第一章 浅埋暗挖法

第一章浅埋暗挖法“浅埋暗挖法”是根据“新奥法”原理，在对地层进行注浆加固后，采用钢网构拱架配合喷射混凝土结构做初期支护，采用适当的防水措施，用模筑混凝土做内衬，构成复合式衬砌，在第四纪冲洪积地层中，在浅埋的条件下，进行地下工程施工，经实践检验是成功的施工方法。

一、“浅埋暗挖法”的原则“浅埋暗挖法”十八字方针原则：管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量。

二、“浅埋暗挖法”的主要技术特点动态设计、动态施工的信息化施工方法，建立了一整套变位、应力监测系统；强调小导管注浆超前支护在稳定工作面中的作用；用劈裂注浆法加固地层；采用复合式衬砌技术。

三、“浅埋暗挖法”施工前地质与地物调查采用“浅埋暗挖法”修建地下铁道隧道时，必须充分掌握地质资料，了解地质构造、地层特性和地下水的变化规律。

在城市中，还必须掌握地上地下各种构筑物，管线布置情况。

调查工作分施工前调查和施工期间调查两个阶段，并贯穿工程建设的始终。

地质普查、地质勘探和试验工作有建设单位组织或委托有关部门进行，并为设计、施工和监理提供依据。

调查的主要内容有：围岩类别判定。

四、浅埋暗挖法的优势不影响城市交通，无污染，无噪声，操作简单灵活，适合于各种地层条件和各种尺寸与断面形式的隧道和洞室，并且配合辅助工法，还可在有水地层甚至软流塑地层中应用，利用国内丰富的劳动力资源。

五、“浅埋暗挖法”各种方法台阶法、CD工法、CRD工法、临时仰拱法、眼睛法、PBA（桥梁拱法）。

六、“浅埋暗挖法”开挖过程中的安全施工凡采用“浅埋暗挖法”施工的地下地铁隧道工程，都必须把安全开挖放在一切工作的首位。

必须坚持按照“十八字”原则技术施工，并且及时准确的监控量测数据指导施工，以期达到安全可靠、经济合理的目标。

在松散、自稳性能差的冲洪积地层中进行开挖作业时，为了维持开挖面的稳定，应遵循先加固后开挖的合理程序，初期支护必须紧跟掌子面及时施作，严格控制地层松弛变形。

区间隧道宜采用短台阶、短进尺分部开挖法施工。

每循环进尺和台阶长度控制在表1规定的范围内。

在自然能力差的地层中，应采用环形开挖保留核心土的方法，各种地层保留的核心土长度，应根据实践经验掌握，一般不宜小于2.5m。

在地层较差时，掌字面开挖后，一般应及时喷射混凝土封闭。

如遇特殊原因，暂停作业时间较长，必须封闭掌字面，必要时还应采取加强的封闭措施。

车站隧道、风道、施工通道、折返线隧道、区间大断面隧道的开挖和支护，为了有效控制下沉，确保施工安全，宜采用C.R.D工法或眼镜法、中隔壁法，开挖时必须做到步步封闭成环。

