隧道工程(浅埋暗挖法施工)讲座PPT.ppt

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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

17、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比较浅埋暗挖各施工方法的比较15三、三、全断面开挖作业全断面开挖作业 (1)施工顺序施工顺序全全断断面面开开挖挖法法施施工工操操作作比比较较简简单单，主主要要工工序序：使使用用移移动动式式钻钻孔孔台台

18、车车，首首先先全全断断面面一一次次钻钻孔孔，并并进进行行装装药药连连线线，然然后后将将钻钻孔孔台台车车退退后后50m以以外外的的安安全全地地点点，再再起起爆爆，一一次次爆爆破破成成型型，出出碴碴后后钻钻孔孔台台车车再再推推移移到到开开挖挖面面就就位位，开开始始下下一一个个钻钻爆爆作作业业循循环环，同同时时，施施作作初初期期支支护护，铺铺防防水水隔隔离离层层（或或不不铺铺），进进行行二二次次模模筑衬砌。筑衬砌。该该流流程程突突出出两两点点：增增加加机机械械手手进进行行复复喷喷作作业业，先先初初喷喷后后复复喷喷，以以利利于于稳稳定定地地层层和和加加快快施施工工进进度度；铺铺底底混混凝凝土土必必须须

19、提提前前施施作作，且且不不滞滞后后200m，大大那那个个地地层层较较差差时时铺铺底底应应紧紧跟跟，这这是是确确保保施工安全和质量的重要做法。施工安全和质量的重要做法。16（2）适用范围）适用范围全全断断面面法法主主要要适适用用于于III级级围围岩岩，当当断断面面在在50以以下下，隧隧道道又又处处于于IV级级围围岩岩地地层层时时，为为了了减减少少对对地地层层的的扰扰动动次次数数，在在采采取取局局部部注注浆浆等等辅辅助助施施工工措措施施加加固固地地层层后后，也也可可采采用用全全断断面面法法施施工工，但但在在第第四四纪纪地地层层中中采采用用此此施施工工方方法法时时，断断面面一一般般均均在在20以以下

20、下，且且施施工工中中仍仍须须特特别别注注意意，山山岭岭隧隧道道及及小小断断面面城城市市地地下下电电力、热力、电信等管道工程施工多用此法。力、热力、电信等管道工程施工多用此法。（3）优缺点）优缺点全全断断面面开开挖挖法法有有较较大大的的作作业业空空间间，有有利利于于采采用用大大型型配配套套机机械械化化作作业业，提提高高施施工工速速度度，且且工工序序少少，便便于于施施工工组组织织和和管管理理。但但由由于于开开挖挖面面较较大大，围围岩岩稳稳定定性性降降低低，且且每每个个循循环环工工作作量量较较大大。每每次次深深孔孔爆爆破破引引起起的的震震动动较较大大，因因此此要要求求进进行行精精心心的的钻钻爆爆设设

21、计计，并严格控制爆破作业。并严格控制爆破作业。17四、台阶法开挖四、台阶法开挖台台阶阶法法施施工工就就是是将将结结构构断断面面分分成成两两个个或或几几个个部部分分，即即分分成成上上下下两两个个断断面面或或几几个个工工作作面面，分分步步开开挖挖，根根据据地地层层条条件件和和机机械械配配备备情情况况，台台阶阶法法又又可可分分为为正正台台阶阶法法、中中隔隔墙墙台台阶阶法法等等。该该法法在在浅浅埋埋暗暗挖挖法法中中应应用用最最广广，可可根根据据工工程程实实际际、地地层层条条件件和和机机械械条件，选择合适的台阶方式。条件，选择合适的台阶方式。1、正台阶法开挖、正台阶法开挖正正台台阶阶法法开开挖挖优优点点

22、很很多多，能能较较早早地地使使支支护护闭闭合合，有有利利于于控控制制其其结结构构变变形形及及由由此此引引起起的的地地面面沉沉降降，上上台台阶阶长长度度（L）一一般般控控制制在在11.5倍倍洞洞径径（D），根根据据地地层层情情况况，可可选选择择两两步步或或多多步步开开挖。挖。18（1）上下两部分步开挖法）上下两部分步开挖法采采用用此此法法，若若地地层层较较好好（IIIIV级级），可可将将断断面面分分成成上上下下两两个个台台阶阶开开挖挖，上上台台阶阶长长度度一一般般控控制制在在11.5倍倍洞洞径径（D）以以内内，但但必必须须在在地地层层失失去去自自稳稳能能力力之之前前尽尽快快开开挖挖下下台台阶阶，

