課件城市地下工程淺埋暗挖法施工

淺埋暗挖法名稱的確定淺埋地下工程基本概念

(1)淺埋隧道定義鐵路隧道定義：對(duì)于單線或雙線隧道洞頂埋深小于：VI級(jí)圍巖35-40m、V級(jí)圍巖18-25m、IV級(jí)圍巖10-14m、III級(jí)圍巖5-7m，為淺埋隧道。城市地鐵：覆跨比H/D在0.6-1.5時(shí)為淺埋，H/D小于0.6時(shí)為超淺埋。

(2)淺埋隧道特點(diǎn)最大的特點(diǎn)是埋深淺，施工過程中由于地層損失而引起地面移動(dòng)明顯，對(duì)周邊環(huán)境的影響較大。因此對(duì)開挖、支護(hù)、襯砌、排水、注漿等方法提出更高要求，施工難度增加。1淺埋暗挖法名稱的確定在小導(dǎo)管超前支護(hù)技術(shù)、格柵拱架制造技術(shù)、正臺(tái)階環(huán)形開挖留核心土方法、監(jiān)控量測(cè)技術(shù)等基礎(chǔ)上，在軟弱地層必須快速施工的理念，突出時(shí)空效應(yīng)對(duì)防塌的重要作用。并在軍都山黃土隧道、北京地鐵復(fù)興門折返線、復(fù)—八線、西單車站采用淺埋暗挖技術(shù)取得了巨大的成功。1987年8月，北京市科委與鐵道部科技司共同組織鑒定會(huì)，對(duì)淺埋暗挖技術(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，會(huì)上確定取名為：淺埋暗挖法，適用范圍：各種軟弱地層的地下工程設(shè)計(jì)與施工。淺埋暗挖法又經(jīng)過十幾年的廣泛應(yīng)用，形成了一套完整的配套技術(shù)，被評(píng)為國家級(jí)工法，并正式提出“管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)”十八字方針。2軍都山隧道（1988）（第一次用小導(dǎo)管、網(wǎng)構(gòu)鋼架）北京地鐵復(fù)興門折返線（1987）（國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)）第一次用淺埋暗挖法建成北京地鐵車站試驗(yàn)段第一次用淺埋暗挖法建成京珠高速烏龍嶺雙連拱隧道3淺埋暗挖法沿用了新奧法的基本原理：采用復(fù)合襯砌，初期支護(hù)承擔(dān)全部基本荷載，二襯作為安全儲(chǔ)備，初支、二襯共同承擔(dān)特殊荷載；采用多種輔助工法，超前支護(hù)，改善加固圍巖，調(diào)動(dòng)部分圍巖自承能力；采用不同開挖方法及時(shí)支護(hù)封閉成環(huán)，使其與圍巖共同作用形成聯(lián)合支護(hù)體系；采用信息化設(shè)計(jì)與施工。淺埋暗挖法施工原理4

淺埋暗挖法大多用于第四紀(jì)軟弱地層的地下工程，圍巖自承能力很差，為控制地表沉降，初期支護(hù)剛度要大、要及時(shí)。特征曲線中C點(diǎn)盡量靠近A點(diǎn)，即盡量增大支護(hù)的承載，減少圍巖的自承載。要做到這點(diǎn)，必須遵守十八字方針，初支必須從上向下施工，初支基本穩(wěn)定后才能做二襯，且必須從下到上施工。臨時(shí)支撐臨時(shí)支撐平頂直墻施工示意圖長安街過街道施工順序降水、地層預(yù)加固和預(yù)支護(hù)--開挖--施作初期支護(hù)--對(duì)初期支護(hù)背后注漿填充--鋪設(shè)防水隔離層--施作內(nèi)層襯砌--對(duì)內(nèi)襯和防水層之間注漿填充。地層的預(yù)加固和預(yù)支護(hù)在城市中修地鐵，大多會(huì)遇到軟弱地層，且地下水位較高，一般均需要對(duì)地層進(jìn)行預(yù)加固或預(yù)支護(hù)。

1)全斷面帷幕注漿

2)小導(dǎo)管注漿

3)大管棚

4)錨桿

5)管幕地層開挖在軟弱地層中一般均采用留核心土的短臺(tái)階開挖法。在相對(duì)穩(wěn)定的地層中，則可采用全斷面開挖法。大斷面的渡線隧道則需采用CD法、CRD法、中洞法、側(cè)洞法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法等。初期支護(hù)

