地铁暗挖施工技术及安全管理概述PPT课件(84页)
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• 采用浅埋暗挖法不可避免要在市政管理道下面进行 施工，问题在于大多数上下水管道不同程度地存在渗 漏水的情况。严重的渗漏导致管道周围的地层状况恶 化，形成饱和水状态的软塑或流塑地层。当隧道开挖 接近这一层时，流泥和流砂便会涌入隧道，管道下面 土体被掏空，又会造成管道断裂，管道内的水（特别 是有压上水）冲入隧道，对隧道形成第二次冲击。
2、 隧道开挖和初期支护
• 要本着“随开挖，随支护”的基本原则。如何利用 土体有限的自立时间进行开挖和支护作业，使土体开 挖后暴露的时间尽可能短，使初期支护尽早封闭成环， 就这一意义上说，选择适当的开挖方法就显得十分重
要。
• 根据土体的稳定性隧道断面大小可以选用短台阶法 开挖，或带临时仰拱的长台阶法开挖。对于断面较大 的隧道，考虑分部开挖、分部支护和封闭成环的需要， 选择中隔壁法（CD法）、交叉隔壁法（CRD法）、 和侧壁导坑法（眼镜法）等。每次开挖循环，以“短 尺”为原则。为了保持开挖面的稳定，采用弧形导坑 留核心土的开挖方法，使开挖面得到核心土的支撑。
二、区间标准断面施工方法及需注意问题
（四）管理、经验、监测在浅埋暗挖法中的作用
• 隧道采用浅埋暗挖法施工，施工安全取决于人们通过严格 的管理和正确的工程实践，包括监控量测的反馈来控制施工作 业，以减少风险。
• 浅埋暗挖法的十八字决，尽人皆知，但是对它的理解和体 会的深度，实施中的坚决程度未必相同，严格的管理表现在对 影响工作面稳定的因素始终紧抓不放，例如对地层预加固预处 理的质量，对于地下水的警觉，对支护支跟开挖面施作的及时 性，短进尺，快封闭的重要性，以及对补偿注浆的作用等，不 仅有深刻的认识，而且有严密的施工工艺和质量控制作保证。 此外，注意对施工人员的培训，提高技术素质。严格的管理还 表现在，重视并关于利用不良地质超前预报和施工的手段，了 解开挖面前方工程地质和水文地质条件的变化，了解支护受力 变形状态的变化，及时发现危险征兆，采取有效的应变补救工 作。
• 探明开挖面前方的工程地质和水文地质工作是非常 重要的，一般采用红外线温度扫描仪或地质雷达等物 探手段，查明上层滞水和管道渗漏水的情况，必须对
制定相应对策提供可靠依据。
• 如果发现有上层滞水和管道渗漏严重威胁隧道施工 的情况，可以采取局部加密注浆，增设管棚等措施， 必要时采用局部土壤冻结也是可取的，总之要把一般 降水难以奏效的上层滞水和管道渗漏水对浅埋暗挖法 的潜在威胁，在开挖面到达之前加以消除。
地铁暗挖施工技术及安全管理
（监理内部培训教材）
前言
• 青岛地铁采用的浅埋暗挖法，是以加固、处 理软弱地层为前提，采用足够刚性的复合初 砌为基本支护结构的一种用于软土地层近地 表隧道的暗挖施工方案。它以施工监测为手 段，指导设计与施工，控制地表沉降，保证 施工安全。
青岛地铁11号线简介
• 青岛蓝色硅谷城际轨道交通工程，位于青岛市东岸 城区东部，于2013年4 月1日开工，全线线路起于苗 岭路站，止于盐田东站，线路全长59.2公里，设置车 站22座（4座地下站，18座高架站），平均站间距 2753m。第一驻地监理工程师办公室监理范围为
• K12+000～K30+640，线路长18.64km，共9站9区 间；其中01标、02标为暗挖段4站4区间和一个折返 线，区间均为暗挖，3个明挖车站1个暗挖车站；03 标、04标为高架桥部分，其中04标有一个575米隧道； 工程费用约21.72亿元。
一、浅埋暗挖法
（一）浅埋暗挖法的前提条件
• 选用浅埋暗挖法应考虑的基本条件有：首先，浅埋 暗挖法不允许带水作业，如果含水地层达不到疏干， 带水作业是非危常险的，开挖面的稳定性时刻受到水 的威胁，甚至发生塌方。把地下水，尤其是上层滞水 处管理好是非常关键的环节，它直接影响到浅埋暗挖 法的成败。第二，采用浅埋暗挖法要求开挖面具有一 定的自立性和稳定性。
