浅埋暗挖法讲课(管道施工)
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浅埋暗挖法施工技术
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。
3 施工机械准备
针对客运专线铁路隧道大断面特点，施工 机械配套应满足以下要求：
5 超前地质预测、预报
基准值
▪ 基准值：拆除中壁时一般参考“一周的位 移增量在1mm以下”基准，基于实测数据 决定管理基准。考虑前后台阶的进度，以 拱顶下沉7d的增量在2mm以下，作为拆除 中壁的基准，即：
▪ 拱顶下7d增量小于4mm；
安全性问题：
• 安全性问题：以拱顶下沉的增量作为管理水平， 并提出中壁拆除的管理基准。（见表）
⑵及时闭合的方法：设临时仰拱或底部横撑；加固基 脚；底部地层注浆加固；设底部锚杆；改变施工方法。
⑶加固地层：注浆加固；超前支护；地表面加固。 ⑷初期支护：锚喷（网）混凝土。
客运专线铁路 隧道工程施工技术指南
1 总则
1.为统一客运专线铁路隧道工程施工技术要 求，加强施工管理，保证工程质量。特制定 本技术指南。
施。
施工中应注意的问题：
⑴作为初期支护主体的喷射混凝土，其喷射 厚度要合理，太厚、太薄都利于发挥喷射砼 材料的力学性能，一般喷射砼厚d≤D/40(D 为洞室的开挖宽度)时，喷射混凝土支护接 近于无弯矩状态，支护结构性能较好。因此 用增加喷射混凝土厚度的方法来加强支护， 效果较差，应采用合理的喷射方法和选择喷 混凝土材料来提高喷射混凝土的力学性能， 如采用潮喷或湿喷的方法，在喷料中掺加改 性聚酯外加剂，提高喷射砼的抗裂性。
管理 管理阶 中壁拆除 中壁拆除 水平 段 中（㎜） 中（㎜）
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。
3 施工机械准备
针对客运专线铁路隧道大断面特点，施工 机械配套应满足以下要求：
5 超前地质预测、预报
基准值
▪ 基准值：拆除中壁时一般参考“一周的位 移增量在1mm以下”基准，基于实测数据 决定管理基准。考虑前后台阶的进度，以 拱顶下沉7d的增量在2mm以下，作为拆除 中壁的基准，即：
▪ 拱顶下7d增量小于4mm；
安全性问题：
• 安全性问题：以拱顶下沉的增量作为管理水平， 并提出中壁拆除的管理基准。（见表）
⑵及时闭合的方法：设临时仰拱或底部横撑；加固基 脚；底部地层注浆加固；设底部锚杆；改变施工方法。
⑶加固地层：注浆加固；超前支护；地表面加固。 ⑷初期支护：锚喷（网）混凝土。
客运专线铁路 隧道工程施工技术指南
1 总则
1.为统一客运专线铁路隧道工程施工技术要 求，加强施工管理，保证工程质量。特制定 本技术指南。
施。
施工中应注意的问题：
⑴作为初期支护主体的喷射混凝土，其喷射 厚度要合理，太厚、太薄都利于发挥喷射砼 材料的力学性能，一般喷射砼厚d≤D/40(D 为洞室的开挖宽度)时，喷射混凝土支护接 近于无弯矩状态，支护结构性能较好。因此 用增加喷射混凝土厚度的方法来加强支护， 效果较差，应采用合理的喷射方法和选择喷 混凝土材料来提高喷射混凝土的力学性能， 如采用潮喷或湿喷的方法，在喷料中掺加改 性聚酯外加剂，提高喷射砼的抗裂性。
管理 管理阶 中壁拆除 中壁拆除 水平 段 中（㎜） 中（㎜）
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。
浅埋暗挖法
浅埋暗挖施工技术浅埋暗挖法法是在距离地表较近的地下进行各种类型地下洞室暗挖施工的一种方法。
具有造价低、拆迁少、灵活多变、无需太多专用设备及不干扰地面交通和周围环境等特点。
经过在许多工程中的成功实施，其应用范围进一步扩大，由只适用于第四纪地层、无水、地面建筑物较少等简单条件，拓展到非第四纪地层、超浅埋（埋深已缩小到0.8m）、大跨度、上软下硬、高水位等复杂地层及环境条件下的地下工程中。
一、工程特点（一）埋深浅所谓隧道深埋或浅埋，并非单纯指洞顶地层厚度，还应结合上覆地层的工程地质条件综合判定，包括围岩结构构造特征，风化、破碎、断层影响的程度，结构强度，松散状况以及地下水等因素。
对于浅埋地下工程而言，其显著特点是埋深浅，在施工过程中，地层承载力差，开挖引起的地层应力波迅速传到地表，从而引起明显的地表沉降，对周边环境的影响较大，超过一定限度，会导致整体失稳，发生塌方。
