浅埋暗挖法简介PPT课件下载推荐.pptx

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所以，如何有效控制浅埋地下工程施工扰动诱发的地面移动变形，成为浅埋地下工程设计与施工研究的重点、难点问题。

一、概述,4.浅埋暗挖法的概念浅埋暗挖法是依据新奥法的基本原理，在施工中采用多种辅助施工措施加固围岩，充分调动围岩的自承能力，隧道开挖后及时支护、封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合支护体系，有效地抑制围岩过大变形的一种综合配套施工技术，适用于第四系无水土质或软弱无胶结的砂、卵石等地层修建的隧道；

对于较高地下水位的类似地层，采取注浆堵水或降水等措施后仍能适用。

浅埋暗挖法的施工要求：

控制围岩变形波及地表;

减小对地面建筑、地下管网、地面交通的影响；

也包括地层变形引起的支护体系变形要求刚性支护或地层改良;

通过试验段来指导设计和施工信息化施工。

一、概述,5.浅埋暗挖法施工工艺的十八字方针管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测“管超前”在工作面开挖前，沿隧道拱部周边打入超前支护（管棚、小导管等），开挖后管与管之间的围岩有成拱效应，管棚本身形成很多简支梁对围岩起支撑和抑制围岩变形作用，以便提供一个能完成初期支护的时间。

“严注浆”在打设超前小导管后注浆加固地层，增强围岩自稳能力，以便在开挖后不引起坍塌。

严注浆还包括初支背后注浆和二衬背后注浆，特别是初期支护的背后注浆对于抑制地层变形有重要作用。

“短进尺”每个开挖循环距离要短，这样才能做到开挖和支护时间尽可能短，围岩暴露面和暴露时间短，确保施工安全。

一、概述,5.浅埋暗挖法施工工艺的十八字方针管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测“强支护”采用格栅钢架和喷射混凝土进行较强的初期支护，以限制地层变形。

“早封闭”开挖后初期支护要尽早封闭成环，以便改变受力条件，减小地层变形。

“勤量测”施工量测指地层沉降量测和洞内拱顶下沉与收敛量测。

量测是对施工过程中地层及结构变化情况进行动态跟踪的主要手段，是对地层和支护结构的变形监测，其信息及时而准确地反馈给设计施工，以便修改设计或采取特殊的施工措施。

二、施工方法,浅埋暗挖法施工隧道时，应根据工程特点、地层情况、环境要求以及施工单位的自身条件等，选择适宜的开挖方法。

地铁区间隧道常用的开挖方法是台阶法、CD工法、CRD工法、双侧壁导坑法等;

地铁车站多采用中洞法、侧洞法或PBA法等工法。

下面介绍第四纪地层中各种工法的特点。

第一步：

拱部超前注浆小导管施工,第二步：

上断面环形开挖留核心土，上半断面支护,第四步：

铺设防水板，由下至上模筑二衬,第三步：

下断面开挖及支护,二、施工方法,二、暗挖法1.台阶法,适用条件：

台阶法主要用于开挖跨度小于6m、开挖高度小于6m的隧道，在正线区间标准断面中常用。

台阶长度隧道在施工中纵向会产生承载拱，承载拱的跨度约为1倍洞径。

二、施工方法1.台阶法,这样，在1倍洞径区段周围地层产生横向和纵向两个承载拱的作用，这对开挖是有利的。

台阶长度超过1倍洞径将失去纵向承载拱受力结构。

而且，上台阶若选用大于15倍洞径的长台阶，在开挖时纵向变位大，上台阶断面形状不利于受力，而且容易引起周围地层松动，塑性区增大，造成拱脚附近受力大而使其失去稳定性。

