矿山法施工介绍PPT课件
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矿山法地铁隧道施工技术(中导洞矿山法工艺)PPT课件
矿山法地铁隧道施工技术
深圳地铁7号线BT项目指挥部
1
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2
1.矿山法定义
传统矿山法
采用圆木、型钢、钢 轨等形成支架，对开挖面 形成强力支承。传统矿山 法的依据是“松弛理论” ，认为围岩可能由于扰动 产生坍塌，支护需要支承 围岩在一定范围内由于松 弛可能坍塌的岩体重量。
二次衬砌
完成
•钢 筋 •混凝土
防水层
•防水板 •止水带 •注 浆
18
3.1.1 超前预加固（洞内深孔劈裂注浆）
注浆目的
减少开挖面渗漏 水
改良地层，防止 过大沉降、坍塌
控制标准
水泥浆水灰比0.8： 1~1：1 水玻璃模数2.6~2.8， 水玻璃浓度35B 注浆后地层渗透系数 应不大于10 -6cm/s 注浆压力1~4Mpa
• 后开挖的洞，在开挖靠中墙部分的围岩时，可以通过控制爆
破，减少对中墙的破坏
13
已经完成的偏洞法开挖
14
2.7
中 导 洞 法
• 中导洞初衬施作完后,应尽快施作中隔墙
• 正洞开挖循环进尺与设计钢架间距相同
控 • 工序变化处之钢架应设φ42锁脚钢管，以确保钢架基础稳定
制 要
• 钢架之间纵向连接钢筋应按要求设置，及时施作并连接牢固
9
10
2.5 双Ⅱ、Ⅳ…表示初支及二次衬砌顺序
控制要点
• 加强超前支护施工的质量 控制，保证效果
• 两侧壁导坑开挖支护施工 超前中槽部位10 ~ 15m
• 中槽开挖后，拱部钢架与 两侧壁钢架的连接是难点， 两侧壁导坑钢架的位置应 准确定位
深圳地铁7号线BT项目指挥部
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1.矿山法定义
传统矿山法
采用圆木、型钢、钢 轨等形成支架，对开挖面 形成强力支承。传统矿山 法的依据是“松弛理论” ，认为围岩可能由于扰动 产生坍塌，支护需要支承 围岩在一定范围内由于松 弛可能坍塌的岩体重量。
二次衬砌
完成
•钢 筋 •混凝土
防水层
•防水板 •止水带 •注 浆
18
3.1.1 超前预加固（洞内深孔劈裂注浆）
注浆目的
减少开挖面渗漏 水
改良地层，防止 过大沉降、坍塌
控制标准
水泥浆水灰比0.8： 1~1：1 水玻璃模数2.6~2.8， 水玻璃浓度35B 注浆后地层渗透系数 应不大于10 -6cm/s 注浆压力1~4Mpa
• 后开挖的洞，在开挖靠中墙部分的围岩时，可以通过控制爆
破，减少对中墙的破坏
13
已经完成的偏洞法开挖
14
2.7
中 导 洞 法
• 中导洞初衬施作完后,应尽快施作中隔墙
• 正洞开挖循环进尺与设计钢架间距相同
控 • 工序变化处之钢架应设φ42锁脚钢管，以确保钢架基础稳定
制 要
• 钢架之间纵向连接钢筋应按要求设置，及时施作并连接牢固
9
10
2.5 双Ⅱ、Ⅳ…表示初支及二次衬砌顺序
控制要点
• 加强超前支护施工的质量 控制，保证效果
• 两侧壁导坑开挖支护施工 超前中槽部位10 ~ 15m
• 中槽开挖后，拱部钢架与 两侧壁钢架的连接是难点， 两侧壁导坑钢架的位置应 准确定位
隧道施工方法分类及适用条件学习ppt课件
(2) 施工作业顺序
▪ 用人工或单臂进机开挖环形拱部。或根据断面的大小，环 形拱部又可分成几块交替开挖
▪ 安设拱部锚杆、钢筋网或钢支撑、喷混凝土
▪ 在拱部初次支护保护下，用挖掘机或单臂掘进机开挖核心 土和下台阶，随时接长钢支撑和喷混凝土、封底
▪ 根据初次支护变形情况或施工安排建造内层衬砌
(3) 优缺点及适用条件
3 . 超短台阶法
台阶仅超前3～5m，只能采用交替作业。
(1) 超短台阶法施工作业顺序
▪ 用一台停在台阶下的长臂挖掘机或单臂掘进机开挖上半 断面至一个进尺
▪ 安设拱部锚杆、钢筋网或钢支撑，喷拱部混凝土
▪ 用同一台机械开挖下半断面至一个进尺。安设边墙锚杆、 钢筋网或接长钢支撑，喷边墙混凝土(必要时加喷拱部混 凝土)
❖ 3、明挖法（CCM——Cut And Cover Method） ❖ 4、盖挖法 ❖ 5、盾构法（SDM——Shield Driven Method） ❖ 6、掘进机法（TBM——Tunnel Boring Machine） ❖ 7、沉埋法 （沉管法ITTM——Immersed Tube Tunnelling Method）
图5-3 台阶法施工形式
1. 长台阶法
上、下断面相距较远，一般上台阶超前50m以上或大 于5倍洞跨。施工时上下部可配属同类机械进行平行作业， 当机械不足时也可用一套机械设备交替作业，即在上半 断面开挖一个进尺，然后再在下断面开挖一个进尺。当 隧道长度较短时，亦可先将上半断面全部挖通后，再进 行下半断面施，即为半断面法。
二、施工方法及其适用条件
地层 条件
施工 方法
山岭 隧道
矿山法
新奥法 明挖法 盖挖 盾构法 掘进
（钻爆法）（锚喷构筑法）
浅埋暗挖法施工PPT课件
步扩大。
监控量测选测项目
1超前支护施作：包括钻孔、管棚打设、注浆等工序是否满足设计
3浅埋暗挖法易出现安全风险的部位识别主要包括以下内容
综合国内外施工经验,基于经济性及工期考虑,其工法选择的顺序为:台阶法→CD工法→CRD工法→眼镜工法。
4、浅埋暗挖法与新奥法的区别
施工一般地处第四纪冲、洪积扇的中上部,地层由粘性土、粉土、砂类土、碎石类土沉积而成,土质松散,成拱条件差；
集的繁华市区和特殊地质区段经常采用浅埋暗挖法施工。
浅埋暗挖法起源于1986年北京地铁复兴门车站折返线工程，由于当时取得了
很大的经济效益和社会效益，随后铁道部等相关部门讨论后确定采用“浅埋暗
挖法”这个名称，建设部把它命名为国家级工法。
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
第一章 浅埋暗挖法概述
第二章 浅埋暗挖法施工方法
第三章 浅埋暗挖法常用的配套技术
第四章 浅埋暗挖法施工中的监测
第五章 浅埋暗挖法风险管理及应急措施
第一章 浅埋暗挖法概述
1、浅埋暗挖法产生的背景
地面条件允许的情况下，地铁隧道宜采用明挖法，主要适合在人、交通和
管线较少的地方应用。因埋深条件、周边环境条件等因素的限制，在建筑物密
三者的应用情况如下图。
地下管线纵横交错,一些雨、污水管修建年代较早，渗漏严重，下穿河、湖水渗漏严重，周围地层处于饱和状态，部分地段还形成一个
水囊。
