浅埋暗挖法讲课(管道施工)全解
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市政管道工程,PPT课件,4-4浅埋暗挖法
教学单元4 市政管廊施工
市政管廊也称为市政综合管沟，是指设置于地 面下，用于容纳两种及两种以上市政管线的构 筑物及附属设备。它是在城市地下建造的市政 公用隧道空间。
根据施工方法可将市政管廊分为现浇管廊和预 制拼装管廊。
市政管廊也称为市政综合管沟，与管道直埋相 比优点：
能及时发现和处理管线在使用过程中出现的各种 问题，提高了维护管理效率和城市防灾、减灾、 应对突发事件的能力；
避免了维护管理过程中道路的重复开挖和各管线 业主单位对地下空间资源的无序占有；
减少了对环境的污染和对居民出行的影响；
有效缓解了城市发展与市政管线规划之间的矛盾； 有利于解决市政管线规划预留问题，促进城市的 的可持续发展和地下空间的合理利用
4.4浅埋暗挖法 是在距离地表较近的地下进行洞室暗挖施工的一种方
双侧壁导坑法适用于管廊跨度很大、地表沉陷控制严格、单侧壁导坑 难以控制围岩变形的条件下。其施工安全，但速度慢、成本高。
4.4 浅埋暗挖法
6）中隔壁法和交叉中隔壁法
中隔壁法也称为CD工法，是将管廊断面先分成左右两 部分，对每一部分再分成上下两部分分别进行开挖和 初次支护，最后使初次支护闭合的施工方法。
该法主要适用于地层较差，跨度不大于18m的管廊施工。
当CD工法仍不能满足施工要求时，可在CD工法的基础 上加设临时仰拱，形成所谓的交叉中隔壁法(也称为 CRD工法)。CRD工法的最大特点是将大断面施工化 成小断面施工，各个小断面局部封闭成环的时间短， 控制地表早期沉降效果好。
此外，当管廊为多跨结构时可采用中洞法、侧洞法、 柱洞法、洞桩法等方法施工。
4.4浅埋暗挖法
4.初次支护方法
一般采用喷锚支护
喷锚支护是采用锚杆和喷射混凝土支护围岩的施工 措施。锚杆和喷射混凝土与围岩共同形成一个承载 结构，可以有效地限制围岩变形的自由发展，调整 围岩的应力分布，防止岩石土体松散坠落。
市政管廊也称为市政综合管沟，是指设置于地 面下，用于容纳两种及两种以上市政管线的构 筑物及附属设备。它是在城市地下建造的市政 公用隧道空间。
根据施工方法可将市政管廊分为现浇管廊和预 制拼装管廊。
市政管廊也称为市政综合管沟，与管道直埋相 比优点：
能及时发现和处理管线在使用过程中出现的各种 问题，提高了维护管理效率和城市防灾、减灾、 应对突发事件的能力；
避免了维护管理过程中道路的重复开挖和各管线 业主单位对地下空间资源的无序占有；
减少了对环境的污染和对居民出行的影响；
有效缓解了城市发展与市政管线规划之间的矛盾； 有利于解决市政管线规划预留问题，促进城市的 的可持续发展和地下空间的合理利用
4.4浅埋暗挖法 是在距离地表较近的地下进行洞室暗挖施工的一种方
双侧壁导坑法适用于管廊跨度很大、地表沉陷控制严格、单侧壁导坑 难以控制围岩变形的条件下。其施工安全，但速度慢、成本高。
4.4 浅埋暗挖法
6）中隔壁法和交叉中隔壁法
中隔壁法也称为CD工法，是将管廊断面先分成左右两 部分，对每一部分再分成上下两部分分别进行开挖和 初次支护，最后使初次支护闭合的施工方法。
该法主要适用于地层较差，跨度不大于18m的管廊施工。
当CD工法仍不能满足施工要求时，可在CD工法的基础 上加设临时仰拱，形成所谓的交叉中隔壁法(也称为 CRD工法)。CRD工法的最大特点是将大断面施工化 成小断面施工，各个小断面局部封闭成环的时间短， 控制地表早期沉降效果好。
此外，当管廊为多跨结构时可采用中洞法、侧洞法、 柱洞法、洞桩法等方法施工。
4.4浅埋暗挖法
4.初次支护方法
一般采用喷锚支护
喷锚支护是采用锚杆和喷射混凝土支护围岩的施工 措施。锚杆和喷射混凝土与围岩共同形成一个承载 结构，可以有效地限制围岩变形的自由发展，调整 围岩的应力分布，防止岩石土体松散坠落。