进行渡线大断面的开挖施工，必须注意侧跨偏压影响，根据地质情况对两跨间土柱进行加固，任何一侧进行开挖时都宜待相邻一侧二衬结构完成后进行。

“中洞法”或其他工法施工的双连跨隧道，应在一跨二衬结构完成后再进行另一跨开挖施工。

“中洞法”施工大断面隧道时两侧洞身的开挖应对称进行，两侧开挖面拉开距离不宜超过3m。

车站“桩柱法”或“暗挖新做”拱部开挖施工，必须注意洞身的偏压造成的不稳定因素，各跨间应平行作业，拉开距离不宜过大，以3m左右为宜。

必要时应设横撑或拉杆以保证结构的平衡和稳定。

为了有效地控制下沉量确保洞体安全，对风道泵房集水井开挖施工前，相邻洞身和泵房的二衬必须完工，并达到设计强度，且应对其上部二衬结构进行加固处理。

集水井的开挖宜分块进行，每个开挖空间都应随时封闭成环。

“中隔壁法”施工，中隔壁严禁随意拆除，待二衬施工时随着二衬混凝土的灌注分期拆除中隔壁，以确保安全。

各种工法临时仰拱的拆除亦应按二衬混凝土的灌注分段进行。

是拆除前宜以横撑替代，直至二衬结构施工。

“中隔壁法”和“眼睛工法”允许根据洞身开挖高度分层实施，分层高度视洞身高度和地质情况确定。

群洞的开挖，要考虑下沉量的累计和后期施工的影响效应。

区间隧道在采用“台阶法”施工时，当开挖跨度D大于覆土厚度时，为了控制地表下沉，宜采用上台阶“临时中柱法”、“临时仰拱法”，或其他步步封闭成环的施工措施。

平行开挖的区间隧道，前后掌子面最少应保留3倍D的距离，严禁齐头并进。

两端相向开挖的隧道，在接近贯通时，应保留2倍D左右的距离，从一端掘进贯通，严禁两端同时相向掘进，同时还应加强围岩的加固工作和监控量测。

凡初期支护开口处应先行加固开挖轮廓。

如遇有地面建筑物、构筑物、管线等特殊地段，应采取稳妥的施工方案或措施。

严格控制开挖轮廓线开挖作业要严格按设计轮廓线进行，轮廓线要圆顺。

开挖断面的中线、高程和轮廓线应符合设计要求，中线、高程允许偏差±3cm。

有关超挖问题，除施工的特殊需要外可参考《铁路隧道施工规范》土质围岩有关条款办理。

超挖回填由于地下空间限制，开挖作业应尽量选用轻硬、灵活、合理配套的机具，所有机具应保持良好状态。

紧急情况下的对策隧道采用“浅埋暗挖法”施工前必须制定多种紧急情况对策。

开挖面出现涌水、流砂等情况时，应及时封闭掌子面，并加强观测，制定处理方案。

为了保证急需，应备好抢险物资、设备、并在开挖面附近码放整齐，设明显标记。

文物保护开挖过程中遇有地下文物，按国家文物保护法办理。

第二章辅助施工措施在自然性能极差的砂类土及粘性土地层中，必须采用某些辅助施工措施。

辅助施工措施有：小钢管棚、大管棚、小导管注浆、深孔注浆、超前小导管注浆、劈裂注浆、充填注浆及加固注浆等。

在有水地段尚需有降水或排水措施。

为防止施工中地表下沉量过大，初期支护完成后，可采用背后充填注浆或加固注浆。

辅助工法应根据地质情况、施工工法、进度要求及机械配套情况选择一种或几种措施。

一、超前小钢管棚超前小钢管棚一般只在起拱线以上沿环向设置。

小钢管棚管径可先用Ф38—Ф50mn钢管，一般选用42mn钢管。

钢管环向间距视地质条件而定，一般为0.2-0.4m，延拱部开挖外轮廓布置。

管长一般为3-8m，钢管要顺直。

钢管前端嵌固在地内层，末端支撑在钢拱架上，纵向两排钢管搭接的水平投影长度不得小于1m。

管棚孔距离差不得大于100mm,外插角应符合设计要求，宜控制在15°左右。

“浅埋暗挖法”采用的小钢管管棚多与超前小导管注浆合用。

二、大管棚在隧道覆盖层较薄、城市管网密集及其它各种因素造成的危险地段采用“浅埋暗挖法”施工大跨度地下工程，为了控制地面沉降并有效地保证安全及地下管线的正常使用，宜采用大管棚进行超前支护。

