浅埋暗挖施工方法杜学习教案

1、会计学1浅埋暗挖施工浅埋暗挖施工(sh gng)方法杜方法杜第一页，共71页。2 人类社会的不断发展进步，各种用途的隧道不断修建，隧道工程技术水平也不断提高与发展。我国地铁修建方法已由最初单一(dny)的明挖法发展到现在的明挖、盖挖、浅埋暗挖及盾构法等多种方法并存，极大地推动了地下工程的快速发展。今天只是对浅埋暗挖工法作一次简单梳理，同时暗挖施工现场经常出现的一些关键技术进行讨论。前前 言言第1页/共71页第二页，共71页。3第一章第一章 浅埋暗挖法概述浅埋暗挖法概述(i sh)第二章第二章 浅埋暗挖法施工浅埋暗挖法施工(sh gng)方法方法第三章第三章 浅埋暗挖法常用浅埋暗挖法常用(chn

2、 yn)的配套的配套技术技术第四章第四章 浅埋暗挖法施工中的监测浅埋暗挖法施工中的监测第五章第五章 浅埋暗挖法风险管理及应急措施浅埋暗挖法风险管理及应急措施第2页/共71页第三页，共71页。4 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(chzhn)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。第3页/共71页第四页，共

3、71页。5 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，以控制地表沉降为重点，以格栅和锚喷砼作为初期支护手段，遵循“新奥法”理论，按照“十八字”方针（管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测）进行隧道的设计和施工。 浅埋暗挖的优点：结构形式灵活多变，对地面建筑、道路和地下管线影响不大，拆迁占地少，扰民少，污染城市环境少等。缺点：施工速度慢，喷射混凝土粉尘多，劳动强度大，机械化程度不高，以及高水位地层结构防水比较困难(kn nn)等。 虽然已被广泛推广应用，但是并非都真正地掌握了其真谛。无论在地铁工程中，还是在市政公用管线施工中，或因生搬硬套、或因片面性、或因配套技术不足，仅强

4、调“只要会喷锚支护就会浅埋暗挖”的误导，造成坍塌、沉陷、渗漏等，经常发生严重的安全质量事故。因此， 在施工过程中要对“浅埋暗挖法” 进行深入的研讨，综合分析，全面总结。 第4页/共71页第五页，共71页。6 浅埋暗挖法既可作为独立的施工方法，也可以与其他施工方法结合使用，车站经常采用浅埋暗挖法与盖挖法相(f xin)结合，区间隧道用盾构法与浅埋暗挖法结合施工。 浅埋暗挖法与其他工法有很强的兼容性。三者的应用情况如下图。第5页/共71页第六页，共71页。工工 法法浅埋暗挖法浅埋暗挖法盾构法盾构法明（盖）挖法明（盖）挖法地质条件地质条件有水需处理各种地层各种地层地面拆迁地面拆迁小小大地下管线地下管

5、线无需拆迁无需拆迁需拆迁断面尺寸断面尺寸各种断面不行各种断面施工现场施工现场较小一般大进进 度度开工快，总工期偏慢前期慢，总工期一般总工期快振动噪音振动噪音小小大7第6页/共71页第七页，共71页。8 新奥法是施工(sh gng)过程中充分发挥围岩本身具有的自承能力，以喷射砼、锚杆为主的初期支护，使支护与围岩联合受力共同作用，把围岩看作是支护结构的重要组成部分。 浅埋暗挖法又称矿山法，基本不考虑利用围岩的自承能力，采用复合衬砌，初期支护承受全部基本荷载，二衬作为安全储备，共同承担特殊荷载。 浅埋暗挖法理论源于“新奥法” ，如以锚喷作为初期支护手段；尽量减少围岩扰动；初支与围岩密贴；量测信息反馈