地铁隧道浅埋暗挖法施工课件
END
THANKS
感谢观看
KEEP VIEW
明确各级管理人员和施工人员的安 全职责，形成齐抓共管的良好氛围。
安全检查制度
定期进行安全检查，及时发现并消 除安全隐患，确保施工过程安全可控。
安全防护措施
01
02
03
施工区域防护
设立施工围挡，限制非施 工人员进入施工现场，确 保施工区域安全。
临时设施防护
对施工现场的临时设施进 行安全检查，确保其结构 安全，防止发生意外事故。
请注意，以上内容仅为课件的概述部 分，详细的教学内容还需要结合工程 实例、施工图纸、施工动画等进行深 入讲解。
PART 02
浅埋暗挖法施工技术
施工准 备
地质勘察
在施工前，应对地铁隧道的穿越地层进行详细的地质勘察， 确定地层的岩性、厚度、水文地质条件等，为施工提供准 确的地质资料。
施工设备
准备好挖掘机、装载机、运输车辆等施工设备，并进行设 备检查和试运行，确保设备性能良好。
岩压力。
工调整。
浅埋暗挖法适用范 围
软弱围岩：在地质条件较差、围岩软 弱的情况下，浅埋暗挖法能够通过预 处理和支护措施确保施工安全。
地下水位以下：当地下水位较高时， 传统的明挖法施工困难，而浅埋暗挖 法能够在地下水位以下进行施工。
城市地区：由于城市地区地表建筑物 密集，对地表沉降要求严格，浅埋暗 挖法能够减小地表沉降，保护周边建 筑物。
精细化施工
未来的地铁隧道浅埋暗挖法施工将更加注重精细化施工。通 过提高施工技术精度，减小对周边环境的影响，同时提高工 程质量和效率。
施工设备创新方向
高效能设备
为满足不断增长的地铁建设需求，施工设备将不断向高效能方向发展。例如， 研发更高效的挖掘机和支护设备，提高隧道掘进速度和工程整体进度。
浅埋暗挖法施工技术(参考)
电 法 电 磁 法 地 震 波 法 和 声 波 法
直流电法 高密度电阻法 甚低法 地质雷达 折射波法
反射波法
隧道地震法（TSP) 瑞雷波法 红外线地下水探测
6 开挖
1. 开挖方法：全断面、下导洞超前、台阶、 环形开挖预留核心土法、双侧壁导坑、中隔 壁、交叉中隔壁等法。 2. 隧道周边炮眼痕迹保存率： 硬围岩：大于80％ 中硬岩：大于60％ 3. 提高光面爆破效果周边眼距与抵抗线的的 相对距离要合理，通常减小周边眼距和抵抗 线，爆破后轮廓成形好。 4. 减小周边眼开眼误差，硬岩开眼位置在轮 廓线上，软岩可向内偏5～10㎝。
2 术语
4.中隔壁法（CD法）：先开挖隧道的一侧，并施作 中隔壁，然后再开挖另一侧。 5.交叉中隔壁法（CRD法）：先开挖隧道一侧的一或 二部分，施作部分中隔壁和横隔板，再开挖隧道另一 侧的一或二部分，完成横隔板施工的方法。 6.管棚：在隧道开挖前，沿开挖轮廓线外，按一定外 插角插入直径为70～180㎜的钢管，压注水泥浆或水 泥砂浆，然后将钢管尾部与钢架焊接为一体形成的支 护体系。 7.回填注浆：二次衬砌完成后，为了填充二次衬砌与 防水板之间的空隙而进行的注浆。
开挖
隧道允许超挖值应符合下表规定： 平均线性超挖值＝超挖横断面积 爆破设计开挖断面周长
围岩级别
Ⅰ 10㎜ 15 ㎜ 10 ㎜
Ⅱ～Ⅳ 15 ㎜ 25 ㎜ 10 ㎜ 10 ㎜ 25 ㎜
Ⅴ～Ⅵ 10 ㎜ 15 ㎜ 10 ㎜
开挖部位
线性超挖 拱部 最大超挖
边墙线性超挖 仰拱 隧底 线性超挖 最大超挖
6 开挖
3.浅埋隧道的确定原则
浅埋隧道分为浅埋、超浅埋。
判断方法：采用拱顶覆土厚度H 与结构跨度D之比覆跨比判断。 当0.4＜H/D时，均称为浅埋； 当H/D≤0.4时，均称为超浅埋。
浅埋暗挖法
★浅埋暗挖法添加时间:2006-11-20 14:44:36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。
