王梦恕浅埋暗挖法施工.ppt

1、隧隧隧隧 道道道道 工工工工 程程程程浅埋暗挖法施工浅埋暗挖法施工浅埋暗挖法施工浅埋暗挖法施工一、一、概述概述1、浅埋地下工程基本概念浅埋地下工程基本概念(1)浅埋隧道定义浅埋隧道定义铁铁路路隧隧道道定定义义：对对于于单单线线或或双双线线隧隧道道洞洞顶顶埋埋深深小小于于：VI级级围围岩岩35-40m、V级级围围岩岩18-25m、IV级级围围岩岩10-14m、III级级围围岩岩5-7m，为浅埋隧道。为浅埋隧道。城城市市地地铁铁：覆覆跨跨比比H/D在在0.6-1.5时时为为浅浅埋埋，H/D小小于于0.6时时为超浅埋。为超浅埋。(2)浅埋隧道特点浅埋隧道特点最最大大的的特特点点是是埋埋深深浅浅，施施

2、工工过过程程中中由由于于地地层层损损失失而而引引起起地地面面移移动动明明显显，对对周周边边环环境境的的影影响响较较大大。因因此此对对开开挖挖、支支护护、衬衬砌、排水、注浆等方法提出更高要求，施工难度增加。砌、排水、注浆等方法提出更高要求，施工难度增加。2 (3)(3)浅埋地下工程的施工方法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。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优缺点比较浅埋地下工程施工方法优缺点比较 3前德国地铁建造成本的变化前德国地铁建造成本的变化 2、浅埋暗挖法基本原理、浅埋暗挖法基本原理(1)浅埋暗挖法名称的确定浅埋暗挖

3、法名称的确定在在小小导导管管超超前前支支护护技技术术、格格栅栅拱拱架架制制造造技技术术、正正台台阶阶环环形形开开挖挖留留核核心心土土方方法法、监监控控量量测测技技术术等等基基础础上上，在在软软弱弱地地层层必必须须快快速速施施工工的的理理念念，突突出出时时空空效效应应对对防防塌塌的的重重要要作作用用。并并在在军军都都山山黄黄土土隧隧道道、北北京京地地铁铁复复兴兴门门折折返返线线、复复八八线线、西西单单车车站站采采用浅埋暗挖技术取得了巨大的成功。用浅埋暗挖技术取得了巨大的成功。41987年年8月月，北北京京市市科科委委与与铁铁道道部部科科技技司司共共同同组组织织鉴鉴定定会会，对对浅浅埋埋暗暗挖挖技

4、技术术进进行行评评价价，会会上上确确定定取取名名为为：浅浅埋埋暗暗挖挖法法，适适用用范范围围：各各种种软软弱弱地地层层的的地地下下工工程程设设计计与与施施工工。浅浅埋埋暗暗挖挖法法又又经经过过十十几几年年的的广广泛泛应应用用，形形成成了了一一套套完完整整的的配配套套技技术术，被被评评为为国国家家级级工工法法，并并正正式式提提出出“管管超超前前、严严注注浆浆、短短进进尺尺、强强支支护护、早封闭、勤量测早封闭、勤量测”十八字方针。十八字方针。军都山隧道（1988）（第一次用小导管、网构钢架）北京地铁复兴门折返线（1987）（国家科技进步二等奖）5第一次用浅埋暗挖法建成北京地铁车站试验段第一次用浅埋

5、暗挖法建成京珠高速乌龙岭双连拱隧道(2)浅埋暗挖法施工原理浅埋暗挖法施工原理浅浅埋埋暗暗挖挖法法沿沿用用了了新新奥奥法法的的基基本本原原理理：采采用用复复合合衬衬砌砌，初初期期支支护护承承担担全全部部基基本本荷荷载载，二二衬衬作作为为安安全全储储备备，初初支支、二二衬衬共共同同承承担担特特殊殊荷荷载载；采采用用多多种种辅辅助助工工法法，超超前前支支护护，改改善善加加固固围围岩岩，调调动动部部分分围围岩岩自自承承能能力力；采采用用不不同同开开挖挖方方法法及及时时支支护护封封闭闭成成环环，使使其其与与围围岩岩共共同同作作用用形形成成联联合合支支护护体体系系；采采用用信信息息化化设设计与施工。计与施

6、工。6浅埋暗挖法大多用于第四纪软弱地层的地下工程，围岩自浅埋暗挖法大多用于第四纪软弱地层的地下工程，围岩自承能力很差，为控制地表沉降，初期支护刚度要大、要及时。承能力很差，为控制地表沉降，初期支护刚度要大、要及时。特征曲线中特征曲线中C点尽量靠近点尽量靠近A点，即尽量增大支护的承载，减少点，即尽量增大支护的承载，减少围岩的自承载。要做到这点，必须遵守十八字方针，初支必须围岩的自承载。要做到这点，必须遵守十八字方针，初支必须从上向下施工，初支基本稳定后才能做二衬，且必须从下到上从上向下施工，初支基本稳定后才能做二衬，且必须从下到上施工。施工。73、浅埋暗挖法的发展方向、浅埋暗挖法的发展方向浅浅埋

