F暗挖法 地下工程施工(隧道基本施工方法2007)
隧道浅埋暗挖法施工技术及隧道施工技术指南
管理 管理阶 中壁拆除 中壁拆除 水平 段 中（㎜） 中（㎜）
Ⅰ 安全
3
6
Ⅱ 注意
6
12
Ⅲ 危险
12
24
6.浅埋暗挖法技术在软弱围岩 中的运用
在软弱围岩施工中最重要的是提高围岩的自支护能 力，其基本方法是控制围岩的松弛、坍塌、“保护围 岩”，具体的施工方法有：
⑴稳定掌子面的方法：正面喷混凝土和锚杆；超前支 护；留核心土。
2.适用于旅客列车设计行车速度200㏎～350 ㏎∕h的标准轨距客运专线铁路隧道工程施工。
3.客运专线铁路隧道采用钻爆法施工时，应 采用喷锚构筑法。
4.隧道完工后应对施工质量进行全面的无损 检测。
5.隧道工程施工防水应以砼自防水为主，以 施工缝、变形缝防水为重点，并重视初期支 护的防水，辅以注浆防水和防水层加强防水， 满足结构的使用功能。
⑵及时闭合的方法：设临时仰拱或底部横撑；加固基 脚；底部地层注浆加固；设底部锚杆；改变施工方法。
⑶加固地层：注浆加固；超前支护；地表面加固。 ⑷初期支护：锚喷（网）混凝土。
客运专线铁路 隧道工程施工技术指南
1 总则
1.为统一客运专线铁路隧道工程施工技术要 求，加强施工管理，保证工程质量。特制定 本技术指南。
施工中应注意的问题：
⑵施工方法的选择，一般情况下，当开挖断面宽度大 于10m时，应优先选用CRD或CD工法；当开挖断面 宽度小于10m时，应优先选用正台阶法；在特殊条件 下可考虑采用眼镜工法。
暗挖施工工法
暗挖施工工法
暗挖矿山法【mine tunnelling method】是一种传统的施工方法。它的基本原理是，隧道开挖后受爆破影响，造成岩体破裂形成松弛状态，随时都有可能坍落。基于这种松弛荷载理论依据，其施工方法是按分部顺序采取分隔式一块一块的开挖，并要求边开挖边支护，以策安全。
目前，地铁暗挖段常见施工工艺采用全断面法、台阶法、CD法、CRD 法。在施工中遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的十八字方针。
管超前——在工作面开挖前，沿隧道拱部周边按设计打入超前小导管或超前大管棚，以架立的格栅钢架为支点，起超前支护的作用。
严注浆——在打设管棚及超前小导管后注浆加固地层，使松散、松弱的围岩胶结成整体，增强围岩的自稳能力，和超前管棚、超前小导管一起，形成纵向超前支护体系。
短开挖——每次开挖循环进尺要短，开挖和支护时间尽可能缩短。
强支护——采用格栅钢架和喷混凝土进行较强的早期支护。
早封闭——开挖后初期支护要尽早封闭成环，以改善受力条件。
勤量测——量测是对施工过程中围岩及结构变化情况进行动态跟踪的主要手段，对围岩和支护结构的应力、应变监测，根据监测数据绘制位移——时间曲线，当位移——时间曲线出现反弯点时，表明围岩和支护已呈不稳定状态，必须加密监视，加强支护，确保施工安全。
工法之一：暗挖隧道全断面开挖法
全断面开挖法采取自上而下一次开挖成形，沿着轮廓开挖，按施工方案一次进尺并及时进行初期支护。该法适用于土质稳定、断面较小的隧道施工，适宜人工开挖或小型机械作业。
该法优点是可以减少开挖对围岩的扰动次数，有利于围岩天然承载拱的形成，工序简便；缺点是对地质条件要求严格，围岩必须有足够的自稳能力。
明挖法和暗挖法地下工程.doc
明挖法【open cut method】指的是先将隧道或者建筑地下室部位的岩(土)体全部挖除，然后修建洞身、洞门，再进行回填的施工方法。明挖法的优点具有施工简单、快捷、经济、安全，城市地下隧道式工程发展初期都把它作为首选的开挖技术。其缺点是对周围环境的影响较大。
明挖法的关键工序是：降低地下水位，边坡支护，土方开挖，结构施工及防水工程等。其中边坡支护是确保安全施工的关键技术。主要有：
(1)放坡开挖技术。
适用于地面开阔和地下地质条件较好的情况。基坑应自上而下分层、分段依次开挖，随挖随刷边坡，必要时采用水泥粘土护坡。
(2)型钢支护技术。
一般使用单排工字钢或钢板桩，基坑较深时可采用双排桩，由拉杆或连梁连结共同受，也可采用多层钢横撑支护或单层、多层锚杆与型钢共同形成支护结构。
(3)连续墙支护技术。
一般采用钢丝绳和液压抓斗成槽，也可采用多头钻和切削轮式设备成槽。连续墙不仅能承受较大载荷，同时具有隔水效果，适用于软土和松散含水地层。
(4)混凝土灌注桩支护技术。
一般有人工挖孔或机械钻孔两种方式。钻孔中灌注普通混凝土和水下混凝土成桩。支护可采用双排桩加混凝土连梁，还可用桩加横撑或锚杆形成受力体系。
(5)土钉墙支护技术。
在原位土体中用机械钻孔或洛阳铲人工成孔，加入较密间距排列的钢筋或钢管，外注水泥砂浆或注浆，并喷射混凝土，使土体、钢筋、喷射混凝土板面结合成土钉支护体系。(6)锚杆(索)支护技术。
在孔内放入钢筋或钢索后注浆，达到强度后与桩墙进行拉锚，并加预应力锚固后共同受力，适用于高边坡及受载大的场所。
暗挖工法解释
浅埋暗挖法
1、全断面开挖法施工
