地下铁道施工技术课件：浅埋暗挖法施工

地铁浅埋暗挖法施工

5.3浅埋暗挖法施工What?城市浅埋地下工程的特点？覆土浅1地质条件差、自稳能力差2承载能力小、变形快3初期增长快，极易产生坍塌或过大的下沉4周围有建筑物或地下管网，给施工带来严格的要求5矿山法锚喷支护技术发展新奥法复兴门车站折返线工程浅埋暗挖法

5.3浅埋暗挖法施工What?浅埋暗挖法？

5.3浅埋暗挖法施工常用公路隧道Ⅳ级围岩复合衬砌结构

5.3浅埋暗挖法施工浅埋暗挖法的特点1优势：不影响城市交通，无污染、无噪声，无需专用设备，适用于不同跨度、多种断面等。主要特点：埋深浅，施工过程中由于地层损失而引起地面移动明显；地质条件差；开挖方法多，辅助工法多；风险管理难度大。

9.3浅埋暗挖法施工施工的基本原则2浅埋暗挖法管超前严注浆短开挖强支护快封闭勤量测

浅埋暗挖法“十八字方针”管超前：采用超前预加固支护的各种手段，提高工作面的稳定性，缓解开挖引起的工作面前方和正上方土柱的压力，缓解围岩松弛和预防坍塌；严注浆：在超前预支护后，立即进行压注水泥砂浆或其它化学浆液，填充围岩空隙，使隧道周围形成一个具有一定强度的结构体，以增强围岩的自稳能力；短开挖：即限制1次进尺的长度，减少对围岩的松弛强支护：在浅埋的松软地层中施工，初期支护必须十分牢固，具有较大的刚度，以控制开挖初期的变形；快封闭：为及时控制围岩松弛，必须采用临时仰拱封闭，开挖1环，封闭1环，提高初期支护的承载能力；勤量测：进行经常性的量测，掌握施工动态，及时反馈，是浅埋暗挖法施工成败的关键。超前锚杆超前小导管大管棚超前支护地表旋喷、注浆洞内水平加固预加固钢筋锚杆锚管中空锚杆锚杆干喷砼湿喷砼喷混凝土钢筋格栅型钢格栅格栅开始初期支护完成完成

5.3浅埋暗挖法施工浅埋暗挖法施工工序3

5.3浅埋暗挖法施工浅埋暗挖法施工工序3（1）预加固和预支护技术目的◆地层较差或地面沉降有很高要求时◆改良地层，防止过大沉降、坍塌◆一般用于埋深浅的隧道，如过街通道等。地表加固◆地表有施工条件并埋深浅◆地表旋喷加固◆地表注浆水平加筋◆开挖掌支面稳定差时◆加水平塑料筋、管等◆极少采用

预加固◆地表无施工条件或埋深大◆洞内水平旋喷◆洞内水平注浆洞内加固目的◆地层自稳性较差采用◆开挖过程对围岩保护◆初支完成后失去作用超前锚杆◆用普通钢筋制作◆施工方便、成本低◆刚度小◆角度约15°大管棚◆刚度很大，适用于埋深浅、地表沉降控制严的地段，如过街通道等◆用大钢管制作，一般φ108~φ127◆施工要求高、成本高◆可实施对围岩注浆◆角度：一般与隧道轴线平行超前支护◆用小钢管制作，一般φ42◆施工方便、成本适中◆可实施对围岩注浆◆刚度较大，推荐使用◆角度约15°超前小导管

5.3浅埋暗挖法施工格栅超前小导管钢筋网纵向连接筋锚杆锁脚导管喷射混凝土钢拱架架设孔用于小导管施工注浆锚杆

5.3浅埋暗挖法施工浅埋暗挖法施工工序3（2）初期支护技术喷射混凝土利用压缩空气等动力，将一定配合比的拌合料通过管道并高速喷射到受碰面上，凝结硬化而成的一种混凝土。锚杆预应力或无预应力的砂浆锚杆或树脂锚杆。胶骨比1:1~1:2，水灰比0.38~0.45.钢架型钢拱架支撑，如工字钢、H型钢等。格栅拱架支撑。人工喷射混凝土人工喷射混凝土灰浆机灰浆机

