm）,超前成孔钻头（（p580）和钢管之间距离保持

在+5cm、-10cm之间，（p600钢管前端收缩至cp580。该施工工艺能够有效的控制地层沉降,

其主施工设备为液压系统，施工中振动和噪音较小。

［案例2］北京地铁十号线呼家楼车站施工技术

（1）工程概况

呼家楼车站是北京地铁十号线的中间站，车站位于东三环与朝阳北路的交叉路口，呈南北

走向，为分离岛式暗挖车站。东三环现状路宽80m，双向8车道，两侧为辅道；朝阳北路

为新建城市道路,路宽60m,双向8车道。呼家楼站与规划的东西走向的M6线在本站形

成"十"字换乘关系。车站受交叉路口朝阳路立交桥的影响，左右线结构分别位于桥梁两侧

的辅路下，左右线两结构之间设联络通道、迂回风道，采用洞桩法施工。车站平面及地质剖

面如下图。

案例【3】侧洞法施工张自忠路车站

北京地铁五号线张自忠路站位于平安大街与东四北大街十字路口偏东一侧，为地下岛式

站台车站，车站总长179.8m,其中横跨平安大街部分长68.6m,宽23.86m,为暗挖单层

三跨拱形结构，侧洞法施工；两端为三层三跨框架结构，南端长55.8m,北端长55.4m,宽

均为26.2m,明挖法施工。明挖法施工段地下一层为站厅层，地下二层为设备层，地下三层

为站台层。

车站范围为第四系覆盖层，冲洪积成因的松散沉积物。其中暗挖段拱部为粉细砂层，开

挖时自稳能力差，尤其遇到上层滞水容易产生流沙，开挖时保证拱部和掌子面的稳定，避免

产生坍方是关键，施工难度较大；中部为卵石层；隧道仰拱坐落在粘土层。

施工步序

第一步：施作超前支护，注浆加固地层,前后开挖两侧1号洞室，环形开挖预留核心土.施作

初期支护,1号洞室两侧拱脚打设锁脚锚管，左右侧洞同号洞室纵向间距30m;

第二步：继续前后开挖两侧2号洞室，施作初期支护，2号洞室两侧拱脚打设锁脚锚管，1、

2号洞室纵向间距5m左右;

第三步：施作超前支护，前后开挖两侧3号洞室，施作初期支护，2号与3号洞室纵向间距

15m;

第四步：继续前后开挖两侧4号洞室，施作初期支护，左侧3号与4号洞室纵向间距5m,右

侧3号与4号导洞纵向间距15m;

第五步：继续前后开挖两侧5号洞室，施作初期支护，5号洞室两侧拱脚打设锁脚锚管，4

号与5号洞室纵向间距15m;

第六步：继续前后开挖两侧6号洞室，施作初期支护，5号与6号洞室纵向间距15m;

第七步：在临时仰拱上凿洞，施作底梁、中柱与顶梁（含防水），并预留施工缝；对梁进行

临时支撑固定；

第八步：根据监测情况纵向分段拆除中隔墙，临时支撑，逐步完成侧洞底板防水与二次衬砌，

两侧导洞内作业纵向错开间距30m;

第九步：根据监测情况纵向分段拆除中隔壁，临时仰拱及临时支撑，逐步完成侧洞防水与二

次衬砌，两侧导洞内作业纵向错开间距30m

第十步：中洞上台阶开挖，纵向紧跟施作拱顶初期支护，中隔壁穿孔及时架设顶梁水平钢支

撑；

第十一步：中洞纵向紧随中台阶开挖，视监测情况拉结中隔壁，凿除顶部中隔壁并施作顶板

防水与二次衬砌；

第十二步：短台阶紧随开挖下台阶土体，穿洞架设临时钢支撑，开挖至基底，封闭初期支护；

（同时顶板达到强度后可拆除顶部临时支撑）

第十三步：紧跟前步初期支护，分段拆除临时中隔壁和施作底板防水与二次衬砌结构；拆除

临时钢支撑，完成暗挖段主体结构及站台板（主体结构全部形成之后）.