a 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，然后将钻孔台车后退到50m以外的安全地点，再起爆，一次爆破成型，出渣后钻孔台车再推移至开挖面就位，开始下一个钻爆作业循环．同时，施作初期支护，铺设防水隔离层（或不铺设），进行二次筑模衬砌．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．当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．
b适用范围
全断面法主要适用于Ⅳ～Ⅵ类围岩．当断面在50m２以下，隧道又处于Ⅲ类围岩地层时，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．但在第四纪地层中采用此施工方法时，断面一般均在20m２以下，且施工中仍须特别注意，山岭隧道及小断面城市地下电力﹑热力﹑电信等管道工程施工多用此法．
c评价
优点：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，且工序少，便于施工组织的管理．
缺点：(1)由于开挖面较大，围岩稳定性降低，且每个循环工作量较大．
(2)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﹑台阶法施工
台阶法施工就是将结构断面分成两个或几个部分，分步开挖。根据地层条件和机械配套情况，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，选择适合的台阶方式。
明挖法和暗挖法地下工程
明挖法【open cut method】指的是先将隧道或者建筑地下室部位的岩(土)体全部挖除，然后修建洞身、洞门，再进行回填的施工方法。明挖法的优点具有施工简单、快捷、经济、安全，城市地下隧道式工程发展初期都把它作为首选的开挖技术。其缺点是对周围环境的影响较大。
明挖法的关键工序是：降低地下水位，边坡支护，土方开挖，结构施工及防水工程等。其中边坡支护是确保安全施工的关键技术。主要有：
(1)放坡开挖技术。
适用于地面开阔和地下地质条件较好的情况。基坑应自上而下分层、分段依次开挖，随挖随刷边坡，必要时采用水泥粘土护坡。
(2)型钢支护技术。
一般使用单排工字钢或钢板桩，基坑较深时可采用双排桩，由拉杆或连梁连结共同受，也可采用多层钢横撑支护或单层、多层锚杆与型钢共同形成支护结构。
(3)连续墙支护技术。
一般采用钢丝绳和液压抓斗成槽，也可采用多头钻和切削轮式设备成槽。连续墙不仅能承受较大载荷，同时具有隔水效果，适用于软土和松散含水地层。
(4)混凝土灌注桩支护技术。
一般有人工挖孔或机械钻孔两种方式。钻孔中灌注普通混凝土和水下混凝土成桩。支护可采用双排桩加混凝土连梁，还可用桩加横撑或锚杆形成受力体系。
(5)土钉墙支护技术。
在原位土体中用机械钻孔或洛阳铲人工成孔，加入较密间距排列的钢筋或钢管，外注水泥砂浆或注浆，并喷射混凝土，使土体、钢筋、喷射混凝土板面结合成土钉支护体系。(6)锚杆(索)支护技术。
在孔内放入钢筋或钢索后注浆，达到强度后与桩墙进行拉锚，并加预应力锚固后共同受力，适用于高边坡及受载大的场所。
地下工程施工的主要方法
地下工程施工的主要方法
随着我国城市化进程的不断推进，地下空间资源的开发和利用变得越来越重要。地下工程作为开发利用地下空间资源的重要方式，其施工方法的选择对于工程的顺利进行和施工质量的保证具有重要意义。本文将介绍地下工程施工的主要方法，包括明挖法、暗挖法、沉管法、顶管法和盾构法。
一、明挖法
明挖法是指先将地面挖开，在露天情况下修筑衬砌，然后再覆盖回填的地下工程施工方法。这种方法多用于浅埋隧道，是软土地下工程施工中最基本、最常用的施工方法。明挖法的优点是施工简单、成本较低，但缺点是对地表环境影响较大，施工过程中可能会引起地表沉降，对周边建筑物和道路造成影响。
二、暗挖法
暗挖法是指不挖开地面，采用在地下挖洞的方式施工。矿山法、盾构法、顶管法等均属于暗挖法。暗挖法的优点是对地表环境影响较小，施工过程中不会引起地表沉降，适合在城市中心和繁华地区进行地下工程施工。缺点是施工难度大、成本高，且施工过程中需要做好通风和支护工作，确保施工安全。
1. 矿山法
矿山法是指用开挖地下坑道的作业方式修建隧道的施工方法。这种方法适用于埋置较深的土层或岩石层。矿山法的优点是施工经验丰富，施工安全，工程质量可以得到很好的保证。根据施工工序的不同，矿山法可以分为先拱后墙法、先墙后拱法等。
2. 盾构法
盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法。它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌。同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。盾构法的优点是施工速度快、精度高，对地表环境影响较小。但缺点是设备投入大、成本高。
暗挖法)地下工程施工(TBM法施工).