初期支護(hù)需要有較大的剛度，通常由格柵剛架、鋼筋網(wǎng)和噴射混凝土構(gòu)成。1)格柵剛架一般采用直徑為22--25毫米的鋼筋焊接而成。2)鋼筋網(wǎng)一般用直徑為6-8毫米的鋼筋焊接而成。3)噴射混凝土在初期支護(hù)中一般采用C20--C25噴混凝土，厚度20--25cm。目前招標(biāo)文件中均要求采用濕噴工藝。在噴混凝土中摻入鋼纖維或聚兩烯纖維將可大大提高噴混凝土的韌性和抗折性。現(xiàn)在均要求在初支背后注漿，可以填充初支背后空隙，增加初期支護(hù)的防水性。防水隔離層目前防水材料大致可分為有機(jī)類、無機(jī)類和橡膠類：1)無機(jī)類如1.5mm厚的伊娃卷材加400g的土工布，采用無釘鋪設(shè)，熱焊連接。2)無機(jī)類如單層膨潤毯，采用釘子鋪設(shè)，直接搭接。3)橡膠類如三元乙丙橡膠卷材加無紡布。內(nèi)層襯襯砌通常采采用鋼鋼筋混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)，厚厚度為為20--30cm。在綁綁扎內(nèi)內(nèi)層襯襯砌的的鋼筋筋時(shí)，，特別別要注注意保保護(hù)好好防水水層不不要將將其刺刺穿或或燒壞壞。在在用泵泵送混混凝土土灌注注內(nèi)襯襯時(shí)要要保證證振搗搗質(zhì)量量，還還要防防止將將防水水層撕撕破。。由于于泵送送混凝凝土坍坍落度度較大大，結(jié)結(jié)硬后后免不不了要要在內(nèi)內(nèi)層與與防水水層之之間留留下空空隙，，因此此要求求在內(nèi)內(nèi)襯與與防水水層之之間注注漿，，在內(nèi)內(nèi)襯中中要預(yù)預(yù)埋注注漿管管。地鐵區(qū)區(qū)間隧隧道的的淺埋埋暗挖挖法施施工原則：管超超前、、嚴(yán)注注漿、、短開開挖、、強(qiáng)支支護(hù)、、早封封閉、、勤量量測(cè)施工工工序：開挖挖一段段、支支護(hù)一一段、、封閉閉一段段管超前前：在工作作面開開挖前前，沿沿隧道道拱部部周邊邊按設(shè)設(shè)計(jì)打打入超超前小小導(dǎo)管管；嚴(yán)注漿：在打設(shè)超前前小導(dǎo)管后后注漿加固固地層，使使松散、松松軟的土體體膠結(jié)成整整體。增強(qiáng)強(qiáng)土體的自自穩(wěn)能力，，和超前小小導(dǎo)管一起起形成縱向向超前支護(hù)護(hù)體系，防防止工作面面失穩(wěn)。還還包括初支支背后注漿漿和二襯背背后注漿；；短開挖：每次開挖循循環(huán)進(jìn)尺要要短，開挖挖和支護(hù)時(shí)時(shí)間盡可能能縮短；強(qiáng)支護(hù)：采用格柵鋼鋼架和噴射射混凝土進(jìn)進(jìn)行較強(qiáng)的的早期支護(hù)護(hù)，以限制制地層變形形；早封閉：開挖后初期期支護(hù)要盡盡早封閉成成環(huán)，以改改善受力條條件；勤量測(cè)：對(duì)施工過程程中圍巖及及結(jié)構(gòu)變化化情況進(jìn)行行動(dòng)態(tài)跟蹤蹤，對(duì)圍巖巖和支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的變形形進(jìn)行監(jiān)測(cè)測(cè)，根據(jù)監(jiān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)繪繪制位移-時(shí)間曲線，，判別圍巖巖和支護(hù)的的穩(wěn)定狀態(tài)態(tài)，必要時(shí)時(shí)調(diào)整支護(hù)護(hù)或施工方方案，保證證施工安全全。