地下铁道施工技术课件：概述及暗挖施工方法分类

地铁浅埋暗挖法施工

地铁矿山法施工概述及暗挖施工方法分类1岩石地层的矿山法施工2浅埋暗挖法施工3地铁矿山法施工明挖法暗挖法盾构法地下工程施工方法施工准备场地准备、测量定线、三通一平、人员组织开挖爆破出渣运输初期支护二次衬砌钻炮眼、装炸药、联结引炮装置、爆炸通风、消除危石、装车锚喷支护临时支撑防水板铺设模注混凝土地铁矿山法施工

5.1概述及暗挖施工方法分类

矿山法是一种传统的施工方法。它的基本原理是，隧道开挖后受爆破影响，造成岩体破裂形成松弛状态，形成岩土坍落。What?什么是矿山法？基本原理？施工方法？它的施工方法是，按分部顺序采取分割式开挖，并要求边挖边撑以求安全。（1）矿山法概述

5.1概述及暗挖施工方法分类传统矿山法

采用圆木、型钢、钢轨等形成支架，对开挖面形成强力支承。传统矿山法的依据是“松弛理论”，认为围岩可能由于扰动产生坍塌，支护需要支承围岩在一定范围内由于松弛可能坍塌的岩体重量。在80年代及以前，因施工工艺落后、钢材紧张而普遍采用。因安全性差，现已完全淘汰。奥地利学者米勒（Muller.L）发明。在支护手段上，采用喷射混凝土和锚杆为衬砌，把衬砌和围岩看作是一个相互作用的整体，既发挥围岩的自承能力，又使锚喷衬砌起到加固围岩的作用。初期支护能随着围岩变形，充分发挥围岩的自承能力。新奥法

采用锚喷支护的新奥法与采用钢木支护的传统矿山法相比，不仅仅是支护手段上的革新，更重要的是工程概念的不同。与前二者相比，限制围岩变形，是矿山法的概念。城市地铁工程基本属于浅埋暗挖法。浅埋暗挖法

5.1概述及暗挖施工方法分类新意法

也称隧道岩土控制分析工法(ADECO-RS工法)。在开挖面周边区域内，围岩由三轴应力状态变位平面应力状态。强调运用超前支护和加固措施减小或避免围岩变形。特别适用于浅埋松散地层、变形控制要求高的隧道工程。它是利用大直径的顶管施工，形成全部或部分永久钢筋混凝土结构，在此永久钢筋混凝土结构的支护下，进行暗挖结构土方大开挖，最终完成全部地下结构。新管幕法P274P280

5.1概述及暗挖施工方法分类（2）开挖方法分类全断面法1台阶法2CD法、CRD法4侧壁导坑法3中洞法5柱洞法7桩洞法8侧洞法6

5.1概述及暗挖施工方法分类～全断面一次开挖法

1.适应条件⑴Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ级围岩⑵大型施工机具(钻孔台车、模板台车等)⑶经济性考虑：中长隧道。全断面法1

6.1概述及暗挖施工方法分类表示方法：横断面工序图、纵断面工序展开图习惯标注方法：①阿拉伯字1、2、3...表示挖掘;②罗马字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ...表示支护；2.施工顺序

5.1概述及暗挖施工方法分类1.特点●将断面从上至下分成2个或3个台阶开挖；●随着台阶长度的调整，它几乎可以用于所有的地层，因而是在现场使用的主导方法。2.种类长台阶法短台阶法超短台阶法台阶法2

5.1概述及暗挖施工方法分类⑴长台阶法台阶长度L≥5B，B为洞室的宽度。

甚至可以上台阶先贯通，即为“半断面法”。特点：进度快，仅次于全断面法。适用于：Ⅲ～Ⅰ级围岩。3.施工工序

5.1概述及暗挖施工方法分类

5.1概述及暗挖施工方法分类台阶缩短：（1～1.5）B≤L＜5B,特点：①支护闭合时间加快，围岩稳定性增加；②台阶缩短加大了对下台阶施工的干扰。适用于：Ⅴ、Ⅳ级围岩(2)短台阶法

9.1概述及暗挖施工方法分类

5.1概述及暗挖施工方法分类上台阶长度仅为3～5m。特点：更有利于控制围岩变形，但上下台阶相隔太近，施工干扰大。适用于：软弱破碎围岩(Ⅴ、Ⅵ级围岩)

⑶超短台阶法将3种台阶法放在一起比较：区别主要在台阶长度。

5.1概述及暗挖施工方法分类三台阶七步是以弧形导坑预留核心土法为基本模式，分上、中、下三个台阶七个开挖面，各部位开挖、支护沿隧道纵向错开，平行推进。

5.1概述及暗挖施工方法分类(4)台阶法的衍生方法——环形开挖预留核心土法

5.1概述及暗挖施工方法分类核心土工字钢临时工作平台

6.1概述及暗挖施工方法分类CD法、CRD法3中隔壁法(CD法）适用于一般Ⅴ级围岩大断面隧道。中隔壁法(CD法）是将隧道分为左右二部分进行开挖，先在隧道一侧采用二部或三部分层开挖，施做初期支护和中隔墙临时支护，再分台阶开挖隧道另一侧，并进行相应的初期支护的施工方法。1.CD法(中隔壁法)

6.1概述及暗挖施工方法分类CD法、CRD法41.CD法(中隔壁法)中隔壁法左右侧的台阶高度根据地质情况、隧道断面大小和施工设备确定。分二或三个台阶开挖，台阶长度控制在3~5m。开挖后及时施做支护。在一侧中隔壁完成后，方可开挖另一侧，二个侧洞纵向错开距离一般为10～30m。各部位开挖时，相邻部位的喷混凝土强度应达到设计强度的70％以上。