采用掘进机（TBM）法的基本条件
一、 工程地质条件 在TBM工法中，TBM和掌子面是分离的，故有软弱层和
破碎带时，采用辅助工法很困难。所以，不良地质的 调查，不仅对TBM的选择和施工速度有很大的影响， 对能否采用TBM法也是决定性的因素。 1、影响选用TBM工法是否合适的地质因素 （1）隧道地压 很大的地压作用，掌子面难于自稳，TBM掘进是极为困 难的。 （2）涌水状态 在涌水地段，在极端的情况下，机体会产生下沉 ，TBM 的优点会丧失殆尽。
一般说在硬岩中，大直径的开挖是很困难的。理 由是：目前的TBM大都是单轴回转式的，开挖 直径越大，刀头的内周和外周的周速差越大， 对刀头产生种种不良影响。此外，随着开挖直 径的增大，要增大推力，支撑靴也要增大。会 出现运送上的困难和承载力问题。
此外，挖掘机械是采用压碎方式还是切削方式， 对实际应用的适用范围也有差别。
岩石隧道掘进机（TBM）法概述
2、TBM法的缺点 1）对多变的地质条件(断层、破碎带、挤压带、
涌水及坚硬岩石等)的适应性较差。但近年来随 着技术的进步，采用了盾构外壳保护型的掘进 机，施工既可以在软弱和多变的地层中掘进又 能在中硬岩层中开挖施工。 2）掘进机的经济性问题，由于掘进机结构复杂， 对材料、零部件的耐久性要求高。因而制造的 价格较高。难用于短隧道。 3）施工途中不能改变开挖直径。如用同一种机 型开挖不同直径的断面。 4）开挖断面的大小、形状变更难，在应用上受 到一定的制约。
浅埋暗挖施工方法大全
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2、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、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。 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。
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。
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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
各种地层
地质条件
地面拆迁
地下管线 断面尺寸 施工现场
小
浅埋暗挖法隧道施工
浅埋暗挖法隧道施工
浅埋暗挖法是在软弱围岩浅埋地层中修建山岭隧道洞口段、城区地下铁路及其他适用于浅埋地下工程的施工方法。它适用于不宜明挖施工的土质或软弱无胶结的砂、卵石等第四纪地层，对于水位高的地层，需要采取堵水、降水和排水等措施。
1、预加固和预支护
地下工程浅埋暗挖法施工过程中，经常会遇到砂砾土、砂性土、黏性土或强风化基岩等不稳定地层，自稳时间短、自承载能力低，初期支护尚未施作时隧道围岩便开始坍塌。因此，该条件下需要采取地层预加固和预支护来提高地层的自稳能力，降低地表沉降。浅埋暗挖隧道施工时常用的预加固和预支护方法有：
（1）注浆法。注浆法是浅埋暗挖法施工中应用最多的辅助工法。浆液在注浆压力作用下扩散并挤压土体，起到加固地层和堵水的作用，通常配合小导管和大管棚使用。注浆方式主要有小导管注浆、大管棚注浆、帷幕注浆和全断面注浆等。注浆材料有普通水泥、超细水泥、水泥水玻璃和化学浆液等。
（2）降水法。采用降低地下水位的方法，为浅埋暗挖施工提供干燥的施工作业条件，尤其在地下水位较高的地区，必须采取降水措施，才能实现暗挖法施工。
降水法主要有井点降水、管井降水、真空降水和电渗降水等。我国北方地区多采用地面深井降水法，也采用洞内轻型井点降水法；南方地区多采用基坑内管井降水法，也采用真空或电渗降水法。
（3）超前小导管法。超前小导管支护是在松软地层施工时优先采用的地层预加固方法。通过超前小导管注浆，使地层得到加固改良，保证开挖面的稳定，降低地表沉降。超前小导管长度3～5m，直径30～50mm，环向间距20～30cm，通常沿着上半断面开挖轮廓线120°范围内向开挖面前方土层以一定仰角（10～15°）打入带孔小导管，并进行注浆，如图所示。
暗挖隧道工法