三、浅埋暗挖的监控量测技术

（-）国标中的规定（略X

（二）监控量测的重要意义与目的

1意义

①对地铁工程和周边环境安全的全程监控；

②对工程和环境安全及风险程度的预测和评估；

③为今后的地铁设计与施工提供可靠类比依据。

2监控量测的目的

⑴监视围岩变化状态，了解支护衬砌受力情况，确保施工安全；

⑵确定二次衬砌和仰拱施作时间；

⑶掌握围岩变化规律，确认或修改支护设计参数及施工顺序，提供支护衬砌最终稳定信息，

为以后隧道设计和施工积累资料。

（三）现场量测项目：

A类一必测项目

⑴水平收敛（在拱脚附近和墙基面以上二米处）；

（2）拱顶下沉或拱顶单点位移（位移计锚固点的深度单线隧道不小于3米，双线隧道不

小于4米）；

⑶浅埋隧道地表下沉；

⑷描述开挖后隧道地质情况，核对围岩分类，并观察支护衬砌受力状态。

B类一选测项目

⑴围岩内部位移；

⑵支护衬砌的应力和应变；

⑶支护衬砌的接触压力；

⑷锚杆轴力。

（四）控制基准

1）浅埋暗挖法控制基准

2）盾构法控制基准

3）地铁明（盖）挖法施工监控量测值控制标准

4）管线沉降控制标准

5）建（构）筑物沉降控制标准

按不同结构情况确定：

沉降极限值一5~30mm

沉降速度极限值一2~3mm/d

差异沉降极限值一0.0015~0.005

6）关于沉降控制标准的讨论

（1）现行30mm控制标准问题:在某些地质

环境恶劣的隧道中用统一的30mm作为施工控制标准有一定难度。为结合实际情况和便于

管理，目前正在考虑通过数理统计方法适当放宽控制值

（2）多值控制问题:目前用单一沉降值进行控制的习惯方法有很大弊病，应该用沉降值-速

度值或沉降值-速度值-差异值的多值控制法

（五）当前监测中的若干具体问题

1）地表沉降测点问题

2）管线沉降测试问题

地表沉降曲线与管线沉降曲线

3）拱顶土体沉降与拱顶结构

沉降问题

4）基坑横撑轴力测试问题

5）钢管柱受力测试问题

钢弦式表面应变计

（六）监控量测仪器与元件

1）监控量测技术中的若干基本概念和名词

-非电量的电测法-一次、二次仪表

-传感器-测试元件

-遥测-率定

-误差-精度

-灵敏度-稳定性

-重复性-非线性偏差

测试元件的基本原理

•-机械式原理-液压式原理

•-光弹式原理-光纤传感原理

•-电阻式原理-振弦式原理

•-电感式原理-物探式原理

电阻式元件原理一惠斯顿电桥

电阻式应变计（表面及埋入式）

振弦式元件原理

钢弦式压力盒

常用机械式测试元件

常用收敛计

数显式收敛计

钻孔式位移计

多点式钻孔位移计的安设

普通测斜仪

钢筋测力计（弦式及电阻式）

弦式喷层压力计

弦式渗压计

锚杆拉拔检测仪