在开挖工作面处应先架设受力拱架，并对工作面喷射厚度不小于50mm的混凝土，进行封闭加固。

钻机就位准确、安放牢固，钻杆轴线与管棚设计轴线相吻合，钻机钻进时不应产生偏移和倾斜。

钻孔顺序一般从高孔位向低孔位顺序钻进。

管棚钢管顶进过程中，须用测斜仪严格控制上仰角，一般控制在3°以下。

如设计有特殊要求，按设计执行。

大管棚应注水泥沙或细混凝土，以填满管内空隙。

三、小导管注浆注浆小导管一般选用Ф33-Ф50焊接钢管，长度宜为3-5m。

沿导管管壁每隔100-200mm交叉钻设出浆孔，孔径6-8mm。

小导管在工作面上的布置及搭接长度应符合相关规定和设计要求。

导管的安设一般采用引孔打入法。

钻孔的直径比小导管直径大20-30mm，导管就位后，应用高压风将管内积砂吹出或用掏勺掏出。

管口周围应进行有效封堵，并在工作面喷50mm厚左右的混凝土封闭以防漏浆。

四、深孔注浆应用条件深孔注浆主要应用特别松散的砂砾石膏、空隙率大的砂层或回填土层的开挖。

注浆管及浆液注浆管一般采用Ф30-Ф115的焊接钢管。

钢管长度5-20m，在管壁的前端四周钻设8-12mm的出浆孔。

注浆管在开挖面上按设计要求布置，孔间距一般为1.0-2.0m。

浆液多采用水泥浆、水泥水玻璃浆。

、注浆参数注浆压力一般为0.5-1.5Mpa，不得超过2Mpa，浆液扩散半径1.0m左右，浆液凝胶时间可根据地质特点及实际需要，并经试验选定。

深孔注浆过程中，要特别注意防止损坏市政管网及其它设施。

在指定注浆工艺时，要结合围岩的特性，经过试配，确定各种参数。

浆液的凝胶速度和强度增长应符合施组设计要求。

五、超前小导管单液水泥注浆超前小导管采用风动注浆泵进行单液水泥注浆时，浆液配比一般按水灰比0.8：1、1 ：1、1.5 :1、2 ：1配制，压力一般控制在0.3-0.6Mpa范围内。

大管棚注浆配比一般按：灰：砂=1：3或1：2配制，浆液均经反复多次加压灌注直至注不进为止。

六、超前小导管改性水玻璃注浆严格按配比配制浆液。

稀释或配制浆液时，应严格控制加料速度，并不停地搅拌，以防浆液结块。

制浆过程中宜采用电动机械搅拌，确保搅拌均匀，搅拌时应严防浆液溅出伤人。

浆液的PH值应根据现场地层情况试验确定。

浆液应用滤网过滤，清除杂质。

配制好的浆液应在规定的时间内用完，一般停放时间不得超过30分钟。

注浆孔口最高压力应控制在0.5Mpa以内，以防压裂工作面。

进浆速度不宜过快，浆液扩散半径应不小于0.3m。

采用定量注浆法注浆时，在压力逐渐上升，流量逐渐减少，每个孔的注浆量已达到预定的数量后，即可结束注浆。

认真填写注浆记录。

七、其他注浆在流塑或软塑状砂粘土地层中，柱底或墙基加固需注特殊化学浆液。

这些浆液的材料或工艺都要进行认真研究试配。

第三章喷射混凝土喷射混凝土是浅埋暗挖法修建地下工程的关键工序，施工中应根据它的“及时性、密贴性、灵活性”等主要特点，严格工艺，认真操作，保证质量。

喷射混凝土应紧跟开挖作业的掌子面施作，使其与掌子面围岩密贴。

一、施工机具选择选用性能良好的施工机具，不仅能保证工程质量，提高生产效率，同时也能减少回弹损失和洞内粉尘。

二、喷射混凝土施工喷混凝土应注意下列各项：在喷射作业之前，应将待喷面上的粉尘、杂物清理干净，并对断面尺寸进行核实。

严格检查、准确掌握混凝土的配合比、外加剂的品种、掺加数量，并应搅拌均匀。

认真检查喷射机具设备和管道。

喷射混凝土作业时，喷头与受喷面应垂直，根据风压的大小保持0.6-1.0m的距离。

喷射混凝土应从低向高，按螺旋轨迹均匀分层喷射。

每层喷射厚度边墙70-100mm，拱部50-60mm（后一层应在前一层终凝后进行，但不得超过一小时），不得长时间对准一点一次喷成。

操作过程中，应认真掌握规定的水灰比，使其达到表面平整、圆顺、光滑、无干斑或流淌滑坠现象，以保证喷层的质量。

钢支撑与开挖之间的空隙，必须用喷混凝土填实，喷射的混凝土应将钢支撑平整覆盖，钢支撑保护层厚度不得小于4cm。

钢构件两侧也要认真喷射密室。

采用钢纤维喷射混凝土时，钢纤维在混合料中应分布均匀，不得结团。

冬季施工时，喷混凝土作业区的气温及料温不得低于+5°C。

地层中有地下水时，应先处理地下水。

一般先将分散的地下水集中于一个或若干个汇水点排出，把大面积无水地段先喷好。

喷射材料中宜加入高效防水速凝外加剂，待大面积喷好后，再处理局部的排水点。

三、喷层厚度和强度喷层厚度和强度按设计要求严格执行。