二、施工方法1.台阶法,同样，上台阶若过短，小于1倍洞径，因洞内纵向破裂面超过工作面，易造成洞顶土体下滑，引起工作面不稳定。

因此，建议上台阶长度一般在1D左右。

二、施工方法1.台阶法,工法特点灵活多变，适用性强。

凡是软弱围岩、第四纪沉积地层，都可采用台阶法，是各种不同方法中的基本方法。

而且，当遇到地层变化（变好或变坏），都能及时更改、变换成其他方法，所以被称为浅埋暗挖施工方法之母。

具有足够的作业空间和较快的施工速度，台阶有利于开挖面的稳定，尤其是上部开挖支护后，下部作业则较为安全。

台阶法开挖的缺点是上下部作业相互干扰，应注意下部作业时对上部稳定性的影响。

二、施工方法1.台阶法,二、施工方法1.台阶法临时仰拱封闭当开挖高度大于6米或对周边地层变形要求较严时，上台阶开挖完成后采用临时仰拱进行封闭。

CD工法也叫中隔墙法，它有效解决了将大、中跨洞室开挖转变为中、小跨度的洞室开挖的问题。

二、施工方法2.法（centerdiaphragm）,2.CD法

（1）适用条件：

CD法主要用于开挖跨度大于6m小于12m、开挖高度小于6m的隧道。

二、施工方法,第一步：

左上断面开挖及支护,第二步：

左下断面开挖及支护,第三步：

右上断面开挖及支护,第四步：

右下断面开挖及支护,第五步：

隧道仰拱防水层铺设及模筑二衬,第六步：

满铺防水层，隧道拱墙二次衬砌,3.法CRD工法又称交叉中隔墙法，是在CD工法的基础上增加临时仰拱发展而来。

其特点是将大断面化为小断面施工，各个局部封闭成环时间短，控制早期沉降好。

二、施工方法,3.CRD法适用条件：

CRD法主要用于开挖跨度大于6m小于12m、开挖高度大于6m的隧道。

二、施工方法,二、施工方法4.双侧壁导坑法（眼睛工法）,适用条件：

双侧壁导坑法主要用于开挖跨度大于12m、开挖高度大于6m的隧道;

目前在软弱地层中开挖隧道此方法逐渐演变为侧导坑增加临时仰拱的方法，如下图：

二、施工方法4.双侧壁导坑法,二、施工方法,5、特大断面施工方法中洞法中洞法施工就是先施工中洞（完成超前支护、开挖、支护，在洞内施作梁、板、柱，以及二次衬砌），然后再施工两个侧洞。

采用中洞法施工可以有效的达到减跨的目的。

中洞的施工方法，一般采用CRD法。

由于在中洞完成后，两侧洞对称施工，有效地解决了侧压力从中洞初期支护转移到梁柱上时产生不平衡侧压力的问题，施工引起的地面沉降较易控制。

该法工序单纯，中洞开挖充分利用各部分尽快封闭早成环，整体环套环特点，结构整体性好。

1、用CRD法开挖中洞（包括初期支护和施工支护）；

、中洞底板底纵梁；

、钢管柱、楼板；

、柱顶纵梁和中洞拱部；

5、用台阶法开挖左、右洞；

、左右洞底板；

、左右洞部分边墙和楼板；

、左右洞其余边墙和拱部。

二、施工方法5.中洞法,二、施工方法5.中洞法,二、施工方法6.特大断面施工方法侧洞法,侧洞法施工就是先开挖两侧部分（侧洞），在侧洞内做梁、柱结构，然后再开挖中间部分（中洞），并逐渐将中洞顶部荷载通过侧洞初期支护转移到梁柱上，这种施工方法，在处理中洞顶部荷载转移时，相对于中洞法要困难一些，顶纵梁、钢管柱及梁柱节点是车站结构承载和传力（尤其在施工期间）的关键部位。