锚杆预应力测力计

锚索测力计

磁感应分层沉降仪

电子水平测斜仪

电测水位计

智能应变传感器

激光挠度仪

钢筋位置及保护层测试仪

拔出式混凝土强度仪

拔出式混凝土强度仪（国产）

混凝土强度回弹仪

激光测距仪

手持式应变仪

钻孔状况测定仪

钻孔多点位移计

钢弦式多点位移计

可拆式多点位移计

GPS监测系统

遥感自动光学扫描仪

遥感自动光学扫描仪现场（沉降扫描）

沉降遥测

地表倾斜遥测

隧道测试布置

盾构隧道测试布置

滑坡测试布置

支承桩检测布置

（七）浅埋暗挖法隧道的监测与分析

1主观测断面的基本布置

（1）地层变位测试包括以下5项测试研究内容：

a地表（隧道）下沉；b地中下沉；c零距离拱顶下沉；d隧道开挖方向水平位移；e隧道横

断面方向水平位移。

(2)围岩应力测试包括以下5项测试研究内容：

a超前小导管应变测试;b围岩与初支接触应力测试；c孔隙水压力测试；d初支结构内力测

试；e初支钢格栅拱脚接触应力测试。

2工作面开挖的地层变位规律

2.1地层垂直位移的变化

2.1.1地表下沉

1)隧道纵轴方向地表下沉变化特征

(1)隧道纵向多测点地表下沉变化特征

(2)隧道纵轴方向单测点地表下沉的变化特征

#隧道开挖引起的单点历时沉降可分为四个阶段：

①超前隆起或负下沉阶段

尽管不同的地层条件有其特殊性，但基本上当工作面开挖到距测点距离相差

-3.0。时，开挖即对地表产生影响，对含水砂层地段其影响域甚至超过4D,沉降量约占总

沉降量的5%~15%。

②急剧变形阶段

对一般地层条件，当隧道工作面在3。范围内时，地表变形速率增长，正加速度变

化。该段沉降量约占总沉降量的但对富水砂层条件，由图明显看出，其范围

55%~65%O

明显减小，速度的最大点在开挖工作面附近。

③缓慢变形阶段

当隧道工作面在3。~5。范围时，变形速率减缓，呈负加速度变化。该段沉降量约占总

沉降量的15%~20%,而富水砂层地段的负加速度范围明显缩小。

④稳定变形阶段

不论是对何种地层条件，当隧道工作面超过5。后，沉降增长缓慢，时而下沉，时而上

升，呈反复状态。但其值变小，趋于稳定。该段沉降量约占总沉降量的5%~10%.

（3）隧道横向地表下沉变化特征

•2.1.2地中下沉

2.1.3拱顶下沉

2.2地层水平位移的变化

2.2.1隧道纵向水平位移

•2.2.2隧道横向水平位移

（1）超前影响距离，背离隧道内空方向；（2）横向水平位最大值在滞后开挖1。范围内，

然后又趋于减小；（3）隧道外侧的一定距离处，围岩由松弛状态转变为压挤趋势；（4）一般

情况下，沿深度方向，横向水平位移皆表现为近地表隧道处相对较大，而其间范围内的水平

位移都有减小的趋势.

