軌道交通工程

施工新技術(shù)及應(yīng)用

軌道交通工程

施工新技術(shù)及應(yīng)用

主要內(nèi)容第一部分：概述第二部分：各類(lèi)工法的特點(diǎn)、適用條件及選擇原則第三部分：各類(lèi)工法對(duì)環(huán)境的影響與控制第四部分：工程案例主要內(nèi)容第一部分概述第一部分

19世紀(jì)是橋的世紀(jì),20世紀(jì)是高層建筑的世紀(jì),21世紀(jì)可以說(shuō)是地下工程資源開(kāi)發(fā)和大發(fā)展的世紀(jì).目前我國(guó)面臨著人口、環(huán)境、資源、土地、水資源及氣候變暖等六大難題。地下工程是我國(guó)唾手可得的資源，并且是一項(xiàng)重要的綠色工程，如何安全、優(yōu)質(zhì)、快速、經(jīng)濟(jì)與環(huán)保的建成，是我們需要研究解決的問(wèn)題。

中國(guó)城市軌道交通60年代開(kāi)始于北京地鐵1號(hào)線(xiàn)，目前全國(guó)逾22個(gè)城市開(kāi)通軌道交通，線(xiàn)網(wǎng)達(dá)91條線(xiàn)，總里程2677公里（不含成都成灌線(xiàn)）。北京：目前通車(chē)?yán)锍?54.7km，2014年底正式開(kāi)通后，北京軌道交通運(yùn)營(yíng)總里程將達(dá)到527km。

上海：地鐵建設(shè)發(fā)展迅猛，1990年上海開(kāi)始建設(shè)地鐵1號(hào)線(xiàn)，就目前運(yùn)營(yíng)里程超過(guò)北京。

廣州：1996年廣州開(kāi)始建設(shè)地鐵1號(hào)線(xiàn)，預(yù)計(jì)到2017年，廣州市的城市軌道交通通車(chē)?yán)锍坛^(guò)500km。中國(guó)城市軌道交通60年代開(kāi)始于北京地鐵1號(hào)線(xiàn)，中國(guó)地鐵建設(shè)規(guī)劃北京上海天津廣州深圳南京重慶成都武漢沈陽(yáng)長(zhǎng)春杭州西安烏魯木齊蘭州合肥昆明哈爾濱佛山臺(tái)北香港大連鞍山濟(jì)南青島高雄長(zhǎng)沙蘇州中國(guó)地鐵建設(shè)規(guī)劃北京上海天津廣州深圳南京重慶成都武漢沈陽(yáng)長(zhǎng)春

城市軌道交通工程具有以下主要特點(diǎn)：（1）地質(zhì)條件差（工程地質(zhì)條件與水文地質(zhì)條件）；（2）周邊環(huán)境復(fù)雜；（3）結(jié)構(gòu)埋深淺、與鄰近結(jié)構(gòu)相互影響；（4）圍巖穩(wěn)定性不易判斷。

因此，城市軌道交通工程的關(guān)鍵是施工技術(shù)，它是決定城市地下工程成敗的關(guān)鍵因素。地下工程施工方法一般分類(lèi)如圖所示。在這些施工方法中，對(duì)以第四紀(jì)地層為主的城市軌道交通工程，以明（蓋挖）法、淺埋暗挖法和盾構(gòu)法使用最為廣泛。城市軌道交通工程具有以下主要特點(diǎn)：新加坡地鐵NichollHighway站(2004年4月)直接原因地表下30m位置的第九道鋼支撐的圍囹破壞引起支撐失效，進(jìn)而導(dǎo)致地下墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)倒坍新加坡地鐵NichollHighway站(2004年4月)軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件由于鉆孔樁間的涌水涌砂、造成了基坑被淹的事故（廣州）。圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量低劣、形成涌水涌砂的事故由于鉆孔樁間的涌水涌砂、造成了基坑被淹的事故（廣州）。圍護(hù)結(jié)采用土釘墻支護(hù)的某基坑、深8m，西側(cè)緊鄰電纜溝，暴雨后大量雨水順電纜溝滲入，使土釘墻突然垮塌近40m。各類(lèi)管線(xiàn)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)安全的影響（廣州）：

對(duì)于樁、墻與內(nèi)支撐組成的支護(hù)結(jié)構(gòu)，處于基坑外側(cè)的管線(xiàn)一般不會(huì)對(duì)基坑的安全構(gòu)成影響。但對(duì)于土釘及錨噴支護(hù)，基坑外側(cè)的各類(lèi)管線(xiàn)如果處理不好、常常是基坑安全的最大隱患。采用土釘墻支護(hù)的某基坑、深8m，西側(cè)緊鄰電纜溝，暴雨后大量雨廣州琶琶區(qū)間事故現(xiàn)場(chǎng)的照片廣州琶琶區(qū)間事故現(xiàn)場(chǎng)的照片長(zhǎng)40米,寬18米,坑深6~10米,臺(tái)灣高雄地鐵盾構(gòu)施工地表沉陷

長(zhǎng)40米,寬18米,坑深6~10米,臺(tái)灣高雄地鐵盾構(gòu)施施工挖斷消防栓水柱噴出施工挖斷消防栓水柱噴出深圳地鐵施工地表沉降過(guò)大造成的破壞現(xiàn)象深圳地鐵施工地表沉降過(guò)大造成的破壞現(xiàn)象北京地鐵5號(hào)線(xiàn)12標(biāo)暗挖穿越北四環(huán)

（干楊樹(shù)車(chē)站）北京地鐵5號(hào)線(xiàn)12標(biāo)暗挖穿越北四環(huán)