臺(tái)階法中隔壁法（（CD法）十字中隔壁壁法（CRD法）雙側(cè)壁導(dǎo)坑坑法中洞法主要施工方方法案例（中洞洞法、CRD法）（北京地鐵鐵4號(hào)線萬柳站站至蘇州街街站擴(kuò)大段段）案例（中洞洞法、CRD法）案例（中洞洞法、CRD法）案例（中洞洞法、CRD法）案例（中洞洞法、CRD法）案例（中洞洞法、CRD法）案例（中洞洞法、CRD法）案例（中洞洞法、CRD法）案例（中洞洞法、CRD法）案例（中洞洞法、CRD法）案例（中洞洞法、CRD法）3、雙側(cè)壁導(dǎo)導(dǎo)坑法案例（雙側(cè)側(cè)壁導(dǎo)坑法法、臺(tái)階階法）（北京地鐵鐵4號(hào)線西直門門站至動(dòng)物物園站渡線線段）案例（雙側(cè)側(cè)壁導(dǎo)坑法法、臺(tái)階階法）案例（雙側(cè)側(cè)壁導(dǎo)坑法法、臺(tái)階階法）案例（雙側(cè)側(cè)壁導(dǎo)坑法法、臺(tái)階階法）案例（雙側(cè)側(cè)壁導(dǎo)坑法法、臺(tái)階階法）案例（雙側(cè)側(cè)壁導(dǎo)坑法法、臺(tái)階階法）案例（雙側(cè)側(cè)壁導(dǎo)坑法法、臺(tái)階階法）案例（雙側(cè)側(cè)壁導(dǎo)坑法法、臺(tái)階階法）案例（雙側(cè)側(cè)壁導(dǎo)坑法法、臺(tái)階階法）案例（雙側(cè)側(cè)壁導(dǎo)坑法法、臺(tái)階階法）案例（雙側(cè)側(cè)壁導(dǎo)坑法法、臺(tái)階階法）案例（雙側(cè)側(cè)壁導(dǎo)坑法法、臺(tái)階階法）地鐵車站的的淺埋暗挖挖法施工1、主要施工工工法2、施工方法法選擇幾個(gè)例子北京地鐵復(fù)復(fù)—八線西單車車站的雙側(cè)側(cè)壁導(dǎo)坑法法施工天安門西站站的暗挖樁樁柱法施工工天安門東站站的條形基基礎(chǔ)蓋挖逆逆作法施工工磁器口站的的暗挖中洞洞法施工特大斷面施施工施工方方法在修筑地下下發(fā)電廠、、地下倉庫庫、地下商商業(yè)街及地地鐵車站時(shí)時(shí)，經(jīng)常出出現(xiàn)地下大大空間的施施工問題。。這些建筑筑物若在埋埋深較淺、、軟弱不穩(wěn)穩(wěn)定的Ⅲ~Ⅴ級(jí)圍巖中，，一般用淺淺埋暗挖法法施工。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件件差、斷面面特大時(shí)，，一般設(shè)計(jì)計(jì)成多跨結(jié)結(jié)構(gòu)，跨與與跨之間有有梁、柱連連接。比如如常見的三三跨兩柱的的大型地鐵鐵站、地下下商業(yè)街、、地下停車車場(chǎng)等，一一般采用中中洞法、側(cè)側(cè)洞法、柱柱洞法及洞洞樁墻法（（地下蓋挖挖法）等方方法施工，，其核心思思想是變大大斷面為中中小斷面，，提高施工工安全度。。（1）中洞法施施工中洞法施工工就是先開開挖中間部部分（中洞洞），中洞洞內(nèi)施作梁梁、柱結(jié)構(gòu)構(gòu)上。由于于中洞的跨跨度較大，，施工中一一般采用CD法、CRD法或眼睛法法等進(jìn)行施施作。中洞洞法施工工工序復(fù)雜，，但兩側(cè)洞洞對(duì)稱施工工，比較容容易解決側(cè)側(cè)壓力從中中洞初期支支護(hù)轉(zhuǎn)移到到梁柱上時(shí)時(shí)產(chǎn)生的不不平衡側(cè)壓壓力問題，，施工引起起的地面沉沉降較易控控制。該工工法多在無無水、地層層相對(duì)較好好的時(shí)應(yīng)用用。該工法法空間大，，施工方便便，混凝土土質(zhì)量也能能得到保證證。當(dāng)施工工隊(duì)伍水平平較高時(shí)，，多采用該該工法施工工。采用該該工法施工工，地面沉沉降均勻，，兩側(cè)洞的的沉降曲線線不會(huì)在中中洞施工的的沉降曲線線最大點(diǎn)疊疊加，應(yīng)為為優(yōu)選方案案。