城市浅埋暗挖隧道沉降控制与分析
城市浅埋暗挖地铁隧道沉降控制与分析
中铁十三局集团二处南京地铁TA25项目部
蒲开勇范文兴黄捷胜
【摘要】本文按地面建筑物沉降、地面沉降变形的不同要求对沉降控制问题作出分析，给出了相关的控制基准经验公式，结合南京地铁鼓楼站-玄武门站区间具体情况，对浅埋暗挖隧道地表、建筑沉降进行细致监测，并根据现场实测数据进行较为深入的分析，阐述在设计及施工浅埋暗挖地铁隧道时应注意的事项，以供类似工程参考。
【关键词】地铁隧道浅埋暗挖沉降监测控制分析
引言
随着城市地铁在我国的陆续兴建，浅埋暗挖法在地铁隧道施工中得到广泛的应用，由于其埋置深度小，随着地层物质被挖出，自洞室临空面向地层深处一定范围内地层应力场将发生调整，宏观表现为地层物质的移动，施工引起的地层变位将波及地表，产生地面沉降，形成施工沉降槽，过大的地面沉降和地层变位将直接危及地面建筑物的正常使用，进而危及施工安全，因此施工中必须对有害沉降进行控制，这就要解决沉降的控制基准问题，并通过控制基准在施工过程中对地面建筑、地表沉降等，在理论分析指导下进行有计划的监测，以监测数据为依据，对暗挖隧道进行动态管理。
1.工程概况
南京地铁南北线一期工程TA12标鼓楼站～玄武门站区间隧道开挖方法为矿山法,在鼓楼站北修建一停车渡线，其起始里程为K10+337.7,终点里程为K10+671.286，渡线段长333.586m，实际施工开挖最大断面（马蹄形）。该段覆土厚度11.9～17.30m。地质情况从上至下依次为松散～稍密状杂填土、软塑状粉质粘土、残积土、强风化安山岩、中风化破碎安山岩。区间地下水主要为松散层的孔隙潜水和基岩裂隙水，地下水位埋深 1.2～4.5m。渡线段地表建筑物、地下管线较密集且安全度较低。地表有二层以上建筑物19幢，建筑物最早年代为1947年；部分建筑物已有多条裂缝；玄武门站南端有307.6 m的软～流塑地质段，该段土体具有高压缩性，高灵敏度，易产生土体流动、开挖面不稳等现象，地面有五层住宅楼3幢和两层砖房两处（为民国时期建筑）并穿越市区道路。
2.沉降控制基准值的确定
沉降控制基准由两个方面确定：其一是出于环控的需要；其二是出于隧道工程结构稳定本身的需要。实施的控制基准必须两者兼顾。
沉降对城市环境、隧道结构本身造成的危害主要表现在地面建筑物的过量倾斜及地下管线的变形、断裂而影响其正常使用和威胁结构安全。通常的地面沉降控制值即是出于对环境和结构稳定要求的考虑，其根据主要来源于已有的建设规范及以往的工程实例。但是由于地面建筑及地下管线种
类繁多、结构等级各异，线路穿越的地层不同，若均用同一基准值控制，难免产生某些地段过于保守，造成经济损失，某些地段又出现危害性沉降的弊端。为了使给出的沉降控制值基准既保证建筑物及地下管线的安全，又使建筑成本较为经济，有必要对控制基准作较深入的分析，使其尽量适应各类建筑及地中管线的需求及尽可能符合工程实际。
2.1.地表、地面建筑的沉降控制基准
沉降对地面建筑的危害主要表现在地面的不均匀沉降引发的建筑物倾斜（或局部倾斜）。在“建筑地基基础规范”中对各类建筑物的允许倾斜值已明确规定。因此，对建筑物而言，允许最大差异沉降（不均匀下沉）作为地面沉降的控制条件，本文以横向沉降曲线分加以分析。
地下工程在施工时产生沉降，在其影响范围之内将对上部建筑物产生不良影响。根据以往的经验，地表沉降规律（横向）可以采用著名的Peck 曲线描述（如图1所示）,Peck 方程
为:)2ex p(22
max i
x s s -= （1） 式中：x —距隧道中心的距离；
S —距隧道中心为x 的地面沉降量；
max S —隧道中心处最大沉降量；
i —沉降槽宽度系数，可通过回归求得，亦可采用经验公式： )
245(2?
π-+=οtg R
H i （2） ?—为弱面内摩擦角。
H —覆土厚度；
R —计算半径；对于矩形结构，等效半径为：)(29.0b a R +=，其中a 、b 分别为矩形结构的长短边；对于其它非圆形结构，其等效半径为：πA R =，其中A 为非圆形结构的面积。
图1地表沉降横向预测示意图
2.1.1建筑物相邻柱基间距小于或等于沉降槽拐点i 时
由基础产生的倾斜值不大于相应建筑物允许倾斜值可知：
][/f L S ≤? （3）
式中：L —建筑物相邻柱基础间距；
[]f —建筑物的允许倾斜；
S ?—差异沉降值。
由沉降槽曲线可知，在拐点i 处曲线斜率最大，以此极限条件下的坡度值不大于相应建筑物允许倾斜值作为限制条件。此时，差异沉降（不均匀沉降）达到最大（如图2-a 所示），从而得允许最大沉降差为：
][f S ≤?i (4)
由Peck 曲线可知，当x =i 时，得出地表下沉的最大斜率为： max max 61.0S i
K =
(5) 由极限条件max K ≤][f 即][61.0max f S i ≤，并假定建筑物最大允许倾斜与max K 相等，此时，地表最大允许沉降量为： ][61
.0max f i S = (6) 2.1.2建筑物相邻柱基间距大于或等于2i 时
此时，沉降对建筑物的影响除倾斜外还含有基础的挠曲变形，图（2-b ）表示了建筑物基础受弯的最不利位置，当沉降过大时，有可能导致建筑物基础的断裂及上部结构压性裂缝的产生。由于不同建筑物基础结构的受力条件、荷载分布、建筑等级等不尽相同，难以准确地加以描述，本文以建筑基础的允许应变作为计算控制基准的极限条件。即： 22)]([][i i i S -+=ε (7)
式中：[][]E /σε=；[]σ—基础的极限抗拉强度；E —基础弹性模量。
图2-a 图2-b
图2 隧道施工对建筑物影响示意图
3.沉降控制预警值的确定
根据上述计算公式并结合鼓-玄区间隧道埋深、地质水文情况以及各项物理指标，拟订如下沉降控制预警值供施工参考。
控制标准表
隧道施工的安全标准以F 值确定
F ＜0.8—安全; 0.8≤F ＜1.0—注意; F ＞1.0危险。表中各项预警值仅供施工参考，应根据现场实测数据进行科学的调节。
4.监测方法（监测仪器、测点布设、监测频率以及监测方法、注意事项）
本区间观测使用DSZ2精密水准仪+FS1平板测微器+因瓦水准标尺测量。地表沉降测点使用电钻钻孔埋入Ф20钢筋头，地面露出1cm ，钢筋头埋下以后在周围空隙灌入水泥浆液，待凝固后测读初始数据；房屋沉降测点同样使用电钻钻孔，埋入Ф18膨胀螺栓，测点埋设在房屋拐角或房屋框架主要受力部位，螺栓必须拧紧，再测读数据。地表和房屋沉降在隧道开挖掌子面超前30—40米开始观测，为1次/2-3天；隧道开挖至距离测点3倍洞径时正常情况为1次/1天；距离1倍洞径时2-3次/天，直到隧道成环并超过2倍洞径；后期为1次/天直到地面沉降及初支结构稳定。以上监测频率仅限正常情况下，如有大的变形必须加大频率直至跟踪监测。测点布设见3：大跨地质、测点布设断面图和软流塑测点布设断面图。
房屋、地表沉降使用二等水准仪观测方案（DSZ2+FS1+因瓦标尺）：基准点和观测点的首次测量为往返观测，以获得可靠的初始值；后期施工期间为单程观测，由所有的观测点组成附合水准路线，附合在基准点上。基准点每月检测一次。沉降监测、测站限差执行规范为《建筑变形测量规范》JGJ/T 8-97；拱顶沉降使用DSZ2精密水准仪+钢尺观测，施工期间为单程观测。施工期间观测应注意：水准点要埋设在不受施工影响的区域，并定时较核；水准仪必须定时自较，i 角变化超过观测等级要求必须送检维修或调试。