（干楊樹(shù)車(chē)站）北京地鐵10號(hào)線(xiàn)與奧運(yùn)支線(xiàn)換乘站

熊貓環(huán)島站基坑坍塌北京地鐵10號(hào)線(xiàn)與奧運(yùn)支線(xiàn)換乘站

熊貓環(huán)島站基坑坍塌北京地鐵10號(hào)線(xiàn)京廣橋附近路面

坍塌（暗挖隧道）北京地鐵10號(hào)線(xiàn)京廣橋附近路面

坍塌（暗挖隧道）2007年3月28日，位于北京市海淀南路的地鐵10號(hào)線(xiàn)一施工工地發(fā)生塌陷，6名施工者被埋。2007年3月28日，位于北京市海淀南路的地鐵10號(hào)線(xiàn)一施工第二部分

----各類(lèi)工法的特點(diǎn)、適用條件及選擇原則

軌道交通工程通常是在城鎮(zhèn)中修建的，其施工方法選擇會(huì)受到建（構(gòu)）筑物、道路、管線(xiàn)、城市交通、環(huán)境保護(hù)、地質(zhì)條件、施工機(jī)具以及資金條件等因素影響。因此，施工方法的決定，不僅要從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、修建地區(qū)具體條件考慮，而且還要考慮施工方法對(duì)城市生活的影響。第二部分第二部分主要內(nèi)容一、各工法概貌二、明（蓋）挖法三、淺埋暗挖法（礦山法、新奧法、鉆爆法）四、盾構(gòu)、TBM與掘進(jìn)機(jī)法五、輔助工法（凍結(jié)法）第二部分主要內(nèi)容一、各工法概貌一、各工法概貌

幾種工法的比較一、各工法概貌

幾種工法的比較-----明挖法布置交通導(dǎo)行設(shè)施-----明挖法布置交通導(dǎo)行設(shè)施軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件-----蓋（鋪蓋）挖法-----蓋（鋪蓋）挖法蓋挖法蓋挖法鋪蓋法鋪蓋法淺埋暗挖法第一次用淺埋暗挖法建成北京地鐵車(chē)站試驗(yàn)段淺埋暗挖法第一次用淺埋暗挖法建成鉆爆法、新奧法鉆爆法、新奧法盾構(gòu)（TBM）法盾構(gòu)（TBM）法軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件輔助工法（地層改良與加固（凍結(jié)法））輔助工法（地層改良與加固（凍結(jié)法））一、明（蓋）挖法（一）明挖法明挖法是先從地表面向下開(kāi)挖基坑至設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后在基坑內(nèi)的預(yù)定位置由下而上地建造主體結(jié)構(gòu)及其防水措施，最后回填土并恢復(fù)路面。明挖法是修建地鐵車(chē)站的常用施工方法，具有施工作業(yè)面多、速度快、工期短、易保證工程質(zhì)量、工程造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，因此，在地面交通和環(huán)境條件允許的地方，應(yīng)盡可能采用。明挖法施工基坑據(jù)周邊環(huán)境條件，可以放坡開(kāi)挖，也可以設(shè)置圍護(hù)結(jié)構(gòu)。一、明（蓋）挖法（二）蓋挖（鋪蓋）法施工蓋挖法施工也是明挖的一種形式，主要區(qū)別在于施工方法和順序不同：蓋挖法是先蓋后挖，即先以臨時(shí)路面或結(jié)構(gòu)頂板維持地面暢通，再向下施工。蓋挖法具有諸多優(yōu)點(diǎn)：圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形小，能夠有效控制周?chē)馏w的變形和地表沉降，有利于保護(hù)臨近建筑物和構(gòu)筑物；基坑底部土體穩(wěn)定，隆起小，施工安全；蓋挖法也存在一些缺點(diǎn)：蓋挖法施工時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)的水平施工縫的處理較為困難；蓋挖逆作法施工時(shí)，暗挖施工難度大、費(fèi)用高。蓋挖法可分為蓋挖順作法、蓋挖逆作法及蓋挖半逆作法。目前因蓋挖逆作法可盡快恢復(fù)路面，對(duì)道路交通影響較小，城市中施工采用最多的是蓋挖逆作法。（二）蓋挖（鋪蓋）法施工二、淺埋暗挖法（礦山法、新奧法、鉆爆法）

1淺埋暗挖法1）淺埋暗挖法的基本概念

淺埋暗挖法（國(guó)外多稱(chēng)軟土隧道新奧法或淺埋隧道新奧法）是基于巖石隧道新奧法（NATM）的基本原理，針對(duì)城市地下工程的特點(diǎn)，于80年代在北京地鐵第四紀(jì)軟土中開(kāi)創(chuàng)出的新方法。(1)淺埋暗挖法名稱(chēng)的確定在小導(dǎo)管超前支護(hù)技術(shù)、格柵拱架制造技術(shù)、正臺(tái)階環(huán)形開(kāi)挖留核心土方法、監(jiān)控量測(cè)技術(shù)等基礎(chǔ)上，在軟弱地層必須快速施工的理念，突出時(shí)空效應(yīng)對(duì)防塌的重要作用。并在軍都山黃土隧道、北京地鐵復(fù)興門(mén)折返線(xiàn)、復(fù)—八線(xiàn)、西單車(chē)站采用淺埋暗挖技術(shù)取得了巨大的成功。二、淺埋暗挖法（礦山法、新奧法、鉆爆法）

1淺埋暗挖法1987年8月，北京市科委與鐵道部科技司共同組織鑒定會(huì)，對(duì)淺埋暗挖技術(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，會(huì)上確定取名為：淺埋暗挖法，適用范圍：各種軟弱地層的地下工程設(shè)計(jì)與施工。淺埋暗挖法又經(jīng)過(guò)十幾年的廣泛應(yīng)用，形成了一套完整的配套技術(shù)，被評(píng)為國(guó)家級(jí)工法，并正式提出“管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)”十八字方針。