眼鏡法開挖挖中洞案例（中隔隔壁法、中中洞法）（北京地鐵鐵10號(hào)線亮馬河河車站）案例（中隔隔壁法、中中洞法）案例（中隔隔壁法、中中洞法）案例（中隔隔壁法、中中洞法）案例（中隔隔壁法、中中洞法）案例（中隔隔壁法、中中洞法）案例（中隔隔壁法、中中洞法）案例（中隔隔壁法、中中洞法）案例（中隔隔壁法、中中洞法）案例（中隔隔壁法、中中洞法）案例（中隔隔壁法、中中洞法）案例（中隔隔壁法、中中洞法）案例（中隔隔壁法、中中洞法）（2）柱洞法施施工施工中，先先在立柱位位置施作一一個(gè)小導(dǎo)洞洞，可用臺(tái)臺(tái)階法開挖挖。當(dāng)小導(dǎo)導(dǎo)洞做好后后，在洞內(nèi)內(nèi)再做底梁梁、立柱和和頂梁，形形成一個(gè)細(xì)細(xì)而高的縱縱向結(jié)構(gòu)。。該工法的的關(guān)鍵是如如何確保兩兩側(cè)開挖后后初期支護(hù)護(hù)同步作用用在頂縱梁梁上，而且且柱子左右右水平力要要同時(shí)加上上且保持相相等，這是是很困難的的力的平衡衡和力的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換交織在在一起的問問題。在第第④步增設(shè)設(shè)強(qiáng)有力的的臨時(shí)水平平支撐是解解決問題的的一個(gè)辦法法，但工程程量大，不不易控制。。另一個(gè)辦辦法是在第第②步的空空間用片石石（間層用用素混凝土土或三合土土）回填密密實(shí)，使立立柱在承受受不平衡水水平力時(shí)，，依靠回填填物給予支支持，這樣樣左邊和右右邊施工就就可以不同同步地將水水平荷載轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移到立柱柱縱梁上。。這樣做雖雖能確保立立柱的質(zhì)量量，但造價(jià)價(jià)較高。柱洞法（3）側(cè)洞法施施工側(cè)洞法施工工就是先開開挖兩側(cè)部部分（側(cè)洞洞），在側(cè)側(cè)洞內(nèi)做梁梁、柱結(jié)構(gòu)構(gòu)，然后再再開挖中間間部分（中中洞），并并逐漸將中中洞頂部荷荷載通過側(cè)側(cè)洞初期支支護(hù)轉(zhuǎn)移到到梁、柱上上。這種施施工方法，，在處理中中洞頂部荷荷載轉(zhuǎn)移時(shí)時(shí)，相對(duì)于于中洞法要要困難一些些。兩側(cè)洞施工工時(shí)，中洞洞上方土體體經(jīng)受多次次擾動(dòng)，形形成危及中中洞的上小小下大的梯梯形、三角角形。該土土體直接壓壓在中洞上上，中洞施施工若不夠夠謹(jǐn)慎就可可能發(fā)生坍坍塌。采用用該工法施施工引起的的地面沉降降較大，而而中洞法則則不會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)這種情況況。側(cè)洞法（4）樁柱法-洞樁法樁柱法就是是先開挖，，在洞內(nèi)制制作挖孔樁樁。梁柱完完成后，再再施作頂部部結(jié)構(gòu)，然然后在其保保護(hù)下施工工，實(shí)際上上就是將蓋蓋挖法施工工的挖孔樁樁梁柱等轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)入地下進(jìn)進(jìn)行，因此此也稱做地地下式蓋挖挖法。該工工法施工工工序較多，，且由于地地下工作環(huán)環(huán)境很差，，施工質(zhì)量量較難保證證。扣拱時(shí)時(shí)由于跨度度較大，安安全性稍差差。該工法法是為民工工隊(duì)準(zhǔn)備的的低水平施施工法，洞洞內(nèi)挖孔環(huán)環(huán)境破壞很很大，是一一種不宜過過多提倡的的方法。