管理允许值
实测变形值
F
同深度和宽度的沉陷槽对地表周围环境造成一定的影响。因此，对地表下沉的监测和控制，是暗挖矿山法在城市中进行隧道施工的一个重要环节。地表的变形和围岩的物理力学性质有着密切的关系，随着围岩类别的降低，围岩的强度及自承能力降低，围岩松动圈向外扩展，土体间的压密变形增大，从而引起地表沉降值增大。地层为匀质土层隧道的地表沉降规律（横向）可以采用著名的Peck曲线描述（如图4所示）
南京地铁鼓楼—玄武门区间地质结构复杂，大跨停车线段穿越均为Ⅱ类围岩，软流塑段穿越中央路和旧楼房群，本区间地表沉降监测过程中，为更好的掌握隧道开挖对地面的影响情况，除正常在隧道纵向中心线布设沉降测点外，在大跨和软流塑段都布设了覆盖两条隧道的主测断面（如图3所示），以监测隧道横向影响范围。图5是大跨和软流塑过楼房段的沉降槽横向分布图；图6为隧道纵向中心地表沉降测点随时间变化的曲线图。
由图4沉降槽预测示意图和图5鼓玄区间实测沉降槽数据可以说明：
a.地表沉降横向影响范围约为5i ；两条隧道开挖造成的横向地表沉降槽可以认为分别是两条隧道单独开挖造成沉降槽的叠加，叠加率为30～50%，横向影响范围增长5～10米。
b.沉降曲线之变曲点i 位于距中线0.8D ～1.6D 处,随着所处围岩类别的提高而向中线靠拢,影响范围随之减少。
从图6中可以看出，地表下沉的变化过程可分为四个阶段：
a. 微小变形阶段：当掌子面开挖到与测点距离-1.0D ～-2.0D 时，即开始对地表产生一定的影响，造成一定范围内的沉降，变形量约占总变形量的10～15%左右。主要是由于工作面的开挖导致前方地层应力场发生变化以及地下水的流失而引起的轻微变形。
b. 变形急剧增大阶段：随着掌子面向前推进，距测点在-1D ～3D 内时,地表变形速率加速增长,变形量急剧增大,此阶段变形量约占总变形量的60～70%左右。该阶段变形主要是由于隧道的开挖而造成边界条件发生改变，对覆盖层土体产生扰动，引起应力场的重分布，产生卸荷效应，为施工过程中主要沉降阶段。
c. 缓慢变形阶段：当掌子面向前开挖超过测点3.0D 以后,变形速率开始减缓,变形量缓慢增加,沉降曲线开始收敛,一直延续到5.0D,此阶段变形量约占总变形量的10～15%左右。
d. 变形基本稳定阶段：当掌子面距测点5.0D 后,沉降增长缓慢,直至延续到8.0D,地层趋向稳定状态,此阶段变形量约占总变形量的5%左右;沉降稳定于距掌子面5～8倍洞径处。
5.2.房屋沉降理论分析与实测数据
南京地铁鼓-玄区间隧道房屋覆盖密集，沉降难以控制，应根据经验公式计算、并考虑工程具体情况确定建筑允许沉降值。大跨段取[]f =0.003；覆土厚度H 取为：12.0m ，因其为非圆马蹄形结构，该区其等效半径为：πA R =，其中A 为非圆形结构的面积。这里取大跨跨度最大的17.4m 断面的面积，等效半径按非圆形结构计算14.322.156=R =7.052；根据地质资料，?值取为：18o 。 据式(2)得： )245(2?π-+=οtg R
H i =)2
1845(2052.70.12οο-+tg π=10461（mm ） 据式(6)得： 31.383(mm)104610.003][61
.0max =?==f i S 考虑大跨的围岩较好，最后综合评定为35.0mm 。
软流塑段取[]f =0.003；覆土厚度H 取为：8m ，因其为非圆马蹄形结构，该区其等效半径为：πA R =，其中A 为非圆形结构的面积。这里取单线隧道标准断面的面积，等效半径按非圆形结构计算14.324.34=R =3.302；根据地质资料，?值取为：13.1o 。
据式(2)得： )245(2?π-+=οtg R
H i =)2
1.1345(230
2.300.8οο-+tg π=5678（mm ） 据式(6)得： 17.03(mm)56780.003][61
.0max =?==f i S 软流塑过楼房段，地质差、地下水位低，考虑其环境情况，最后预警值定为25.0mm 。
根据上诉公式的计算结果，在本区间施工监测中参照理论的预警值进行控制。实测数据说明，在确定监测预警值时要通过理论的计算和综合考虑工程的地质、水文和周边环境实际情况并参照类似工程来定。南京地铁鼓-玄区间地铁隧道在施工过程中，影响范围内所有建筑都做沉降观测。大跨段地质较好，隧道覆土厚度深，并且该段房屋都有一定的基础，隧道合理的分步开挖对房屋沉降没有造成太大的影响。软流塑段台阶法开挖施工对房屋影响较大，该段中央路72号房屋修建时，基础较差（原为池塘，后杂填土回填），在房屋沉降达到预警值时，监测数据的及时反馈和预测防止了意外的发生；修改了施工方案后，跟踪监测效果很明显，能随时掌握反馈隧道施工和沉降情况，进行动态施工控制管理。房屋沉降变化同地表沉降规律基本相同，在距离隧道掌子面-1D~-2D 时开始受开挖影响，沉降变量为总变量的10~20﹪；距离开挖面-1D~3D 时沉降速率加速增长，占总变量的50~80﹪；在距离开挖面3D 以后沉降开始变缓，直到5D~9D 以后沉降变化逐渐平稳。
6.结语
由于地表沉降控制基准的确定随工程条件变化，在工程实践中仍处于摸索经验及工程类比的阶段。针对具体工程时，常常通过类比、计算和综合考虑工程实际情况相结合的办法找出相应的基准值。本文对城市浅埋暗挖法修建地铁的沉降控制基准问题进行了一些尝试性分析，并将分析计算结果应用于南京地铁工程一期工程鼓-玄区间，结合实测数据进行验证性对比，取得了较好的效果。文中观点有不妥之处，请专家和同行批评指出。
【参考文献】
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浅埋暗挖法隧道施工技术的发展(1)
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/288657081.html, 浅埋暗挖法隧道施工技术的发展 作者：高晓培 来源：《城市建设理论研究》2014年第05期 摘要：浅埋暗挖法在隧道施工中随处可见，浅埋暗挖法在我国隧道开挖中有较长时间，并通过不断总结实践经验，逐渐建立了一套先进的隧道浅埋暗挖法工艺，被普遍应用于隧道工程。近年来，随着我国城市建设中下穿隧道数量的增加，现代新技术被普遍引入隧道工程，使原来只靠浅埋暗挖法无法完成的工序成为可能。从某种意义上说，现代高科技技术推动了浅埋暗挖法发展。本文主要分析了浅埋暗挖法隧道施工技术，并对其在未来隧道施工中的重要作用作一简要阐述。 关键词：隧道施工；浅埋暗挖法；施工工艺 中图分类号：U45 文献标识码： A 随着科学技术的不断发展，高科技机械设备及高素质工人必然会促进浅埋暗挖法发展，浅埋暗挖法改进是符合隧道施工发展规律的。在隧道施工中不但要善于总结经验，还能将理论与实践有机结合，不断创新浅埋暗挖法，使其在隧道工程中展现更大魅力。 一、隧道浅埋暗挖法的简介 1、浅埋暗挖法应用条件 受综合因素限制无法采用明挖法施工的场地可采用浅埋暗挖法施工。该方法自从在隧道施工中应用以来，就展现了其独特的魅力，以至于被大范围推广应用。其具有易于操作、适应性强、符合国情、经济环保等特点，经过不断地总结前人施工经验，浅埋暗挖法已经已建立了一套先进的隧道浅埋暗挖法工艺，属于具有中国特色的隧道施工方法，并且被国外隧道施工采用，所以说浅埋暗挖法具有极大的应用价值。 2、浅埋暗挖法施工工艺及施工原则 浅埋暗挖法具有的特点是使用采前导管注浆法，其作用是确保掌子面稳定，避免围岩不牢固发生塌方事故；当超前导管施工完成时，马上开始压注水泥砂浆以及其他特殊工程材料，确保围岩裂隙被充实，使隧道四周产生一个具有支撑上部载荷的外壳，起到提高围岩抵抗力的作用；一次注浆，多次开挖，掌控好每次掘进的长度，降低围岩的松动；由于浅埋的土层松软，超前支护一定要稳固可靠，从而能有效抵抗围岩前期的变形；在台阶法施工中，应当及时将仰拱封闭，保证初期支护承载能力足够大；在隧道开挖时，必须时刻注意施工动态，根据施工条件变化情况，作出相应的调整。
