第四讲地铁隧道浅埋暗挖法施工概要
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潜水
地表以下，第一个稳定隔水层以上具有自由水面的地下 水 ，潜水层以上没有连续的隔水层，潜水面可自由升降，不 承压或仅局部承压，同时可直接得到降水和地表水通过包气 带的下渗补给。潜水位易受当地气候影响而有季节性的变化。
承压水
充满于上下两个隔水层之间的具有承压性质的地下水， 从承压水位到含水层顶板的距离称承压水头。承压水由于有 稳定的上覆隔水层，对气候变化的反应不及潜水灵敏，其水 质水量和水位的变化也较小。
浅埋暗挖法施工—地层预加固
超前大管棚
C15混凝土导向墙
主要适用地层： 穿越软弱地层、破碎带； 隧道出入口、浅覆盖地 带； 下穿河床、湖底或海底； 下穿高速公路、铁路及 各种建筑物地基； 城市地下轨道交通如地 铁的车站等。
浅埋暗挖法施工—预加固超前支护
超前降水—常用的降水方法
轻型井点 喷射井点 深井井点（管井井点） 渗水井点（自渗井） 电渗井点 辐射井点 泄水暗沟（管）和明排
浅埋暗挖法施工—预加固超前支护
800
超前降水—管井降水
回填粘土（夯实）
3～15 卵石滤层（或水洗粗砂）
水泥无砂管
管外回填水洗粗砂或3～15 卵石滤层 管外缠100目尼龙网
超前降水—管井降水
目的：是疏干隧道开挖范围内的上层潜水， 且将承压水降至开挖面下1m 安排：在工程施工前10天开始进行，贯穿工 程施工的全过程。 降水量计算：
k＝145m/d；a：300m,降水长度；b：26m,降水宽度； r=94.54m；（r＝0.29(a+b)）；潜水含水层厚度：H=15.5m； 最大水位降深：S=15.5m；降水影响半径：
降水管井
浅埋暗挖法施工—预加固超前支护
超前降水—管井降水
沈阳地 铁区间 降水实
例
浅埋暗挖法施工—预加固超前支护
超前降水—管井降水
孔 压 随 降 水 过 程 变 化 动 画
浅埋暗挖法施工—预加固超前支护
超前降水—管井降水
降水施工顺序：
降 水 井 布 置
钻 井
洗 井
试 降 水
效 果 分 析
分
降 水
施工条件 无水作业 开挖面具有一定的自立性和稳定性
日本土木 学会定量 判别标准
土体细颗粒（小于74um）含 量≤10%，且均匀系数Uc ≤5
的土体，不自备自立性
浅埋暗挖法施工—概述
十八字方针
管超前 严注浆 短开挖 强支护 快封闭 勤量测
目录
浅埋暗挖法隧道施工
概述 预加固超前支护 隧道开挖 初期支护 混凝土衬砌 小结
超前降水—管井降水
机具名称
规格型号
数量
备注
抽水水泵
160型
14
降承压水
降 水
抽水水泵
125型
12
初期降水
施 抽水水泵
80型
300
工 机
反循环钻机
QJ150-1型
2
具 材
无砂管
φ426
16620m
料
Βιβλιοθήκη Baidu
砂砾石 绿豆砂或瓜子片 5540m3
排水钢管
φ150
12000m
排水钢管
φ300
1000m
浅埋暗挖法施工—预加固超前支护
R 2 S H K 1469 .64m
浅埋暗挖法施工—预加固超前支护
超前降水—管井降水
注意事项
降水井前1.4～4米必须采用人工开挖探明地下管线，护筒外 侧必须用粘土封堵密实，防止钻井施工用水渗漏造成塌孔。 受交通车流影响，排水井口及主要排水管宜采用暗排布置， 以防管线碰撞破损，造成漏水直接影响基坑安全。 降水前进行试抽水记录出水量及水位变化情况，检算降水能 力，及时调整降水方案。保证水位在开挖面1.0米以下。 降水工作与开挖施工密切配合，根据开挖的顺序、开挖的进 度等情况及时调整降水井的运行数量。 由于含水层底板凹凸不平，或存在局部粘性土夹层，会产生 残留水。出现这种情况应放慢开挖速度，及时采取措施防止水 流将基坑底细粒物质带走造成基底土扰动。
地铁隧道主要施工技术（工程实例）
横通道转正洞施工技术 平顶直墙隧道施工技术 大跨度群洞隧道施工技术 隧道下穿河流、桥梁施工技术
浅埋暗挖法施工地铁车站
浅埋暗挖法施工—预加固超前支护
预加固地层超前支护几种常见方法