1 地层加固及超前支护施工工艺及设备对环境环境影响评估
采用浅埋暗挖法施工时, 依据工程地质、水文情况、工程规模、覆土埋深及工期等因素，常用施工方法有全断面法、台阶法、中隔墙法
（CD法）、交叉中隔墙法（CRD法）、双侧壁导坑法(眼睛工法)、洞桩法（PBA法)、中洞法及侧洞法等。
监控量测选测项目
1超前支护施作：包括钻孔、管棚打设、注浆等工序是否满足设计
3浅埋暗挖法易出现安全风险的部位识别主要包括以下内容
综合国内外施工经验,基于经济性及工期考虑,其工法选择的顺序为:台阶法→CD工法→CRD工法→眼镜工法。
4、浅埋暗挖法与新奥法的区别
施工一般地处第四纪冲、洪积扇的中上部,地层由粘性土、粉土、砂类土、碎石类土沉积而成,土质松散,成拱条件差；
集的繁华市区和特殊地质区段经常采用浅埋暗挖法施工。
浅埋暗挖法起源于1986年北京地铁复兴门车站折返线工程，由于当时取得了
很大的经济效益和社会效益，随后铁道部等相关部门讨论后确定采用“浅埋暗
挖法”这个名称，建设部把它命名为国家级工法。
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
第一章 浅埋暗挖法概述
第二章 浅埋暗挖法施工方法
第三章 浅埋暗挖法常用的配套技术
第四章 浅埋暗挖法施工中的监测
第五章 浅埋暗挖法风险管理及应急措施
第一章 浅埋暗挖法概述
1、浅埋暗挖法产生的背景
地面条件允许的情况下，地铁隧道宜采用明挖法，主要适合在人、交通和
管线较少的地方应用。因埋深条件、周边环境条件等因素的限制，在建筑物密
三者的应用情况如下图。
地下管线纵横交错,一些雨、污水管修建年代较早，渗漏严重，下穿河、湖水渗漏严重，周围地层处于饱和状态，部分地段还形成一个
水囊。
1 地层加固及超前支护施工工艺及设备对环境环境影响评估
采用浅埋暗挖法施工时, 依据工程地质、水文情况、工程规模、覆土埋深及工期等因素，常用施工方法有全断面法、台阶法、中隔墙法
（CD法）、交叉中隔墙法（CRD法）、双侧壁导坑法(眼睛工法)、洞桩法（PBA法)、中洞法及侧洞法等。
钻爆法(矿山法)巷、隧道施工
1.2.3先导洞后全断面扩挖法
该法先沿隧道的中线、按全长开挖导洞，然后再扩挖至 设计断面的施工方法。导洞的位置，可根据具体条件位于隧 道底板或顶板或中部（拱基线水平）。导洞可用掘进机或钻 爆法挖掘。
该法优点很多，可对隧道范围内的地质进行连续的地质 调查，能进行涌水和瓦斯的预防及连续排放，能在扩挖之前 预先加固岩体；能使岩体中的高应力预先释放；有利于扩挖 期间的通风；便于增加一些中间入口，多头同时扩挖，缩短 整个隧道的开挖时间。
1.3.2反台阶施工法 （上行分层施工法）
特点：
• 即首先挖掘最下部分层，然后逐一向上挖掘其 余各分层。该法能使施工工序减少，干扰小，下部 断面可一次挖至设计宽度，空间大，便于出岩运输 和布置管线，能节省大量材料。上部台阶施工需架 设棚架，断面较小、仅一道台阶时也可利用爆破后 岩堆进行拱部的锚喷支护。 本法较适合于围岩 稳定、不需临时支护、无大型装岩设备的情况。由 于安全性比较差，后面台阶施工对前面施工会有影 响，故应用不多。
• 第二，在装岩、钻孔机械能力足够时，应尽 量减少分层数。
• 第三，要根据围岩稳定情况及永久衬砌的形 式合理确定掘砌之间的协调关系。
特点：
• 该法工序少，干扰小，上部钻孔可与装岩 同时作业，不需支撑和棚架，节省大量木材， 必要时可以喷射混凝土或砂浆作为临时支护。 采用锚喷作永久支护时更为适宜。
• 该法不仅适用于围岩稳定性较好、开挖后 不需或局部仅需临时支护的隧道，在土层隧道 中也同样可用。
1.2.2下断面先行施工法
该法是先将隧道的下半断面在全长范围内开挖完， 然后再开挖上半断面。
下半断面采用全断面开挖并进行衬砌。上部断面 可以站在岩堆上钻孔（水平孔）或从隧道地板向上钻 垂直孔。在不采用对头施工的隧道中，下部掘通后， 上部可从两个洞口组织钻孔和装岩作业。
矿山法新奥法施工PPT课件
第六章 地下铁道施工
• 新奥法是一种“概念”或“原则”，而不是一种固定不变的具体施工方法 或技术。
新奥法创始人最初把新奥法作为一种与新型支护有关的隧道修建方法提出 来的。但是，将新奥法仅限于一种特定的施工方法或具体支护技术将会使它的 推行受到很大限制。
第3页/共73页
第四节 矿山法施工
《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》把新奥法基本要点简化为4点: 合理地利用围岩的自承能力，保护围岩稳定； 以喷混凝土、锚杆为主要支护手段，及时支护、封闭，使围岩成为支护体系
第19页/共73页
第四节 矿山法施工 2．地层预加固和预支护技术
(1)小导管超前注浆
第20页/共73页
第四节 矿山法施工
(2)开挖面深孔注浆
正注浆区域
已注浆区域
第21页/共73页
第四节 矿山法施工
(3)管棚超前支护 所谓管棚，就是把一系列直径为70~250mm的钢管，沿隧道外轮廓线或部分
外轮廓线，顺隧道轴线方向依次打入开挖面前方的地层内，以支撑来自外侧的 围岩压力。
第18页/共73页
第四节 矿山法施工
④强支护：指在浅埋的松软地层中施工，初期支护必须 十分牢固，具有较大的刚度，以控制开挖初期的变形； ⑤快封闭：指在分部开挖施工中，必须采用临时仰拱封 闭，开挖一环，封闭一环，提高初期支护的承载能力； ⑥勤量测：指对隧道施工过程进行经常性的量测，掌握 施工动态，及时反馈，是浅埋暗挖法施工成败的关键。
（4）开挖方法选择
•地层稳定性较好时，可采用长台阶半断面施工方法 ；
施工机械布置到上台阶进行施工，加快施工进度。 拱部初期支护长时间无法封闭，当拱部地层压力较大，且拱脚部位土体 不能提供足够反力时，整个拱部将连同支护一起下沉，严重时拱脚部位土 体将产生滑移，涌入隧道。 当遇到这种情况时，可施作临时仰拱，形成半断面临时闭合结构，促使 地层稳定。临时仰拱的安设与拆除必然将增加工程量，增大工程费用。
隧道工程《矿山法施工》超详细讲解
1.掏槽开挖 根据测量组放线，对拱架安设部位进行掏槽，土槽宽（纵向方向）与初期支护厚度相同。 土槽开挖采用人工开挖风镐辅助的方式进行。土槽挖好后，要求内表面成型好，无超挖和欠 挖，以保证初期支护的厚度。 在掏槽过程中注意不可损坏注浆管，以便立拱架时将拱架与注浆管相焊接。 清除套拱段上断面土方，在套拱结束段留中部长 1.0m×宽 5.0m 的核心土体以抵抗掌子面前 的土体压力。 2.拱架架设 拱架采用型钢拱架，为防止因拱顶下沉及侧墙收敛而侵入净空，拱架尺寸应比隧道设计开挖 断面外放 20cm。在加工及架设拱架过程中要注意以下几点： ①在拱架架设前，将拱架脚部铺垫砂浆找平层，并在砂浆上铺设 5cm 厚方木板，以防拱架下