軍都山隧道（1988）（第一次用小導(dǎo)管、網(wǎng)構(gòu)鋼架）北京地鐵復(fù)興門(mén)折返線(xiàn)（1987（國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)）1987年8月，北京市科委與鐵道部科技司共同組(2)淺埋暗挖法施工原理淺埋暗挖法沿用了新奧法的基本原理：采用復(fù)合襯砌，初期支護(hù)承擔(dān)全部基本荷載，二襯作為安全儲(chǔ)備，初支、二襯共同承擔(dān)特殊荷載；采用多種輔助工法，超前支護(hù)，改善加固圍巖，調(diào)動(dòng)部分圍巖自承能力；采用不同開(kāi)挖方法及時(shí)支護(hù)封閉成環(huán)，使其與圍巖共同作用形成聯(lián)合支護(hù)體系；采用信息化設(shè)計(jì)與施工。第一次用淺埋暗挖法建成北京地鐵車(chē)站試驗(yàn)段第一次用淺埋暗挖法建成京珠高速烏龍嶺雙連拱隧道(2)淺埋暗挖法施工原理第一次用淺埋暗挖法建成第一次用淺埋2）淺埋暗挖法的量值概念（深埋、淺埋、超淺埋）（1）按荷載等效高度值＃先計(jì)算深、淺埋隧道分界深度HP（按TBJ108－92和TBJ1003－2001），然后與隧道埋深H比較，H<HP淺埋；＃應(yīng)用實(shí)測(cè)應(yīng)力p和垂直土柱重量rH之比判別

P/(rH)>0.4～0.6為淺埋；

P/(rH)>0.6～1.0為超淺埋；＃當(dāng)圍巖變形和地表下沉值相等時(shí)，即覆蓋層整體下沉?xí)r為超淺埋；＃覆土厚度H與隧道跨度D之比判別建議設(shè)計(jì)階段：H/D小于等于0.4時(shí)為超淺埋。2）淺埋暗挖法的量值概念（深埋、淺埋、超淺埋）3）淺埋暗挖法的特點(diǎn)與明挖法、盾構(gòu)法相比較，淺埋暗挖法的特點(diǎn)如下：（1）適用于各種地質(zhì)條件和地下水條件；（2）具有適合各種斷面形式（單線(xiàn)、雙線(xiàn)、多線(xiàn)、車(chē)站等）和變化斷面（過(guò)渡段、多層斷面等）的高度靈活性；（3）通過(guò)分部開(kāi)挖和輔助施工方法，可以有效控制地表下沉和坍塌；（4）與盾構(gòu)法比較，在較短的開(kāi)挖地段使用，也很經(jīng)濟(jì)；（5）與明挖法比較，可以極大地減輕對(duì)地面交通和商業(yè)活動(dòng)的影響，避免大量的拆遷；（6）從綜合效益觀點(diǎn)出發(fā)，是比較經(jīng)濟(jì)的一種方法。淺埋暗挖法具有很多優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)是：施工速度慢，施工工藝受施工隊(duì)伍的技術(shù)水平限制等。

3）淺埋暗挖法的特點(diǎn)4淺埋暗挖法的各種工法1）

淺埋暗挖法的實(shí)質(zhì)內(nèi)涵－－18字方針（1）管超前：指采用超前導(dǎo)管注漿防護(hù)，實(shí)際上就是采用超前預(yù)加固支護(hù)的各種手段，提高工作面的穩(wěn)定性，防止圍巖松弛和坍塌；（2）嚴(yán)注漿：在超前預(yù)支護(hù)后，立即進(jìn)行壓注水泥砂漿或其它化學(xué)漿液，填充圍巖空隙，使隧道周?chē)纬梢粋€(gè)具有一定強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)體，以增強(qiáng)圍巖的自穩(wěn)能力；（3）短開(kāi)挖：即限制1次進(jìn)尺的長(zhǎng)度，減少對(duì)圍巖的松弛；（4）強(qiáng)支護(hù)：在淺埋的松軟地層中施工，初期支護(hù)必須十分牢固，具有較大的剛度，以控制開(kāi)挖初期的變形；（5）快封閉：在臺(tái)階法施工中，如上臺(tái)階過(guò)長(zhǎng)時(shí)，變形增加較快，為及時(shí)控制圍巖松弛，必須采用臨時(shí)仰拱封閉，開(kāi)挖1環(huán)，封閉1環(huán)，提高初期支護(hù)的承載能力；（6）勤量測(cè)：對(duì)隧道施工過(guò)程進(jìn)行經(jīng)常性的量測(cè)，掌握施工動(dòng)態(tài)，及時(shí)反饋，是淺埋暗挖法施工成敗的關(guān)鍵。4淺埋暗挖法的各種工法1）淺埋暗挖法的實(shí)質(zhì)內(nèi)涵－－182)淺埋暗挖法的一般應(yīng)用范圍目前淺埋暗挖法已經(jīng)推廣到廣州、深圳、北京、杭州等地特殊的流沙、淤泥、含水砂層、流塑、半流塑地層；埋深縮小到0.8m；暗挖施工的車(chē)站跨度達(dá)26m；穿越密集民房。隨著建設(shè)項(xiàng)目的增多，還需進(jìn)一步研究新的輔助工法和施工工藝，以適應(yīng)各種地層條件、埋深、跨度等方面的要求。2)淺埋暗挖法的一般應(yīng)用范圍3）

淺埋暗挖法施工的一般選擇原則

(1)根據(jù)地層情況、地面建筑物特點(diǎn)等四個(gè)環(huán)境（地表、地中、地層及地下水）以及機(jī)械配備情況，選擇對(duì)地層擾動(dòng)小、經(jīng)濟(jì)、快速的開(kāi)挖方法。若斷面大或地層較差：可采用經(jīng)濟(jì)合理的輔助工法和相應(yīng)的分部正臺(tái)階開(kāi)挖法；若斷面小或地層較好：可用全斷面開(kāi)挖法。