2.3地层变位规律的认识

2.3.1地层反弹或隆起与地表下沉的关系

--与地表下沉正相关

2.3.2地表下沉与拱顶下沉的关系

2.3.3地层变位与地层条件的关系

--地表下沉最大值；

--沉降槽宽度参数/（沉降槽反弯点距离I

2.3.4地层变位与施工方法的关系

台阶法--中隔壁法-双导坑法

2.4工作面开挖的围岩应力变化规律

2.4.1围岩径向接触应力

P仰拱〉P拱部〉P边墙

2.4.2孔隙水压力分布

--拱顶部位孔隙水压力为负值，表明该处土体处于松驰状态，为剪性拉张区（膨胀）；

--仰拱处的孔隙水压力为最大，其次为下台阶的右下侧和左下侧；

--孔隙水压力分布与围岩径向应力分布特征基本类似。

•2.4.3初期支护格栅钢架结构内力

2.4.4超前支护体应力

•2.5工作面围岩应力重分布的分区

四、浅埋暗挖法隧道工作面的稳定性分析

4.1隧道工作面地层的分区（带）

①弯曲下沉带（I）：该带近地表附近，无固定属性，随隧道施工方法以及下伏地层特性

的变化而变化。从实测以及考虑地表活荷载的影响，该带不单独作为结构，分析时可将其作

为均布荷载作用在下伏地层结构上。

②压密带（n）：该带位于地层中部，一般在该带内，垂直下沉速度的表现特点是：下位

土层的运动速度要小于其上方土层,即v下＜v上，因而土层处于相对压密状态。该带可作为

相对稳定的结构存在，它是隧道工作面上覆地层的关键结构，可以说该结构的稳定存在，是

隧道拱顶围岩压力小于上覆土柱荷载的内在原因。但该结构的强度和刚度与其上覆以及下伏

地层，尤其是隧道的设计和施工有着根本的联系。

③松弛带（田）：该带直接覆于隧道工作面之上：其垂直下沉速度的表现特点是：下位土

层的运动速度大于其上方土层，即v下〉v上.因而，土层处于相对拉伸的松弛膨胀状态。该

带也可作为力学上的结构存在，只是其稳定性与前述的相对易失稳区一样，具明显的时效性。

其结构的稳定与否，取决于其上覆地层的关键结构以及下位隧道的施作体系（含施工和支

护I某种程度上后者起决定作用。

④工作面前方影响带（IV）:该带为因工作面开挖而影响的前方正面土体。该带的特点是

以向隧道自由面移动的水平位移为主，它表征工作面正面土体的稳定性。该带的稳定与否，

对松弛区所述地层结构的成立起关键作用。一般而言，对工作面影响带的特性以及力学作用,

往往在分析中易被忽视。

⑤基底影响带（V）:该带直接位于隧道拱顶之下，为隧道的地基土，其表现为仰拱的负

下沉即上升。该带主要对隧道的下沉有一定影响，反映在两方面，一方面是仰拱上抬造成的

结构稳定性，另一方面是造成隧道的整体下沉。

4.2工作面上覆地层结构的稳定性分析

4.2.1上覆地层结构模型

4.2.2上覆地层结构模型的力学分析

4.2.3上覆地层结构的平衡条件

促使该结构形成并稳定的条件是：

（1）减少工作面无支护距离或缩短工作面推进长度（开挖进尺）；

（2）控制并减少下沉速度或下沉量；

（3）保证结构土层具有一定的厚度。

#揭示浅埋暗挖法隧道开挖的两个关键

①必须保证一定的水平推力。本身无法满足时，为促成土体稳定，必须要求有一定的预置

结构提供水平推力；

②必须保证工作面范围内的竖向荷载能被分担或传递。工作面前方土体的上覆荷载显然可

由其本身来承担并转移，而对工作面未支护段，显然为利于稳定，也要求必须有一预置结构

来进行荷载的分担和传递。

4.3隧道工作面上覆地层结构的失稳坍落的椭球体模式

4.3.1工作面无支护长度与坍落高度的关系分析

4.3.2上覆地层结构失稳坍落稳定性分析

4.3.3椭球体模型的实践意义

(1)工作面无支护空间是影响坍落的重要因素。针对此空间，超前施作预支护结构，改善

时空间效应影响，是浅埋暗挖法隧道施工的前提条件。

(2)上覆地层失稳坍落决定于地层物性参数，而与隧道埋深关系不大。

(3)可明确解释粘土和砂土隧道工作面失稳破坏机理。

(4)可对城市地铁浅埋暗挖隧道施工波及地表的坍方，出现的"下沉漏斗(盆)"现象给

出合理解释。因此对极软弱地层，工程上必须实施地层改良，才能确保地表下沉的控制和工

作面的稳定性。

(5)能有效说明并指导一旦隧道工作面坍方后，注浆量大的原因。

五、浅埋暗挖法隧道支护结构体系

从根本上说，在隧道开挖过程中，都要回答一个关键性的问题，即：围岩具有多大的自支护

能力？，是否需要人工支护？、用什么类型的人工支护结构和怎样支护？这样一个问题。因

为在隧道工程中，如何保证隧道的暂时稳定(施工期间)和长期稳定(运营期间)始终是一

个基本的、关键性的问题。而要做到这一点，就要从理论上、实践上解决隧道稳定性、围岩

分级与支护结构之间的相互关系这样一个问题。

1根据铁路隧道施工实践，隧道开挖后的稳定状态分为以下4类：

•1)隧道充分稳定(>60MPa)

•2)隧道稳定(》30MPa)