（三）确保无水施工，重视地下管道漏水
• 浅埋暗挖法是在十分不稳定的土体中进行暗挖作 业，必须十分谨慎。人们采用小导管、管棚、深孔 土体注浆都是提高土体稳定性的措施，其中必保的 一条就是保持土体无水施工。这不但为方便施工所 必须，也是提高土体稳定性的必须采用办法。诸多 工程教训使同行们取得共识——无水施工是浅理暗 挖法的前提条件。
• 浅埋暗挖法常用的初期支护形式是钢筋格栅、钢筋
网和喷射混凝土，浅埋暗挖法要求初期支护具有足够 的强度和刚度。在技术、经济的合理范围内，尽可能 减小初期支护的变形量，目的是控制土体位移，减小 地表沉降。之所以广泛采用钢筋格栅，其原因一方面 是钢筋格栅与喷射混凝土能紧密结合，另一方面是因 为钢筋格栅在拼装成环后，具有一定的强度和刚度， 在喷射混凝土尚未具备足够强度之前，钢筋格栅可以 单独承担来自土层的一部分荷载。有的施工指南要求 钢筋格栅能承担2-4米的土柱压力，也是基于这方面 的考虑。
（二）浅埋暗挖的基本经验
• 铁道部隧道工程局就复兴门折返线工程总结 的十八字决，即“管超前，严注浆，短开挖， 强支护，快封闭，勤量测”，基本上概括了 浅埋暗挖法的施工工艺要求及施工经验。
1、 地层的预加固和预处理
• 开挖面土体稳定是采用浅埋暗挖法的基本条件。当 土体难以达到所需的稳定条件时，必须通过地层预加 固和预处理来提高开挖面土体的稳定性和自立性。降 低地下水位，一方面可达到无水施工，另一方面可以 改善土体的物理力学特性，经常采用的预加固和预处 理的措施有超前小导管注浆，工作面前方深孔注浆和 大管棚超前支护。视具体情况可以单独使用，也可以 配合使用。
3、 二次衬砌
• 浅埋暗挖法通常采用模筑混凝土作为二次衬砌材料 它既是提高初期支护强度和刚度，增加初期支护安全 储备的需要，也是支撑中间的防水隔离层，承受水压 力的需要。一般通过监控量测，证明初期支护基本稳 定，防水层铺设完毕隐蔽工程检查合格后，可以开始 灌注二次衬砌，如果隧道断面较大，等待初期支护变 形达到基本稳定需要很长时间，也可提前施作二次衬 砌，这时的二次衬砌将要承受初期支护变形传来的压 力。
• 采用浅埋暗挖法不可避免要在市政管理道下面进行 施工，问题在于大多数上下水管道不同程度地存在渗 漏水的情况。严重的渗漏导致管道周围的地层状况恶 化，形成饱和水状态的软塑或流塑地层。当隧道开挖 接近这一层时，流泥和流砂便会涌入隧道，管道下面 土体被掏空，又会造成管道断裂，管道内的水（特别 是有压上水）冲入隧道，对隧道形成第二次冲击。
2、 隧道开挖和初期支护
• 要本着“随开挖，随支护”的基本原则。如何利用 土体有限的自立时间进行开挖和支护作业，使土体开 挖后暴露的时间尽可能短，使初期支护尽早封闭成环， 就这一意义上说，选择适当的开挖方法就显得十分重
要。
• 根据土体的稳定性隧道断面大小可以选用短台阶法 开挖，或带临时仰拱的长台阶法开挖。对于断面较大 的隧道，考虑分部开挖、分部支护和封闭成环的需要， 选择中隔壁法（CD法）、交叉隔壁法（CRD法）、 和侧壁导坑法（眼镜法）等。每次开挖循环，以“短 尺”为原则。为了保持开挖面的稳定，采用弧形导坑 留核心土的开挖方法，使开挖面得到核心土的支撑。
二、区间标准断面施工方法及需注意问题
（四）管理、经验、监测在浅埋暗挖法中的作用
• 隧道采用浅埋暗挖法施工，施工安全取决于人们通过严格 的管理和正确的工程实践，包括监控量测的反馈来控制施工作 业，以减少风险。
• 浅埋暗挖法的十八字决，尽人皆知，但是对它的理解和体 会的深度，实施中的坚决程度未必相同，严格的管理表现在对 影响工作面稳定的因素始终紧抓不放，例如对地层预加固预处 理的质量，对于地下水的警觉，对支护支跟开挖面施作的及时 性，短进尺，快封闭的重要性，以及对补偿注浆的作用等，不 仅有深刻的认识，而且有严密的施工工艺和质量控制作保证。 此外，注意对施工人员的培训，提高技术素质。严格的管理还 表现在，重视并关于利用不良地质超前预报和施工的手段，了 解开挖面前方工程地质和水文地质条件的变化，了解支护受力 变形状态的变化，及时发现危险征兆，采取有效的应变补救工 作。