(2)應(yīng)重視輔助工法的選擇，當(dāng)?shù)貙虞^差、開(kāi)挖面不能自穩(wěn)時(shí)，采取輔助施工措施后，仍應(yīng)優(yōu)先采用大斷面開(kāi)挖法。

(3)應(yīng)選擇能適應(yīng)不同地層和不同斷面的開(kāi)挖、通風(fēng)、噴錨、裝運(yùn)、防水、二襯作業(yè)的配套機(jī)具，為快速施工創(chuàng)造條件，設(shè)備投入量一般不少于工程造價(jià)的10%。

(4)施工過(guò)程的監(jiān)控量測(cè)與反饋非常重要，必須作為重要的工序。3）淺埋暗挖法施工的一般選擇原則(5)工序安排要突出及時(shí)性，地層差時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行十八字方針。

(6)提高職工素質(zhì)，組織綜合工班進(jìn)行作業(yè)，以提高質(zhì)量和速度。

(7)應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)，洞內(nèi)外都要處理好施工、人員、環(huán)境三者的關(guān)系。

(8)應(yīng)采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行工序時(shí)間調(diào)整，進(jìn)行進(jìn)度、安全、機(jī)械、監(jiān)測(cè)、質(zhì)量、材料、環(huán)境管理。

(5)工序安排要突出及時(shí)性，地層差時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行十八字方針4）淺埋暗挖法的基本施工方法與比較從基本施工方法看，為有效地控制圍巖松弛及由此引起的地表下沉，常采用的基本施工方法有：（1）地鐵區(qū)間或小跨度隧道的基本施工方法

a全斷面法

b正臺(tái)階法

c上半斷面臨時(shí)封閉正臺(tái)階法

d正臺(tái)階環(huán)形開(kāi)挖留核心土法

e導(dǎo)坑法，包括單導(dǎo)坑法和雙導(dǎo)坑法，其中雙導(dǎo)坑法也稱(chēng)為眼鏡法；

f中隔壁法（CD法，CRD法）。4）淺埋暗挖法的基本施工方法與比較軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件(2）地鐵車(chē)站、地下商場(chǎng)、停車(chē)場(chǎng)等大跨度聯(lián)拱結(jié)構(gòu)的基本施工方法的施工次序?yàn)椋?/p>

a柱洞法等（圖）；

b多導(dǎo)坑法(側(cè)洞法)（圖）；

c中洞法（圖）。其中柱洞法、側(cè)洞法應(yīng)用較多，大斷面施工應(yīng)遵守變大洞為小洞的施工原則。開(kāi)挖方法應(yīng)按以下次序優(yōu)選：正臺(tái)階開(kāi)挖、CD法開(kāi)挖、CRD法開(kāi)挖、雙側(cè)壁導(dǎo)洞開(kāi)挖（眼鏡工法）進(jìn)行，這樣可節(jié)約投資。(2）地鐵車(chē)站、地下商場(chǎng)、停車(chē)場(chǎng)等大跨度聯(lián)拱結(jié)構(gòu)的基本施工方施工方法比較匯總施工方法比較匯總淺埋暗挖法地下工程的一般施工程序圖淺埋暗挖法地下工程的一般施工程序圖4各種施工方法的開(kāi)挖作業(yè)及問(wèn)題1）全斷面開(kāi)挖作業(yè)（巖石隧道（鉆爆法、新奧法））

(1)施工順序全斷面開(kāi)挖法施工操作比較簡(jiǎn)單，主要工序：使用移動(dòng)式鉆孔臺(tái)車(chē)，首先全斷面一次鉆孔，并進(jìn)行裝藥連線(xiàn)，然后將鉆孔臺(tái)車(chē)退后50m以外的安全地點(diǎn)，再起爆，一次爆破成型，出碴后鉆孔臺(tái)車(chē)再推移到開(kāi)挖面就位，開(kāi)始下一個(gè)鉆爆作業(yè)循環(huán)，同時(shí)，施作初期支護(hù)，鋪防水隔離層（或不鋪），進(jìn)行二次模筑襯砌。該流程突出兩點(diǎn)：增加機(jī)械手進(jìn)行復(fù)噴作業(yè)，先初噴后復(fù)噴，以利于穩(wěn)定地層和加快施工進(jìn)度；鋪底混凝土必須提前施作，且不滯后200m，地層較差時(shí)鋪底應(yīng)緊跟，這是確保施工安全和質(zhì)量的重要做法。4各種施工方法的開(kāi)挖作業(yè)及問(wèn)題（2）適用范圍全斷面法主要適用于I~II級(jí)圍巖，當(dāng)斷面在50㎡以下，隧道又處于IV級(jí)圍巖地層時(shí)，為了減少對(duì)地層的擾動(dòng)次數(shù)，在采取局部注漿等輔助施工措施加固地層后，也可采用全斷面法施工。（3）優(yōu)缺點(diǎn)全斷面開(kāi)挖法有較大的作業(yè)空間，有利于采用大型配套機(jī)械化作業(yè)，提高施工速度，且工序少，便于施工組織和管理。但由于開(kāi)挖面較大，圍巖穩(wěn)定性降低，且每個(gè)循環(huán)工作量較大。每次深孔爆破引起的震動(dòng)較大，因此要求進(jìn)行精心的鉆爆設(shè)計(jì)，并嚴(yán)格控制爆破作業(yè)。（2）適用范圍2）臺(tái)階法開(kāi)挖臺(tái)階法施工就是將結(jié)構(gòu)斷面分成兩個(gè)或幾個(gè)部分，即分成上下兩個(gè)斷面或幾個(gè)工作面，分步開(kāi)挖，根據(jù)地層條件和機(jī)械配備情況，臺(tái)階法又可分為正臺(tái)階法、中隔墻臺(tái)階法等。該法在淺埋暗挖法中應(yīng)用最廣，可根據(jù)工程實(shí)際、地層條件和機(jī)械條件，選擇合適的臺(tái)階方式。（1）正臺(tái)階法開(kāi)挖正臺(tái)階法開(kāi)挖優(yōu)點(diǎn)很多，能較早地使支護(hù)閉合，有利于控制其結(jié)構(gòu)變形及由此引起的地面沉降，上臺(tái)階長(zhǎng)度（L）一般控制在1~1.5倍洞徑（D），根據(jù)地層情況，可選擇兩步或多步開(kāi)挖。2）臺(tái)階法開(kāi)挖