23、支支护护形形成成封封闭闭结结构构；若地层较差，为了稳定工作面，也可辅以小导管超前支护等措施。若地层较差，为了稳定工作面，也可辅以小导管超前支护等措施。19（2）多部分步开挖留核心土）多部分步开挖留核心土该该法法适适用用于于较较差差的的地地层层，围围岩岩级级别别为为V V、VIVI级级，上上台台阶阶取取1倍倍洞洞径径左左右右环环形形开开挖挖，留留核核心心土土，用用系系统统小小导导管管超超前前支支护护、预预注注浆浆稳稳定定工工作作面面；用用网网钩钩钢钢拱拱架架做做初初期期支支护护；拱拱脚脚、墙墙脚脚设设置置锁锁脚脚锚锚杆杆。从从断断面面开开挖挖到到初初期期支支护护、仰仰拱拱封封闭闭不不能能超超过过

24、10d，以以确确保保地地面沉陷控制在面沉陷控制在50mm以内。以内。202、有关台阶长度问题、有关台阶长度问题台台阶阶长长度度之之所所以以定定为为1倍倍洞洞径径（D），主主要要因因为为：地地面面沉沉降降不容许超过不容许超过30mm，承载拱的跨度约为承载拱的跨度约为1倍洞径。倍洞径。在在1倍倍洞洞径径区区段段周周围围地地层层产产生生横横向向和和纵纵向向两两个个承承载载拱拱的的作作用用，这这对对开开挖挖是是有有利利的的，台台阶阶长长度度超超过过1倍倍洞洞径径将将失失去去纵纵向向承承载拱受力结构，仅有横向平面承载拱受力结构。载拱受力结构，仅有横向平面承载拱受力结构。上上台台阶阶若若选选用用大大于于1

25、.5倍倍洞洞径径的的长长台台阶阶，在在开开挖挖时时纵纵向向变变位位大大，上上台台阶阶断断面面形形状状不不利利于于受受力力，而而且且容容易易引引起起周周围围地地层层松松动动，塑性区增大，造成拱脚附近受力大而使其失去稳定性。塑性区增大，造成拱脚附近受力大而使其失去稳定性。上上台台阶阶若若过过短短，小小于于1倍倍洞洞径径，因因洞洞内内纵纵向向破破裂裂面面超超过过工工作作面面，易易造造成成洞洞顶顶土土体体下下滑滑，引引起起工工作作面面不不稳稳定定，所所以以软软弱弱地地层层不不能能采采用用短短台台阶阶法法施施工工，但但是是若若用用硬硬岩岩爆爆破破法法施施工工时时，为为了了便于风钻打眼，可设置超短台阶。便

26、于风钻打眼，可设置超短台阶。21纵向承载拱纵向承载拱上台阶过长引起松动荷载上台阶过长引起松动荷载开挖过程纵向变位影响长度开挖过程纵向变位影响长度22 从从安安全全角角度度考考虑虑，台台阶阶长长度度定定为为1 1倍倍洞洞径径是是合合理理的的，施施工工机机械械的的配配置置也也应应遵遵守守这这个个原原则则。因因此此，在在采采用用正正台台阶阶法法施施工工时时，应应树树立立一一个个概概念念，不不要要分分长长台台阶阶、短短台台阶阶、微微台台阶阶，这这是是长长期期施施工工经经验验教教训训的的总总结结，有有关关施施工工规规范范中中也也取取消消了了这这种种说说法法，也也不不再再提提半半断断面面法法开开挖挖。需需

27、要要说说明明的的是是，在在IIII类类砂砂卵卵石石地地层层中中进进行行大大断断面面正正台台阶阶开开挖挖，必必须须同同时时实实施施深深孔孔注注浆浆和和小小导导管管超超前前支支护、预注浆辅助工法。护、预注浆辅助工法。3 3、正台阶法开挖优缺点、正台阶法开挖优缺点 (1)(1)灵灵活活多多变变，适适用用性性强强。凡凡是是软软弱弱围围岩岩、第第四四纪纪沉沉积积地地层层，必必须须采采用用正正台台阶阶法法，尤尤其其是是各各种种不不同同方方法法中中的的基基本本方方法法。而而且且，当当遇遇到到地地层层变变化化（变变好好或或变变坏坏），都都能能及及时时更更改改、变变换换成其他方法，所以被称为浅埋暗挖施工方法之母