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。与其他方法相比，浅埋暗挖法在这些方面具有显著的优点。以城市地铁为例，浅埋暗挖法与明挖法相比，具有拆迁占地少、不扰民、不干扰交通、节省大量拆迁投资等优点。 （四）辅助工法多样 由于浅埋暗挖法适用于软弱地层中，预先加固改良地层是一项必不可少的技术措施。地层预加固的主要目的是为开挖支护顺利实施，即保证在一定时间段内开挖面的稳定，同时考虑减少地表沉降，降低施工对周边环境的影响。
电力隧道浅埋暗挖法施工方案
电力隧道浅埋暗挖法施工方案 一、总体施工方案 暗挖隧道施工过程中应严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”的十八字方针，切实做到信息化施工。现场监控量测是监视围岩稳定、判断隧道支护结构是否合理、施工方法是否正确的重要手段，也是保证安全施工、提高经济效益的重要条件，应贯穿施工的全过程，通道量测数据的分析处理，掌握围岩稳定性的变化规律，调整支护结构参数。 超前小导管如在粘土层施工，采用风钻钻进法打设,在砂卵石层用φ20mm 的高压风管吹孔,铁锤夯打。隧道渣土在隧道内由人工手持风镐、铁锨开挖，手推车运输，然后通过设在施工竖井处的 5T 电动葫芦吊出竖井，自卸汽车运出施工现场。喷射用混凝土通过输料筒输送至竖井底部，人工用手推车运输至作业面。二次衬砌用混凝土采用商品砼，通过输送泵输送至作业面。 整个暗挖隧道重点控制地表沉降、管线保护，采取不同的施工方法，以超前钢插管超前支护、注浆加固地层为主要手段，及时施作支护体系。 二、主要施工方法 总体施工工序：竖井施工→马头门施工→隧道土方开挖→初衬施工→防水施工→底板钢筋绑扎→支模板→浇注二次衬砌混凝土→电缆支架及人行步道施工→现浇混凝土盖板→检查井施工→防水处理→回填。
（一）、竖井初衬施工 竖井是电力隧道工程施工时的工作井，也是电缆敷设、检查、维修时的人员、设备出入口。本工程竖井采用Φ4.1m 圆形竖井结构。 主要施工工序：测量放线→人工挖探坑→开挖井口土方→绑扎锁口圈梁钢筋→支立模板→浇筑圈梁砼→砌筑井口段挡土墙→立龙门架→搭护栏→开挖竖井土方→安装网构钢架→喷射砼→井底钎探→竖井封底。 1、竖井井口段施工 土方开挖采用人工开挖，正式开挖前必须先挖条形探坑，必须挖至原状土。条探坑呈“十”字交叉，交叉点为竖井中心点，发现没有地下障碍物及管线后方可继续开挖。开挖过程中发现地下建筑物、管线或文物必须立即停止施工，制定保护方案，联系相关单位，按照有关预案程序采取相应措施。 竖井开挖过程中及时网喷 C20 砼防止井壁坍塌。挖到地表下圈梁底部的标高后，绑扎圈梁钢筋。锁口圈梁采用混凝土输送泵一次性灌注 C30 混凝土，然后根据竖井规格依照设计图纸进行圈梁上部砖墙的砌筑。 在施工时，根据设计要求及施工需要完成爬梯、临电、临水、下料系统等的预埋件的布设，避免竖井完成后对结构体进行反复的凿除，破坏竖井结构。 2、龙门架安装 龙门架是施工时的垂直运输设备，所有材料、设备、土方必须由
浅埋暗挖法风险评估(完整摘要版)
轨道交通大断面地下暗挖工程施工风险分析与控制 XXX1 XXX2 1. 上海建科工程咨询有限公司，上海，200032 2. 上海建科工程咨询有限公司，上海，200032 摘要：伴随着经济的迅猛发展，我国地铁建设迎来了飞速发展的时期。由于地铁工程所处地层工程地质条件、水文地质条件及工程环境的复杂性，不可预见因素较多，其工程施工风险较大。本文以青岛地铁一期工程（3号线）君峰路站为例，采用基于层次分析法(AHP)与专家打分法的综合集成风险评估法，对车站施工全过程的风险因素进行分析，并针对重大风险源提出相应的风险控制措施。 关键词：暗挖工程；层次分析法；风险分析；风险控制 Abstract:Along with the rapid development of economy, China’s metro construction has ushered in a period of fast development.As the complexity of its Engineering geological conditions, hydrogeological conditions and environmental engineering,there are many unforeseen factors which greatly increase risks of construction https://www.wendangku.net/doc/288657081.html,ingIntegrated risk assessment method based on analytic hierarchy process(AHP) and expert evaluation method,this paper, takingJunfenglu Station in Qingdao Metro Project (Line 3) as an example,analyzes all the risk factors in the whole constructionprocess,and proposes corresponding risk control methods against major risks. Keyword:Excavation engineering; analytic hierarchy process(AHP);risk analysis;risk control 1引言 随着经济的高速发展，我国城市化进程不断加快，人口逐渐向城镇集中。人口的急剧增加对城市交通系统的压力日益增大，人民群众对城市交通系统改造的呼声越来越高。发达国家大城市发展的经验教训说明，地下空间与上部空间协调发展，充分利用地下空间是城市交通系统改造最有效的途径。地铁的建设将是我国21世纪城市地下空间开发的重点。 地铁隧道一般都处于城市中心交通繁忙、环境复杂的地段，具有其独特不确定性与复杂性。地铁工程从规划设计、施工建设到竣工运营每个阶段的风险都会引起巨大的损失。为规范地铁工程建设风险管理，有效控制工程建设风险，减少各类风险事故的发生，对地铁隧道施工过程中的各类风险进行有效评估，以控制、规避各种风险的发生显得尤为重要。本文以青岛地铁一期工程（3号线）君峰路站为例，简单介绍地铁隧道建设中常用的风险分析方法，并详细分析本站可能发生的各种风险，并针对其重大风险源给出具体的风险控制措施。 2 工程概况 青岛地铁一期工程（3号线）君峰路站位于京口路与君峰路的交汇处，沿京口路一字型布置，西北-东南走向。车站两端地形东高西低，沿线建筑多为多层建筑，站址范围内地质条件较好，岩面较高。京口路南侧有埋深 4.075m的6孔电信管，埋深4.875m的 300mm污水管，埋深4.57m的800mm 雨水管，其余管线埋深较浅。 车站地貌为侵蚀堆积一级阶地、剥蚀堆积缓坡。第四系不发育，局部可见基岩裸露。地貌成因类型为剥蚀残丘，围岩级别III～IV级，场区内表覆第四系全新统人工堆积层素填土，下伏燕山晚期粗粒花岗岩，局部穿插有煌斑岩等脉岩。场区的地下水主要为风化裂隙水和构造裂隙水。 车站为地下二层岛式车站，采用马蹄形单拱双层复合式衬砌断面；共设4个出入口通道，