7、埋暗暗挖挖法法具具有有很很多多优优点点，但但其其缺缺点点是是：施施工工速速度度慢慢，施施工工工艺受施工队伍的技术水平限制等。发展的方向：工艺受施工队伍的技术水平限制等。发展的方向：(1)拓宽浅埋暗挖法的应用范围拓宽浅埋暗挖法的应用范围目目前前浅浅埋埋暗暗挖挖法法已已经经推推广广到到广广州州、深深圳圳、北北京京、杭杭州州等等地地特特殊殊的的流流沙沙、淤淤泥泥、含含水水砂砂层层、流流塑塑、半半流流塑塑地地层层；埋埋深深缩缩小小到到0.8m；暗暗挖挖施施工工的的车车站站跨跨度度达达26m；穿穿越越密密集集民民房房。随随着着建建设设项项目目的的增增多多，还还需需进进一一步步研研究究新新的的辅辅助助工工

8、法法和和施施工工工工艺艺，以以适适应应各各种地层条件、埋深、跨度等方面的要求。种地层条件、埋深、跨度等方面的要求。8(2)以信息化设计法补充和丰富传统的经验类比设计法以信息化设计法补充和丰富传统的经验类比设计法根根据据地地表表建建筑筑物物条条件件，选选择择合合理理的的沉沉降降值值和和结结构构刚刚度度，并并通通过过监监控控量量测测资资料料，及及时时调调整整、优优化化支支护护参参数数。对对于于地地面面无无建建筑筑物物、地地下下无无管管线线、对对地地面面沉沉降降要要求求不不高高时时，可可采采用用刚刚度度较较小小的的支支护护结结构构，以以发发挥挥围围岩岩的的自自承承能能力力；对对于于地地面面沉沉降降要

9、要求求比比较较严严格格的的区区段段，应应采采用用刚刚度度较较大大、先先柔柔后后刚刚的的网网构构钢钢拱拱架架支支护护结结构构，以以防防止止围围岩岩过渡变形。过渡变形。(3)选择适宜的辅助施工措施选择适宜的辅助施工措施常常用用的的有有：环环形形开开挖挖留留核核心心土土；喷喷混混凝凝土土封封闭闭开开挖挖工工作作面面；超超前前锚锚杆杆或或超超前前小小导导管管支支护护；超超前前小小导导管管周周边边注注浆浆支支护护；设设置置上上半半断断面面临临时时仰仰拱拱；深深孔孔注注浆浆加加固固地地层层；长长管管棚棚超超前前支支护护；特特殊殊地地层层冻冻结结法法；水水平平旋旋喷喷超超前前支支护护；地地面面锚锚杆杆或或高

10、高压压旋旋喷喷加加固固地地层层；降低洞内、洞外地下水位；洞内超前降排水。降低洞内、洞外地下水位；洞内超前降排水。9(4)选择合理的支护参数和施工方法选择合理的支护参数和施工方法(a)支支护护要要及及时时，不不仅仅能能减减小小支支护护结结构构的的荷荷载载，还还能能避避免免地地层的过分变形。层的过分变形。(b)对对浅浅埋埋软软弱弱地地层层，锚锚杆杆作作用用降降低低，尤尤其其顶顶部部两两侧侧30度度范范围围内内锚锚杆杆是是承承压压的的，可可取取消消该该区区的的锚锚杆杆。超超前前小小导导管管是是有有效效的的，第第一一台台阶阶一一般般2.52.7m，小小导导管管长长3.5m3.7m，以以确确保保1m左左

11、右右导管插入破裂面以外。导管插入破裂面以外。(c)作作为为初初支支的的喷喷混混凝凝土土厚厚度度要要合合理理，太太厚厚不不利利于于混混凝凝土土材材料料力力学学性性能能的的发发挥挥，当当厚厚度度d D/40（D为为洞洞径径），喷喷混混凝凝土土支支护护接接近近无无弯弯矩矩状状态态，支支护护结结构构性性能能较较好好。因因此此，用用增增喷喷混混凝凝土土厚厚度度的的方方法法来来加加强强支支护护效效果果较较差差，应应在在采采用用合合理理的的喷喷射射方方法法、材材料料、配配合合比比、外外加加剂剂上上想想办办法法，比比如如用用湿湿喷喷、潮潮喷喷法法，加加聚聚丙丙烯烯纤纤维维等。等。10(d)采采用用正正确确的的