28、。成其他方法，所以被称为浅埋暗挖施工方法之母。23 (2)(2)具具有有足足够够的的作作业业空空间间和和较较快快的的施施工工速速度度，台台阶阶有有利利于于开开挖挖面面的的稳稳定定，尤尤其其是是上上部部开开挖挖支支护护后后，下下部部作作业业则则较较为为安安全全。当地层无水、洞跨小于当地层无水、洞跨小于10m10m时，均可采用该方法。时，均可采用该方法。(3)(3)台台阶阶法法开开挖挖的的缺缺点点是是上上下下部部作作业业相相互互干干扰扰，应应注注意意下下部部作作业业时时对对上上部部稳稳定定性性的的影影响响，还还应应注注意意台台阶阶开开挖挖会会增增加加围围岩岩被扰动的次数等。被扰动的次数等。24五、

29、单侧壁导坑超前导坑法开挖五、单侧壁导坑超前导坑法开挖主主要要适适用用于于地地层层较较差差、断断面面较较大大，采采用用台台阶阶法法开开挖挖有有困困难难的的地地层层。采采用用该该法法可可变变大大跨跨断断面面为为小小跨跨断断面面。大大跨跨断断面面多多不不小小于于10m，可可采采用用单单侧侧壁壁导导坑坑法法，将将导导坑坑跨跨度度定定为为34m，这这样样就就可可将大跨度变为将大跨度变为34m跨和跨和610m跨，这种施工方法简单可靠。跨，这种施工方法简单可靠。采采用用该该法法开开挖挖时时，单单侧侧壁壁导导坑坑超超前前的的距距离离一一般般在在2倍倍洞洞径径以以上上，为为了了稳稳定定工工作作面面，经经常常和和

30、超超前前小小导导管管注注浆浆等等辅辅助助施施工工措措施施配合适用，一般采用人工开挖，人工和机械混合出碴。配合适用，一般采用人工开挖，人工和机械混合出碴。25六、中隔墙法（六、中隔墙法（CD工法）和交叉中隔墙法（工法）和交叉中隔墙法（CRD工法）开挖工法）开挖(1)(1)基本概念基本概念CD法法（CenterDiaphragm）主主要要适适用用于于地地层层较较差差和和不不稳稳定定岩岩体体，且且地地面面沉沉降降要要求求严严格格的的地地下下工工程程施施工工。当当CD法法仍仍不不能能满满足足要要求求时时，可可在在CD工工法法的的基基础础上上加加设设临临时时仰仰拱拱，即即CRD法法（CrossDiaph

31、ragm）。）。CD法法首首次次在在德德国国慕慕尼尼黑黑地地铁铁工工程程的的实实践践中中获获得得了了成成功功，CRD法法是是日日本本吸吸取取欧欧洲洲CD法法的的经经验验，将将原原CD工工法法先先开开挖挖中中壁壁一一侧侧改改为为两两侧侧交交叉叉开开挖挖、步步步步封封闭闭成成环环、改改进进发发展展的的一一种种工工法法。其其最最大大特特点点是是将将大大断断面面施施工工化化成成小小段段面面施施工工，各各个个局局部部封封闭闭成成环的时间短，控制早期沉降好，每个步序受力体系完整。环的时间短，控制早期沉降好，每个步序受力体系完整。26 (2)(2)施工顺序及工艺施工顺序及工艺 CRDCRD法施工国家计委地下

32、停车场工程法施工国家计委地下停车场工程 2728(3)(3)方法的比较方法的比较大大量量的的施施工工实实例例资资料料的的统统计计结结果果表表明明，CRD法法优优于于CD法法（CRD法法比比CD法法减减少少地地面面沉沉降降近近50%），而而CD法法又又优优于于眼眼镜镜法法。但但是是CRD工工法法施施工工工工序序复复杂杂，隔隔墙墙拆拆除除困困难难，成成本本较较高高，进进度度较较慢慢，一一般般在在第第四四纪纪地地层层中中修修建建大大段段面面地地下下结结构构物物（如如停停车车场场），且且地地面面沉沉降降要要求求严严格格时时才才使使用用。每每步步的的台台阶阶长长度度都都应应控控制制，一般为一般为57m。