电力隧道浅埋暗挖法现场施工方法
精心整理 电力隧道浅埋暗挖法施工方案 一、总体施工方案 暗挖隧道施工过程中应严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”的十八字方针，切实做到信息化施工。现场监控量测是监视围岩稳定、判 总体施工工序：竖井施工→马头门施工→隧道土方开挖→初衬施工→防水施工→底板钢筋绑扎→支模板→浇注二次衬砌混凝土→电缆支架及人行步道施工→现浇混凝土盖板→检查井施工→防水处理→回填。 （一）、竖井初衬施工
竖井是电力隧道工程施工时的工作井，也是电缆敷设、检查、维修时的人员、设备出入口。本工程竖井采用Φ4.1m圆形竖井结构。 主要施工工序：测量放线→人工挖探坑→开挖井口土方→绑扎锁口圈梁钢筋→支立模板→浇筑圈梁砼→砌筑井口段挡土墙→立龙门架→搭护栏→开挖竖井土方→安装网构钢架→喷射砼→井底钎探→竖井封底。 龙门架是施工时的垂直运输设备，所有材料、设备、土方必须由龙门架的电葫芦吊运。龙门架安装完成后，必须进行设备调试，合格后方可使用。 3、竖井井身施工 井身穿过房渣土、粘质粉土、细砂、粉砂、粘土层，根据工程地质情况和衬砌
设计，竖井采用逆作法施工，竖井施工应逐榀开挖，井身土方采取半断面开挖，严禁整个井体格栅同时悬空。井身支护是由C20喷射混凝土+网构钢架+钢筋网组成的结构。 竖井施工过程中，根据实际地质情况，遇到砂层时采取小导管超前注浆加固，以确保竖井及施工安全。 隧道为复合式衬砌结构，断面尺寸为2.0×2.3m，直墙、圆拱、厚平底板、净宽2.0m，起拱线高1.85m，矢高0.45m，净高2.3m。两侧支架@1000。 2、隧道做法： 喷射混凝土＋网构钢架＋钢筋网支护＋防水膜＋现浇钢筋混凝土。初衬厚度0.25m；二衬厚度为0.2m。本工程隧道采用2.0×2.3m结构形式。
浅埋暗挖法施工工艺
浅埋暗挖法施工工艺 浅埋暗挖法是在软弱围岩浅埋地层中修建山岭隧道洞口段、城区地下铁路及其他适用于浅埋地下工程的施工方法。它适用于不宜明挖施工的土质或软弱无胶结的砂、卵石等第四纪地层，对于水位高的地层，需要采取堵水、降水和排水等措施。 1、预加固和预支护 地下工程浅埋暗挖法施工过程中，经常会遇到砂砾土、砂性土、黏性土或强风化基岩等不稳定地层，自稳时间短、自承载能力低，初期支护尚未施作时隧道围岩便开始坍塌。因此，该条件下需要采取地层预加固和预支护来提高地层的自稳能力，降低地表沉降。浅埋暗挖隧道施工时常用的预加固和预支护方法有： （1）注浆法。注浆法是浅埋暗挖法施工中应用最多的辅助工法。浆液在注浆压力作用下扩散并挤压土体，起到加固地层和堵水的作用，通常配合小导管和大管棚使用。注浆方式主要有小导管注浆、大管棚注浆、帷幕注浆和全断面注浆等。注浆材料有普通水泥、超细水泥、水泥水玻璃和化学浆液等。 （2）降水法。采用降低地下水位的方法，为浅埋暗挖施工提供干燥的施工作业条件，尤其在地下水位较高的地区，必须采取降水措施，才能实现暗挖法施工。
降水法主要有井点降水、管井降水、真空降水和电渗降水等。我国北方地区多采用地面深井降水法，也采用洞内轻型井点降水法；南方地区多采用基坑内管井降水法，也采用真空或电渗降水法。 （3）超前小导管法。超前小导管支护是在松软地层施工时优先采用的地层预加固方法。通过超前小导管注浆，使地层得到加固改良，保证开挖面的稳定，降低地表沉降。超前小导管长度3～5m，直径30～50mm，环向间距20～30cm，通常沿着上半断面开挖轮廓线120°范围内向开挖面前方土层以一定仰角（10～15°）打入带孔小导管，并进行注浆，如图所示。 （4）长管棚法。长管棚法用于暗挖隧道的超前加固，布置在隧道的拱部周边。大管棚法一般需要结合注浆以获得较好的地层加固效果。长管棚法适用于自稳能力差的地层或邻近重要建筑物等条件，它是将钢管沿隧道外轮廓线顺着轴线方向打入工作面前方的地层以支撑来自外侧的围岩压力。城市地铁多用于临近施工，如下穿既有线等，多采用直径为300mm左右的长管棚，利用定向钻或夯管锤施作。需要指出的是，管棚直径超过一定限度后并不能显著提高其防塌、控沉效果；相反，管棚直径越大对地层的扰动就越大，可能引起更大的地层沉降。因此，仅在临近既有线等特殊场合采用该法施工，一般情况下建议采用小导管注浆法。 （5）水平旋喷法。在粉细砂层，低压渗透注浆难以形成连续致密的注浆体，不能有效起到超前支护和防沉作用。地层水平旋喷超前支护主要适用于局部地层异常松软需要加固和有重要建筑物需要特殊保护的条件，它是以高压泵为动力源，
浅埋暗挖隧洞施工
绪言 由于浅埋段围岩类型多为杂质回填土、全风化或强风化土层以及残积层土堆积，隧洞土体开挖面附近产生应力重分布，土体抗剪力内切角与胶体凝结强度小，在渗漏裂隙水的作用下，块体失重，极易坍塌、掉块，致使水工隧洞掘进具有相当的危险性和施工技术难度也较大。 浅埋暗挖法是参考新奥法的基本原理，开挖中采用多种辅助施工措施加固围岩，充分调动围岩的自稳能力，开挖后及时支护，封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合支护体系，有效的抑制围岩过大变形的一种综合施工技术。 第一节浅埋暗挖法施工技术特点 一、围岩变形波及地表 浅埋隧道施工中开挖的影响将波及地表。为了避免对地面建筑物及地层内埋设的线路管网等的破坏，保护地面自然景观，克服对地上交通的影响，更好的适应周围环境的要求，必须严格控制地中及地表的沉陷变形。 在变形量方面，不仅由于开挖直接引起围岩的沉降变形，还应计入由于围岩的作用引起支护体系的柔性变形及施工各阶段中基础下沉变位而引起的结构整体位移。 与变形量相对应而存在的地层塑性区的发展，除了对周围环境的影响外，还削弱了围岩的稳定能力，使施工更加困难。 二、要求刚性支护或地层改良 与深埋隧道可以给支护以适量变形不同。浅埋暗挖法施工时，其支护时间要尽可能提前，支护的刚度也应适当加大，以便抑制地中及地表的变形沉陷。除必须选用适当的开挖方法，支护方式及施工工艺外，还经常采用对前方围岩条件进行改良及超前支护等作为控制地层沉降变形的基本措施。 三、通过试验段来指导设计及施工 由于周围环境及隧道所处地段地质的复杂性，往往需要选取地质条件和结构情况有代表性的一段工程作为试验段。在做出包括结构设计、施工方案、试验及量测计划的设计后，先期开工。对施工过程中引起地中及地表沉陷变形情况、支护结构及围岩应力状态、对地面环境的影响程度等情况进行观察、量测、分析和研究。试验段施工中所取得的数据，还可以用反分析方法获得更符合实