6、指导施工(sh gng)等。 自承能力：围岩(wi yn)开挖后在未进行任何支护情况下，承载上部荷重的能力。第7页/共71页第八页，共71页。9浅埋暗挖法施工步骤：浅埋暗挖法施工步骤：施工准备施工准备超前小导管布设超前小导管布设注浆注浆土方开挖土方开挖格栅架立格栅架立钢筋网片、连接筋钢筋网片、连接筋喷射喷射(pnsh)(pnsh)混凝土混凝土防水施工防水施工 二次衬砌。（见下图）二次衬砌。（见下图）第8页/共71页第九页，共71页。2022年5月8日12时14分10施工施工(sh gng)准备准备超前导管超前导管(dogun)超前注浆超前注浆土方土方(tfng)开挖开挖格栅安装格栅安装网片安装

7、网片安装砼喷射砼喷射防水施工防水施工二次衬砌二次衬砌第9页/共71页第十页，共71页。11施工准备施工准备实施性施工组织设计实施性施工组织设计地层预加固及施工辅助措施地层预加固及施工辅助措施开挖开挖 初期支护初期支护 现场监控量测现场监控量测 是否符合是否符合控制标准控制标准防水层防水层二次衬砌混凝土结构二次衬砌混凝土结构结束结束是是 （修改施工方案）（修改施工方案）（加强初期支护施工辅助措施）（加强初期支护施工辅助措施）（改变开挖步骤，程序）（改变开挖步骤，程序）（修改支护参数）（修改支护参数）否否浅埋暗挖施工(sh gng)工艺流程第10页/共71页第十一页，共71页。12 浅埋暗挖法的核

8、心技术被概括为18字方针：“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”。在暗挖施工作业时根据地质情况制定相应的开挖步骤和支护措施，严格根据量测数据确定支护参数(cnsh)，保证暗挖作业和周边环境的安全。第11页/共71页第十二页，共71页。2022年5月8日12时14分13管超前：开挖拱部土体自稳能力差，自立时间短，土体凌空后极易坍塌管超前：开挖拱部土体自稳能力差，自立时间短，土体凌空后极易坍塌(tnt)(tnt)，采用超前支护的各种手段主要提高土体的稳定性，控制下沉，防止围岩松弛和坍塌，采用超前支护的各种手段主要提高土体的稳定性，控制下沉，防止围岩松弛和坍塌(tnt)(tnt)。严注浆

9、：导管超前支护后，立即进行压注水泥浆或其它化学浆液，填充围岩空隙，使隧道周围形成一个具有严注浆：导管超前支护后，立即进行压注水泥浆或其它化学浆液，填充围岩空隙，使隧道周围形成一个具有(jyu)(jyu)一定强度的壳体，以增强围岩的自稳能力，确保开挖过程中的安全。一定强度的壳体，以增强围岩的自稳能力，确保开挖过程中的安全。 第12页/共71页第十三页，共71页。2022年5月8日12时14分14短进尺：一次注浆，一次开挖或多次开挖，土体暴露时间越长，进尺越大，土体坍塌的危险就越大，所以一定要严格限制进尺的长度。在施工中可采取预留核心土，目的除减少开挖时间外，预留的土体还可以平衡掌子面的土体，防止

10、滑塌短进尺：一次注浆，一次开挖或多次开挖，土体暴露时间越长，进尺越大，土体坍塌的危险就越大，所以一定要严格限制进尺的长度。在施工中可采取预留核心土，目的除减少开挖时间外，预留的土体还可以平衡掌子面的土体，防止滑塌(hu t)(hu t)。强支护：在松散地层中施工，大量土体的重力会直接作用于初期支护结构上，初期支护必须十分牢固，具有较大的刚度，以控制初期结构的变形，保证结构的稳定。强支护：在松散地层中施工，大量土体的重力会直接作用于初期支护结构上，初期支护必须十分牢固，具有较大的刚度，以控制初期结构的变形，保证结构的稳定。 第13页/共71页第十四页，共71页。15快封闭：在台阶法施工中，如上台