a上下兩部分步開(kāi)挖法采用此法，若地層較好（III~IV級(jí)），可將斷面分成上下兩個(gè)臺(tái)階開(kāi)挖，上臺(tái)階長(zhǎng)度一般控制在1~1.5倍洞徑（D）以?xún)?nèi)，但必須在地層失去自穩(wěn)能力之前盡快開(kāi)挖下臺(tái)階，支護(hù)形成封閉結(jié)構(gòu)；若地層較差，為了穩(wěn)定工作面，也可輔以小導(dǎo)管超前支護(hù)等措施。

a上下兩部分步開(kāi)挖法b多部分步開(kāi)挖留核心土該法適用于較差的地層，圍巖級(jí)別為V、VI級(jí)，上臺(tái)階取1倍洞徑左右環(huán)形開(kāi)挖，留核心土，用系統(tǒng)小導(dǎo)管超前支護(hù)、預(yù)注漿穩(wěn)定工作面；用網(wǎng)鉤鋼拱架做初期支護(hù)；拱腳、墻腳設(shè)置鎖腳錨桿。從斷面開(kāi)挖到初期支護(hù)、仰拱封閉不能超過(guò)10d，以確保地面沉陷控制在50mm以?xún)?nèi)。b多部分步開(kāi)挖留核心土(2)有關(guān)臺(tái)階長(zhǎng)度問(wèn)題臺(tái)階長(zhǎng)度之所以定為1倍洞徑（D），主要因?yàn)椋旱孛娉两挡蝗菰S超過(guò)30mm，承載拱的跨度約為1倍洞徑。在1倍洞徑區(qū)段周?chē)貙赢a(chǎn)生橫向和縱向兩個(gè)承載拱的作用，這對(duì)開(kāi)挖是有利的，臺(tái)階長(zhǎng)度超過(guò)1倍洞徑將失去縱向承載拱受力結(jié)構(gòu)，僅有橫向平面承載拱受力結(jié)構(gòu)。上臺(tái)階若選用大于1.5倍洞徑的長(zhǎng)臺(tái)階，在開(kāi)挖時(shí)縱向變位大，上臺(tái)階斷面形狀不利于受力，而且容易引起周?chē)貙铀蓜?dòng)，塑性區(qū)增大，造成拱腳附近受力大而使其失去穩(wěn)定性。上臺(tái)階若過(guò)短，小于1倍洞徑，因洞內(nèi)縱向破裂面超過(guò)工作面，易造成洞頂土體下滑，引起工作面不穩(wěn)定，所以軟弱地層不能采用短臺(tái)階法施工，但是若用硬巖爆破法施工時(shí)，為了便于風(fēng)鉆打眼，可設(shè)置超短臺(tái)階。(2)有關(guān)臺(tái)階長(zhǎng)度問(wèn)題從安全角度考慮，臺(tái)階長(zhǎng)度定為1倍洞徑是合理的，施工機(jī)械的配置也應(yīng)遵守這個(gè)原則。因此，在采用正臺(tái)階法施工時(shí)，應(yīng)樹(shù)立一個(gè)概念，不要分長(zhǎng)臺(tái)階、短臺(tái)階、微臺(tái)階，這是長(zhǎng)期施工經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的總結(jié)，有關(guān)施工規(guī)范中也取消了這種說(shuō)法，也不再提半斷面法開(kāi)挖。需要說(shuō)明的是，在II類(lèi)砂卵石地層中進(jìn)行大斷面正臺(tái)階開(kāi)挖，必須同時(shí)實(shí)施深孔注漿和小導(dǎo)管超前支護(hù)、預(yù)注漿輔助工法。

（3)正臺(tái)階法開(kāi)挖優(yōu)缺點(diǎn)

a靈活多變，適用性強(qiáng)。凡是軟弱圍巖、第四紀(jì)沉積地層，必須采用正臺(tái)階法，尤其是各種不同方法中的基本方法。而且，當(dāng)遇到地層變化（變好或變壞），都能及時(shí)更改、變換成其他方法，所以被稱(chēng)為淺埋暗挖施工方法之母。從安全角度考慮，臺(tái)階長(zhǎng)度定為1倍洞徑是合理的，施工機(jī)械的配置b具有足夠的作業(yè)空間和較快的施工速度，臺(tái)階有利于開(kāi)挖面的穩(wěn)定，尤其是上部開(kāi)挖支護(hù)后，下部作業(yè)則較為安全。當(dāng)?shù)貙訜o(wú)水、洞跨小于10m時(shí)，均可采用該方法。