隧道工程浅埋暗挖法施工要点 全
编者按:地下工程浅埋暗挖法是王梦恕院士在长期科研与实践的基础上,于20世纪80年代中期创立的,并在北京市地铁工程中首次应用成功。经过近20年的应用与实践,浅埋暗挖法从基本理论到适用范围及施工方法、工艺均有了进一步的拓展。现王梦恕院士对拓展后的浅埋暗挖法要点进行总结,以进一步推进其应用与发展。本刊拟分三期刊载该文,以飨读者。 ———本刊编辑部 隧道工程浅埋暗挖法施工要点 王梦恕 (1.中铁隧道集团有限公司,河南洛阳 471009;2.北京交通大学,北京 100044) 摘要:明确了浅埋地下工程的基础概念,阐述了浅埋暗挖法的基本原理及发展方向,指出了浅埋暗挖法的施工原则。同时对浅埋暗挖各施工方法(全断面法、台阶法、中隔墙法和交叉中隔墙法、双侧壁导坑法、双C D 法及特大断面的施工方法包括中洞法、柱洞法、侧洞法和桩柱法)的施工要点,适用范围及条件,优缺点进行了介绍和比较。最后总结强调了浅埋暗挖法施工要点。关键词:浅埋暗挖法;原理;发展方向;施工原则;施工方法;适用范围及条件;优缺点比较中图分类号:U455 文献标识码:B Outli n e of Tunnel Constructi on by means of M ethod of Undercutti n g with Shallow Overburden WANG Meng 2shu 1,2 (1.Ch ina R ail w ay Tunnel Group Co .,L td .,L uoyang 471009,Henan,China; 2.B eijing J iaotong U n iversity,B eijing 100044,China ) Abstract:The paper clarifies the concep t of undergr ound works with shall ow overburden,expatiates on the basic p rinci 2p le and devel opment trend of method of undercutting with shall ow overburden and p resents the p rinci p les of constructi on by means of method of undercutting with shall ow overburden .Further more,the paper makes a descri p ti on and compari 2s on of the constructi on outline,app licable scope and conditi on,advantages and disadvantages of the different construc 2ti on methods of undercutting with shall ow overburden,which include full cr oss 2secti on method,t op heading/bench method,center diaphrag m (CD )method,cr oss diaphrag m (CRD )method,double side driftsmethod,aswell as central drift method,colu mn 2drift method,side drift method and p ile 2bea m 2arch (P BA )method suitable for tunnels with su 2per 2large cr oss 2secti ons .Finally,the paper su mmarizes the outline of tunnel constructi on by means of method of under 2cutting with shall o w overburden s o as t o achieve e mphasis effect . Key words:method of undercutting with shall ow overburden;p rinci p le;devel opment trend;constructi on p rinci p le;constructi on method;app licable scope and conditi on;comparis on of advantages and disadvantages 1 概述 1.1 浅埋地下工程基本概念 (1)浅埋隧道定义 铁路隧道:对于单线或双线隧道洞顶埋深小于:V I 级围岩35～40m 、V 级围岩18～25m 、I V 级围岩10～14m 、III 级围岩5～7m ,为浅埋隧道。 城市地铁:覆跨比H /D 在0.6～1.5时为浅埋,H /D 小于0.6时为超浅埋。 (2)浅埋隧道特点 最大的特点是埋深浅,施工过程中由于地层损失而引起地面移动明显,对周边环境的影响较大。因此对开挖、支护、衬砌、排水、注浆等方法提出更高要求,施工难度增加。 (3)浅埋地下工程的施工方法 主要包括:明挖法(盖挖法)、盾构法、浅埋暗挖法。浅埋地下工程施工方法比较见表1。 收稿日期:2005-12-25 作者简介:王梦恕(1938-),男,河南温县人,中国工程院院士,隧道及地下工程专家。 第26卷 第5期2006年10月 隧道建设Tunnel Constructi on 26(5):1～4 Oct .,2006
城市地铁浅埋暗挖隧道穿越富水砂层施工Word
摘要：结合深圳地铁1号线续建工程试验段土建2标四个过深南大道出入口通道及一个风道暗挖隧道工程实例，分析富水砾砂层的沉降特性和引起地层沉降的原因，提出了根据地表沉降控制要求适度排放地下水，允许带水作业，按地面沉降限制条件采取不同的施工措施，达到安全、经济的效果。 关键词：地铁；浅埋暗挖隧道；富水砂层；大管棚；水平旋喷桩；沉降 1工程概况 深圳地铁1号线续建工程试验段土建2标车站位于深南大道中央绿化带下，车站4个出入口通道及车站外伸新风道分设于车站的4个象限内，每个通道均自深圳东西向主干道深南大道下方穿越，通道平均埋深4.7ｍ。通道上方管线密布,有燃气管线、电信管线、高压电缆、路灯电缆、污水箱涵、上水管道、雨水箱涵，其中污水箱涵底部为浆砌片石结构，上水管道为混凝土承插管。本文根据本标段出入口通道成功浅埋暗成功施作的经验，分析引起沉降的主要因素，并提出富水砾砂层中浅埋暗挖隧道采取的施工措施。 2工程地质及水文地质条件 2.1工程地质 本区段上覆第四系全新统人工堆积层、海冲积层及第四系残积层，下伏燕山期花岗岩。地层从上至下依次分布情况及岩性特征如下： ①人工堆积层 素填土（粉质粘土）：坚硬，混砂砾约20%～30%。层厚3.2ｍ～6.0m。分布于出入口通道以上。 ②砾砂：松散～中密，饱和，混粘性土，层厚5ｍ～10.1m，分布较广，通道穿越此层。 ③砾质粘性土：可塑～坚硬。该层为场区主要地层，广泛分布，层位稳定，揭示厚度1.0m～15.5m。通道仰拱部分穿越此层。 ④全风化花岗岩：岩体呈土夹砂砾状，最大揭露厚度9.0m。 2.2水文地质 本区段地下水位埋深2.7m～4.7m，水位变幅为0.5m～2.0m。地下水总的径流方向由北向南，主要补给来源为大气降水。地下水按贮存介质可分为孔隙潜水和基岩裂隙水，孔隙潜水主要贮存于砾砂层中。基岩裂隙水主要贮存于强风化花岗岩中。 2.2水文地质 本区段地下水位埋深2.7m～4.7m，水位变幅为0.5m～2.0m。地下水总的径流方向由北向南，主要补给来源为大气降水。地下水按贮存介质可分为孔隙潜水和基岩裂隙水，孔隙潜水主要贮存于砾砂层中。基岩裂隙水主要贮存于强风化花岗岩中。