33、在在市市区区软软弱弱、松松散散的的地地层层中中，仅仅从从控控制制地地层层位位移移的的角角度度考考虑虑，前前述述隧隧道道浅浅埋埋暗暗挖挖施施工工方方法法择择优优的的顺顺序序为为CRD工工法法眼眼睛睛工工法法CD工工法法上上半半断断面面临临时时闭闭合合法法正正台台阶阶法法。而而从从进进度度和和经经济济角角度度考考虑虑，由由于于各各工工法法的的工工序序和和临临时时支支护护不不同同，其其顺顺序序恰恰恰恰相相反。反。29七、双侧壁导坑法开挖七、双侧壁导坑法开挖(1)基本概念基本概念双双侧侧壁壁导导坑坑法法也也称称眼眼睛睛工工法法，也也是是变变大大跨跨度度为为小小跨跨度度的的施施工工方方法法，其其实实质质

34、是是将将大大跨跨度度（20m）分分成成三三个个小小跨跨度度进进行行作作业业，主主要要适适用用于于地地层层较较差差、断断面面很很大大、单单侧侧壁壁导导坑坑超超前前台台阶阶法法无无法法满满足足要要求求的的三三线线或或多多线线大大断断面面铁铁路路隧隧道道及及地地铁铁工工程程。该该法法工工序序较较复复杂杂，导导坑坑的的支支护护拆拆除除困困难难，有有可可能能由由于于测测量量误误差差而而引引起起钢钢架架连连接接困困难难，从从而而加加大大了了下下沉沉值值，而而且且成成本本较较高高，进进度度较较慢慢。20世世纪纪70年代至年代至80年代初国内外多用此法，目前使用较少。年代初国内外多用此法，目前使用较少。30(

35、2)施工顺序及工艺施工顺序及工艺 31(2)施工顺序及工艺施工顺序及工艺 32八、特大断面施工施工方法八、特大断面施工施工方法在在修修筑筑地地下下发发电电厂厂、地地下下仓仓库库、地地下下商商业业街街及及地地铁铁车车站站时时，经经常常出出现现地地下下大大空空间间的的施施工工问问题题。这这些些建建筑筑物物若若在在埋埋深深较较浅浅、软软弱不稳定的弱不稳定的级围岩中，一般用浅埋暗挖法施工。级围岩中，一般用浅埋暗挖法施工。当当地地质质条条件件差差、断断面面特特大大时时，一一般般设设计计成成多多跨跨结结构构，跨跨与与跨跨之之间间有有梁梁、柱柱连连接接。比比如如常常见见的的三三跨跨两两柱柱的的大大型型地地铁

36、铁站站、地地下下商商业业街街、地地下下停停车车场场等等，一一般般采采用用中中洞洞法法、侧侧洞洞法法、柱柱洞洞法法及及洞洞桩桩墙墙法法（地地下下盖盖挖挖法法）等等方方法法施施工工，其其核核心心思思想想是是变变大大断断面面为为中中小小断面，提高施工安全度。断面，提高施工安全度。33(1)中洞法施工中洞法施工中中洞洞法法施施工工就就是是先先开开挖挖中中间间部部分分（中中洞洞），中中洞洞内内施施作作梁梁、柱柱结结构构上上。由由于于中中洞洞的的跨跨度度较较大大，施施工工中中一一般般采采用用CD法法、CRD法法或或眼眼睛睛法法等等进进行行施施作作。中中洞洞法法施施工工工工序序复复杂杂，但但两两侧侧洞洞对对

37、称称施施工工，比比较较容容易易解解决决侧侧压压力力从从中中洞洞初初期期支支护护转转移移到到梁梁柱柱上上时时产产生生的的不不平平衡衡侧侧压压力力问问题题，施施工工引引起起的的地地面面沉沉降降较较易易控控制制。该该工工法法多多在在无无水水、地地层层相相对对较较好好的的时时应应用用。该该工工法法空空间间大大，施施工工方方便便，混混凝凝土土质质量量也也能能得得到到保保证证。当当施施工工队队伍伍水水平平较较高高时时，多多采采用用该该工工法法施施工工。采采用用该该工工法法施施工工，地地面面沉沉降降均均匀匀，两两侧侧洞洞的的沉沉降降曲曲线线不不会会在在中洞施工的沉降曲线最大点叠加，应为优选方案。中洞施工的沉