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法。
1）上下两部分步开挖法。
采用此法，若地层较好（Ⅲ～Ⅳ类），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，支护后形成封闭结构，如下图所示。
浅埋暗挖法
15
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
图8-6正反台阶施工示意图
1985-5-1
16
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
导硐法施工程序示意图及炮眼布置图
1985-5-1
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中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
9
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
第二节、矿山法
一般将置于基岩中的地下上程，并采用传统钻爆 法或臂式掘进机开挖的方法统称为矿山法。 它是城市深部地下上程常用的暗挖施工方法，施 工不影响地面正常交通与上产，地表下沉量小。 适用于硬、软岩层中各类地下工程。 本节重点介绍日前常用的钻眼爆破施工方法。
1985-5-1 33
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
第三节 盾构法
盾构法(Shield)或掩护筒法是在地表以下土层或松 软岩层中暗挖隧道的一种施工方法。 自1818年法国工程师布鲁诺尔(Brunel)发明盾构法 以来，经过一百多年的应用与发展，从气压盾构到 泥水加压盾构以及更新颖的土压平衡盾构，已使盾 构法能适用于任何水文地质条件下的施工。
1985-5-1 11
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
几个相关概念： 不偶合系数(K):是指炮孔直径与药卷直径的比值 装药集中度(q):是指每米炮眼装药段的药量，反映 装药在炮孔中的分布情况 周边孔密集系数(m):是指炮孔间距(E)与最小抵抗 线(w)的比值。不同的孔密集系数对爆破效果的影响 见图8-5。
1985-5-1 39
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
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。
明挖法和浅埋暗挖图文介绍
前的主动区的复合土体视为具有自承能力的稳定土体，以阻止土体 的侧向位移，支撑未加筋区域土体的侧压力，保证整体稳定性。
保证自稳能力
2021/4/17
10
1 明挖法
问题2：锚杆与土钉支护区别
受力机理：前者施加预应力，为主动受力，后者依靠摩擦力，为 被动受力；
受力范围：前者为自由段承受拉力，后者为全长受力； 粘合长度：前者为锚固段，后者为全长； 设置密度：后者依靠土钉群产生加筋效果，密度大于锚杆； 承受荷载：前者单根可达400kN，后者单根承载力较低； 施工规模：前者需要大型机械，后者施工规模较小。
合使用，一般采用人工开挖，人工和机械混合出碴。
返回
2021/4/17
21
中隔墙法
2 浅埋暗挖法
适用于Ⅳ～Ⅴ级围岩的浅埋双线隧道。中隔墙开挖时，
应沿一侧自上而下分为二或三部进行，每开挖一步均应
及时施作锚喷支护、安设钢架、施作中隔壁，中隔壁墙
依次分步联结而成，之后再开挖中隔墙的另一侧，其分
步次数及支护形式与先开挖的一侧相同；
2021/4/17
11
2 浅埋暗挖法
浅埋暗挖法
矿山法
喷锚支护 技术发展
新奥法
复兴门车站 折返线工程
1987年
浅埋暗挖法