2.1 洞口段施工
2.1.1 工艺概述
隧道洞口段施工一般包括隧道洞口边、仰坡的土石方开挖、防护、排水及洞门工程。施工应 遵循下列原则：
1.应遵循“早进晚出”的原则，保护生态环境，减少施工用地； 2.应结合洞口相邻工程及场地布置通盘考虑，妥善安排，及早完成； 3.避开雨季及严寒季节。
2.1.2 作业内容
-7-
7
(二) 截排水沟的施作。 1 .边、仰坡开挖前完成，防止山坡地表水冲刷、漫流，影响结构安全。 2 .截排水沟槽截面尺寸和坡度符合设计要求。 (三) 边仰坡开挖 1 .根据图纸的里程、标高对洞口边仰坡进行放线。 2 .洞口边仰坡开挖，自上而下进行，分层开挖分层防护。 3 .土石方开挖宜采用弱爆破，或采用人工机械开挖。 (四) 边仰坡支护 边坡开挖时应边开挖边采用锚喷防护作为临时支护。施工顺序：风钻钻孔、安装锚杆、挂钢 筋网、喷射混凝土。支护参数应符合设计。支护参数经验值：锚杆采用 Φ22 螺纹钢长 3m，间距 为 1m×1m 梅花型布置，锚杆留出土体外 10cm，焊接 ф8 钢筋网，并喷射 C20 砼 10cm 支护。 (五) 超前管棚（小导管）注浆（预）可参见管棚作业施工工艺。 1.暗洞进洞管棚按设计要求一次顶进 30m 以上。 2.检查开挖断面中线及高程，开挖轮廓线应符合设计要求，按设计要求做好套拱。 3.安设钻孔设备钻设管棚孔，孔深不小于 30m。 4.钢管环向间距 40cm，仰角 1~3 度(不包括线路纵向)，方向与线路中线平行，倾角应严格 控制，以防超挖或欠挖。 5.钢管应按设计位置施工，应先打奇数钢花管，立即注浆。注浆后再打偶数钢花管，通过偶 数钢花管钻进时流出的液体及其颜色检查奇数孔的注浆质量，以保证孔口的孔向正确。每钻完一 孔便顶进一根钢管，钻进中应经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求时， 及时纠正。 6.钢管采用 Φ80~108mm，壁厚 6mm 的热轧无缝钢管，节长为 3m、6m，为了便于钢管的顶进 钢管接头采用丝扣连接，丝扣长度不小于 15cm。为使钢管接头错开，编号为奇数的第一节管采 用 3m 钢管，编号为偶数的第一节钢管采用 6m 钢管。 7.钻孔顺序由高孔位向低孔位进行。 8.在钻进时，若出现卡钻，坍孔时，应注浆后重钻，也可直接将管棚钢管钻入。 9.钢管施工误差径向不大于 20cm,横向不大于 5cm。 10.管棚注浆水灰比为 1:1，浆液扩散半径不小于 0.5m，注浆采用分段注浆。注浆结束后及 时清除管内浆液，并用 M30 水泥砂浆紧密充填，增强导管的刚度和强度。 11.注浆前应先做注浆现场试验，注浆参数应通过现场试验按实际情况确定，富水地带可考 虑用水泥水玻璃双液浆。 (六) 强支护进洞施工
2.1 洞口段施工
2.1.1 工艺概述
隧道洞口段施工一般包括隧道洞口边、仰坡的土石方开挖、防护、排水及洞门工程。施工应 遵循下列原则：
1.应遵循“早进晚出”的原则，保护生态环境，减少施工用地； 2.应结合洞口相邻工程及场地布置通盘考虑，妥善安排，及早完成； 3.避开雨季及严寒季节。
2.1.2 作业内容
-7-
7
(二) 截排水沟的施作。 1 .边、仰坡开挖前完成，防止山坡地表水冲刷、漫流，影响结构安全。 2 .截排水沟槽截面尺寸和坡度符合设计要求。 (三) 边仰坡开挖 1 .根据图纸的里程、标高对洞口边仰坡进行放线。 2 .洞口边仰坡开挖，自上而下进行，分层开挖分层防护。 3 .土石方开挖宜采用弱爆破，或采用人工机械开挖。 (四) 边仰坡支护 边坡开挖时应边开挖边采用锚喷防护作为临时支护。施工顺序：风钻钻孔、安装锚杆、挂钢 筋网、喷射混凝土。支护参数应符合设计。支护参数经验值：锚杆采用 Φ22 螺纹钢长 3m，间距 为 1m×1m 梅花型布置，锚杆留出土体外 10cm，焊接 ф8 钢筋网，并喷射 C20 砼 10cm 支护。 (五) 超前管棚（小导管）注浆（预）可参见管棚作业施工工艺。 1.暗洞进洞管棚按设计要求一次顶进 30m 以上。 2.检查开挖断面中线及高程，开挖轮廓线应符合设计要求，按设计要求做好套拱。 3.安设钻孔设备钻设管棚孔，孔深不小于 30m。 4.钢管环向间距 40cm，仰角 1~3 度(不包括线路纵向)，方向与线路中线平行，倾角应严格 控制，以防超挖或欠挖。 5.钢管应按设计位置施工，应先打奇数钢花管，立即注浆。注浆后再打偶数钢花管，通过偶 数钢花管钻进时流出的液体及其颜色检查奇数孔的注浆质量，以保证孔口的孔向正确。每钻完一 孔便顶进一根钢管，钻进中应经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求时， 及时纠正。 6.钢管采用 Φ80~108mm，壁厚 6mm 的热轧无缝钢管，节长为 3m、6m，为了便于钢管的顶进 钢管接头采用丝扣连接，丝扣长度不小于 15cm。为使钢管接头错开，编号为奇数的第一节管采 用 3m 钢管，编号为偶数的第一节钢管采用 6m 钢管。 7.钻孔顺序由高孔位向低孔位进行。 8.在钻进时，若出现卡钻，坍孔时，应注浆后重钻，也可直接将管棚钢管钻入。 9.钢管施工误差径向不大于 20cm,横向不大于 5cm。 10.管棚注浆水灰比为 1:1，浆液扩散半径不小于 0.5m，注浆采用分段注浆。注浆结束后及 时清除管内浆液，并用 M30 水泥砂浆紧密充填，增强导管的刚度和强度。 11.注浆前应先做注浆现场试验，注浆参数应通过现场试验按实际情况确定，富水地带可考 虑用水泥水玻璃双液浆。 (六) 强支护进洞施工
矿山法课件
盾构隧道内采用矿山法开挖监理控制要点第一章 前言与介绍一、前言地铁隧道开挖通常采用两种施工工艺，一种采用盾构机掘进方式，一种采用矿山法方式。
本文重点介绍是以盾构掘进为主要方式，因局部硬岩段采用矿山法破除、盾构空推过矿山法的施工方式。
二、工程概况本工程为【广州市轨道交通三号线北延段土建工程梅～南区间】的一部分，位于里程YDK-2-973.000～YDK-3-330.112、ZDK-2-958.000～ZDK-3-319.766段，该段区间隧道主要穿越<9Z>微风化混合花岗岩，岩石天然单轴极限抗压强度最高达到142Mpa ，盾构在这样的地层条件下掘进，刀具磨损严重，掘进速度慢，且在控制不当的情况下易造成刀具非正常损坏，进一步可能对刀盘造成磨损或损坏。