11、阶未封闭成环，变形速度较快，为有效控制围岩松弛，必须及时采用临时仰拱或使支护体系成环。快封闭：在台阶法施工中，如上台阶未封闭成环，变形速度较快，为有效控制围岩松弛，必须及时采用临时仰拱或使支护体系成环。勤量测：结构的受力最终都表现勤量测：结构的受力最终都表现(bioxin)为变形，可以说，没有变形（微观的），结构就没有受力。按照规定频率对规定部位进行监测，掌握施工动态，调整施工参数并设置各部位的变形警戒值，是浅埋暗挖法施工成败的关键。为变形，可以说，没有变形（微观的），结构就没有受力。按照规定频率对规定部位进行监测，掌握施工动态，调整施工参数并设置各部位的变形警戒值，是浅埋暗挖法施工成败的关键

12、。第14页/共71页第十五页，共71页。16 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( qin)法（CD法）、交叉中隔墙( qin)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。 第15页/共71页第十六页，共71页。施工方法施工方法示意图示意图纵段示意图纵段示意图重要指标比较重要指标比较 沉降沉降工期工期支护拆除量支护拆除量造价造价全断面法全断面法一般最短没有拆除低台阶法台阶法 一般短没有拆除低 中隔墙法中隔墙法（CD）法）法较大短拆除少偏高交叉中隔墙法交叉中隔墙法 (CRD法法

13、)较小长拆除多高双侧壁导坑法双侧壁导坑法 （眼镜法）（眼镜法）大长拆除多高洞桩法洞桩法（PBA法）法）大长拆除多高中洞法中洞法小长拆除多高侧洞法侧洞法大长拆除多高17第16页/共71页第十七页，共71页。2022年5月8日12时14分18第17页/共71页第十八页，共71页。2022年5月8日12时14分19台阶法施工横向示意图隧道中线321台阶法施工纵向示意图核心土321第18页/共71页第十九页，共71页。20第19页/共71页第二十页，共71页。21第20页/共71页第二十一页，共71页。22第21页/共71页第二十二页，共71页。2022年5月8日12时14分23CRD工法施工(sh

14、gng)横向示意图CRD工法施工(sh gng)纵向示意图第22页/共71页第二十三页，共71页。24暗挖暗挖CRDCRD法施工法施工(sh (sh gng)gng)步序步序第23页/共71页第二十四页，共71页。25CRD工法施工(sh gng)实例第24页/共71页第二十五页，共71页。26CRD法开挖(ki w)效果图第25页/共71页第二十六页，共71页。27第26页/共71页第二十七页，共71页。28双侧壁导坑(dokng)法实例第27页/共71页第二十八页，共71页。2022年5月8日12时14分29 实践证明，选择合理的施工方法，可以安全的施工隧道(sudo)，并将地表沉降控制在

15、设计要求范围内。因此，选择一种合理的施工方法是工程成败的关键。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。从安全性角度考虑，顺序正好相反。在工程实践中，应根据地质条件、断面大小、地面环境等因素从工法的可实现性、安全性、工期、适应性、技术性和经济性六个方面综合考虑,选择施工方法。 第28页/共71页第二十九页，共71页。30（5 5）大断面暗挖法）大断面暗挖法 大断面车站开挖方法的选择大断面车站开挖方法的选择, ,受地表沉陷影响较受地表沉陷影响较大大, ,变大跨为小跨可减小地表沉陷变大跨为小跨可减小地表沉陷; ;开挖分块越多开挖分块越多, ,扰

16、扰动地层次数增多地表沉陷就越大动地层次数增多地表沉陷就越大; ;一次支护及时、开一次支护及时、开挖支护封闭时间越快地表沉陷就越小。当采用挖支护封闭时间越快地表沉陷就越小。当采用(ciyng)(ciyng)正确施工方法和相应的辅助施工措施后正确施工方法和相应的辅助施工措施后, ,可可以做到安全、经济、快速施工的目的。以做到安全、经济、快速施工的目的。 大断面暗挖主要集中在地铁车站及渡线段。主要大断面暗挖主要集中在地铁车站及渡线段。主要工法为工法为: : 洞桩法（洞桩法（PBAPBA法）、中洞法、侧洞法等。在法）、中洞法、侧洞法等。在大断面施工中以下几点值得注意大断面施工中以下几点值得注意: :第