优势：不影响城市交通，无污染、无噪声，无需专用设备，适用于 不同跨度、多种断面等。
特点：埋深浅，施工过程中由于地层损失而引起地面移动明显；地 质条件差；开挖方法多，辅助工法多；风险管理难度大。
2021/4/17
15
浅埋暗挖施工方法
全断面法 正台阶法
2021/4/17
正台阶环 形开挖法
单侧壁导坑 正台阶法
中隔墙法 （CD法）
保证自稳能力
2021/4/17
10
1 明挖法
问题2：锚杆与土钉支护区别
受力机理：前者施加预应力，为主动受力，后者依靠摩擦力，为 被动受力；
受力范围：前者为自由段承受拉力，后者为全长受力； 粘合长度：前者为锚固段，后者为全长； 设置密度：后者依靠土钉群产生加筋效果，密度大于锚杆； 承受荷载：前者单根可达400kN，后者单根承载力较低； 施工规模：前者需要大型机械，后者施工规模较小。
合使用，一般采用人工开挖，人工和机械混合出碴。
返回
2021/4/17
21
中隔墙法
2 浅埋暗挖法
适用于Ⅳ～Ⅴ级围岩的浅埋双线隧道。中隔墙开挖时，
应沿一侧自上而下分为二或三部进行，每开挖一步均应
及时施作锚喷支护、安设钢架、施作中隔壁，中隔壁墙
依次分步联结而成，之后再开挖中隔墙的另一侧，其分
步次数及支护形式与先开挖的一侧相同；
2021/4/17
11
2 浅埋暗挖法
浅埋暗挖法
矿山法
喷锚支护 技术发展
新奥法
复兴门车站 折返线工程
1987年
浅埋暗挖法
优势：不影响城市交通，无污染、无噪声，无需专用设备，适用于 不同跨度、多种断面等。
特点：埋深浅，施工过程中由于地层损失而引起地面移动明显；地 质条件差；开挖方法多，辅助工法多；风险管理难度大。
2021/4/17
15
浅埋暗挖施工方法
全断面法 正台阶法
2021/4/17
正台阶环 形开挖法
单侧壁导坑 正台阶法
中隔墙法 （CD法）
浅埋暗挖施工方法大全
广州地铁6号线案例分析
总结词
环境保护意识强、社会效益显著
VS
详细描述
广州地铁6号线采用浅埋暗挖法进行施工 ，通过加强环境保护措施，有效减少了施 工对周边环境的影响，提高了社会效益。
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在存在地质灾害风险的地 区，应选择对地质条件扰 动小的施工方法。
地面环境条件
地面建筑
地面建筑密集、道路交通 繁忙的地区，应选择对地 面影响小的施工方法。
环境保护
在环境保护要求高的地区， 应选择低噪音、低污染的 施工方法。
文物保护
在有文物保护要求的地区， 应选择对文物影响小的施 工方法。
工程规模与要求
对现有管线造成破坏。
施工原则
01
02
03
04
安全第一
确保施工过程的安全，采取必 要的安全措施，防止事故发生
。
质量保证
确保施工质量，严格按照设计 要求进行施工，确保工程达到
预期的质量标准。
经济合理
在保证安全和质量的前提下， 合理控制施工成本，提高经济
效益。
环境保护
注意环境保护，减少施工对周 围环境的影响，合理利用资源
，减少能耗和资源消耗。
02 浅埋暗挖施工方法分类
全断面法
全断面法是一种常见的浅埋暗挖施工方法，其特点是在整个隧道断面上一次性开挖 至设计标高，再进行初期支护和二次衬砌。
该方法的优点是施工速度快，适用于围岩自稳能力较好的隧道。
需要注意的是，在施工过程中需要严格控制开挖进尺和爆破用药量，以防止对围岩 造成过大扰动。
质量检测
对施工过程中各道工序进行质量检测， 确保施工质量符合设计要求。
浅埋暗挖法
浅埋暗挖法
一、基本概念 • 浅埋暗挖法——是以加固和处理软弱地层 为前提，采用足够刚度复合衬砌（由初期 支护和二次支护及中间防水层组成）为基 本支护结构的一种用于软土地层近地表修 建各类型地下洞室的暗挖施工方法。
• 信息化量测反馈设计和施工理念。
储备； • 初期支护和二次衬砌共同承担特殊荷载。