38、降曲线最大点叠加，应为优选方案。34 35 (2)柱洞法施工柱洞法施工施施工工中中，先先在在立立柱柱位位置置施施作作一一个个小小导导洞洞，可可用用台台阶阶法法开开挖挖。当当小小导导洞洞做做好好后后，在在洞洞内内再再做做底底梁梁、立立柱柱和和顶顶梁梁，形形成成一一个个细细而而高高的的纵纵向向结结构构。该该工工法法的的关关键键是是如如何何确确保保两两侧侧开开挖挖后后初初期期支支护护同同步步作作用用在在顶顶纵纵梁梁上上，而而且且柱柱子子左左右右水水平平力力要要同同时时加加上上且且保保持持相相等等，这这是是很很困困难难的的力力的的平平衡衡和和力力的的转转换换交交织织在在一一起起的的问问题题。在在第第步

39、步增增设设强强有有力力的的临临时时水水平平支支撑撑是是解解决决问问题题的的一一个个办办法法，但但工工程程量量大大，不不易易控控制制。另另一一个个办办法法是是在在第第步步的的空空间间用用片片石石（间间层层用用素素混混凝凝土土或或三三合合土土）回回填填密密实实，使使立立柱柱在在承承受受不不平平衡衡水水平平力力时时，依依靠靠回回填填物物给给予予支支持持，这这样样左左边边和和右右边边施施工工就就可可以以不不同同步步地地将将水水平平荷荷载载转移到立柱纵梁上。这样做虽能确保立柱的质量，但造价较高。转移到立柱纵梁上。这样做虽能确保立柱的质量，但造价较高。36 37 (3)侧洞法施工侧洞法施工侧侧洞洞法法施施

40、工工就就是是先先开开挖挖两两侧侧部部分分（侧侧洞洞），在在侧侧洞洞内内做做梁梁、柱柱结结构构，然然后后在在开开挖挖中中间间部部分分（中中洞洞），并并逐逐渐渐将将中中洞洞顶顶部部荷荷载载通通过过侧侧洞洞初初期期支支护护转转移移到到梁梁、柱柱上上。这这种种施施工工方方法法，在在处处理理中中洞洞顶部荷载转移时，相对于中洞法要困难一些。顶部荷载转移时，相对于中洞法要困难一些。两两侧侧洞洞施施工工时时，中中洞洞上上方方土土体体经经受受多多次次扰扰动动，形形成成危危及及中中洞洞的的上上小小下下大大的的梯梯形形、三三角角形形。改改土土体体直直接接压压在在中中洞洞上上，中中洞洞施施工工若若不不够够谨谨慎慎就就

41、可可能能发发生生坍坍塌塌。采采用用该该工工法法施施工工引引起起的的地地面面沉沉降降较较大，而中洞法则不会出现这种情况。大，而中洞法则不会出现这种情况。38 39 (4)桩柱法桩柱法桩桩柱柱法法就就是是先先开开挖挖，在在洞洞内内制制作作挖挖孔孔桩桩。梁梁柱柱完完成成后后，再再施施作作顶顶部部结结构构，然然后后在在其其保保护护下下施施工工，实实际际上上就就是是将将盖盖挖挖法法施施工工的的挖挖孔孔桩桩梁梁柱柱等等转转入入地地下下进进行行，因因此此也也称称做做地地下下式式盖盖挖挖法法。该该工工法法施施工工工工序序较较多多，且且由由于于地地下下工工作作环环境境很很差差，施施工工质质量量较较难难保保证证。

42、扣扣拱拱时时由由于于跨跨度度较较大大，安安全全性性稍稍差差。该该工工法法是是为为民民工工队队准准备备的的低低水水平平施施工工法法，洞洞内内挖挖孔孔环环境境破破坏坏很很大大，是是一一种种不不宜宜过过多多提提倡倡的的方方法。法。40 41 (5)各种开挖方式的比较各种开挖方式的比较42九、工程案例分析九、工程案例分析案例案例1北京地铁五号线崇文门站施工技术北京地铁五号线崇文门站施工技术（1）工程概况）工程概况地地铁铁五五号号线线崇崇文文门门站站位位于于崇崇文文门门路路口口下下,采采用用“浅浅埋埋暗暗挖挖法法”施施工工。车车站站与与既既有有地地铁铁二二号号线线崇崇文文门门站站东东端端喇喇叭叭口口式式