“浅埋暗挖法”施工步骤十二问
浅埋暗挖法的基本原理：采用复合衬砌，初支承担全部基本荷载，二衬作为安全储备，初支、二衬共同承担特殊荷载；采用多种辅助工法，超前支护，改善加固围岩，调动部分围岩自承能力；采用不同开挖方法及时支护封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合支护体系；采用信息化设计与施工。 浅埋暗挖法施工步骤： 施工准备——超前小导管布设——注浆——土方开挖——格栅/钢拱架架立——钢筋网片、连接筋——喷射混凝土——防水施工——二次衬砌。（见下图） 浅埋暗挖施工工艺流程
1.超前小导管注浆的作用是什么？ 超前小导管注浆的作用，一是改良工作面前方的地层在开挖工作面以外（尤其是顶部）形成厚度为0.5~1m的加固圈；二是超前小导管与地层形成超前支护结构，从而保证开挖工作面的稳定，防止工作面坍塌，控制地表沉降。 2.任何地质条件都必须采用小导管超前预注浆吗？ 超前小导管注浆适用于隧道拱部处于无粘结，自稳能力差的砂层及砂砾（卵）石层。对于降水后自稳能力较强的亚粘土地层可不进行小导管注浆。
3.初支格栅/钢拱架节点螺栓要能拧紧吗？拧不紧怎么办？ 一般来说，在地下施工环境里格栅螺栓是不容易都拧紧的，一榀格栅若干个松动的节点会给工程留下无穷隐患。首先初支结构会沿着节点处留下一道纵向裂缝并不断扩大，这是十分可怕的。因此，用与格栅主筋相同的钢筋竖向按规范进行帮焊，是一项不可缺的工序。
4.工程周边管网调查清楚了吗？有何对策？ 调查对象应该是管网名称、直径、材质、接口、年代、流量与结构的关系。以便采取改移、导流、加固周边土体等措施。 5.天天都测量，你重视分析量测成果吗？及时采取对策吗? 每天必须审阅拱顶和对应的地面沉降值和洞内两侧收敛值，对照预警值分析。注意周边结构的差异沉降分析，若超过预警值，应及时采取注浆加固，缩小步距，地面注浆，修改设计等对应措施。 6.正台阶分层开挖，台阶有坡度吗？ 台阶纵向必须有坡度，以确保台阶稳定。在亚粘土地区，通常采用1:0.3，砂层应更缓些。接近90度直立是不允许的，台阶过陡土体滑落伤人屡见不鲜。
隧道施工方法之浅埋暗挖法
浅埋暗挖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。继1984年王梦恕院士在军都山隧道黄土段试验成功的基础上，又于1986年在具有开拓性、风险性、复杂性的北京复兴门地铁折返线工程中应用，在拆迁少、不扰民、不破坏环境下获得成功。同时，结合中国特点及水文地质系统，创造了小导管超前支护技术、8字型网构钢拱架设计、制造技术、正台阶环形开挖留核心土施工技术和变位进行反分析计算的方法，提出了“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”18字方针，突出时空效应对防塌的重要作用，提出在软弱地层快速施工的理念。由此形成了浅埋暗挖法，创立了适用于软弱地层的地下工程设计、施工方法。 浅埋暗挖法沿用新奥法(New Austrian Tunneling Method)基本原理，初次支护按承担全部基本荷载设计，二次模筑衬砌作为安全储备；初次支护和二次衬砌共同承担特殊荷载。应用浅埋暗挖法设计、施工时，同时采用多种辅助工法，超前支护，改善加固围岩，调动部分围岩的自承能力；并采用不同的开挖方法及时支护、封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合支护体系；在施工过程中应用
监控量测、信息反馈和优化设计，实现不塌方、少沉降、安全施工等，并形成多种综合配套技术。 浅埋暗挖法是以加固和处理软弱地层为前提，采用足够刚性的复合式衬砌结构，选用合理的开挖方式，应用信息化测量反馈设计和施工，以保证施工安全，控制地面沉降。 工艺流程图： 适用条件：
1、浅埋暗挖法不允许带水作业。如果含水地层达不到疏干，带水作业是非常危险的。开挖面的稳定性时刻受到水的威胁，甚至发生塌方。把地下水，尤其是上层滞水处理好是非常关键的环节，它直接影响浅埋暗挖法的成败。大范围的淤泥质软土、粉细砂地层，降水有困难或者经济上不合算的地层，不适宜采用浅埋暗挖法。 2、采用浅埋暗挖法要求开挖面具有一定的自立性和稳定性。1997年日本学会曾提出开挖工作面土体稳定的定量判别标准：土壤中的细颗粒（<74μ）含量≤10%, 且均匀系数Uc≤5%的突然不具备自立性.我国对土壤自立性提出了定性要求:工作面土体的自立时间,应足以进行必要的初期支护作业。因此开挖面前方对地层的预加固和预处理，是浅埋暗挖法的必要前提，目的在于加强开挖面的稳定性，增加施工的安全性。 （1）浅埋暗挖法的十八子方针“管超前、严注浆、短开挖、强支护，快封闭、勤量测”。 1、地层的预加固和预处理（超前小导管和超前长管棚） 2、隧道开挖和初期支护强调“随开挖、随支护”的基本原则，选择适当的开挖方法，做到利用土体有限的自立时间进行开挖和支护，使土体开挖后暴露的时间尽可能短，使初期支护尽早封闭成环。开挖方法：短台阶法、带临时仰拱的长台阶法、中隔壁法（CD法）、交叉隔壁法（CRD法）、侧壁导坑法（眼镜法）、弧形导坑留核心土等。初期支护：具有足够的强度和刚度，主要采用钢筋格栅，主要有以下原因：（1）、钢筋格栅与喷射混凝土能紧密结合；（2）、
地铁隧道浅埋暗挖施工风险防治措施浅谈(2021版)
Enhance the initiative and predictability of work safety, take precautions, and comprehensively solve the problems of work safety. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 地铁隧道浅埋暗挖施工风险防治 措施浅谈(2021版)