因此，对地层预加固、开挖方法、支护衬砌等提出了更高的要求。
（二）地质条件差1.工程地质条件基本属于V~VI级围岩，岩性软弱，大多为土质地层。
开挖之前要采取超前支护措施，来改良加固地层，满足开挖的需要。
超前支护的时机和强度视地层的岩体质量好坏而定，同时必须考虑其他因素的影响，如地下水情况、周边环境、地下管线等。
而且，若开挖后稳定性差，需要及时设置具有足够强度的支撑体系，才能满足结构的稳定。
2.水文地质条件采用浅埋暗挖法修建的隧道，特别是城市地下铁路，其地下水非常丰富，地下水位也很高，隧道通常位于地下水位以下，如果对地下水不采取措施，就无法进行开挖施工，而且容易引起地下水突涌，及因此而带来的塌方等重大事故。
因此，开挖时必须采取降水措施，来降低地下水位。
通过降水，达到以下两个目的：一是增加地层自身的稳定性；二是使隧道的施工在无水干燥条件下进行。
（三）周边环境复杂浅埋地下工程，特别是城市地铁施工具有结构埋置浅，地面建筑物密集，交通运输繁忙，地下管线密布，地表沉陷要求严格，周边环境复杂，交通疏解、拆迁改移费用高等特点。
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
17
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。
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。
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
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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。
THANKS FOR WATCHING
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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。
浅埋暗挖法讲课(管道施工)全解
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。
浅埋暗挖法施工技术
01
02
03
城市地下工程
由于浅埋暗挖法对地面影 响小，因此在城市地区修 建道路、隧道、地下商场 等地下工程中广泛应用。
河流穿越工程
在河流穿越工程中，由于 浅埋暗挖法可以减少对河 流生态的影响，因此也是 一种常用的施工方法。
文物保护
在需要进行文物保护的地 区，浅埋暗挖法可以减少 对地表建筑和文物的影响。
优化施工方案
根据实际情况优化施工方案，合理调 整各项参数，提高施工效果和效益。
04 浅埋暗挖法施工案例
案例一：某地铁区间隧道
总结词
复杂地质条件下的挑战
详细描述
某地铁区间隧道穿越的地质条件复杂，存在大量软土和砂层，稳定性差，需要 进行大范围的加固处理。浅埋暗挖法在此案例中发挥了重要作用，通过控制地 面沉降和隧道收敛，确保了施工安全和质量。
发展历程
起源
浅埋暗挖法起源于20世纪80年代， 最初是为了解决城市地下工程中 的施工难题而提出的。
初步发展
在20世纪90年代，浅埋暗挖法得 到了初步的发展和应用，并逐渐形 成了完整的施工工艺和技术体系。
广泛应用
进入21世纪后，随着城市交通和基 础设施建设的快速发展，浅埋暗挖 法得到了广泛的应用和推广。
缺点分析
成本较高
由于需要购置大量的施工设备 和材料，并且需要专业的施工 人员，因此该方法的成本相对
较高。
施工难度大
在复杂的地质条件下，需要采 取相应的措施来应对，如加强 支护、增加衬砌厚度等，增加 了施工难度。
安全隐患多
由于施工时需要开挖地层，存 在一定的安全隐患，需要采取 相应的安全措施来确保施工安 全。
05 浅埋暗挖法发展趋势与展 望
技术发展趋势
《浅埋暗挖法施工》课件
安全性。
加强工程实践经验的积累和总结，不断完善 和优化浅埋暗挖法的技术方案和施工工艺。
推广应用新技术、新工艺、新材料，提高施 工效率和质量，降低工程成本和资源消耗。
加强国际交流与合作，吸收国外先进经验和 技术，推动浅埋暗挖法技术的国际化和标准 化发展。
感谢您的观看