43、过过渡渡段段区区间间立立交交，并并从从其其下下方方穿穿过过。五五号号线线崇崇文文门门车车站站结结构构为为双双柱柱三三跨跨岛岛式式暗暗挖挖车车站站，车车站站两两端端为为双双层层结结构构（地地下下一一层层为为站站厅厅层层，地地下下二二层层为为站站台台层层），中中间间为为单单层层结结构构（系系站站台台层层），车车站站总总长长度度208.9m，总总宽宽度度24.2m，站站台台宽宽度度14m。车车站站顶顶板板覆覆土土：双双层层结结构为构为89.3m，单层结构为单层结构为13.5m。车车站站施施工工的的难难点点主主要要集集中中在在新新建建车车站站近近距距离离（净净距距1.98m）暗挖施工下穿既有地铁环线结

44、构。暗挖施工下穿既有地铁环线结构。43崇文门车站平面图崇文门车站平面图44新建车站与既有线的关系新建车站与既有线的关系45（2）过既有线施工方案）过既有线施工方案采用采用600咬合管幕，钢管管径咬合管幕，钢管管径600mm，壁厚壁厚16mm，长长度为度为36m。管幕布置在既有环线区间隧道和车站拱顶之间，距管幕布置在既有环线区间隧道和车站拱顶之间，距离车站初支离车站初支30cm，沿车站隧道单层断面拱部布设一环，钢管沿车站隧道单层断面拱部布设一环，钢管之间采用工字钢相互咬合，环向间距中之间采用工字钢相互咬合，环向间距中中为中为725mm。在大在大管棚的施工过程中，考虑到开挖时管棚在一定的阶段是作为

45、管棚的施工过程中，考虑到开挖时管棚在一定的阶段是作为荷载存在的，同时管棚具有足够的刚度，所以在初支施工过荷载存在的，同时管棚具有足够的刚度，所以在初支施工过程中暂时不进行管棚钢管的填充工作，在钢管支座施工完成程中暂时不进行管棚钢管的填充工作，在钢管支座施工完成后，钢管内再填充无收缩水泥砂浆，用来提高钢管刚度和防后，钢管内再填充无收缩水泥砂浆，用来提高钢管刚度和防止管棚钢管腐蚀后造成地层空洞影响地铁结构安全。止管棚钢管腐蚀后造成地层空洞影响地铁结构安全。46超超前前600管管幕幕采采用用水水平平液液压压钻钻孔孔顶顶管管机机施施工工，施施工工时时水水平平螺螺旋旋钻钻超超前前成成孔孔，600钢钢管管

46、同同步步顶顶进进（成成孔孔孔孔径径小小于于钢钢管管外外径径20mm），超超前前成成孔孔钻钻头头（580）和和钢钢管管之之间间距距离离保保持持在在+5cm、-10cm之之间间，600钢钢管管前前端端收收缩缩至至580。该该施施工工工工艺艺能能够够有有效效的的控控制制地地层层沉沉降降，其其主主施施工工设设备备为为液液压压系系统统，施施工工中振动和噪音较小。中振动和噪音较小。47 48 49 50 案例案例2北京地铁十号线呼家楼车站施工技术北京地铁十号线呼家楼车站施工技术（1）工程概况）工程概况呼呼家家楼楼车车站站是是北北京京地地铁铁十十号号线线的的中中间间站站，车车站站位位于于东东三三环环与与朝朝

47、阳阳北北路路的的交交叉叉路路口口,呈呈南南北北走走向向，为为分分离离岛岛式式暗暗挖挖车车站站。东东三三环环现现状状路路宽宽80m，双双向向8车车道道，两两侧侧为为辅辅道道；朝朝阳阳北北路路为为新新建建城城市市道道路路，路路宽宽60m，双双向向8车车道道。呼呼家家楼楼站站与与规规划划的的东东西西走走向向的的M6线线在在本本站站形形成成“十十”字字换换乘乘关关系系。车车站站受受交交叉叉路路口口朝朝阳阳路路立立交交桥桥的的影影响响，左左右右线线结结构构分分别别位位于于桥桥梁梁两两侧侧的的辅辅路路下下，左左右右线线两两结结构构之之间间设设联联络络通通道道、迂迂回回风风道道，采采用用洞洞桩桩法法施施工工。车车站站平平面面及及地质剖面如下图。地质剖面如下图。51 呼家楼车站平面图呼家楼车站平面图52 呼家楼车站地质剖面图呼家楼车站地质剖面图53（2 2）洞桩法施工工序图）洞桩法施工工序图 5455该图为小导洞回填施该图为小导洞回填施工，即上图中的工序工，即上图中的工序3。该图为扣拱施工，即该图为扣拱施工，即上图中的工序上图中的工序4。56该图为中板施工完成该图为中板施工完成后正在施工拱部衬砌。后正在施工拱部衬砌。57