地铁隧道浅埋暗挖施工风险防治措施浅谈 (2021版) 导语：根据时代发展的要求，转变观念，开拓创新，统筹规划，增强对安全生产工作的主动性和预见性，做到未雨绸缪，综合解决安全生产问题。文档可用作电子存档或实体印刷，使用时请详细阅读条款。 摘要：针对浅埋暗挖隧道施工中常出现的三类安全风险：坍塌、火灾、水灾事故，提出相应的防治措施及对策，可供相关施工人员参考。 关键词：浅埋暗挖隧道施工风险控制 浅埋暗挖隧道施工的风险因素来自各方面，错综复杂。不同施工条件的浅埋暗挖隧道，施工风险因素也略有不同。这些安全风险一般表现为以下三种形式：坍塌、火灾爆炸、水灾。下面简要梳理与分析隧道施工安全风险的防治及应急处置措施。 1．坍塌的防治措施 1.1坍塌的预防措施 隧道坍塌的诱发原因有多种，应充分预想施工中存在的安全风险。开挖施工前应逐步分析排查各种易发安全隐患，并采取有效预防措施；加强施工过程中的施工监测，预防各类突发性事故。
（1）工程建设周围环境的调查 地铁隧道施工与周围环境互有影响，应在施工前详细调查周围的施工环境。主要的调查项目有地下管线受施工影响的分布情况、周围接近的建筑物及临近施工现场的地表水源概况。调查的重点内容包括施工地铁线路与管线的相对位置关系、管线用途、基础类型及埋深、建筑物的建成年限等。对于施工隧道上方为供水、雨水及污水管线的，尚应重点排查有无存在渗漏问题。 （2）施工前的工程地质勘察 隧道地质勘察在设计及施工前都非常重要。浅埋暗挖法施工时，勘察的重点项目包括：表层填土的分布、性质组成及厚度；围岩土的自稳性、性状及密实度；是否在隧道结构范围内存在松散围岩、破碎带、废弃地下工程等，并分析其对施工的影响；有无古河道或引起开挖面突发性涌水的富水型地质。 （3）做好超前地质预报 做好超前地质预报工作，对于浅埋暗挖法施工，是非常必要的。超前地质预报可提前了解掌握掌子面前方的不良地体位置、产状，前方围岩结构的整体性及含水情况，及时发现异常地质情况。既可提供支护设计的合理参数、正确开挖断面和施工优化方案的依据，还可给
新奥法、矿山法与浅埋暗挖法的阐述与比较
1.新奥法
新奥法（New Austrian Tunnelling Method）是在利用围岩本身所具有的 承载效能的前提下，采用毫秒爆破 和光面爆破技术，进行全断面开挖施工， 并以形成复合式内外两层衬砌来修建隧道的洞身，即以喷混凝土、锚杆、 钢筋网、钢支撑等为外层支护形式，称为初次柔性支护，系在洞身开挖之 后必须立即进行的支护工作。因为蕴藏在山体中的地应力由于开挖成洞而 产生再分配，隧道空间靠空洞效应而得以保持稳定，也就是说，承载地应 力的主要是围岩体本身，而采用初次喷锚柔性支护的作用，是使围岩体自 身的承载能力得到最大限度的发挥，第二次衬砌主要是起安全储备和装饰 美化作用。 新奥法施工基本原理：充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作 用，采用以锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时对围岩进行加固，约 束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护结构的监控、测量来指导地下 工程的设计与施工。 主要原则 （1）充分保护围岩，减少对围岩的扰动。 （2）充分发挥围岩的自承能力。 （3）尽快使支护结构闭合。 （4）加强监测，根据监测数据指导施工。 可扼要地概括为“少扰动、早喷锚、快封闭、勤测量”。 支护-围岩共同作用原理
围岩既是生产支护荷载的主体，又是承受岩层荷载的结构，支护-围岩
作为整体相互作用，共同承担围岩压力。摒弃了过去岩体作为对支护结构 的荷载采用厚衬砌的传统做法。 围岩压力是变形压力和松动压力的组合，大部分压力(特别是变形压力) 由围岩自身承担，只有少部分转移到支护结构上；支护荷载既取决于围岩 的性质，又取决于支护结构的刚度和支护时间；围岩的松动区和围岩内的 二次应力状态又与支护结构的性质和支护时间有关。
浅埋暗挖法隧道施工
浅埋暗挖法隧道施工 浅埋暗挖法是在软弱围岩浅埋地层中修建山岭隧道洞口段、城区地下铁路及其他适用于浅埋地下工程的施工方法。它适用于不宜明挖施工的土质或软弱无胶结的砂、卵石等第四纪地层，对于水位高的地层，需要采取堵水、降水和排水等措施。 1、预加固和预支护 地下工程浅埋暗挖法施工过程中，经常会遇到砂砾土、砂性土、黏性土或强风化基岩等不稳定地层，自稳时间短、自承载能力低，初期支护尚未施作时隧道围岩便开始坍塌。因此，该条件下需要采取地层预加固和预支护来提高地层的自稳能力，降低地表沉降。浅埋暗挖隧道施工时常用的预加固和预支护方法有： （1）注浆法。注浆法是浅埋暗挖法施工中应用最多的辅助工法。浆液在注浆压力作用下扩散并挤压土体，起到加固地层和堵水的作用，通常配合小导管和大管棚使用。注浆方式主要有小导管注浆、大管棚注浆、帷幕注浆和全断面注浆等。注浆材料有普通水泥、超细水泥、水泥水玻璃和化学浆液等。 （2）降水法。采用降低地下水位的方法，为浅埋暗挖施工提供干燥的施工作业条件，尤其在地下水位较高的地区，必须采取降水措施，才能实现暗挖法施工。
降水法主要有井点降水、管井降水、真空降水和电渗降水等。我国北方地区多采用地面深井降水法，也采用洞内轻型井点降水法；南方地区多采用基坑内管井降水法，也采用真空或电渗降水法。 （3）超前小导管法。超前小导管支护是在松软地层施工时优先采用的地层预加固方法。通过超前小导管注浆，使地层得到加固改良，保证开挖面的稳定，降低地表沉降。超前小导管长度3～5m，直径30～50mm，环向间距20～30cm，通常沿着上半断面开挖轮廓线120°范围内向开挖面前方土层以一定仰角（10～15°）打入带孔小导管，并进行注浆，如图所示。 （4）长管棚法。长管棚法用于暗挖隧道的超前加固，布置在隧道的拱部周边。大管棚法一般需要结合注浆以获得较好的地层加固效果。长管棚法适用于自稳能力差的地层或邻近重要建筑物等条件，它是将钢管沿隧道外轮廓线顺着轴线方向打入工作面前方的地层以支撑来自外侧的围岩压力。城市地铁多用于临近施工，如下穿既有线等，多采用直径为300mm左右的长管棚，利用定向钻或夯管锤施作。需要指出的是，管棚直径超过一定限度后并不能显著提高其防塌、控沉效果；相反，管棚直径越大对地层的扰动就越大，可能引起更大的地层沉降。因此，仅在临近既有线等特殊场合采用该法施工，一般情况下建议采用小导管注浆法。 （5）水平旋喷法。在粉细砂层，低压渗透注浆难以形成连续致密的注浆体，不能有效起到超前支护和防沉作用。地层水平旋喷超前支护主要适用于局部地层异常松软需要加固和有重要建筑物需要特殊保护的条件，它是以高压泵为动力源，
隧道施工“浅埋暗挖法”十二问
隧道施工“浅埋暗挖法”十二问 浅埋暗挖法的基本原理：采用复合衬砌，初支承担全部基本荷载，二衬作为安全储备，初支、二衬共同承担特殊荷载；采用多种辅助工法，超前支护，改善加固围岩，调动部分围岩自承能力；采用不同开挖方法及时支护封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合支护体系；采用信息化设计与施工。浅埋暗挖法施工步骤：施工准备——超前小导管布设——注浆——土方开挖——格栅/钢拱架架立——钢筋网片、连接筋——喷射混凝土——防水施工——二次衬砌。（见下图） 浅埋暗挖施工工艺流程
1.超前小导管注浆的作用是什么？超前小导管注浆的作用，一是改良工作面前方的地层在开挖工作面以外（尤其是顶部）形成厚度为0.5~1m的加固圈；二是超前小导管与地层形成超前支护结构，从而保证开挖工作面的稳定，防止工作面坍塌，控制地表沉降。 2.任何地质条件都必须采用小导管超前预注浆吗？超前小导管注浆适用于隧道拱部处于无粘结，自稳能力差的砂层及砂砾（卵）石层。对于降水后自稳能力较强的亚粘土地层可不进行小导管注浆。