• 采用多种辅助工法 （如堵水、降水、排水）； • 超前支护； • 改善加固围岩； • 形成联合支护体系。
二、施工条件 • 不允许带水作业 • 开挖面具有一定的自立性和稳定性。
三、施工步骤 • 降水或注水泥浆加固地层。 • 短进尺开挖（0.5~1.0m），随即支护。 • 施作防水层。 • 进行二次衬砌。
四、施工要点 • 管超前 • 严注浆 • 短开挖 • 强支护 • 快封闭 • 勤量测
五、技术特点 • 动态设计 • 强调小导管超前支护 • 创新了劈裂注浆方法加固地层 • 发展了复合式衬砌技术 • 施工速度慢。
一、基本概念 • 浅埋暗挖法——是以加固和处理软弱地层 为前提，采用足够刚度复合衬砌（由初期 支护和二次支护及中间防水层组成）为基 本支护结构的一种用于软土地层近地表修 建各类型地下洞室的暗挖施工方法。
• 信息化量测反馈设计和施工理念。
储备； • 初期支护和二次衬砌共同承担特殊荷载。
• 采用多种辅助工法 （如堵水、降水、排水）； • 超前支护； • 改善加固围岩； • 形成联合支护体系。
二、施工条件 • 不允许带水作业 • 开挖面具有一定的自立性和稳定性。
三、施工步骤 • 降水或注水泥浆加固地层。 • 短进尺开挖（0.5~1.0m），随即支护。 • 施作防水层。 • 进行二次衬砌。
四、施工要点 • 管超前 • 严注浆 • 短开挖 • 强支护 • 快封闭 • 勤量测
五、技术特点 • 动态设计 • 强调小导管超前支护 • 创新了劈裂注浆方法加固地层 • 发展了复合式衬砌技术 • 施工速度慢。
浅埋暗挖法施工
(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、浅埋暗挖施工方法的比较
14
浅埋暗挖各施工方法的比较
施工方法
适用条件
沉降
全断面法 正台阶法 上半断面临时封闭正台阶法 正台阶环形开挖法 单侧壁导坑正台阶法 中隔壁法（CD 法） 交叉中隔壁法（CRD 法） 双侧壁导坑法（眼镜法） 中洞法 侧洞法 柱洞法 盖挖逆筑法
地层好，跨度8m 一般
地层较差，跨度12m 一般
地层差，跨度12m 一般
地层差，跨度12m 一般
地层差，跨度14m 较大
地层差，跨度18m 较大
地层差，跨度20m 较小
Hale Waihona Puke 小跨度，可扩成大跨 大小跨度，可扩成大跨 小
小跨度，可扩成大跨 大
多层多跨
大
多跨
小
工期 防水 拆 初 造价 支
最短 好 无
低
短好无
低
20
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。
(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、浅埋暗挖施工方法的比较
14
浅埋暗挖各施工方法的比较
施工方法
适用条件
沉降
全断面法 正台阶法 上半断面临时封闭正台阶法 正台阶环形开挖法 单侧壁导坑正台阶法 中隔壁法（CD 法） 交叉中隔壁法（CRD 法） 双侧壁导坑法（眼镜法） 中洞法 侧洞法 柱洞法 盖挖逆筑法
地层好，跨度8m 一般
地层较差，跨度12m 一般
地层差，跨度12m 一般
地层差，跨度12m 一般
地层差，跨度14m 较大
地层差，跨度18m 较大
地层差，跨度20m 较小
Hale Waihona Puke 小跨度，可扩成大跨 大小跨度，可扩成大跨 小
小跨度，可扩成大跨 大
多层多跨
大
多跨
小
工期 防水 拆 初 造价 支
最短 好 无
低
短好无
低
20
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。
浅埋暗挖法施工
某市政管道施工案例
总结词
灵活多变、适应性强
VS
详细描述
该案例针对市政管道施工的特点，采用浅 埋暗挖法进行施工。通过调整暗挖断面、 支护方式和施工参数等，成功穿越了城市 密集区域和复杂地层，有效降低了施工对 周边环境和交通的影响。同时，结合工程 实际，灵活运用多种辅助措施，提高了施 工效率和质量。