6.1概述及暗挖施工方法分类CD法、CRD法42.CRD法(交叉中隔壁法)交叉中隔壁（CRD法）适用于Ⅴ级围岩浅埋、偏压地段。交叉中隔壁（CRD法）是分部开挖、支护，分部闭合成小环，最后全断面闭合成大环。每开挖一步均及时施做初期支护、中隔壁及临时仰拱。

6.1概述及暗挖施工方法分类3.CD与CRD法比较

6.1概述及暗挖施工方法分类交叉中隔壁法（CRD法）

6.1概述及暗挖施工方法分类侧壁导坑法4

5.1概述及暗挖施工方法分类特点：①洞室开挖跨度减小，有利于围岩稳定；②导坑要闭合，增加了材料用量；③进度慢。

适用于：断面跨度大，对地表沉陷有控制要求的软弱。1.单侧壁导坑法特点：①双导坑，使洞室最大开挖跨度更小，稳定性增加；②耗材增加；③进度慢。适用于：对地表沉陷要求更高，或跨度更大的隧道。2.双侧壁导坑法(眼镜工法)

5.1概述及暗挖施工方法分类（1）先开挖一侧洞，

（2）再开挖另一侧洞，

（3）最后开挖中洞。

这种方式不会在同一横断面上同时形成大的跨度，因而更有利于地层的稳定，但施工进度将会减慢。

三跨双拱车站结构采用的双眼镜工法，对地表的沉陷值可以控制在30mm之内，与中洞法相当。双侧壁导坑法(眼镜工法)在地铁车站开挖中的应用

6.1概述及暗挖施工方法分类北京地铁西单站(双侧壁导坑法)

6.1概述及暗挖施工方法分类中洞法5

6.1概述及暗挖施工方法分类（1）中跨部分(包括立柱)采用CRD法施工。先将中洞自上而下分块成环，随挖随撑，及时做好喷锚和钢架初期支护；

（2）由下而上施作中跨部分二次模注钢筋混凝土结构，中隔墙也逐层拆除。中洞各工序完成后，就会形成一个刚度很大的完整结构顶住上部土体，从而有效地减少地表沉降量。（3）当中洞完成后，两侧洞采用台阶法，对称自上而下开挖。（4）同样，初期支护完成后，再自下而上施作两侧洞的二次模注钢筋混凝土衬砌中洞法（三拱立柱式车站施工步骤）

6.1概述及暗挖施工方法分类侧洞法6

6.1概述及暗挖施工方法分类与中洞法相反，侧洞法是先对称地用CRD法开挖两个侧洞，待完成二次模注钢筋混凝土结构后，再用台阶法开挖中洞。由于开挖两个侧洞后，中洞的宽度变窄，其承载土柱承受上覆土体压重的承载力下降，因而可能产生比中洞法要大的地表下沉。柱洞法7

6.1概述及暗挖施工方法分类采用“柱洞法”施工。按照“小分块、短台阶、早成环”的原则，将整个断面开挖横向分为：侧洞、有柱的柱洞和中洞共5个洞，每洞分上、中、下三层。先自上而下对称施工柱洞初支，再由下而上施作柱洞二衬，建立起梁、柱支撑体系。柱洞完成后，施工两个柱洞中间的中洞初支和二衬，形成整个大中洞稳定体系。再对称自上而下施工两侧洞初支，最后纵向分段自下而上对称施作二衬，完成结构闭合。

第Ⅰ步第Ⅰ步第Ⅱ步第Ⅱ步第Ⅲ步第Ⅲ步

6.1概述及暗挖施工方法分类柱洞法施工步骤钢管柱钢管柱顶纵梁顶纵梁底纵梁底纵梁柱洞法施工步骤

6.1概述及暗挖施工方法分类钢管柱钢管柱顶纵梁顶纵梁底纵梁底纵梁第Ⅳ步纵梁拉压杆柱洞法施工步骤

6.1概述及暗挖施工方法分类钢管柱钢管柱顶纵梁顶纵梁底纵梁底纵梁顶板第Ⅴ步第Ⅵ步柱洞法施工步骤

6.1概述及暗挖施工方法分类

6.1概述及暗挖施工方法分类钢管柱钢管柱顶纵梁顶纵梁底纵梁底纵梁底板顶板柱洞法施工步骤

6.1概述及暗挖施工方法分类钢管柱钢管柱顶纵梁顶纵梁底纵梁底纵梁第Ⅶ步第Ⅶ步第Ⅷ步第Ⅷ步第Ⅸ步第Ⅸ步底板顶板柱洞法施工步骤

6.1概述及暗挖施工方法分类钢管柱钢管柱顶纵梁顶纵梁底纵梁底纵梁底板底板拱墙拱墙底板顶板柱洞法施工步骤

6.1概述及暗挖施工方法分类其主要原理是在车站立柱和边墙的顶部和底部施作小导洞，通过导洞采用桩基的施工方法施作车站立柱和边墙，而后小断面开挖施作车站顶板，最后在车站顶板的保护下开挖车站主体并进行车站其余结构的施工。洞桩法施工中车站的主体工程的开挖在车站顶板的保护下进行，施工较为安全，并能有效的控制地表的沉降。洞桩法8

6.1概述及暗挖施工方法分类

施工条基梁、边桩；施工中柱底梁、钢管柱；回填边桩与小导洞间空隙。洞桩法施工步骤

6.1概述及暗挖施工方法分类

施工边桩上顶梁、施工中柱顶梁；回填顶梁下与小导洞间空隙。洞桩法施工步骤

6.1概述及暗挖施工方法分类

回填顶梁上与小导洞间空隙；而后对称开挖边拱部。洞桩法施工步骤

6.1概述及暗挖施工方法分类

破除小导洞初支，左右对称衬砌边拱部；而后开挖中拱部。洞