THANKS
适用范围
01
02
03
04
城市地铁、隧道等地下 工程；
地面交通繁忙，对地面 沉降要求严格的工程；
浅层地下管线较多的地 区；
不适宜明挖施工的场地 。
施工原则
01
02
03
04
坚持“管超前、严注浆、短开 挖、强支护、快封闭、勤量测
”的十八字原则；
控制地面沉降，保证施工安全 ；
选择合理的开挖方法和支护结 构形式；
浅埋暗挖法的发展趋势是向着智 能化、绿色化、安全化方向发展 ，未来将有更广泛的应用前景。
01
浅埋暗挖法是一种有效的隧道施 工方法，具有对地面影响小、灵 活多变、适用性广等特点。
02
03
施工过程中需要注意安全和质量 ，采取有效的监测和防护措施， 确保工程安全和质量。
04
展望
深入研究浅埋暗挖法的理论体系和技术原理 ，加强基础理论研究，提高技术的可靠性和
总结词
提高土地利用率、节约投资
详细描述
地下停车场采用浅埋暗挖法施工能够充分利用地下空间，提高土地利用率。该方法在施工过程中能够 有效控制地面沉降和变形，保证周围建筑物的安全。同时，地下停车场的建设可以减少地面停车场占 地面积，节约投资，提高经济效益。
效果分析：工期、质量与成本
总结词
工期短、质量稳定、成本低
《浅埋暗挖法施工》ppt课 件
加强工程实践经验的积累和总结，不断完善 和优化浅埋暗挖法的技术方案和施工工艺。
推广应用新技术、新工艺、新材料，提高施 工效率和质量，降低工程成本和资源消耗。
加强国际交流与合作，吸收国外先进经验和 技术，推动浅埋暗挖法技术的国际化和标准 化发展。
感谢您的观看
THANKS
适用范围
01
02
03
04
城市地铁、隧道等地下 工程；
地面交通繁忙，对地面 沉降要求严格的工程；
浅层地下管线较多的地 区；
不适宜明挖施工的场地 。
施工原则
01
02
03
04
坚持“管超前、严注浆、短开 挖、强支护、快封闭、勤量测
”的十八字原则；
控制地面沉降，保证施工安全 ；
选择合理的开挖方法和支护结 构形式；
浅埋暗挖法的发展趋势是向着智 能化、绿色化、安全化方向发展 ，未来将有更广泛的应用前景。
01
浅埋暗挖法是一种有效的隧道施 工方法，具有对地面影响小、灵 活多变、适用性广等特点。
02
03
施工过程中需要注意安全和质量 ，采取有效的监测和防护措施， 确保工程安全和质量。
04
展望
深入研究浅埋暗挖法的理论体系和技术原理 ，加强基础理论研究，提高技术的可靠性和
总结词
提高土地利用率、节约投资
详细描述
地下停车场采用浅埋暗挖法施工能够充分利用地下空间，提高土地利用率。该方法在施工过程中能够 有效控制地面沉降和变形，保证周围建筑物的安全。同时，地下停车场的建设可以减少地面停车场占 地面积，节约投资，提高经济效益。
效果分析：工期、质量与成本
总结词
工期短、质量稳定、成本低
《浅埋暗挖法施工》ppt课 件
地铁隧道浅埋暗挖法施工
施工队伍与机械准备
施工队伍：具备相关资质和经验的专业队伍 机械准备：隧道掘进机、混凝土喷射机等必要设备
施工方法与技术要点
土方开挖
施工方法：浅埋暗挖法 开挖方式：分层、分块、对称、平衡开挖 开挖顺序：先中间后两侧，先下部后上部 开挖控制：严格控制超挖，及时支护
初期支护
喷射混凝土：在开挖后立即进行， 形成初期支护结构
施工方法：采用模板 台车或喷射混凝土等 施工方法，在隧道内 壁浇筑混凝土。
技术要点：控制衬砌 的厚度、平整度和密 实度，确保施工质量。
防水层施工
防水层材料选择：根据工程要求和地质条件选择合适的防水材料，如防水卷材、防水涂料等。
防水层施工工艺：按照设计要求进行防水层施工，确保涂刷均匀、无遗漏，并注意处理好细节 部位，如阴阳角、施工缝等。
施工图纸：根据设 计方案绘制施工图 纸，包括平面图、 剖面图、节点图等， 明确各项施工要求。
安全措施：制定完 善的安全管理措施， 包括施工现场安全、 人员安全等方面的 规定。
施工组织设计
施工前需进行详细的地质勘察，了解地下管线、地质构造等信息。 根据工程规模、地质条件和工期要求，确定施工方案和施工顺序。 编制施工进度计划，合理安排工期，确保工程按期完成。 制定安全措施，确保施工过程的安全可控。
浅埋暗挖法适 用于城市地区、 地面交通繁忙、 地面建筑物密 集或地下管线 较多的区域。
由于其对地面 的影响较小， 因此特别适合 在不具备大型 施工设备作业 的狭窄空间进
行施工。
施工原理及流程