某公路隧道施工案例
钢拱架安装
在关键部位安装钢拱架， 提高隧道或洞室的承载能 力。
锚杆与钢筋网
根据需要设置锚杆和钢筋 网，以提高围岩的整体稳 定性。
防水层施工
防水材料选择
质量检测
根据工程要求选择合适的防水材料， 如防水卷材、防水涂料等。
对防水层进行质量检测，确保其防水 性能达到要求。
防水层铺设
在初期支护完成后，铺设防水层以防 止渗水。
变形的积累。
强支护
在开挖后要及时进行支护，以 控制地层变形和保证施工安全 。
快封闭
在完成一次开挖后要及时进行 封闭，以减少地层暴露时间， 降低地层变形的积累。
勤量测
在施工过程中要定期进行量测 ，以监测地层变形和支护结构 的稳定性，及时调整施工参数
。
02 浅埋暗挖法施工方法
新奥法
总结词
以岩石力学理论为基础，采用锚喷支护为主要手段的施工方法。
03 浅埋暗挖法施工流程
施工准备
现场勘查
对施工区域进行详细的 地质勘查，了解地质结 构、地下水位和土壤性
质等信息。
方案设计
根据工程要求和地质勘 查结果，制定详细的施
工方案和设计图纸。
资源配置
根据施工方案，准备所 需的施工设备、材料和
人力资源。
安全措施
制定并实施必要的安全 措施，确保施工过程的
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施工 方法
全断面台阶法施 工，使用反铲挖 掘机
双侧导坑法，使 用掘进机及反铲 挖掘机和地面井 点降水
上下台阶分部 开挖，两台掘 进机，弃渣用 泵输送至洞外
超前侧壁导坑 及分部开挖法， 人工开挖环形 部分反铲开挖 核心土
侧壁导坑法， 使用掘进机及 反铲挖掘机， 必要时拱部插 板支护。
主要支 护形式
锚杆长 3-4m，钢 筋 网 喷 厚 1518cm ， 钢 拱 架 TH-48 ， 钢 筋 砼 内 衬 厚 15-18cm 。
420 m
60 m
1240 m
770 m
70-80 m
我国于70年代末80年代初开始将新奥法应用于地下工程施 工，并于80年代中后期开始系统研究新奥法在浅埋软弱地层 中的应用，1984年首先在大秦线军都山隧道进口黄土段研究 实验成功，之后又成功地运用在北京地铁复兴门车站折返线 工程，并首先在地铁复-西区间、西单车站、国家计委地下 停车场、首钢地下运输廊道、城市地下热力、电力隧道、长 安街地下过街通道、深圳地上过街通道等地下工程中推广应 用，经过多年的不断总结、完善，这一方法已在城市地铁、 市政、电力隧道、城市地下过街通道、地下停车场等工程中 推广应用，并已形成一套完整的配套技术。并形成各地域各 城市的特色如南京地铁软流塑地层暗挖施工工法，广州地铁 含水砂层暗挖施工工法等。以北京地铁工程为实例形成的 “隧道与地铁浅埋暗挖工法”已被建设部批准为国家级工法。
2
深埋、浅埋、超浅埋的判定
目前深埋、浅埋、超浅埋的提法很多，但都不太确切，有必要进 行区分，二种埋置深度隧道的设计和施工方法都有区别。通常深埋隧 道荷载按塌落拱计算,可按新奥法原则设计,可利用围岩自身承载力,主要 问题是隧道本身的施工安全；浅埋隧道按松散荷载计算,超浅埋隧道则 按全土柱加地面动、静换算荷载计算,主要问题是控制地层位移,环境保 护。目前，根据工程类比、参照国内外工程实践和理论计算，进行了 一系列现场试验、模型试验和有限元电算分析，并对全国己运营隧道 衬砌裂缝 100多公里隧道进行了调查，结合围岩测定和坍方的调查资料 进行分析，现提出深埋、浅埋、超浅埋隧道分界深度的建议值。 2.1.对己建成隧道裂缝的调查分析 隧道衬砌裂缝约有2/3发生在浅埋段，裂缝发生的规律是:拱腰多、 拱顶少；衬砌与地层不密贴多、密贴地层少；无防水隔离层多、有防 水隔离层少；先拱后墙法施工多、先墙后拱法施工少；全断面一次模 筑衬砌多、全断面间隙灌注少；养护不好多、养护适当少；刚性大衬 砌厚多、刚性柔衬砌薄少；按矿山法施工多、按新奥法施工少；小断 面开挖施工多、大断面、全断面开挖施土少。从以上规律看出裂缝的 产生与埋深的关系很大，是判断隧道合理埋深的重要考虑条件。