• 探明开挖面前方的工程地质和水文地质工作是非常 重要的，一般采用红外线温度扫描仪或地质雷达等物 探手段，查明上层滞水和管道渗漏水的情况，必须对
制定相应对策提供可靠依据。
• 如果发现有上层滞水和管道渗漏严重威胁隧道施工 的情况，可以采取局部加密注浆，增设管棚等措施， 必要时采用局部土壤冻结也是可取的，总之要把一般 降水难以奏效的上层滞水和管道渗漏水对浅埋暗挖法 的潜在威胁，在开挖面到达之前加以消除。
地铁暗挖施工技术及安全管理
（监理内部培训教材）
前言
• 青岛地铁采用的浅埋暗挖法，是以加固、处 理软弱地层为前提，采用足够刚性的复合初 砌为基本支护结构的一种用于软土地层近地 表隧道的暗挖施工方案。它以施工监测为手 段，指导设计与施工，控制地表沉降，保证 施工安全。
青岛地铁11号线简介
• 青岛蓝色硅谷城际轨道交通工程，位于青岛市东岸 城区东部，于2013年4 月1日开工，全线线路起于苗 岭路站，止于盐田东站，线路全长59.2公里，设置车 站22座（4座地下站，18座高架站），平均站间距 2753m。第一驻地监理工程师办公室监理范围为
• K12+000～K30+640，线路长18.64km，共9站9区 间；其中01标、02标为暗挖段4站4区间和一个折返 线，区间均为暗挖，3个明挖车站1个暗挖车站；03 标、04标为高架桥部分，其中04标有一个575米隧道； 工程费用约21.72亿元。
一、浅埋暗挖法
（一）浅埋暗挖法的前提条件
• 选用浅埋暗挖法应考虑的基本条件有：首先，浅埋 暗挖法不允许带水作业，如果含水地层达不到疏干， 带水作业是非危常险的，开挖面的稳定性时刻受到水 的威胁，甚至发生塌方。把地下水，尤其是上层滞水 处管理好是非常关键的环节，它直接影响到浅埋暗挖 法的成败。第二，采用浅埋暗挖法要求开挖面具有一 定的自立性和稳定性。
（三）确保无水施工，重视地下管道漏水
• 浅埋暗挖法是在十分不稳定的土体中进行暗挖作 业，必须十分谨慎。人们采用小导管、管棚、深孔 土体注浆都是提高土体稳定性的措施，其中必保的 一条就是保持土体无水施工。这不但为方便施工所 必须，也是提高土体稳定性的必须采用办法。诸多 工程教训使同行们取得共识——无水施工是浅理暗 挖法的前提条件。
• 浅埋暗挖法常用的初期支护形式是钢筋格栅、钢筋
网和喷射混凝土，浅埋暗挖法要求初期支护具有足够 的强度和刚度。在技术、经济的合理范围内，尽可能 减小初期支护的变形量，目的是控制土体位移，减小 地表沉降。之所以广泛采用钢筋格栅，其原因一方面 是钢筋格栅与喷射混凝土能紧密结合，另一方面是因 为钢筋格栅在拼装成环后，具有一定的强度和刚度， 在喷射混凝土尚未具备足够强度之前，钢筋格栅可以 单独承担来自土层的一部分荷载。有的施工指南要求 钢筋格栅能承担2-4米的土柱压力，也是基于这方面 的考虑。
（二）浅埋暗挖的基本经验
• 铁道部隧道工程局就复兴门折返线工程总结 的十八字决，即“管超前，严注浆，短开挖， 强支护，快封闭，勤量测”，基本上概括了 浅埋暗挖法的施工工艺要求及施工经验。
1、 地层的预加固和预处理
• 开挖面土体稳定是采用浅埋暗挖法的基本条件。当 土体难以达到所需的稳定条件时，必须通过地层预加 固和预处理来提高开挖面土体的稳定性和自立性。降 低地下水位，一方面可达到无水施工，另一方面可以 改善土体的物理力学特性，经常采用的预加固和预处 理的措施有超前小导管注浆，工作面前方深孔注浆和 大管棚超前支护。视具体情况可以单独使用，也可以 配合使用。
3、 二次衬砌
• 浅埋暗挖法通常采用模筑混凝土作为二次衬砌材料 它既是提高初期支护强度和刚度，增加初期支护安全 储备的需要，也是支撑中间的防水隔离层，承受水压 力的需要。一般通过监控量测，证明初期支护基本稳 定，防水层铺设完毕隐蔽工程检查合格后，可以开始 灌注二次衬砌，如果隧道断面较大，等待初期支护变 形达到基本稳定需要很长时间，也可提前施作二次衬 砌，这时的二次衬砌将要承受初期支护变形传来的压 力。