施工原理：利用土层稳定性，采取适当的支护措施，形成封闭的地下空间 施工流程：先导孔施工→注浆管埋设→注浆充填→注浆效果检测→开挖作业 注意事项：控制注浆压力和注浆量，保证注浆效果；加强监测，及时反馈信息 适用范围：适用于城市地铁、隧道等地下工程的施工
浅埋暗挖施工方法
交叉中隔壁法
在隧道两侧设置交叉的临时隔 墙，将隧道分成四个部分，先 进行两侧的开挖，再进行中间
部分的开挖。
初期支护技术
喷射混凝土
锚杆支护
钢拱架支护
土钉支护
在开挖后的隧道表面喷 射混凝土，以固定围岩，
防止其松动或脱落。
在围岩中钻孔并插入锚 杆，通过锚杆的拉力固
定围岩。
在隧道表面设置钢拱架， 通过钢拱架的支撑作用
适用范围
01
主要适用于城市管网、道路、地 铁等地下工程的施工。
02
特别适用于对地面环境要求高的 区域，如商业中心、居民区等。
施工原则
01
02
03
短开挖、强支撑
在施工过程中，应尽量缩 短开挖长度，并采取强有 力的支撑措施，确保施工 安全。
快封闭、勤量测
在施工过程中，应及时封 闭开挖面，并加强监测， 及时发现和解决潜在的安 全隐患。
固定围岩。
在土体中钻孔并插入土 钉，通过土钉的拉力固
定土体。
二次衬砌技术
01
02
03
04
模筑混凝土衬砌
在初期支护完成后，在隧道内 模筑混凝土衬砌。
钢筋混凝土衬砌
在初期支护完成后，在隧道内 设置钢筋，再模筑混凝土衬砌
。
预制拼装式衬砌
在工厂内预制的混凝土板或块 ，在隧道内进行拼装形成衬砌
。
喷涂式衬砌
在隧道内喷涂防水涂料和装饰 涂料形成衬砌。
该方法适用于不同地质条件和环境，可以 在城市中心等建筑物密集地区进行施工， 对周围环境影响较小。
安全性高
节约成本
由于是在地下进行挖掘，可以避免地面交 通拥堵和安全事故的发生。
浅埋暗挖法可以减少土方开挖和运输量， 降低工程成本。
在隧道两侧设置交叉的临时隔 墙，将隧道分成四个部分，先 进行两侧的开挖，再进行中间
部分的开挖。
初期支护技术
喷射混凝土
锚杆支护
钢拱架支护
土钉支护
在开挖后的隧道表面喷 射混凝土，以固定围岩，
防止其松动或脱落。
在围岩中钻孔并插入锚 杆，通过锚杆的拉力固
定围岩。
在隧道表面设置钢拱架， 通过钢拱架的支撑作用
适用范围
01
主要适用于城市管网、道路、地 铁等地下工程的施工。
02
特别适用于对地面环境要求高的 区域，如商业中心、居民区等。
施工原则
01
02
03
短开挖、强支撑
在施工过程中，应尽量缩 短开挖长度，并采取强有 力的支撑措施，确保施工 安全。
快封闭、勤量测
在施工过程中，应及时封 闭开挖面，并加强监测， 及时发现和解决潜在的安 全隐患。
固定围岩。
在土体中钻孔并插入土 钉，通过土钉的拉力固
定土体。
二次衬砌技术
01
02
03
04
模筑混凝土衬砌
在初期支护完成后，在隧道内 模筑混凝土衬砌。
钢筋混凝土衬砌
在初期支护完成后，在隧道内 设置钢筋，再模筑混凝土衬砌
。
预制拼装式衬砌
在工厂内预制的混凝土板或块 ，在隧道内进行拼装形成衬砌
。
喷涂式衬砌
在隧道内喷涂防水涂料和装饰 涂料形成衬砌。
该方法适用于不同地质条件和环境，可以 在城市中心等建筑物密集地区进行施工， 对周围环境影响较小。
安全性高
节约成本
由于是在地下进行挖掘，可以避免地面交 通拥堵和安全事故的发生。
浅埋暗挖法可以减少土方开挖和运输量， 降低工程成本。
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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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。
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 。
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。
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。
浅埋暗挖法支护设计方法