因此考虑在YDK-3-330附近广州大道北路东侧设置施工竖井及横通道，采用传统的矿山法掘进硬岩段，形成初衬隧洞，然后盾构机在该隧洞内推进，并拼装管片，这样可规避盾构在长距离硬岩段掘进刀具消耗大、掘进效率低的风险。
1183.3m （789环）1239.38m （827环）图4-1梅花园站-同和站盾构区间线路示意图梅花园～南方医院站区间南方医院～同和站区间本工程沿线地面为广州大道北，线路沿线交通繁忙、商业网点密布，居民楼，办公楼、商业楼林立。
由于在隧道范围内没有施工场地，只能在附近一块空地采用竖井-横通道矿山法。
矿山法施工流程圆形矿山法隧道通过施工横通道施工。
该施工横通道横跨左右线隧道。
施工横通道总长41.57m,其中竖井至顶板抬高处的施工横通道长14.323m,顶板抬高过渡段长9.728m、顶板抬高后的施工横通道长17.519m。
横通道断面为拱顶直墙锚喷支护结构，初始段开挖轮廓为4.8m ×5.6m，到达区间隧道前顶板逐步抬高至9.14m，以确保区间隧道开口处于施工横通道的直墙范围。
参见图2-1。
图 2-1 施工竖井及横通道平断面示意图圆形矿山法隧洞断面结构根据所穿越地质情况分为A、B、C三种支护类型（参见图2-2、图2-3、图2-4），隧洞右线长约350延米，左线长约360延米，共计约710延米。
矿山法隧道施工技术及安全风险控制PPT课件
同时，使地陷区周边房屋、地表及管线达到稳定状态，
完善加强阶段再进行回填和加固。
（1月28日至2月24日三个阶段总计灌注砼2965.5m3，
填砂石21053 m3，回填土方7050m3，注浆水泥用量
1270.75T。）
第22页/共56页
三、工程案例
1、广州某隧道工程坍塌事故
地面塌陷后回
填前情况
抢险回填后情
已液化，类似泥石流一样的爆发性喷涌。
3、此段隧道断面变化频繁，在不拆迁地面房屋的情况下，按
照目前国内施工水平，只能采用矿山法施工，施工过程中对隧道拱
顶持力层多次扰动，也是这次塌陷的诱因。
第25页/共56页
三、工程案例
1、广州某隧道工程坍塌事故
（二）间接原因
1、施工单位发现折返线隧道上方建筑物观测A1点沉降（-29.5mm）
估）
第9页/共56页
施工过程中
开挖面地质情况监控、评估与预警
1.土层性质及稳定性（土质性质及其变化情况、开挖面土体渗漏
水情况、工作面坍塌等）
2.降水效果（抽降水控制效果、降水井井位、出水量及含沙量、
变化情形及持续时间、附近地面沉陷情况等）
支护结构体系监控、评估与预警
1.支护体系施作及时性情况
2.渗漏水情况
（一）事故经过
2013年1月28日10时40分隧道内进行爆破作业，通风15
分钟后，由现场安全负责人检查围岩情况，发现围岩完整，
表面干燥，无渗水现象，技术人员进行了爆破效果检查。
15时05分开始进行格栅拱架安装、打设锚杆作业。
在1月28日11时30分、13时10分、15时30分对地面及地
表建筑物进行监测，均未发现异常情况。
1、广州某隧道工程坍塌事故
完善加强阶段再进行回填和加固。
（1月28日至2月24日三个阶段总计灌注砼2965.5m3，
填砂石21053 m3，回填土方7050m3，注浆水泥用量
1270.75T。）
第22页/共56页
三、工程案例
1、广州某隧道工程坍塌事故
地面塌陷后回
填前情况
抢险回填后情
已液化，类似泥石流一样的爆发性喷涌。
3、此段隧道断面变化频繁，在不拆迁地面房屋的情况下，按
照目前国内施工水平，只能采用矿山法施工，施工过程中对隧道拱
顶持力层多次扰动，也是这次塌陷的诱因。
第25页/共56页
三、工程案例
1、广州某隧道工程坍塌事故
（二）间接原因
1、施工单位发现折返线隧道上方建筑物观测A1点沉降（-29.5mm）
估）
第9页/共56页
施工过程中
开挖面地质情况监控、评估与预警
1.土层性质及稳定性（土质性质及其变化情况、开挖面土体渗漏
水情况、工作面坍塌等）
2.降水效果（抽降水控制效果、降水井井位、出水量及含沙量、
变化情形及持续时间、附近地面沉陷情况等）
支护结构体系监控、评估与预警
1.支护体系施作及时性情况
2.渗漏水情况
（一）事故经过
2013年1月28日10时40分隧道内进行爆破作业，通风15
分钟后，由现场安全负责人检查围岩情况，发现围岩完整，
表面干燥，无渗水现象，技术人员进行了爆破效果检查。
15时05分开始进行格栅拱架安装、打设锚杆作业。
在1月28日11时30分、13时10分、15时30分对地面及地
表建筑物进行监测，均未发现异常情况。
1、广州某隧道工程坍塌事故
煤矿掘进施工工艺培训课件(97张PPT)
须充填以符合安全要求
长度的炮泥并捣实。常
用1：3的泥沙混合炮泥，
湿度18~20%。这种炮
泥既有良好的可塑性，
又具有较大的摩擦系数。
第三百二十八条 炮
眼封泥应用水炮泥，水
炮泥外剩余的炮眼部分
应用粘土炮泥或用不燃
性的、可塑性松散材料
制成的炮泥封实。严禁
用煤粉、块状材料或其
他可燃性材料作炮眼封
32
第三百二十九条 炮眼深度和炮眼的封泥 长度应符合下列要求：
2．爆破安全注意事项 利用率可达30％~40％。 3 垂直掏槽的炮眼布置形式 0m的马头门及信号硐室工程，有效地缩短了井筒到底时间。 岩石全断面掘进机机械化程度高，可连续作业，工序简单，施工速度快，施工巷道质量高，支护简单，工作安全，但构造复杂，成本 高，对掘进巷道的岩石性质和长度均有一定要求。 此外，装岩机可以交替在两条轨道上装岩，加大装岩宽度，提高装岩效率。 这种方法比较简单，作业集中，便于管理，通风条件好，轨道管线可一次铺成，对提高施工机械化程度和工效有利。 ⑶做好爆破工作。 这种方法比较简单，作业集中，便于管理，通风条件好，轨道管线可一次铺成，对提高施工机械化程度和工效有利。 螺旋掏槽是桶形掏槽的理想形式，空眼到各装药眼的距离依次取空眼直径的1~1. 先掘进马头门的拱部，同时用锚喷网控制，尔后向下分层分区（中间留岩柱）依次掘至马头门的底板，掘出的碎石放入井筒中，由抓 岩机装入吊桶提出。 0m的空间，以便继续凿岩、爆破作业，直到掘至主硐顶板为止。 楔形掏槽可分为垂直楔形掏槽和水平楔形掏槽两种，前者打眼比较方便，使用较广。 锚、喷、网、架、煤电钻、风镐雷管、放炮器 钻眼爆破工作必须严格按《煤矿安全规程》和《矿山井巷工程及验 此外，装岩机可以交替在两条轨道上装岩，加大装岩宽度，提高装岩效率。 这种施工方法与浅孔留矿法相似。 顶板岩石不大稳定时，可边掘进边锚边挂金属网，最后喷射混凝土。 装岩机有以压气作动力的，也有以电为动力的。 86m，掘进断面22.