c臺(tái)階法開(kāi)挖的缺點(diǎn)是上下部作業(yè)相互干擾，應(yīng)注意下部作業(yè)時(shí)對(duì)上部穩(wěn)定性的影響，還應(yīng)注意臺(tái)階開(kāi)挖會(huì)增加圍巖被擾動(dòng)的次數(shù)等。b具有足夠的作業(yè)空間和較快的施工速度，臺(tái)階有利于開(kāi)挖面3)單側(cè)壁導(dǎo)坑超前導(dǎo)坑法開(kāi)挖主要適用于地層較差、斷面較大，采用臺(tái)階法開(kāi)挖有困難的地層。采用該法可變大跨斷面為小跨斷面。大跨斷面多不小于10m，可采用單側(cè)壁導(dǎo)坑法，將導(dǎo)坑跨度定為3~4m，這樣就可將大跨度變?yōu)?~4m跨和6~10m跨，這種施工方法簡(jiǎn)單可靠。采用該法開(kāi)挖時(shí)，單側(cè)壁導(dǎo)坑超前的距離一般在2倍洞徑以上，為了穩(wěn)定工作面，經(jīng)常和超前小導(dǎo)管注漿等輔助施工措施配合適用，一般采用人工開(kāi)挖，人工和機(jī)械混合出碴。3)單側(cè)壁導(dǎo)坑超前導(dǎo)坑法開(kāi)挖4)中隔墻法（CD工法）和交叉中隔墻（CRD工法）開(kāi)挖

(1)基本概念

CD法（CenterDiaphragm）主要適用于地層較差和不穩(wěn)定巖體，且地面沉降要求嚴(yán)格的地下工程施工。當(dāng)CD法仍不能滿(mǎn)足要求時(shí)，可在CD工法的基礎(chǔ)上加設(shè)臨時(shí)仰拱，即CRD法（CrossDiaphragm）。

CD法首次在德國(guó)慕尼黑地鐵工程的實(shí)踐中獲得了成功，CRD法是日本吸取歐洲CD法的經(jīng)驗(yàn)，將原CD工法先開(kāi)挖中壁一側(cè)改為兩側(cè)交叉開(kāi)挖、步步封閉成環(huán)、改進(jìn)發(fā)展的一種工法。其最大特點(diǎn)是將大斷面施工化成小段面施工，各個(gè)局部封閉成環(huán)的時(shí)間短，控制早期沉降好，每個(gè)步序受力體系完整。4)中隔墻法（CD工法）和交叉中隔墻（CRD工法）開(kāi)挖(2)方法的比較大量的施工實(shí)例資料的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，CRD法優(yōu)于CD法（CRD法比CD法減少地面沉降近50%），而CD法又優(yōu)于眼鏡法。但是CRD工法施工工序復(fù)雜，隔墻拆除困難，成本較高，進(jìn)度較慢，一般在第四紀(jì)地層中修建大段面地下結(jié)構(gòu)物（如停車(chē)場(chǎng)），且地面沉降要求嚴(yán)格時(shí)才使用。每步的臺(tái)階長(zhǎng)度都應(yīng)控制，一般為5~7m。在市區(qū)軟弱、松散的地層中，僅從控制地層位移的角度考慮，前述隧道淺埋暗挖施工方法擇優(yōu)的順序?yàn)镃RD工法→眼睛工法→CD工法→上半斷面臨時(shí)閉合法→正臺(tái)階法。而從進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)角度考慮，由于各工法的工序和臨時(shí)支護(hù)不同，其順序恰恰相反。(2)方法的比較5)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖

(1)基本概念雙側(cè)壁導(dǎo)坑法也稱(chēng)眼睛工法，也是變大跨度為小跨度的施工方法，其實(shí)質(zhì)是將大跨度（＞20m）分成三個(gè)小跨度進(jìn)行作業(yè)，主要適用于地層較差、斷面很大、單側(cè)壁導(dǎo)坑超前臺(tái)階法無(wú)法滿(mǎn)足要求的三線(xiàn)或多線(xiàn)大斷面鐵路隧道及地鐵工程。該法工序較復(fù)雜，導(dǎo)坑的支護(hù)拆除困難，有可能由于測(cè)量誤差而引起鋼架連接困難，從而加大了下沉值，而且成本較高，進(jìn)度較慢。20世紀(jì)70年代至80年代初國(guó)內(nèi)外多用此法，目前使用較少。5)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖6)特大斷面施工施工方法在修筑地下發(fā)電廠、地下倉(cāng)庫(kù)、地下商業(yè)街及地鐵車(chē)站時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)地下大空間的施工問(wèn)題。這些建筑物若在埋深較淺、軟弱不穩(wěn)定的Ⅲ~Ⅴ級(jí)圍巖中，一般用淺埋暗挖法施工。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件差、斷面特大時(shí)，一般設(shè)計(jì)成多跨結(jié)構(gòu)，跨與跨之間有梁、柱連接。比如常見(jiàn)的三跨兩柱的大型地鐵站、地下商業(yè)街、地下停車(chē)場(chǎng)等，一般采用中洞法、側(cè)洞法、柱洞法及洞樁墻法（地下蓋挖法）等方法施工，其核心思想是變大斷面為中小斷面，提高施工安全度。軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件(1)中洞法施工中洞法施工就是先開(kāi)挖中間部分（中洞），中洞內(nèi)施作梁、柱結(jié)構(gòu)上。由于中洞的跨度較大，施工中一般采用CD法、CRD法或眼睛法等進(jìn)行施作。中洞法施工工序復(fù)雜，但兩側(cè)洞對(duì)稱(chēng)施工，比較容易解決側(cè)壓力從中洞初期支護(hù)轉(zhuǎn)移到梁柱上時(shí)產(chǎn)生的不平衡側(cè)壓力問(wèn)題，施工引起的地面沉降較易控制。該工法多在無(wú)水、地層相對(duì)較好的時(shí)應(yīng)用。該工法空間大，施工方便，混凝土質(zhì)量也能得到保證。當(dāng)施工隊(duì)伍水平較高時(shí)，多采用該工法施工。采用該工法施工，地面沉降均勻，兩側(cè)洞的沉降曲線(xiàn)不會(huì)在中洞施工的沉降曲線(xiàn)最大點(diǎn)疊加，應(yīng)為優(yōu)選方案。(1)中洞法施工軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件(2)柱洞法施工施工中，先在立柱位置施作一個(gè)小導(dǎo)洞，可用臺(tái)階法開(kāi)挖。當(dāng)小導(dǎo)洞做好后，在洞內(nèi)再做底梁、立柱和頂梁，形成一個(gè)細(xì)而高的縱向結(jié)構(gòu)。該工法的關(guān)鍵是如何確保兩側(cè)開(kāi)挖后初期支護(hù)同步作用在頂縱梁上，而且柱子左右水平力要同時(shí)加上且保持相等，這是很困難的力的平衡和力的轉(zhuǎn)換交織在一起的問(wèn)題。在第④步增設(shè)強(qiáng)有力的臨時(shí)水平支撐是解決問(wèn)題的一個(gè)辦法，但工程量大，不易控制。另一個(gè)辦法是在第②步的空間用片石（間層用素混凝土或三合土）回填密實(shí)，使立柱在承受不平衡水平力時(shí)，依靠回填物給予支持，這樣左邊和右邊施工就可以不同步地將水平荷載轉(zhuǎn)移到立柱縱梁上。這樣做雖能確保立柱的質(zhì)量，但造價(jià)較高。(2)柱洞法施工軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件(3)樁柱法樁柱法就是先開(kāi)挖，在洞內(nèi)制作挖孔樁。梁柱完成后，再施作頂部結(jié)構(gòu)，然后在其保護(hù)下施工，實(shí)際上就是將蓋挖法施工的挖孔樁梁柱等轉(zhuǎn)入地下進(jìn)行，因此也稱(chēng)做地下式蓋挖法。該工法施工工序較多，且由于地下工作環(huán)境很差，施工質(zhì)量較難保證?？酃皶r(shí)由于跨度較大，安全性稍差。該工法是為民工隊(duì)準(zhǔn)備的低水平施工法，洞內(nèi)挖孔環(huán)境破壞很大，是一種不宜過(guò)多提倡的方法。(3)樁柱法軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件各種基本施工方法的比較各種基本施工方法的比較(4)側(cè)洞法施工側(cè)洞法施工就是先開(kāi)挖兩側(cè)部分（側(cè)洞），在側(cè)洞內(nèi)做梁、柱結(jié)構(gòu)，然后在開(kāi)挖中間部分（中洞），并逐漸將中洞頂部荷載通過(guò)側(cè)洞初期支護(hù)轉(zhuǎn)移到梁、柱上。這種施工方法，在處理中洞頂部荷載轉(zhuǎn)移時(shí)，相對(duì)于中洞法要困難一些。兩側(cè)洞施工時(shí)，中洞上方土體經(jīng)受多次擾動(dòng)，形成危及中洞的上小下大的梯形、三角形。改土體直接壓在中洞上，中洞施工若不夠謹(jǐn)慎就可能發(fā)生坍塌。采用該工法施工引起的地面沉降較大，而中洞法則不會(huì)出現(xiàn)這種情況。(4)側(cè)洞法施工5幾種大斷面施工方法的發(fā)展

－－－單拱大跨的流暢弧線(xiàn)形

中洞法5幾種大斷面施工方法的發(fā)展

－－－單拱大跨的流暢弧線(xiàn)形洞柱法洞柱法側(cè)洞法側(cè)洞法謝謝！謝謝！軌道交通工程

施工新技術(shù)及應(yīng)用

軌道交通工程

施工新技術(shù)及應(yīng)用

主要內(nèi)容第一部分：概述第二部分：各類(lèi)工法的特點(diǎn)、適用條件及選擇原則第三部分：各類(lèi)工法對(duì)環(huán)境的影響與控制第四部分：工程案例主要內(nèi)容第一部分概述第一部分

19世紀(jì)是橋的世紀(jì),20世紀(jì)是高層建筑的世紀(jì),21世紀(jì)可以說(shuō)是地下工程資源開(kāi)發(fā)和大發(fā)展的世紀(jì).目前我國(guó)面臨著人口、環(huán)境、資源、土地、水資源及氣候變暖等六大難題。地下工程是我國(guó)唾手可得的資源，并且是一項(xiàng)重要的綠色工程，如何安全、優(yōu)質(zhì)、快速、經(jīng)濟(jì)與環(huán)保的建成，是我們需要研究解決的問(wèn)題。

中國(guó)城市軌道交通60年代開(kāi)始于北京地鐵1號(hào)線(xiàn)，目前全國(guó)逾22個(gè)城市開(kāi)通軌道交通，線(xiàn)網(wǎng)達(dá)91條線(xiàn)，總里程2677公里（不含成都成灌線(xiàn)）。北京：目前通車(chē)?yán)锍?54.7km，2014年底正式開(kāi)通后，北京軌道交通運(yùn)營(yíng)總里程將達(dá)到527km。

上海：地鐵建設(shè)發(fā)展迅猛，1990年上海開(kāi)始建設(shè)地鐵1號(hào)線(xiàn)，就目前運(yùn)營(yíng)里程超過(guò)北京。

廣州：1996年廣州開(kāi)始建設(shè)地鐵1號(hào)線(xiàn)，預(yù)計(jì)到2017年，廣州市的城市軌道交通通車(chē)?yán)锍坛^(guò)500km。中國(guó)城市軌道交通60年代開(kāi)始于北京地鐵1號(hào)線(xiàn)，中國(guó)地鐵建設(shè)規(guī)劃北京上海天津廣州深圳南京重慶成都武漢沈陽(yáng)長(zhǎng)春杭州西安烏魯木齊蘭州合肥昆明哈爾濱佛山臺(tái)北香港大連鞍山濟(jì)南青島高雄長(zhǎng)沙蘇州中國(guó)地鐵建設(shè)規(guī)劃北京上海天津廣州深圳南京重慶成都武漢沈陽(yáng)長(zhǎng)春