17、29页/共71页第三十页，共71页。31第30页/共71页第三十一页，共71页。9991111743411111111法施工顺序图2022年5月8日12时14分32 1、上下导坑错开距离开挖（包括初支）；2、孔桩开挖、底纵桩、中柱边桩、顶纵梁；3、中洞上台阶开挖（包括初支）；4、左右洞上台阶开挖（包括初支）；、中洞拱部衬砌；、侧洞拱部衬砌；7、楼板(lubn)以上土体开挖；、楼板(lubn)浇砼；9、剩余部分土体开挖；、底板及底部边墙衬砌；、站台板浇筑。第31页/共71页第三十二页，共71页。33第32页/共71页第三十三页，共71页。34第33页/共71页第三十四页，共71页。2022年5月

18、8日12时14分35第34页/共71页第三十五页，共71页。2022年5月8日12时14分36坍塌(tnt)事故照片第35页/共71页第三十六页，共71页。37第36页/共71页第三十七页，共71页。38第37页/共71页第三十八页，共71页。39第38页/共71页第三十九页，共71页。40第39页/共71页第四十页，共71页。41第40页/共71页第四十一页，共71页。42第41页/共71页第四十二页，共71页。43第42页/共71页第四十三页，共71页。44第四章第四章 浅埋暗挖法施工浅埋暗挖法施工(sh gng)(sh gng)中中的监测的监测 第43页/共71页第四十四页，共71页。4

19、5第44页/共71页第四十五页，共71页。房屋建筑的结构特点、形状尺房屋建筑的结构特点、形状尺寸及与隧道轴线的相对位置；寸及与隧道轴线的相对位置； (4) (4)设计提供的变形及其它控设计提供的变形及其它控制值及其安全储备系数等制值及其安全储备系数等46第45页/共71页第四十六页，共71页。选择地进行选择地进行(jnxng)(jnxng)。47第46页/共71页第四十七页，共71页。2022年5月8日12时14分48第47页/共71页第四十八页，共71页。2022年5月8日12时14分49隧道拱顶下沉(xi chn)、净空收敛示意图很重要很重要(zhngyo)！第48页/共71页第四十九页，

20、共71页。序号序号监测项目监测项目测试方法和仪表测试方法和仪表测试精度测试精度备注备注1地表下沉水准测量的方法；水准仪、塔尺1mmH02b2隧底隆起水准测量的方法；水准仪、塔尺1mm3围岩内部位移多点位移计0.1mm4围岩压力压 力 盒0.001mm5二次衬砌接触压力压 力 盒0.001mm6钢架受力钢 筋 计0.1MPa7混凝土受力混凝土应变计108锚杆杆体应力钢 筋 计0.1MPa9二次衬砌内应力混凝土应变计0.1MPa10爆破振动观测爆破振动记录仪临近建筑物11围岩弹性波速度弹性波测试仪2022年5月8日12时14分50 监控监控(jin kn)量测选测项目量测选测项目 注： H0隧道(

21、sudo)埋深；b隧道(sudo)最大开挖宽度第49页/共71页第五十页，共71页。2022年5月8日12时14分51第50页/共71页第五十一页，共71页。第五章、施工安全风险评估及应急第五章、施工安全风险评估及应急(yng j)(yng j)处处理要点理要点一、浅埋暗挖法安全风险评估二、 施工(sh gng)应急处理控制要点第51页/共71页第五十二页，共71页。第52页/共71页第五十三页，共71页。第53页/共71页第五十四页，共71页。第54页/共71页第五十五页，共71页。第55页/共71页第五十六页，共71页。第56页/共71页第五十七页，共71页。第57页/共71页第五十八页，共71页。第58页/共71页第五十九页，共71页。第59页/共71页第六十页，共71页。变形程度、发展趋势、可能后果等2喷混凝土土现现裂及及剥长度、位置、宽度、发展趋势、可能后果等3临时支支撑开开包发生位置、周边变化、可能后果等4 支护体系施工质