长度的炮泥并捣实。常
用1：3的泥沙混合炮泥，
湿度18~20%。这种炮
泥既有良好的可塑性，
又具有较大的摩擦系数。
第三百二十八条 炮
眼封泥应用水炮泥，水
炮泥外剩余的炮眼部分
应用粘土炮泥或用不燃
性的、可塑性松散材料
制成的炮泥封实。严禁
用煤粉、块状材料或其
他可燃性材料作炮眼封
32
第三百二十九条 炮眼深度和炮眼的封泥 长度应符合下列要求：
2．爆破安全注意事项 利用率可达30％~40％。 3 垂直掏槽的炮眼布置形式 0m的马头门及信号硐室工程，有效地缩短了井筒到底时间。 岩石全断面掘进机机械化程度高，可连续作业，工序简单，施工速度快，施工巷道质量高，支护简单，工作安全，但构造复杂，成本 高，对掘进巷道的岩石性质和长度均有一定要求。 此外，装岩机可以交替在两条轨道上装岩，加大装岩宽度，提高装岩效率。 这种方法比较简单，作业集中，便于管理，通风条件好，轨道管线可一次铺成，对提高施工机械化程度和工效有利。 ⑶做好爆破工作。 这种方法比较简单，作业集中，便于管理，通风条件好，轨道管线可一次铺成，对提高施工机械化程度和工效有利。 螺旋掏槽是桶形掏槽的理想形式，空眼到各装药眼的距离依次取空眼直径的1~1. 先掘进马头门的拱部，同时用锚喷网控制，尔后向下分层分区（中间留岩柱）依次掘至马头门的底板，掘出的碎石放入井筒中，由抓 岩机装入吊桶提出。 0m的空间，以便继续凿岩、爆破作业，直到掘至主硐顶板为止。 楔形掏槽可分为垂直楔形掏槽和水平楔形掏槽两种，前者打眼比较方便，使用较广。 锚、喷、网、架、煤电钻、风镐雷管、放炮器 钻眼爆破工作必须严格按《煤矿安全规程》和《矿山井巷工程及验 此外，装岩机可以交替在两条轨道上装岩，加大装岩宽度，提高装岩效率。 这种施工方法与浅孔留矿法相似。 顶板岩石不大稳定时，可边掘进边锚边挂金属网，最后喷射混凝土。 装岩机有以压气作动力的，也有以电为动力的。 86m，掘进断面22.
2第二章 矿山法施工技术 第1-4节
眼底落在： ①硬岩——超出设计轮廓线以外100-150mm； ②中硬岩——布臵在设计轮廓线上； ③软岩——布臵在设计轮廓线以内。 （2）底眼 布臵在巷道底板上的一排炮眼。 眼距：600-800mm 眼口高于底板150mm左右（便于打眼）。 眼底低于底板150mm左右，加深200mm左右。 装药系数：0.5-0.7，即每个眼多装1-2药卷。
l
3、炮眼数目（N） 影响钻眼工作量、岩石块度、巷道成形。 确定方法：计算法和经验统计法，二者相结合。 （1）计算法
①
式中： N ——炮眼数目； q ——定额单位炸药消耗量Kg/m3,查表； s ——巷道掘进面积，m2； m ——每个药卷长度； ——炮眼利用率，0.85-0.9； ——平均装药系数，0.5-0.7， 装药长度 ， 炮眼长度 掏槽眼取0.7-0.8，周边眼小； p ——每个药卷的重量，Kg。
直线一楔形掏槽
混合掏槽意图
三角柱一楔形掏槽
2、辅助眼（崩落眼） 作用：进一步扩大自由面，崩落岩石。 位臵：均匀垂直布臵在掏槽眼与周边眼之间。 最小抵抗线——药卷的重心到自由面的垂直距离（圈距）。 炮眼间距和最小抵抗线为400-800mm，决定爆破岩石块度。 装药系数：0.5-0.6 3、周边眼 作用：形成巷道轮廓，是决定巷道成形好坏的关键。 包括：顶眼、帮眼、底眼 （1）顶眼和帮眼 眼距：400-600mm 眼口布臵在设计掘进轮廓线上，计算掘进轮廓线比设计掘进 轮廓线每侧增加75mm。
主要依据：普氏系数f、巷道断面积S、循环时间t、钻眼设 备、炸药、工作方式（三八制，四六制）、计划月进度。 决定因素：钻眼设备、循环时间 发展趋势：由浅眼→中深孔、深孔发展。 ③深度确定 经验类比法和计算法。 经验法 气腿式风钻：1.5-2.0m 凿岩台车：2.5-3.5m 计算法： 可按月计划计算炮眼深度 l 。
矿山法隧道施工安全管理培训课件
人防隧道
8
一、国内隧道的基本类型
1.2 我国隧道的基本类型
2.按长度分为： 特长隧道、长隧道、 中长隧道、短隧道。
9
一、国内隧道的基本类型
1.2 我国隧道的基本类型
3.按跨度分为： 小跨度隧道、中跨度隧道、 大跨度隧道、超大跨度隧道。
4.按断面面积分为： 极小断面隧道、小断面隧道、 中等断面隧道、大断面隧道 和特大断面隧道。
稳能力，地质条件变化时改变施工方法不易。
主要控制要点 ① (控爆)开挖应采用微震光面爆破技术， 控制一次同时起爆的炸药量，减少爆破振动对
围岩的影响。 ② (调整)当隧道地质条件发生变化时， 必须根据情况及时变换适宜的开挖方法。
全 断 面 法 开 挖 现 场 图
全 断 面 法 施 工 步 序 18
二、矿山法隧道施工工法介绍
1隧道的定义 2我国隧道的基本类型
5
一、国内隧道的基本类型
1.1 隧道的定义
隧道是指在地下或水下、以某种 用途，按规定的形状和尺寸修建的断面 面积大于2m2的条形建筑。其修建意义 主要是裁弯取直、克服高程障碍、减少 开挖、保护环境、避开不良地质地段及 重要建（构）筑物等。
6
一、国内隧道的基本类型
2
引言
高风险的隧道施工
主要原因： （1）当地连续降雨，事故发生地段地 表雨水与地下岩腔及断层水系相通，并 存有大容量承压水体，地质构造复杂。 （2）在设计和施工过程中，虽然也做 了多方面的地质勘测工作，但由于认知 水平的局限，工作措施不到位，未能发 现不明承压水体; （3）施工过程中，对岩层变化及实测 出主要发育的岩溶裂隙水超压先兆分析 判断不够，未能采取有效措施；
矿山法隧道施工安全管理
1
地铁矿山法
四、工程实例
• 超前支护 • 超前支护采用 Φ42mm，壁厚 3.25mm热轧钢管， 长度为2.0m，搭设 范围为拱部120°范围， 环向间距为0.3m， 外倾角15～20°，每 品格栅打设一环超前 小导管，对于超前注 浆采用改性水玻璃。