根据有关设计规范和工程实际情况，目前浅埋暗挖法支护结 构设计仍比工程类比法为主，辅以量测为手段的现场监控设计 法和计算为依据的理论分析设计法。 地下工程支护结构设计是一门经验性很强的学科。长期以来 地下工程都是凭借经验进行设计和施工的。这些经验来自大量 工程实践，有一定科学依据。此外，工程类比法本身也在不断 地发展。除了日益增多的经验积累之外，还要使经验愈来愈符 合理论观点和不断地使经验的处理科学化。如在经验设计法中 引用各种量测数据，以及采用统计数学，模糊数学及电算工具 等现代手段。
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
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
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
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
浅埋暗挖法支护设计特点
1.工程类比是浅埋暗挖设计的主要依据，工程设计前，首先 要把本段的地质条件和类似的工程地质条件以及结构形式进行充 分分析对比，以便确定出本工程的预选设计方案。 2.按荷载结构模式进行结构计算，其计算结果和结构实际受 力情况比较接近。 3.控制围岩变形是浅埋暗挖法设计施工的核心问题。 4.设计和施工应紧密结合，设计应充分考虑施工措施可行性 、可操作性。 5.由于浅埋隧道地质条件较明确，予设计应尽量准确，对施 工组织和支护结构进行大规模的变更会造成工期和工程费用的变 动，应尽量避免。
本人结合工程实践提出浅埋暗挖法应遵循的原则: 1.应结合工程环境条件、隧道本身的安全综合制定地表下沉 控制基准值。 2.综合环保要求、施工安全、工期、造价等因素选择施工工 法。 3.强调采用预加固措施(超前管棚、锚杆、注浆、冷冻等)。 4.隧道支护应考虑时间和空间效应。 5.隧道开挖后应尽早提供具有足够刚度和早强的初期支护， 以控制围岩变形。 6.尽早施作仰拱、封闭成环，仰拱距工作面的距离越近越好 ，最大不宜大于一倍洞径。 7.一般情况下二次衬砌在围岩和初期支护变形基本稳定后施 作，但在采取辅助措施后，尚未满足稳定性要求的，则可提前施 作二次衬砌(由于浅埋隧道荷载较明确，提前施作二衬是可能的) 。 8.加强监控量测及时信息反馈，及时调整支护参数。 9.衬砌形式应采用复合式衬砌形式。
3．2 浅埋暗挖法的适用条件
一是掌子面能够自稳 如不能自稳创造条件自稳——冷冻、注浆加固、水平旋喷 二是无水 如有水则降（洞内轻型井点、地表深井）、堵（扬体区间、 深圳向西路过街道、结论）、排 应用范围：地域性 举例：上海地铁
上海地铁浦三路站浅埋暗挖出入口
3.3暗挖矿山法修建广州地铁综合配套技术
浅埋暗挖法的支护原则是：由于该法多在松软第四纪地层中修 建，所以围岩自身承载能力很差，为避免对地表建筑物和地中 构筑物造成破坏，地表沉降量要严格控制，为此要求一次支护 刚度要大、支护要及时，从图 1-1 的围岩和支护的刚度曲线中 可以看出，交点C（稳定点）应尽量靠近 A点工作，尽量避免 较大的地层损失。 图1-1 隧道支护特征曲线
资料得出:当P/γH≤0.4为深埋：P/γH＞0.4～0.6为浅埋；P/γH＞ 0.6～1.0为超浅埋。例如北京复兴门折返线隧道，在双线隧道处应用机械式支 柱压力计进行拱脚径向压力量测，得出P/YH＞0.43～0.46，按以上判式属于 浅埋。见图3——2-2。 3.在初期支护作用下， 围岩塑性区达到地表（图3——2-3）， 地中围岩变形和地表下沉值相等时，即覆盖整体位移下沉时为超浅埋，荷载 计算除按γH全部土柱外，还应计算地面交通冲击荷载。 图3——2-2 图3——2-3
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。
通过广州地铁一号线扬箕—体育西区间形成了以下 技术： 1软弱富水地层、地面有密集民房区的暗挖施工技术 2饱和流沙层固砂堵水暗挖施工技术 3浅埋暗挖上软下硬地层控制爆破技术
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。
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 。
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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。
