【市政實(shí)務(wù)】郭煒 教材精講班課件 31-第3章-城市隧道工程與城市軌道交通工程（一）

第3章城市隧道工程與城市軌道交通工程

3.1施工方法與結(jié)構(gòu)形式3.2地下水控制3.3明（蓋）挖法施工3.4淺埋暗挖法隧道施工3.5鉆爆法隧道施工3.6盾構(gòu)法隧道施工3.7TBM法隧道施工3.8城市隧道工程與城市軌道交通工程安全質(zhì)量控制第3章城市隧道工程與城市軌道交通工程施工方法與結(jié)構(gòu)形式202320222021202020192018城市隧道工程施工方法與結(jié)構(gòu)形式410265城市隧道工程施工方法與結(jié)構(gòu)形式3.1施工方法與結(jié)構(gòu)形式3.1施工方法與結(jié)構(gòu)形式3.1.1城市隧道工程施工方法與結(jié)構(gòu)形式1城市隧道工程施工方法城市隧道是修建在城市地下用于通行車輛、行人、管道、線纜、空氣、水等的通道，或者用于儲(chǔ)存和實(shí)現(xiàn)商業(yè)目的的空間。城市隧道多為淺埋隧道城市隧道施工方法主要包括：明挖法、淺埋暗挖法、鉆爆法、盾構(gòu)法、TBM法。

3.1施工方法與結(jié)構(gòu)形式明挖法是從地表面向下開挖基坑至設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后在基坑內(nèi)的預(yù)定位置由下而上建造隧道主體結(jié)構(gòu)及其防水措施，最后回填土并恢復(fù)路面的施工方法。按基坑圍護(hù)不同可分為敞口放坡明挖法和有圍護(hù)結(jié)構(gòu)明挖法兩大類。

3.1施工方法與結(jié)構(gòu)形式淺埋暗挖法（俗稱礦山法）是在城鎮(zhèn)軟弱圍巖地層中，在淺埋條件下修建地下工程，以改造地層條件為前提，以控制地表沉降為重點(diǎn)，以鋼筋格柵（或鋼拱架）和錨噴混凝土作為初期支護(hù)手段，按照“十八字”方針（即管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)）進(jìn)行城市隧道設(shè)計(jì)和施工的一種方法。3.1施工方法與結(jié)構(gòu)形式管超前：開挖拱部土體自穩(wěn)能力差，自立時(shí)間短，土體凌空后極易坍塌，采用超前支護(hù)的各種手段主要提高土體的穩(wěn)定性，控制下沉，防止圍巖松弛和坍塌。嚴(yán)注漿：導(dǎo)管超前支護(hù)后，立即進(jìn)行壓注水泥漿或其它化學(xué)漿液，填充圍巖空隙，使隧道周圍形成一個(gè)具有一定強(qiáng)度的殼體，以增強(qiáng)圍巖的自穩(wěn)能力，確保開挖過程中的安全。3.1施工方法與結(jié)構(gòu)形式短開挖：一次注漿，一次開挖或多次開挖，土體暴露時(shí)間越長(zhǎng)，進(jìn)尺越大，土體坍塌的危險(xiǎn)就越大，所以一定要嚴(yán)格限制進(jìn)尺的長(zhǎng)度。在施工中可采取預(yù)留核心土，目的除減少開挖時(shí)間外，預(yù)留的土體還可以平衡掌子面的土體，防止滑塌。強(qiáng)支護(hù)：在松散地層中施工，大量土體的重力會(huì)直接作用于初期支護(hù)結(jié)構(gòu)上，初期支護(hù)必須十分牢固，具有較大的剛度，以控制初期結(jié)構(gòu)的變形，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。3.1施工方法與結(jié)構(gòu)形式快封閉：在臺(tái)階法施工中，如上臺(tái)階未封閉成環(huán)，變形速度較快，為有效控制圍巖松弛，必須及時(shí)采用臨時(shí)仰拱或使支護(hù)體系成環(huán)。勤量測(cè)：結(jié)構(gòu)的受力最終都表現(xiàn)為變形，可以說，沒有變形（微觀的），結(jié)構(gòu)就沒有受力。按照規(guī)定頻率對(duì)規(guī)定部位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，掌握施工動(dòng)態(tài)，調(diào)整施工參數(shù)并設(shè)置各部位的變形警戒值，是淺埋暗挖法施工成敗的關(guān)鍵。3.1施工方法與結(jié)構(gòu)形式鉆爆法是通過鉆孔、裝藥、爆破開挖巖石的隧道施工方法。盾構(gòu)法是在地表以下土層或松軟巖層中暗挖隧道的一種施工方法。盾構(gòu)法已能適用于各種水文地質(zhì)條件，無論是軟松或堅(jiān)硬的、有地下水或無地下水的暗挖隧道工程基本可以采用該工法施工。TBM法是通過全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)（TBM）進(jìn)行巖石破碎、出渣、支護(hù)，實(shí)行連續(xù)作業(yè)的一種施工方法。3.1施工方法與結(jié)構(gòu)形式2.城市隧道工程結(jié)構(gòu)形式2）淺埋暗挖法隧道結(jié)構(gòu)

采用淺埋暗挖法修建的城市隧道，一般采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)形式，主要包括初期支護(hù)、防水層和二次襯砌三部分。

3.1施工方法與結(jié)構(gòu)形式超前支護(hù)的作用是穩(wěn)定開挖面土體、提高開挖面土體的自立性和穩(wěn)定性。穩(wěn)定地層的主要手段一般是用管棚或（超前）小導(dǎo)管注漿加固隧道拱部及其周邊地層。

3.1施工方法與結(jié)構(gòu)形式初期支護(hù)的作用是加固圍巖，控制圍巖變形，防止圍巖松動(dòng)失穩(wěn)，一般在開挖后立即施作，并應(yīng)與圍巖密貼。一般由鋼格柵（型鋼拱架）、縱向連接筋、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土等組成。

3.1施工方法與結(jié)構(gòu)形式二次襯砌和防水層的作用及常用材料的隧道結(jié)構(gòu)和構(gòu)造如下：在淺埋暗挖法施工中，初期支護(hù)的變形達(dá)到基本穩(wěn)定且防水驗(yàn)收合格后，可以進(jìn)行二次襯砌混凝土施工。由于隧道的斷面尺寸基本不變，所以二次襯砌模板常用移動(dòng)式模板臺(tái)車

噴、網(wǎng)、鋼架初支3.1施工方法與結(jié)構(gòu)形