PPT文档演模板
地铁矿山法
四、工程实例
• 初期支护 • 格栅钢架由四根HRB400型号的Φ22主筋、HRB400型号的Ф14箍筋，以及HPB300 型号的Φ8封闭箍筋、Q235型号的连接板焊接而成，连接钢板上预留Φ23.5螺栓连接孔。 一榀格栅分成若干个单元组成，各单元间采用M22螺栓连接。钢筋网片采用HPB300型号 Ф6.5钢筋制作而成，网格间距为150×150mm，钢筋采用点焊连接。
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•区间下穿德茂桥
•区间下穿德茂庄天桥
地铁矿山法
四、工程实例
• 主要劳动力
序号
工种
1
开挖工
2
钢筋工
3
架子工
4
喷射砼工
5
信号工
6
抓斗司机
7
农用车司机
8
砼工
9
普工
合计
人数 64 15 15 4 2 2 8 10 10 134
主要工作 每个作业面8人两班倒制，负责隧道开挖及支护 负责初支格栅钢架加工，二衬钢筋制安 二衬施工支架模板安装 负责初支喷射砼施工
•开挖
•人工 •机械 •爆破
•初期支护
•锚杆 •格栅 •喷砼
•防水
•防水板 •止水带 •注 浆
•二次衬砌 • 完成
•钢 筋 •混凝土
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地铁矿山法
四、浅埋暗挖法的设计原 则
设计原理：新奥法理论为指导，支护刚度与变形控制。 支护刚度越大、越早，变形越小。 设计思路：18字方针“管超前、严注浆、短进尺、强
矿山法施工介绍PPT课件
沉降控制2.5cm以内 或更小
控制措施
缩短每循环进尺，一般
0.5~1.5米
选用震动烈度小的炸药
多分段，减小单段用药
量。最大单段用药量Q计算
如下：（K、α经验回归数
据，一般取120、2.0，R距
离，ν震速控制标准）
Q
R3
vmax
K
3/
关键部位采用静态爆破
或人工开挖
第8页/共40页
3.2.初期支护
支护结构类型
城市地铁工程基本属 于浅埋矿山法。
第4页/共40页
2.矿山法施工方法介绍
1
5
全断面法
2
6
台阶法
3
7
CD法、CRD法
4
8
侧壁导坑法
第5页/共40页
中洞法 侧洞法 柱洞法 桩洞法
3.矿山法施工主要工序
开始
开挖
•人工 •机械 •爆破
初期支护
•锚杆 •格栅 •喷砼
防水
•防水板 •止水带 •注 浆
二次衬砌 完成
判断结构、 围岩安全性
监控变化 情况防止 突发事件
新奥法
判断结构、 围岩安全性
监控变化 情况防止 突发事件
预测 最终变形
选择 二衬时机
第26页/共40页
4.1.地表监测
监测项目
1.地面下沉监测 2.建筑物下沉监测 3.建筑物倾斜监测 4.建筑物裂缝监测 4.地下管线下沉监测 5.土体倾斜监测（必要 时）
新奥法
奥地利学者米勒（ Muller.L）发明。在支护 手段上，采用喷射混凝土 和锚杆为衬砌，把衬砌和 围岩看作是一个相互作用 的整体，既发挥围岩的自 承能力，又使锚喷衬砌起 到加固围岩的作用。初期 支护能随着围岩变形，充 分发挥围岩的自承能力。
控制措施
缩短每循环进尺，一般
0.5~1.5米
选用震动烈度小的炸药
多分段，减小单段用药
量。最大单段用药量Q计算
如下：（K、α经验回归数
据，一般取120、2.0，R距
离，ν震速控制标准）
Q
R3
vmax
K
3/
关键部位采用静态爆破
或人工开挖
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3.2.初期支护
支护结构类型
城市地铁工程基本属 于浅埋矿山法。
第4页/共40页
2.矿山法施工方法介绍
1
5
全断面法
2
6
台阶法
3
7
CD法、CRD法
4
8
侧壁导坑法
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中洞法 侧洞法 柱洞法 桩洞法
3.矿山法施工主要工序
开始
开挖
•人工 •机械 •爆破
初期支护
•锚杆 •格栅 •喷砼
防水
•防水板 •止水带 •注 浆
二次衬砌 完成
判断结构、 围岩安全性
监控变化 情况防止 突发事件
新奥法
判断结构、 围岩安全性
监控变化 情况防止 突发事件
预测 最终变形
选择 二衬时机
第26页/共40页
4.1.地表监测
监测项目
1.地面下沉监测 2.建筑物下沉监测 3.建筑物倾斜监测 4.建筑物裂缝监测 4.地下管线下沉监测 5.土体倾斜监测（必要 时）
新奥法
奥地利学者米勒（ Muller.L）发明。在支护 手段上，采用喷射混凝土 和锚杆为衬砌，把衬砌和 围岩看作是一个相互作用 的整体，既发挥围岩的自 承能力，又使锚喷衬砌起 到加固围岩的作用。初期 支护能随着围岩变形，充 分发挥围岩的自承能力。
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奥地利学者米勒（ Muller.L）发明。在支护 手段上，采用喷射混凝土 和锚杆为衬砌，把衬砌和 围岩看作是一个相互作用 的整体，既发挥围岩的自 承能力，又使锚喷衬砌起 到加固围岩的作用。初期 支护能随着围岩变形，充 分发挥围岩的自承能力。
浅埋矿山法
采用锚喷支护的新奥法 与采用钢木支护的传统矿 山法相比，不仅仅是支护 手段上的革新，更重要的 是工程概念的不同。与前 二者相比，限制围岩变形 ，是矿山法的概念。
城市地铁工程基本属于 浅埋矿山法。
2.矿山法施工方法介绍
1
全断面法
2
台阶法
3
CD法、CRD法
4
侧壁导坑法
5
中洞法
6
侧洞法
7
柱洞法
8
桩洞法
3.矿山法施工主要工序
开始
开挖
•人工 •机械 •爆破
初期支护
•锚杆 •格栅 •喷砼
防水