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。
浅埋暗挖法支护设计方法
根据有关设计规范和工程实际情况，目前浅埋暗挖法支护结 构设计仍比工程类比法为主，辅以量测为手段的现场监控设计 法和计算为依据的理论分析设计法。 地下工程支护结构设计是一门经验性很强的学科。长期以来 地下工程都是凭借经验进行设计和施工的。这些经验来自大量 工程实践，有一定科学依据。此外，工程类比法本身也在不断 地发展。除了日益增多的经验积累之外，还要使经验愈来愈符 合理论观点和不断地使经验的处理科学化。如在经验设计法中 引用各种量测数据，以及采用统计数学，模糊数学及电算工具 等现代手段。
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
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
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
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
浅埋暗挖法支护设计特点
1.工程类比是浅埋暗挖设计的主要依据，工程设计前，首先 要把本段的地质条件和类似的工程地质条件以及结构形式进行充 分分析对比，以便确定出本工程的预选设计方案。 2.按荷载结构模式进行结构计算，其计算结果和结构实际受 力情况比较接近。 3.控制围岩变形是浅埋暗挖法设计施工的核心问题。 4.设计和施工应紧密结合，设计应充分考虑施工措施可行性 、可操作性。 5.由于浅埋隧道地质条件较明确，予设计应尽量准确，对施 工组织和支护结构进行大规模的变更会造成工期和工程费用的变 动，应尽量避免。
本人结合工程实践提出浅埋暗挖法应遵循的原则: 1.应结合工程环境条件、隧道本身的安全综合制定地表下沉 控制基准值。 2.综合环保要求、施工安全、工期、造价等因素选择施工工 法。 3.强调采用预加固措施(超前管棚、锚杆、注浆、冷冻等)。 4.隧道支护应考虑时间和空间效应。 5.隧道开挖后应尽早提供具有足够刚度和早强的初期支护， 以控制围岩变形。 6.尽早施作仰拱、封闭成环，仰拱距工作面的距离越近越好 ，最大不宜大于一倍洞径。 7.一般情况下二次衬砌在围岩和初期支护变形基本稳定后施 作，但在采取辅助措施后，尚未满足稳定性要求的，则可提前施 作二次衬砌(由于浅埋隧道荷载较明确，提前施作二衬是可能的) 。 8.加强监控量测及时信息反馈，及时调整支护参数。 9.衬砌形式应采用复合式衬砌形式。
3．2 浅埋暗挖法的适用条件
一是掌子面能够自稳 如不能自稳创造条件自稳——冷冻、注浆加固、水平旋喷 二是无水 如有水则降（洞内轻型井点、地表深井）、堵（扬体区间、 深圳向西路过街道、结论）、排 应用范围：地域性 举例：上海地铁
上海地铁浦三路站浅埋暗挖出入口
3.3暗挖矿山法修建广州地铁综合配套技术
浅埋暗挖法的支护原则是：由于该法多在松软第四纪地层中修 建，所以围岩自身承载能力很差，为避免对地表建筑物和地中 构筑物造成破坏，地表沉降量要严格控制，为此要求一次支护 刚度要大、支护要及时，从图 1-1 的围岩和支护的刚度曲线中 可以看出，交点C（稳定点）应尽量靠近 A点工作，尽量避免 较大的地层损失。 图1-1 隧道支护特征曲线
资料得出:当P/γH≤0.4为深埋：P/γH＞0.4～0.6为浅埋；P/γH＞ 0.6～1.0为超浅埋。例如北京复兴门折返线隧道，在双线隧道处应用机械式支 柱压力计进行拱脚径向压力量测，得出P/YH＞0.43～0.46，按以上判式属于 浅埋。见图3——2-2。 3.在初期支护作用下， 围岩塑性区达到地表（图3——2-3）， 地中围岩变形和地表下沉值相等时，即覆盖整体位移下沉时为超浅埋，荷载 计算除按γH全部土柱外，还应计算地面交通冲击荷载。 图3——2-2 图3——2-3
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。
通过广州地铁一号线扬箕—体育西区间形成了以下 技术： 1软弱富水地层、地面有密集民房区的暗挖施工技术 2饱和流沙层固砂堵水暗挖施工技术 3浅埋暗挖上软下硬地层控制爆破技术