超前降水 超前大管棚 旋喷桩 深孔注浆 小导管加密注浆
提高土体自立性
地铁浅埋暗挖法施工
目录
浅埋暗挖法隧道施工
概述 预加固超前支护 隧道开挖 初期支护 混凝土衬砌 小结
地铁隧道主要施工技术（工程实例）
横通道转正洞施工技术 平顶直墙隧道施工技术 大跨度群洞隧道施工技术 隧道下穿河流、桥梁施工技术
浅埋暗挖法施工地铁车站
浅埋暗挖法施工—概述 定义
浅埋暗挖法施工—预加固超前支护
超前降水—降水工程的作用
截住隧道周边的渗水，满足无水施工需要 防止掌子面及周边基层土壤流失 减少初期支护的压力 改善隧道地层特性 防止隧道底板隆起和破坏
浅埋暗挖法施工—预加固超前支护
超前降水—地下水分类
上层滞水
由于局部的隔水作用，使下渗的大气降水停留在浅层的 岩石裂缝或沉积层中所形成的蓄水体
段 大 面
积
通过对基坑涌水量的理论计算设计降水井的位置和大小； 通过试降水效果分析重新确定降水井的布置及合理选用抽 水水泵；
根据施工顺序，先降竖井横通道范围的地下水，在结构二 衬没有达到设计强度前，不得停抽地下水。 降水井停抽根据结构二衬施工同步进行。
浅埋暗挖法施工—预加固超前支护
浅埋暗挖法施工—预加固超前支护
超前降水—辐射井降水
由主井加若干 水平井构成， 主井口径一般 为3m左右，壁 厚0.15m，水平 口径89 ～114mm， 水平井长度一 般30～50m。
浅埋暗挖法施工—预加固超前支护
超前降水—辐射井降水
特点： 占用施工场地小 充分发挥水平方向渗透性大于竖直方向渗透性优势 主井可用机械施工，水平井也可克服地层方面的困难， 大大地提高了效率 可节省资金和电力，据统计，施工辐射井比普通深井 造价高14%左右。但电费消耗深井节约30%，另外还可 节省拆迁，场地等费用
新奥法
以加固、处理软弱 地层为前提，采用足够 刚性的复合衬砌为基本 支护结构的一种用于软 土地层地表隧道的暗挖 施工方法。
以施工监 测为手段
浅埋暗挖法施工—概述
新奥法与浅埋暗挖法比较
新奥法
浅埋暗挖法
硬岩 柔性支护
软岩
方案比较
刚性支护
被动、利用围 岩自承能力
主动、短时间 内完成支护
浅埋暗挖法施工—概述
地表以下，第一个稳定隔水层以上具有自由水面的地下 水 ，潜水层以上没有连续的隔水层，潜水面可自由升降，不 承压或仅局部承压，同时可直接得到降水和地表水通过包气 带的下渗补给。潜水位易受当地气候影响而有季节性的变化。
承压水
充满于上下两个隔水层之间的具有承压性质的地下水， 从承压水位到含水层顶板的距离称承压水头。承压水由于有 稳定的上覆隔水层，对气候变化的反应不及潜水灵敏，其水 质水量和水位的变化也较小。
浅埋暗挖法施工—地层预加固
超前大管棚
C15混凝土导向墙
主要适用地层： 穿越软弱地层、破碎带； 隧道出入口、浅覆盖地 带； 下穿河床、湖底或海底； 下穿高速公路、铁路及 各种建筑物地基； 城市地下轨道交通如地 铁的车站等。
浅埋暗挖法施工—预加固超前支护
超前降水—常用的降水方法
轻型井点 喷射井点 深井井点（管井井点） 渗水井点（自渗井） 电渗井点 辐射井点 泄水暗沟（管）和明排
浅埋暗挖法施工—预加固超前支护
800
超前降水—管井降水
回填粘土（夯实）
3～15 卵石滤层（或水洗粗砂）
水泥无砂管
管外回填水洗粗砂或3～15 卵石滤层 管外缠100目尼龙网
超前降水—管井降水
目的：是疏干隧道开挖范围内的上层潜水， 且将承压水降至开挖面下1m 安排：在工程施工前10天开始进行，贯穿工 程施工的全过程。 降水量计算：
k＝145m/d；a：300m,降水长度；b：26m,降水宽度； r=94.54m；（r＝0.29(a+b)）；潜水含水层厚度：H=15.5m； 最大水位降深：S=15.5m；降水影响半径：
降水管井
浅埋暗挖法施工—预加固超前支护
超前降水—管井降水
沈阳地 铁区间 降水实
例
浅埋暗挖法施工—预加固超前支护
超前降水—管井降水
孔 压 随 降 水 过 程 变 化 动 画
浅埋暗挖法施工—预加固超前支护
超前降水—管井降水
降水施工顺序：
降 水 井 布 置
钻 井
洗 井
试 降 水
效 果 分 析