•防水板 •止水带 •注 浆
二次衬砌 完成
•钢 筋 •混凝土
3.1.开挖
◆用普通钢筋制作 ◆施工方便、成本低 ◆刚度小，不推荐使用 ◆角度约15°
超前小导管
◆用小钢管制作，一般φ42 ◆施工方便、成本适中 ◆可实施对围岩注浆 ◆刚度较大，推荐使用 ◆角度约15°
系统锚杆
锚杆作用
砂浆锚杆
◆悬挂围岩 ◆改善围岩c、φ，提高自稳性 ◆固定格栅、钢筋网 ◆锁定拱脚
预应力锚杆（索）
地表加固
◆地表有施工条件并埋深浅 ◆地表旋喷加固 ◆地表注浆
洞内加固
◆地表无施工条件或埋深大 ◆洞内水平旋喷 ◆洞内水平注浆
超前支护
目的
超前锚杆
◆地层自稳性较差采用 ◆开挖过程对围岩保护 ◆初支完成后失去作用
超前支护
大管棚
◆刚度很大，适用于埋深浅、地 表沉 降控制严的地段，如过街通道等
◆用大钢管制作，一般φ108~ φ127 ◆施工要求高、成本高 ◆可实施对围岩注浆 ◆角度：一般与隧道轴线平行
◆造价高
3.3.防水工程
防水体系分类
防、排水体系
二衬防水混凝土、防水 层等形成防水体系
防水层背后排水盲管、 侧沟形成排水体系
◆施工精度：导向管、导向架 可适当上挑，但不可侵入开挖面内
◆钻孔设备：管棚较短可采用普通钻机 管棚较长需采用专业管棚机
◆施工场地：根据设备，长度不小于6~8米 在洞内打管棚还要求上挑约0.6米以上
◆跟管钻进：地层破碎成孔困难时跟管钻进 管壁无孔，钻头一次性、略大（注浆通道）
喷射混凝土
干喷射砼 湿喷射砼 加纤维喷射砼
系统锚杆
◆用普通钢筋制作 ◆施工方便、成本低 ◆最常见
中空锚杆
◆一般用于高地应力隧道 ◆恢复部分应力场 ◆约束围岩变形 ◆极少采用，地铁无类似情况
◆围岩破碎，成孔困难时采用 ◆可通过空心通道对围岩注浆 ◆成本较高 ◆较少采用
格栅
型钢格栅
优点
缺点
◆架设后立即能承载 ◆加工容易，但需要较大设备 ◆安装及构件连接，比较简
刚性支护结构
浅埋矿山法， 限制围岩变形
型钢或钢筋格 栅，喷砼厚， 初支刚性大
柔性支护结构
新奥法隧道，允 许围岩变形
钢筋格栅或钢筋 网，喷砼薄，初 支刚度小
复合式支护结构
高地应力隧道， 围岩变形大
先柔后刚，适用 于塑性流变地层
初期支护主要工序
预加固
开始
•地表旋喷、注浆 •洞内水平加固
开挖方法分类
人、机开挖法
适用范围 1.适用于V、VI级围岩
2.对防震要求高、沉降 要求很高的地段，如 房屋下方、桩基切除
方法
人工及小型挖掘机或 单壁掘进机配合（设 备有待完善，慎用）
钻爆法
光面爆破
1.适用于I、II、III级围岩 2.掏槽眼→辅助眼→
周边眼→底板眼
预裂爆破
1.适用于III、IV级围岩 2.周边眼→掏槽眼→
洁、方便
◆背后的喷射混凝土不易 填密实，留有空隙
◆重量大，架设安装困难 ◆与变形不协调，混凝土
易开裂
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ钢筋格栅
◆喷射混凝土完全包裹在格栅 内，整体性好
◆制安容易，不需要较大设备 ◆柔性好，能适应围岩变形
◆架设后不能立即承载，必 须与喷射混凝土结合
◆刚度较小，不能有效控制 围岩变形
大管棚
大管棚控制关键点
地铁矿山法施工技术
地铁矿山法施工技术
内容
1.矿山法基本概念 2.矿山法施工方法介绍 3.矿山法施工主要工序 4.矿山法施工监测 5.矿山法施工常见质量通病案例与对策
1.矿山法基本概念
地下工程 施工方法 盾构法
矿山法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，形成岩土坍落。
◆干拌合料（水泥+砂+碎石+粉状 速凝剂），喷头处加水
◆设备简单，轻巧灵活 ◆造价低 ◆作业环境差
◆湿拌合料（水泥+砂+碎石+水） 喷头处加液体速凝剂
◆可采用机械臂式喷砼机，提高功率 降低劳动强度，改善作业环境
◆造价稍高 ◆作业环境稍好
◆喷射混凝土拌合料中添加钢纤维、 玻璃纤维等
◆提高喷混凝土强度和抗折弯能力 一般用于变形量大的隧道
暗挖法分类
传统矿山法
采用圆木、型钢、钢轨 等形成支架，对开挖面形 成强力支承。传统矿山法 的依据是“松弛理论”， 认为围岩可能由于扰动产 生坍塌，支护需要支承围 岩在一定范围内由于松弛 可能坍塌的岩体重量。
在80年代及以前，因施 工工艺落后、钢材紧张而 普遍采用。
因安全性差，现已完全 淘汰。
新奥法
控制措施
缩短每循环进尺，一般 0.5~1.5米 选用震动烈度小的炸药 多分段，减小单段用药 量。最大单段用药量Q计算 如下：（K、α经验回归数 据，一般取120、2.0，R距 离，ν震速控制标准）
QR3vmaxK3/ 关键部位采用静态爆破 或人工开挖
3.2.初期支护
支护结构类型
辅助眼→底板眼
微震爆破法
适用范围
1. IV、V级围岩 2.对防震要求高、沉降 要求较高的地段
微震爆破控制
控制目的
减小爆破震动对 周边建筑的影响
施工沉降控制在 允许范围内
杜绝坍塌事故
控制标准
最大爆破振速控制在 1.5cm/s以内，深圳 市规定最大爆破振速控 制在1cm/s以内。
沉降控制2.5cm以内 或更小
超前支护
•超前锚杆 •超前小导管 •大管棚
格栅
•钢筋格栅 •型钢格栅
喷混凝土
完成
•干喷砼 •湿喷砼
锚杆
•钢筋锚杆 •锚管 •中空锚杆
预加固
目的
◆地层较差或地面沉降有很高要求时 ◆改良地层，防止过大沉降、坍塌 ◆一般用于埋深浅的隧道，
如过街通道等。
预加固 水平加筋
◆开挖掌支面稳定差时 ◆加水平塑料筋、管等 ◆极少采用
浅埋矿山法
采用锚喷支护的新奥法 与采用钢木支护的传统矿 山法相比，不仅仅是支护 手段上的革新，更重要的 是工程概念的不同。与前 二者相比，限制围岩变形 ，是矿山法的概念。
城市地铁工程基本属于 浅埋矿山法。
2.矿山法施工方法介绍