隧道浅埋暗挖法施工作为城市地铁工程施工中 经常运用的一种施工方法，地铁在这方面已有多个 成功先例，施工技术也日趋成熟，鉴于每项隧道工 程都有自身的特点，仅借鉴以往施工经验组织施工 难以满足当前施工发展要求，本工法详细阐述了跨 三环暗挖隧道的施工，经过项目认真组织、反复验 算、努力研究实践总结出一套实用的施工工艺，便 于对日后的类似工程起到借鉴帮助作用。
二、工法特点
2.1 采用CRD法组织施工，减小路面上的动荷载对 暗挖隧道的施工影响；
2.2 隧道拱部采用大管棚配合超前注浆小导管形成 最外围整体支护体系；
2.3 全过程监控量测信息化指导施工，使施工全过 程均处于可控状态；
2.4 采用四步开挖法组织施工，工序简单，容易推 广，特殊施工机械需用量小；
2.5 通过分部开挖，合理组织施工班组循环作业， 节约工期，节省施工费用投入。
三、适用范围
本工法适用于城市地铁隧道工程以及具有微膨胀地 质的施工地区隧道施工；
适用于大断面隧道和需要严格控制洞身变形和地表 沉降的类似地下工程；
同时该工法特别适用于地表有动荷载或有振动源影 响的地区施工。
四、工艺原理
本隧道采取的CRD法又称为交叉中隔壁施工法， 即在隧道断面中部设置中隔墙和横撑，从而将整个隧 道断面分成多个小断面（见图4-1），减小开挖跨度和 开挖高度，同时，各个开挖断面间相互错开掘进，尽 量降低对围岩的扰动，同时开挖施工中通过超前注浆 小导管、网喷砼使其同管棚形成整体支护体系，临时 仰拱、拱顶及洞身部分采取分段成环及时封闭的原则， 使开挖断面环环相扣，形成全断面初期支护封闭结构。
暗挖法)地下工程施工(沉管隧道施工).
多车道宽度大的公路(铁道，人行道 并置的情况也包括在内) 矩形
钢筋混凝土 临时干船坞 防水层[钢板(6～8mm)，沥青，橡胶 等］ 要设临时承台，填充砂或砂浆 橡胶密封垫水压连接
断 面 形 状
材 料 管段制造地点 防 水 方 法 基 础 处 理 水 中 接 合
沉管隧道施工
第一节 概述
二、沉管隧道的分类 按施工方式分类: 钢壳方式: 不需修建特殊的船坞，用浮在水上的钢壳箱 体作为模板制造管段. 干船坞方式: 在干船坞内制造箱体，而后浮运、沉放的 方式.
沉管隧道施工
第一节 概述
钢壳方式与干船坞方式的比较
项 目 钢壳方式 干船坞方式
用
途
双车道公路，单线铁道，下水管 等管段宽宽在10m以内的 圆形，外廓为变态八角形的
沉管隧道施工
浮船 压顶石
管段
基础
沉埋法施工示意图
沉管隧道施工
第一节 概述
沉管法修筑隧道，就是在水底预先挖好沟槽，把在 陆地上特殊场地预制的适当长度的管段，浮运到沉 放现场，顺序地沉放到沟槽中并进行连接，然后回 填覆盖成的隧道。
沉管隧道施工
第一节 概述
一．沉管隧道的特点 沉管隧道与其他横断水路的隧道相比，主要有如下特点： 1.能够设置在只要不妨碍通航的深度下，隧道全长可以缩短； 2.管段是预制的，质量好，水密性高； 3.固有浮力作用在隧道上，视比重小，要求地层承载力不大； 4.断面形状无特殊限制，可按用途选择，适应较宽断面形式； 5.沉管的沉放，可在1～3日内完成，对航运的限制较小； 6.不需要压缩空气作业，在相当水深的条件下，能安全施工； 7.采用预制方式施工，效率高，工期短。
隧道工程浅埋暗挖法施工讲座PPT
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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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3、浅埋暗挖法的发展方向 浅埋暗挖Baidu Nhomakorabea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，发展的方向：
3 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，
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二、浅埋暗挖法施工原则及方法的比较 1、浅埋暗挖法施工原则 1 根据地层情况、地面建筑物特点及机械配备情况,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，
1 拓宽浅埋暗挖法的应用范围 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，