5.3浅埋暗挖法施工◆喷射混凝土拌合料中添加钢纤维、玻璃纤维等◆提高喷混凝土强度和抗折弯能力，一般用于变形量大的隧道◆造价高◆湿拌合料（水泥+砂+碎石+水），喷头处加液体速凝剂◆可采用机械臂式喷砼机，提高功率，降低劳动强度，改善作业环境◆造价稍高◆作业环境稍好◆干拌合料（水泥+砂+碎石+粉状速凝剂），喷头处加水◆设备简单，轻巧灵活◆造价低◆作业环境差干喷射砼湿喷射砼加纤维喷射砼

5.3浅埋暗挖法施工◆围岩破碎，成孔困难时采用◆可通过空心通道对围岩注浆◆成本较高◆较少采用中空锚杆锚杆作用◆悬挂围岩◆改善围岩c、φ，提高自稳性◆固定格栅、钢筋网◆锁定拱脚砂浆锚杆◆用普通钢筋制作◆施工方便、成本低◆最常见预应力锚杆（索）◆一般用于高地应力隧道◆恢复部分应力场◆约束围岩变形◆极少采用，地铁无类似情况系统锚杆型钢拱架截面大、刚度大，能承受较大的荷载型钢与混凝土的热膨胀系数不同，温度变化时，经常沿型钢拱架产生纵向收缩裂缝，而且型钢拱架背后的喷射混凝土很难填充实等重量大，制作安装困难格栅钢架重量轻，便于制作、运输和安装具有足够的支撑刚度和强度，与混凝土接触面大、结合好，能够共同变形、共同受力，不会出现型钢拱架那样的收缩裂缝造价低刚度与强度不及型钢拱架

5.3浅埋暗挖法施工注浆锚杆型钢钢架支撑格栅锚杆

防水体系分类二衬防水混凝土、防水层等形成防水体系防水层背后排水盲管、侧沟形成排水体系解决水压问题解决冻土地区冻融问题防、排水体系初支防水+防水层+二衬防水形成复合防、堵水体系解决地表失水沉降问题减少或避免人工排水适用于城市地下工程防、堵水体系

5.3浅埋暗挖法施工（3）防水施工初支防水喷射混凝土防水效果差，需要在初期支护完成后进行注浆处理，同时填充初支与围岩之间的空隙围岩有明显渗漏地段需要进行注浆处理，铺设防水层前不能有明显渗漏防水层防水板+无纺布形成防水第二道防线防水板焊接质量是关键二衬防水二衬混凝土自防水能力，一般达到S8，特殊地段S10施工缝、沉降缝防水措施注浆填充二衬与初支之间的空隙以及混凝土本身的空隙。水泥浆是最好的注浆材料

5.3浅埋暗挖法施工复合式防水体系（3）防水施工

5.3浅埋暗挖法施工浅埋暗挖法施工工序3（4）二次衬砌公路模板台车铁路模板台车

5.3浅埋暗挖法施工地铁模板台车二衬防水板初衬

5.4补充的几个问题暗挖法明挖法盾构法顶管法管幕箱函浅埋暗挖矿山法大开挖明挖半逆作盖挖顺作盖挖逆作问题一：城市地下工程主要施工方法沉管法2024/11/1633一般认为断面大于单线隧道的断面，如站台层隧道、站厅通道、渡线隧道等是大跨隧道，D≥10m，或10m左右的断面。广州地区的地层一般表现为上软下硬地层，及个别地方也出现过上硬下软。现在比较常用的是CRD工法，而现场很多做的不规范或极不规范。从工序转换考虑，建议大于12m跨度的断面采用眼镜工法。问题二：复合地层中大跨浅埋隧道开挖工法的选择

5.4补充的几个问题2024/11/1634

浅埋暗挖法实例——青岛地铁2024/11/1635

施工现场图片

5.4补充的几个问题问题三、地面沉降、塌方及原因随着土石方的开挖移除、地下水的排出，地层中原有的应力平衡状态被打破，使之处于非平衡状态。这种非平衡状态需要一定时间进行调整，调整过程中造成的地层损失或支护变形（沉降或收敛），表现出地面或支护空间位置向下改变，称为沉降。坍方过程一般为：开挖→围岩塑性变形→支护过大变形→支护局部破坏→支护与围岩破坏失稳→坍方。

5.4补充的几个问题

地面沉降、塌方原因自然因素工程因素人为因素不利的地形、地貌因素如隧道穿过地面建筑物，而且埋深浅；不良的地质条件如隧道穿过断层及其破碎带；通过各种堆积体时，由于结构松散，颗粒间无胶结或胶结差。软弱围岩支护不当地下水作