12、施施工工方方法法，从从工工程程造造价价和和施施工工速速度度考考虑虑：施施工工方方法法的的选选择择顺顺序序应应为为：正正台台阶阶台台阶阶设设临临时时仰仰拱拱CD工工法法CRD工法工法眼镜工法，从施工安全考虑，顺序正好反过来。眼镜工法，从施工安全考虑，顺序正好反过来。(5)富水地层的结构防水富水地层的结构防水目目前前的的设设计计思思路路是是：第第一一道道防防水水线线是是初初支支和和二二衬衬之之间间铺铺设设全全包防水板；第二道防水线是二衬防水混凝土。包防水板；第二道防水线是二衬防水混凝土。实践证明：实践证明：在无水或少水地层是有效的，在富水地层失败。在无水或少水地层是有效的，在富水地层失败。原因：原

13、因：(a)初初支支表表面面混混凝凝土土不不平平整整，锚锚杆杆头头也也难难于于处处理理，难难以以保保证证防防水水板板的的完完整整性性，特特别别是是钢钢筋筋混混凝凝土土更更易易造造成成防防水水板板破破坏坏，这这样样封闭防水层结构的设计思想得不到落实。封闭防水层结构的设计思想得不到落实。(b)防防水水板板与与初初支支之之间间容容易易形形成成水水囊囊，一一旦旦防防水水板板破破裂裂，水水就会在薄弱环节寻找出路，造成施工缝漏水。就会在薄弱环节寻找出路，造成施工缝漏水。11(c)采采用用全全包包防防水水板板，水水压压直直接接作作用用在在二二衬衬上上，容容易易造造成成衬衬砌开裂而漏水。砌开裂而漏水。改进措施：

14、改进措施：(a)加加强强初初期期支支护护的的防防水水能能力力，提提倡倡喷喷射射防防水水混混凝凝土土，也也可可在初支与围岩之间进行填充注浆，把地下水拒之初支之外。在初支与围岩之间进行填充注浆，把地下水拒之初支之外。(b)在在初初支支表表面面布布设设一一定定数数量量的的引引水水盲盲管管，将将少少量量初初支支渗渗漏漏水水引引排排出出去去，防防水水板板铺铺设设到到墙墙脚脚配配合合二二衬衬防防水水混混凝凝土土防防水水，仰仰拱拱不不铺铺设设防防水水层层，对对进进入入初初支支结结构构和和二二衬衬之之间间的的渗渗漏漏水水应应遵遵照照以以排排为主的原则处理。为主的原则处理。12二、浅埋暗挖法施工原则及方法的比较

15、二、浅埋暗挖法施工原则及方法的比较1、浅埋暗挖法施工原则、浅埋暗挖法施工原则(1)根根据据地地层层情情况况、地地面面建建筑筑物物特特点点及及机机械械配配备备情情况况，选选择择对对地地层层扰扰动动小小、经经济济、快快速速的的开开挖挖方方法法。若若断断面面大大或或地地层层较较差差：可可采采用用经经济济合合理理的的辅辅助助工工法法和和相相应应的的分分部部正正台台阶阶开开挖挖法法；若断面小或地层较好：可用全断面开挖法。若断面小或地层较好：可用全断面开挖法。(2)应应重重视视辅辅助助工工法法的的选选择择，当当地地层层较较差差、开开挖挖面面不不能能自自稳稳时，采取辅助施工措施后，仍应优先采用大断面开挖法。

16、时，采取辅助施工措施后，仍应优先采用大断面开挖法。(3)应应选选择择能能适适应应不不同同地地层层和和不不同同断断面面的的开开挖挖、通通风风、喷喷锚锚、装装运运、防防水水、二二衬衬作作业业的的配配套套几几具具，为为快快速速施施工工创创造造条条件件，设设备投入量一般不少于工程造价的备投入量一般不少于工程造价的10%。(4)施施工工过过程程的的监监控控量量测测与与反反馈馈非非常常重重要要，必必须须作作为为重重要要的工序。的工序。13(5)工工序序安安排排要要突突出出及及时时性性，地地层层差差时时，应应严严格格执执行行十十八八字方针。字方针。(6)提提高高职职工工素素质质，组组织织综综合合工工班班进进行行作作业业，以以提提高高质质量量和速度。和速度。(7)应应加加强强通通风风，洞洞内内外外都都要要处处理理好好施施工工、人人员员、环环境境三三者的关系。者的关系。(8)应应采采用用网网络络技技术术进进行行工工序序时时间间调调整整，进进行行进进度度、安安全全、机械、监测、质量、材料、环境管理。机械、监测、质量、材料、环境管理。2、浅埋暗挖施工方法的比较、浅埋暗挖施工方法的比较14浅埋暗挖各施工方法的