分
降 水
施工条件 无水作业 开挖面具有一定的自立性和稳定性
日本土木 学会定量 判别标准
土体细颗粒（小于74um）含 量≤10%，且均匀系数Uc ≤5
的土体，不自备自立性
浅埋暗挖法施工—概述
十八字方针
管超前 严注浆 短开挖 强支护 快封闭 勤量测
目录
浅埋暗挖法隧道施工
概述 预加固超前支护 隧道开挖 初期支护 混凝土衬砌 小结
超前降水—管井降水
机具名称
规格型号
数量
备注
抽水水泵
160型
14
降承压水
降 水
抽水水泵
125型
12
初期降水
施 抽水水泵
80型
300
工 机
反循环钻机
QJ150-1型
2
具 材
无砂管
φ426
16620m
料
Βιβλιοθήκη Baidu
砂砾石 绿豆砂或瓜子片 5540m3
排水钢管
φ150
12000m
排水钢管
φ300
1000m
浅埋暗挖法施工—预加固超前支护
R 2 S H K 1469 .64m
浅埋暗挖法施工—预加固超前支护
超前降水—管井降水
注意事项
降水井前1.4～4米必须采用人工开挖探明地下管线，护筒外 侧必须用粘土封堵密实，防止钻井施工用水渗漏造成塌孔。 受交通车流影响，排水井口及主要排水管宜采用暗排布置， 以防管线碰撞破损，造成漏水直接影响基坑安全。 降水前进行试抽水记录出水量及水位变化情况，检算降水能 力，及时调整降水方案。保证水位在开挖面1.0米以下。 降水工作与开挖施工密切配合，根据开挖的顺序、开挖的进 度等情况及时调整降水井的运行数量。 由于含水层底板凹凸不平，或存在局部粘性土夹层，会产生 残留水。出现这种情况应放慢开挖速度，及时采取措施防止水 流将基坑底细粒物质带走造成基底土扰动。
地铁隧道主要施工技术（工程实例）
横通道转正洞施工技术 平顶直墙隧道施工技术 大跨度群洞隧道施工技术 隧道下穿河流、桥梁施工技术
浅埋暗挖法施工地铁车站
浅埋暗挖法施工—预加固超前支护
预加固地层超前支护几种常见方法
超前降水 超前大管棚 旋喷桩 深孔注浆 小导管加密注浆
提高土体自立性
地铁浅埋暗挖法施工
目录
浅埋暗挖法隧道施工
概述 预加固超前支护 隧道开挖 初期支护 混凝土衬砌 小结
地铁隧道主要施工技术（工程实例）
横通道转正洞施工技术 平顶直墙隧道施工技术 大跨度群洞隧道施工技术 隧道下穿河流、桥梁施工技术
浅埋暗挖法施工地铁车站
浅埋暗挖法施工—概述 定义
浅埋暗挖法施工—预加固超前支护
超前降水—降水工程的作用
截住隧道周边的渗水，满足无水施工需要 防止掌子面及周边基层土壤流失 减少初期支护的压力 改善隧道地层特性 防止隧道底板隆起和破坏
浅埋暗挖法施工—预加固超前支护
超前降水—地下水分类
上层滞水
由于局部的隔水作用，使下渗的大气降水停留在浅层的 岩石裂缝或沉积层中所形成的蓄水体
段 大 面
积
通过对基坑涌水量的理论计算设计降水井的位置和大小； 通过试降水效果分析重新确定降水井的布置及合理选用抽 水水泵；
根据施工顺序，先降竖井横通道范围的地下水，在结构二 衬没有达到设计强度前，不得停抽地下水。 降水井停抽根据结构二衬施工同步进行。
浅埋暗挖法施工—预加固超前支护
浅埋暗挖法施工—预加固超前支护
超前降水—辐射井降水
由主井加若干 水平井构成， 主井口径一般 为3m左右，壁 厚0.15m，水平 口径89 ～114mm， 水平井长度一 般30～50m。
浅埋暗挖法施工—预加固超前支护
超前降水—辐射井降水
特点： 占用施工场地小 充分发挥水平方向渗透性大于竖直方向渗透性优势 主井可用机械施工，水平井也可克服地层方面的困难， 大大地提高了效率 可节省资金和电力，据统计，施工辐射井比普通深井 造价高14%左右。但电费消耗深井节约30%，另外还可 节省拆迁，场地等费用
新奥法
以加固、处理软弱 地层为前提，采用足够 刚性的复合衬砌为基本 支护结构的一种用于软 土地层地表隧道的暗挖 施工方法。
以施工监 测为手段
浅埋暗挖法施工—概述
新奥法与浅埋暗挖法比较
新奥法
浅埋暗挖法
硬岩 柔性支护
软岩
方案比较
刚性支护
被动、利用围 岩自承能力
主动、短时间 内完成支护
浅埋暗挖法施工—概述