（2）洞樁法施施工工序圖圖3/5/2023/5174國貿(mào)站與國國貿(mào)橋的平平面位置關(guān)關(guān)系案例（洞樁樁法）（北京地鐵鐵10號(hào)線國貿(mào)車車站）3/5/2023/51753/5/2023/5176車站與橋樁樁平面位置置關(guān)系案例（洞樁樁法）（北京地鐵鐵10號(hào)線國貿(mào)車車站）3/5/2023/5177重點(diǎn)研究對(duì)對(duì)象3/5/2023/5178風(fēng)道結(jié)構(gòu)與與敏感橋基基的位置關(guān)關(guān)系3/5/2023/5179洞樁法斷面形式式3/5/2023/5180施工概況3/5/2023/5181短樁加固施工工案例（洞樁法法）（北京地鐵10號(hào)線黃莊車站站）案例（洞樁法法）案例（洞樁法法）案例（洞樁法法）案例（洞樁法法）案例（洞樁法法）案例（洞樁法法）案例（洞樁法法）案例（洞樁法法）案例（洞樁法法）案例（洞樁法法）(5)各種開挖方式式的比較九、工程案例例分析（1）工程概況地鐵五號(hào)線崇崇文門站位于于崇文門路口口下,采用“淺埋暗暗挖法”施工工。車站與既既有地鐵二號(hào)號(hào)線崇文門站站東端喇叭口口式過渡段區(qū)區(qū)間立交，并并從其下方穿穿過。五號(hào)線線崇文門車站站結(jié)構(gòu)為雙柱柱三跨島式暗暗挖車站，車車站兩端為雙雙層結(jié)構(gòu)（地地下一層為站站廳層，地下下二層為站臺(tái)臺(tái)層），中間間為單層結(jié)構(gòu)構(gòu)（系站臺(tái)層層），車站總總長度208.9m，總寬度24.2m，站臺(tái)寬度14m。車站頂板覆覆土：雙層結(jié)結(jié)構(gòu)為8～9.3m，單層結(jié)構(gòu)為為13.5m。車站施工的難難點(diǎn)主要集中中在新建車站站近距離（凈凈距1.98m）暗挖施工下下穿既有地鐵鐵環(huán)線結(jié)構(gòu)。。崇文門車站平平面圖新建車站與既既有線的關(guān)系系（2）過既有線施施工方案采用φ600咬合管幕，鋼管管徑φ600mm，壁厚16mm，長度為36m。管幕布置在在既有環(huán)線區(qū)區(qū)間隧道和車車站拱頂之間間，距離車站站初支30cm，沿車站隧道道單層斷面拱拱部布設(shè)一環(huán)環(huán)，鋼管之間間采用工字鋼鋼相互咬合，，環(huán)向間距中中—中為725mm。在大管棚的的施工過程中中，考慮到開開挖時(shí)管棚在在一定的階段段是作為荷載載存在的，同同時(shí)管棚具有有足夠的剛度度，所以在初初支施工過程程中暫時(shí)不進(jìn)進(jìn)行管棚鋼管管的填充工作作，在鋼管支支座施工完成成后，鋼管內(nèi)內(nèi)再填充無收收縮水泥砂漿漿，用來提高高鋼管剛度和和防止管棚鋼鋼管腐蝕后造造成地層空洞洞影響地鐵結(jié)結(jié)構(gòu)安全。超前φ600管幕采用水平平液壓鉆孔頂頂管機(jī)施工，，施工時(shí)水平平螺旋鉆超前前成孔，φ600鋼管同步頂進(jìn)進(jìn)（成孔孔徑徑小于鋼管外外徑20mm），超前成孔孔鉆頭（φ580）和鋼管之間間距離保持在在+5cm、-10cm之間，φ600鋼管前端收縮縮至φ580。該施工工藝藝能夠有效的的控制地層沉沉降，其主施施工設(shè)備為液液壓系統(tǒng)，施施工中振動(dòng)和和噪音較小。。106城市地下工程程暗挖法施工工控制地層沉沉降的主要措措施把住超前支護(hù)護(hù)關(guān)，合理選選擇小導(dǎo)管注注漿材料；及時(shí)施工初期期支護(hù)，及時(shí)時(shí)快速封閉以以形成合理的的受力結(jié)構(gòu)，，控制地層沉沉降；加強(qiáng)初支拱背背回填注漿；；加強(qiáng)二襯背后后壓漿。斷面及時(shí)封閉閉（閉合）在軟弱圍巖中中，斷面及時(shí)時(shí)閉合是成功功的關(guān)鍵，許許多工程實(shí)踐踐，都充分地地證實(shí)了這一一點(diǎn)。我們?cè)谠谶@方面的教教訓(xùn)也是深刻刻的。在任何情況下下，使隧道斷斷面能在較短短時(shí)間內(nèi)閉合合是極為重要要的，在巖石石隧道中，因因圍巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)作用，能““自封閉”；；而在軟弱、、土砂圍巖中中，則必需改改變“重