侧洞法根据其侧洞的施工方法可以分为两类，一类是典型的侧洞法，侧洞采用CRD工法进行施工。

第二类是早期的双侧壁导坑法，即在施作侧洞时自下而上分块开挖，多次对上层土体进行扰动，在控制地面沉降方面不如典型的侧洞法，但其废弃工程量略小。

侧洞法必须同步推进两个较大跨度的侧洞，以免产生不均匀推力，对地层扰动范围较大。

1、CRD法开挖左、右洞包括初支和施工支护；

、柱底纵梁和钢管柱；

、分边墙和左、右洞楼板；

、左、右洞其余边墙和拱部；

6、中洞上台阶环形开挖；

、中洞拱部；

8、中洞楼板以上土方开挖；

、中洞楼板；

10、中洞其余部份开挖；

、中洞底板。

二、施工方法6.侧洞法,二、施工方法,7.特大断面施工方法PBA法“PBA”工法的物理意义是：

P桩（pile）、B梁（beam）、A拱（arc），即由边桩、桩（柱）、顶底梁、顶拱共同构成初期受力体系，承受施工过程的荷载；

其主要思想是将明挖、盖挖及分步暗挖法有机结合起来，发挥各自的优势，在顶盖的保护下可以逐层向下开挖土体，施作二次衬砌，可采用顺作和逆作两种方法施工，最终形成由初期支护二次衬砌组合而成的永久承载体系。

1、上下导坑错开距离开挖（包括初支）；

、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、楼板以上土体开挖；

、楼板浇砼；

9、剩余部分土体开挖；

、底板及底部边墙衬砌；

、站台板浇筑。

二、施工方法,“PBA”工法施工车站的结构型式为直墙多层多跨拱形结构，采用复合衬砌支护型式。

拱部初期支护为格栅+喷射混凝土结构，利用大管棚、超前小导管及注浆等辅助措施对前方土体进行预加固、支护，侧墙初期支护为灌注桩，随着基坑的开挖，桩间可设薄层网喷混凝土，以保证桩间土体的稳定；

拱部、侧墙、底板二次衬砌及中楼板均为现浇钢筋混凝土结构，中楼板及底板可以为纵梁体系，亦可以采用纵横梁、井字梁体系，中柱多采用钢管柱型式。

PBA法也可以用钻孔桩法施工边桩及中柱，并可取消下导坑，对控制地表沉降有利，但施工设备复杂，在有的地层中（例如漂石和直径较大的砂卵石地层）钻孔的速度慢。

二、施工方法,二、施工方法,特点：

逆做法节省了许多临时横撑，施工安全性好；

但未封闭的二衬结构承受较大的荷载，容易开裂，且站厅层拱墙处多了一道施工缝。

二、施工方法,黄庄站的PBA法逆作,二、施工方法黄庄站的PBA法逆作,二、施工方法国贸站的PBA法顺做,大断面工法选取还应注意：

大断面划小断面,不是越小越好,要根据地层做调整,小断面固然开挖安全,但多次力的转换,易造成累计沉降过大;

多层导洞开挖,一般先从上部洞室开挖,然后落底。

但是整体下沉总累计沉降较大。

为减少累计沉降,可采取初期支护背后反复注浆;

暗挖双层车站目前较多选用PBA工法，但该方法导洞多,作业条件差，建议地质条件许可的前提下，取消下导洞，采用桩基。

二、施工方法,三、辅助工法,辅助施工方法是针对软弱不良地层而提出的，其主要目的是增加土体的自稳时间，以便在有限的时间内施做初期支护。

其选择的正确与否直接关系到施工的成败和造价的高低。

施工前需根据地层条件、施工方法、进度要求、机械配套和工程所处环境等情况，优先选择较简单的方法或同时采用几种辅助施工方法来加固地层。

浅埋暗挖法辅助施工方法较多，常用的有以下几种：

1.降低地下水位水是地下工程的大忌，浅埋暗挖法的一个重要前提条件是在无水条件下施工。

降水的目的是增加土层自稳的时间。

因此在有条件进行降水施工的地方优先选用地面或洞内进行降水。

三、辅助工法,2.长管棚超前支护长管棚超前支护是一种预先提供增强地层承载力的临时支护方法，对控制塌方和抑制地面沉降有明显的效果。

由于施工精度要求高、造价高、速度慢，目前只在通过不良地层、下穿重要构筑物、开挖洞门、结构受力转换时采用，多配合注浆的方法进行地层加固。

常用管棚为108mm159mm。

环向间距以不超过35倍管径为宜，外插角以13度为宜。

三、辅助工法,3.超前小导管支护超前小导管一般和钢拱架配合使用。

从钢拱架腹部穿过，沿着开挖轮廓线和加固轮廓线，按照一定的入射角度和间距打设。

并用注浆设备把配置好的注浆材料，通过小导管注