3.初支格栅/钢拱架节点螺栓要能拧紧吗？拧不紧怎么办？一般来说，在地下施工环境里格栅螺栓是不容易都拧紧的，一榀格栅若干个松动的节点会给工程留下无穷隐患。首先初支结构会沿着节点处留下一道纵向裂缝并不断扩大，这是十分可怕的。因此，用与格栅主筋相同的钢筋竖向按规范进行帮焊，是一项不可缺的工序。
4.工程周边管网调查清楚了吗？有何对策？调查对象应该是管网名称、直径、材质、接口、年代、流量与结构的关系。以便采取改移、导流、加固周边土体等措施。 5.天天都测量，你重视分析量测成果吗？及时采取对策吗?每天必须审阅拱顶和对应的地面沉降值和洞内两侧收敛值，对照预警值分析。注意周边结构的差异沉降分析，若超过预警值，应及时采取注浆加固，缩小步距，地面注浆，修改设计等对应措施。 6.正台阶分层开挖，台阶有坡度吗？台阶纵向必须有坡度，以确保台阶稳定。在亚粘土地区，通常采用1:0.3，砂层应更缓些。接近90度直立是不允许的，台阶过陡土体滑落伤人屡见不鲜。
浅埋暗挖法
浅埋暗挖法 浅埋暗挖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。继1984年王梦恕院士在军都山隧道黄土段试验成功的基础上，又于1986年在具有开拓性、风险性、复杂性的北京复兴门地铁折返线工程中应用，在拆迁少、不扰民、不破坏环境下获得成功。同时，结合中国特点及水文地质系统，创造了小导管超前支护技术、8字型网构钢拱架设计、制造技术、正台阶环形开挖留核心土施工技术和变位进行反分析计算的方法，提出了“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”18字方针，突出时空效应对防塌的重要作用，提出在软弱地层快速施工的理念。由此形成了浅埋暗挖法，创立了适用于软弱地层的地下工程设计、施工方法。 浅埋暗挖法沿用新奥法(New Austrian Tunneling Method)基本原理，初次支护按承担全部基本荷载设计，二次模筑衬砌作为安全储备；初次支护和二次衬砌共同承担特殊荷载。应用浅埋暗挖法设计、施工时，同时采用多种辅助工
法，超前支护，改善加固围岩，调动部分围岩的自承能力；并采用不同的开挖方法及时支护、封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合支护体系；在施工过程中应用监控量测、信息反馈和优化设计，实现不塌方、少沉降、安全施工等，并形成多种综合配套技术。 浅埋暗挖法是以加固和处理软弱地层为前提，采用足够刚性的复合式衬砌结构，选用合理的开挖方式，应用信息化测量反馈设计和施工，以保证施工安全，控制地面沉降。 工艺流程图：
适用条件： 1、浅埋暗挖法不允许带水作业。如果含水地层达不到疏干，带水作业是非常危险的。开挖面的稳定性时刻受到水的威胁，甚至发生塌方。把地下水，尤其是上层滞水处理好是非常关键的环节，它直接影响浅埋暗挖法的成败。大范围的淤泥质软土、粉细砂地层，降水有困难或者经济上不合算的地层，不适宜采用浅埋暗挖法。 2、采用浅埋暗挖法要求开挖面具有一定的自立性和稳定性。1997年日本学会曾提出开挖工作面土体稳定的定量判别标准：土壤中的细颗粒（<74μ）含量≤10%, 且均匀系数Uc≤5%的突然不具备自立性.我国对土壤自立性提出了定性要求:工作面土体的自立时间,应足以进行必要的初期支护作业。因此开挖面前方对地层的预加固和预处理，是浅埋暗挖法的必要前提，目的在于加强开挖面的稳定性，增加施工的安全性。 （1）浅埋暗挖法的十八子方针“管超前、严注浆、短开挖、强支护，快封闭、勤量测”。 1、地层的预加固和预处理（超前小导管和超前长管棚）
浅埋暗挖隧道施工采用CRD工法详解
大断面隧道CRD法导洞间横通道施工技术 摘要介绍北京地铁八号线二期出入段线大断面隧道采用CRD 法施工时，为解决工期滞后问题，采取横通道方式从先行一侧导洞进入另一侧导洞的施工方法，增加了施工作业面，确保了预期目标，为CRD 法施工大断面隧道增加作业面，加快施工进度提供了范例。 关键词隧道开挖CRD 法施工技术 1 工程概况 北京地铁八号线二期02 标段出入段线隧道为双线单洞马蹄形断面，该区段长度683．5 m。隧道断面开挖尺寸8．801 × 11．912( m) ，隧道覆土厚度5．3 ～12 m，纵坡2‰、7‰、30‰。隧道开挖采用CRD 法施工，共4 个导洞。导洞台阶法开挖，初期支护为主筋Ф28 钢格栅+ Ф22 连接钢筋+Ф6 钢筋网片+350 mm 厚C25 喷射混凝土结构，格栅间距50 cm。 隧道自上而下依次是粉质黏土素填土、建筑垃圾杂填土、粉质黏土、粉土、细砂、粉质黏土、黏土、粉土等地层，其中隧道施工所触及的土层有细砂、粉质黏土及粉土层。 隧道自上而下受潜水、层间水～承压水影响。潜水主要含水层为粉土、细砂，主要接受侧向径流及大气降水补给，以侧向径流和自然蒸发为主要排泄方式，水位埋深7．5 ～10．5 m，水位处于隧道拱顶上1．5 ～3 m; 层间水～承压水主要赋存在粉土、细砂、粉土、细砂等地层，水位埋深18．7 ～25．2 m，水位处于隧道仰拱以下0．5 ～3．5 m。潜水主要赋存在隧道上方的粉土及拱顶位置的细砂中，对施工影响很大。 2 施工难点 2．1 地层松散，稳定性差 出入段线区间隧道位于回龙观东北角，该区域原为沼泽地带，得益于城市发展，大量的回填土及垃圾土堆填于此。据水准测量证实，该区域年沉降3 ～5 cm，证明地层松散，土体稳定性差。 2．2 粉砂土极易出现流砂和坍塌 隧道拱顶范围粉土及细砂受潜水控制，施工中流砂严重; 受管线影响，隧道马蹄形断面拱顶设计平缓，拱顶土体自然成拱力差，特别是粉砂位于拱顶范围，坍塌严重。 2．3 工期相当紧张 八号线二期计划2011 年底通车运营，在工程实施期间，隧道采用两个竖井对头掘进，其中北侧掘进时地质水文情况相对较好，进度进展正常。而南侧隧道掘进中3 号导洞出现流砂、坍塌等问题进展十分缓慢，致使 3 号导洞滞后1 号导洞82．5 m。此时3 号导洞共计剩余146 m，必须通过施工横通道的办法增加3 号导洞正线两个施工作业面，才能同期完成剩余工作量。若按照常规思路组织施工，将无法保证总工期。 3 施工方案及方法 根据现场实际进展情况，为解决工期问题，采用自1 号导洞开设横通道进入3 号导洞正线后，再通过横通道侧壁开门向两侧施工3 号导洞正线的施工方案。 3．1 横通道位置的确定 在南侧1 号、3 号导洞之间选择横通道位置时，遵循以下原则: ( 1) 要避开地质水文情况较差的地段，宜选择在地质水文较好的地段。 ( 2) 要避开对周围既有建筑物( 高压铁塔) 的影响。 ( 3) 各导洞均衡生产，注意导洞间安全距离。 结合各导洞施工位置，经过施工及环境安全风险评估，横通道位置开设在两个高压铁塔之间的CDK0 + 423 位置。此段地质较好，且避开高压铁塔位置，此位置处于南侧 2 号导洞后10 m，距离南北两侧各73 m，与各导洞均有安全距离，可形成3 号导洞4 号工作面均衡施工状态。 横通道开设位置与环境关系见图1，横通道开设位置与各导洞关系见图2。