•3）隧道暂时稳定-不及时采取人工支护会进一步丧失稳定。因此，在这种围岩中，必须采

取各种类型的人工支护措施。

4）隧道不稳定-在这种情况下，需要采取专门的人工支护措施和特殊的施工方法来保证隧道

的稳定。

2隧道支护

从性质上看，主要分为自支护和人工支护两部分.自支护是指围岩自身所具有的支护能

力。而人工支护则指在自支护能力不充分的条件下，人为地采取的支护措施。两者共同构成

了坑道的永久支护体系。

人工支护通常又分为一次支护（初期支护）和二次支护两大类。在施工期间为了保证施工安

全、减少隧道围岩松弛、及时地控制地压的发展，更主要的是为了控制围岩自支护能力的降

低，从而更充分地利用围岩自身的自支护能力，常常需要对隧道进行初期支护，也就是所谓

的一次支护。它是在施工过程中采用的支护措施，在这个意义上，也可以称谓施工支护。由

于一次支护的力学特性，它不仅在施工期间能够维护隧道的稳定或暂时稳定，还能够与二次

支护一起，发挥永久支护的作用。在现代的隧道施工中，一次支护主要采用了喷混凝土、锚

杆等既能够在施工期间维护隧道的稳定，控制围岩自支护能力的降低，又能够作为永久支护

结构一部分的支护方法

但是对城市地下工程，也要认识到：有时仅仅采用喷混凝土、锚杆及钢支撑等一般人工支护

方法，还不能保证隧道的稳定时，还需要采取辅助的支护措施，来维护隧道的稳定。这种措

施，在支护的意义上看，也是一种人工支护方式。如小导管注浆、管棚、锁脚锚杆、围岩注

浆等超前支护。这是提高围岩自支护能力的重要措施。为强调起见，在城市地下工程中，辅

助支护措施也称地层预加固或地层预支护。

二次支护，也是人工支护的一种类型。在目前的设计原则中，主要是在运营期间和初期

支护一起，维护隧道的长期稳定和耐久性的基本结构，又称为永久支护或衬砌。

一般说，在城市地下工程条件下，因二次支护时，隧道变形并未收敛，因此其应按承受

一定荷载的情况进行设计和施工。

3隧道支护的“内实外美"概念

隧道一次支护和永久衬砌作到“内实外美"，是评价衬砌施工质量的重要指标。而“内实外

美"主要决定于隧道一次支护和衬砌的施工质量。应该说，由于隧道施工条件和施工环境的

限制，隧道内的施工条件比露天的施工条件要差，有一定的难度，但也有其特点。因此，隧

道工程技术人员要经常想到这一点，是很重要的。

"内实”是衬砌内在质量的体现，"外美"是外观质量的体现。因此，深刻地理解"内

实外美"的内涵是非常重要的。

所谓"内实"，一句话，就是隧道一次支护和衬砌应当具有在设计耐用期间内的强度，耐久

性、使用性和可靠性外，要切实作到“四密实"，即：混凝土密实，喷混凝土密实，一次支

护与围岩密实和二次衬砌与一次支护密实。

4地层预加固技术概述

一般地在隧道施工中常采用的预加固技术见下表

1）锚杆-城市地铁软土隧道，我国工程实例不是很多

2）小导管--①32mm~（p60mm的钢管，长度一般为3m~6m

3）管棚--（pl00mm~（p600mm,长度亦较长，一般都在20m~40m左右，外插角不能过

大（一般45。）

4）水平旋喷注浆

5）机械预切槽衬砌法

5-二次支护概述

1)喷混凝土

喷混凝土的支护作用，简要归纳为以下几点：

(1)首先，要认识到喷混凝土是唯一地能够与围岩大面积的、牢固接触的一种支护方式，

是其它方式所不能代替的。从力学意义上说，它既能传递径向应力也能够传递切向应力；

(2)喷混凝土与岩层的附着力可以把作用在喷混凝土上的外力分散到围岩上，同时也提供

了隧道周边的裂隙和节理等以剪切阻力保持块体的平衡，防止局部掉块，在隧道壁面附近形

成一承载环。

(3)比较厚的喷混凝土是作为一个连续构件支护围岩的，给予约束围岩变形的支护力(内

压)，使围岩保持近于3