1
全断面法
2
台阶法
3
CD法、CRD法
4
侧壁导坑法
5
中洞法
6
侧洞法
7
柱洞法
8
桩洞法
3.矿山法施工主要工序
开始
开挖
•人工 •机械 •爆破
初期支护
•锚杆 •格栅 •喷砼
防水
•防水板 •止水带 •注 浆
二次衬砌 完成
•钢 筋 •混凝土
3.1.开挖
◆用普通钢筋制作 ◆施工方便、成本低 ◆刚度小，不推荐使用 ◆角度约15°
超前小导管
◆用小钢管制作，一般φ42 ◆施工方便、成本适中 ◆可实施对围岩注浆 ◆刚度较大，推荐使用 ◆角度约15°
系统锚杆
锚杆作用
砂浆锚杆
◆悬挂围岩 ◆改善围岩c、φ，提高自稳性 ◆固定格栅、钢筋网 ◆锁定拱脚
预应力锚杆（索）
地表加固
◆地表有施工条件并埋深浅 ◆地表旋喷加固 ◆地表注浆
洞内加固
◆地表无施工条件或埋深大 ◆洞内水平旋喷 ◆洞内水平注浆
超前支护
目的
超前锚杆
◆地层自稳性较差采用 ◆开挖过程对围岩保护 ◆初支完成后失去作用
超前支护
大管棚
◆刚度很大，适用于埋深浅、地 表沉 降控制严的地段，如过街通道等
◆用大钢管制作，一般φ108~ φ127 ◆施工要求高、成本高 ◆可实施对围岩注浆 ◆角度：一般与隧道轴线平行
◆造价高
3.3.防水工程
防水体系分类
防、排水体系
二衬防水混凝土、防水 层等形成防水体系
防水层背后排水盲管、 侧沟形成排水体系
◆施工精度：导向管、导向架 可适当上挑，但不可侵入开挖面内
◆钻孔设备：管棚较短可采用普通钻机 管棚较长需采用专业管棚机
◆施工场地：根据设备，长度不小于6~8米 在洞内打管棚还要求上挑约0.6米以上
◆跟管钻进：地层破碎成孔困难时跟管钻进 管壁无孔，钻头一次性、略大（注浆通道）
喷射混凝土
干喷射砼 湿喷射砼 加纤维喷射砼
系统锚杆
◆用普通钢筋制作 ◆施工方便、成本低 ◆最常见
中空锚杆
◆一般用于高地应力隧道 ◆恢复部分应力场 ◆约束围岩变形 ◆极少采用，地铁无类似情况
◆围岩破碎，成孔困难时采用 ◆可通过空心通道对围岩注浆 ◆成本较高 ◆较少采用
格栅
型钢格栅
优点
缺点
◆架设后立即能承载 ◆加工容易，但需要较大设备 ◆安装及构件连接，比较简
刚性支护结构
浅埋矿山法， 限制围岩变形
型钢或钢筋格 栅，喷砼厚， 初支刚性大
柔性支护结构
新奥法隧道，允 许围岩变形
钢筋格栅或钢筋 网，喷砼薄，初 支刚度小
复合式支护结构
高地应力隧道， 围岩变形大
先柔后刚，适用 于塑性流变地层
初期支护主要工序
预加固
开始
•地表旋喷、注浆 •洞内水平加固
开挖方法分类
人、机开挖法
适用范围 1.适用于V、VI级围岩
2.对防震要求高、沉降 要求很高的地段，如 房屋下方、桩基切除
方法
人工及小型挖掘机或 单壁掘进机配合（设 备有待完善，慎用）
钻爆法
光面爆破
1.适用于I、II、III级围岩 2.掏槽眼→辅助眼→
周边眼→底板眼
预裂爆破
1.适用于III、IV级围岩 2.周边眼→掏槽眼→
洁、方便
◆背后的喷射混凝土不易 填密实，留有空隙
◆重量大，架设安装困难 ◆与变形不协调，混凝土
易开裂
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ钢筋格栅
◆喷射混凝土完全包裹在格栅 内，整体性好
◆制安容易，不需要较大设备 ◆柔性好，能适应围岩变形
◆架设后不能立即承载，必 须与喷射混凝土结合
◆刚度较小，不能有效控制 围岩变形
大管棚
大管棚控制关键点
地铁矿山法施工技术
地铁矿山法施工技术
内容
1.矿山法基本概念 2.矿山法施工方法介绍 3.矿山法施工主要工序 4.矿山法施工监测 5.矿山法施工常见质量通病案例与对策
1.矿山法基本概念
地下工程 施工方法 盾构法
矿山法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，形成岩土坍落。
◆干拌合料（水泥+砂+碎石+粉状 速凝剂），喷头处加水
◆设备简单，轻巧灵活 ◆造价低 ◆作业环境差
◆湿拌合料（水泥+砂+碎石+水） 喷头处加液体速凝剂
◆可采用机械臂式喷砼机，提高功率 降低劳动强度，改善作业环境
◆造价稍高 ◆作业环境稍好
◆喷射混凝土拌合料中添加钢纤维、 玻璃纤维等
◆提高喷混凝土强度和抗折弯能力 一般用于变形量大的隧道
暗挖法分类
传统矿山法
采用圆木、型钢、钢轨 等形成支架，对开挖面形 成强力支承。传统矿山法 的依据是“松弛理论”， 认为围岩可能由于扰动产 生坍塌，支护需要支承围 岩在一定范围内由于松弛 可能坍塌的岩体重量。
在80年代及以前，因施 工工艺落后、钢材紧张而 普遍采用。
因安全性差，现已完全 淘汰。
新奥法
控制措施
缩短每循环进尺，一般 0.5~1.5米 选用震动烈度小的炸药 多分段，减小单段用药 量。最大单段用药量Q计算 如下：（K、α经验回归数 据，一般取120、2.0，R距 离，ν震速控制标准）
QR3vmaxK3/ 关键部位采用静态爆破 或人工开挖
3.2.初期支护
支护结构类型
辅助眼→底板眼
微震爆破法
适用范围
1. IV、V级围岩 2.对防震要求高、沉降 要求较高的地段
微震爆破控制
控制目的
减小爆破震动对 周边建筑的影响
施工沉降控制在 允许范围内
杜绝坍塌事故
控制标准
最大爆破振速控制在 1.5cm/s以内，深圳 市规定最大爆破振速控 制在1cm/s以内。
沉降控制2.5cm以内 或更小
超前支护
•超前锚杆 •超前小导管 •大管棚
格栅
•钢筋格栅 •型钢格栅
喷混凝土
完成
•干喷砼 •湿喷砼
锚杆
•钢筋锚杆 •锚管 •中空锚杆
预加固
目的
◆地层较差或地面沉降有很高要求时 ◆改良地层，防止过大沉降、坍塌 ◆一般用于埋深浅的隧道，
如过街通道等。
预加固 水平加筋
◆开挖掌支面稳定差时 ◆加水平塑料筋、管等 ◆极少采用