粘土及砂等
冲、洪积 粘土
第三纪流砂层、 粘土层和砂卵 石层、地下水 位在拱顶附近
埋深
11-13 m
Hale Waihona Puke 8-26 m约15 m
5-15 m
8-20 m
断面 形式 (m)
圆形直径 6.68m
最大跨度11.5最 大高度7.5
最大跨度6.8 最大高度5.8
最大跨度11.4 最大高度8.6
最大跨度8.5断 面约60m2
浅谈浅埋暗挖法设计与施工
肖广智
2005.03
提纲
• • • • • • 浅埋暗挖法的历史 浅埋、超浅埋、深埋的确定 浅埋暗挖法的机理 浅埋暗挖法的支护及衬砌 浅埋暗挖法的施工工法 对浅埋暗挖法设计施工中几个问题的认识与建 议 • 附：断面结构型式
1.浅埋暗挖法的历史
1．1 浅埋暗挖法概念的提出
• 浅埋暗挖法的概念：新奥法（ New Austrian Tunnelling MethodNATM）是六十年代奥地利专家L.V.Rab -cewiz总结前人在隧道工 程中累积的经验后所提出来的一套隧道设计、施工新技术，它的 核心是利用围岩支护隧道使围岩本身形成支承环。中国工程师在 新奥法的基础上，结合中国国情，创立了浅埋暗挖法，它的特点 是沿用新奥法原理分析体系，建立量测信息反馈设计和施工，同 时采取超前支护和改良地层，注浆加固等配套技术来完成隧道的 设计与施工。 • 浅埋暗挖法名称的确定：北京地铁首次采用浅埋暗挖法设计，建 成了复兴门车站折返线工程。由于取得了很大的经济效益和社会 效益，于1987年8月25日由北京市科委、铁道部科技司共同组织了 国家级成果鉴定，与会专家和各级领导对该法进行了认真的讨论， 最后否定了“软弱地层新奥法”、“中国特色新奥法”、“北京 地铁浅埋暗挖法”等名称，确定采用“浅埋暗挖法”这个名称。 它更能反映该方法的特点，说明该方法不仅可在北京地层中应用， 而且也可以在全国类似的各种地下工程中应用。
国籍
联邦德国
联邦德国
法国
日本
奥地利
工程 名称
法兰克福地铁25 号工区
幕尼黑地铁 9号区段
里尔地铁一号 线4工区
北陆高速公路 泊隧道
维也那地铁U61工区
施工 年代
1969-71年
1975-78年
1985年
1983-85年
1983 -85年
地质及水文 地质条件
粘土层、石灰岩 和含水砂层、无 水
第三纪菱铁矿砂 层和泥灰岩、遇 水时其塑性和粘 土一致
锚 杆 长 3.5-5m ， 喷厚25cm，钢支 撑 TH-21 或 网 构 拱 TH-21 ， 钢 筋 砼内衬厚40cm
钢支撑加背板， 钢筋砼内衬厚 50cm
锚 杆 长 4m ， 喷 厚 20cm ， 钢 支 撑 H-200 ， 衬砌60cm
喷 厚 20cm ， 钢 支撑钢筋砼内 衬厚40cm
长度
1．2 浅埋暗挖法的应用及发展情况
国外在70年代初开始将新奥法应用于浅埋地层的研究，到 70年代末80年代初已基本形成一套完整技术并应用于城市地 铁、市政工程等。目前，德国、日本、美国、法国、意大利、 韩国、香港等国家和地区都有NATM法成功应用的实例。日 本的城市地铁多修建在浅埋软弱地层中，过去大多采用明挖 法施工，自1976年采用新奥法技术以后，就逐渐地把山岭隧 道使用的新奥法技术转移到了城市地铁中来，目前用新奥法 技术修建的城市地下工程越来越多，如粟山、大贯、第一原、 旭丘、北四番丁等城市隧道和横滨市地铁区间及地铁车站等。 德国是当今地下工程中应用新奥法技术最多的国家，他们不 仅在地铁区间隧道应用，而且还在多层多线路大断面地铁车 站中广泛应用，如慕尼黑、法兰克福、埃森、波鸿、纽伦堡 地铁车站等，其施工技术已发展到了较高水平。