城市軌道交通工程具有以下主要特點(diǎn)：（1）地質(zhì)條件差（工程地質(zhì)條件與水文地質(zhì)條件）；（2）周邊環(huán)境復(fù)雜；（3）結(jié)構(gòu)埋深淺、與鄰近結(jié)構(gòu)相互影響；（4）圍巖穩(wěn)定性不易判斷。

因此，城市軌道交通工程的關(guān)鍵是施工技術(shù)，它是決定城市地下工程成敗的關(guān)鍵因素。地下工程施工方法一般分類(lèi)如圖所示。在這些施工方法中，對(duì)以第四紀(jì)地層為主的城市軌道交通工程，以明（蓋挖）法、淺埋暗挖法和盾構(gòu)法使用最為廣泛。城市軌道交通工程具有以下主要特點(diǎn)：新加坡地鐵NichollHighway站(2004年4月)直接原因地表下30m位置的第九道鋼支撐的圍囹破壞引起支撐失效，進(jìn)而導(dǎo)致地下墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)倒坍新加坡地鐵NichollHighway站(2004年4月)軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件由于鉆孔樁間的涌水涌砂、造成了基坑被淹的事故（廣州）。圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量低劣、形成涌水涌砂的事故由于鉆孔樁間的涌水涌砂、造成了基坑被淹的事故（廣州）。圍護(hù)結(jié)采用土釘墻支護(hù)的某基坑、深8m，西側(cè)緊鄰電纜溝，暴雨后大量雨水順電纜溝滲入，使土釘墻突然垮塌近40m。各類(lèi)管線(xiàn)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)安全的影響（廣州）：

對(duì)于樁、墻與內(nèi)支撐組成的支護(hù)結(jié)構(gòu)，處于基坑外側(cè)的管線(xiàn)一般不會(huì)對(duì)基坑的安全構(gòu)成影響。但對(duì)于土釘及錨噴支護(hù)，基坑外側(cè)的各類(lèi)管線(xiàn)如果處理不好、常常是基坑安全的最大隱患。采用土釘墻支護(hù)的某基坑、深8m，西側(cè)緊鄰電纜溝，暴雨后大量雨廣州琶琶區(qū)間事故現(xiàn)場(chǎng)的照片廣州琶琶區(qū)間事故現(xiàn)場(chǎng)的照片長(zhǎng)40米,寬18米,坑深6~10米,臺(tái)灣高雄地鐵盾構(gòu)施工地表沉陷

長(zhǎng)40米,寬18米,坑深6~10米,臺(tái)灣高雄地鐵盾構(gòu)施施工挖斷消防栓水柱噴出施工挖斷消防栓水柱噴出深圳地鐵施工地表沉降過(guò)大造成的破壞現(xiàn)象深圳地鐵施工地表沉降過(guò)大造成的破壞現(xiàn)象北京地鐵5號(hào)線(xiàn)12標(biāo)暗挖穿越北四環(huán)

（干楊樹(shù)車(chē)站）北京地鐵5號(hào)線(xiàn)12標(biāo)暗挖穿越北四環(huán)

（干楊樹(shù)車(chē)站）北京地鐵10號(hào)線(xiàn)與奧運(yùn)支線(xiàn)換乘站

熊貓環(huán)島站基坑坍塌北京地鐵10號(hào)線(xiàn)與奧運(yùn)支線(xiàn)換乘站

熊貓環(huán)島站基坑坍塌北京地鐵10號(hào)線(xiàn)京廣橋附近路面

坍塌（暗挖隧道）北京地鐵10號(hào)線(xiàn)京廣橋附近路面

坍塌（暗挖隧道）2007年3月28日，位于北京市海淀南路的地鐵10號(hào)線(xiàn)一施工工地發(fā)生塌陷，6名施工者被埋。2007年3月28日，位于北京市海淀南路的地鐵10號(hào)線(xiàn)一施工第二部分

----各類(lèi)工法的特點(diǎn)、適用條件及選擇原則

軌道交通工程通常是在城鎮(zhèn)中修建的，其施工方法選擇會(huì)受到建（構(gòu)）筑物、道路、管線(xiàn)、城市交通、環(huán)境保護(hù)、地質(zhì)條件、施工機(jī)具以及資金條件等因素影響。因此，施工方法的決定，不僅要從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、修建地區(qū)具體條件考慮，而且還要考慮施工方法對(duì)城市生活的影響。第二部分第二部分主要內(nèi)容一、各工法概貌二、明（蓋）挖法三、淺埋暗挖法（礦山法、新奧法、鉆爆法）四、盾構(gòu)、TBM與掘進(jìn)機(jī)法五、輔助工法（凍結(jié)法）第二部分主要內(nèi)容一、各工法概貌一、各工法概貌

幾種工法的比較一、各工法概貌

幾種工法的比較-----明挖法布置交通導(dǎo)行設(shè)施-----明挖法布置交通導(dǎo)行設(shè)施軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件-----蓋（鋪蓋）挖法-----蓋（鋪蓋）挖法蓋挖法蓋挖法鋪蓋法鋪蓋法淺埋暗挖法第一次用淺埋暗挖法建成北京地鐵車(chē)站試驗(yàn)段淺埋暗挖法第一次用淺埋暗挖法建成鉆爆法、新奧法鉆爆法、新奧法盾構(gòu)（TBM）法盾構(gòu)（TBM）法軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件輔助工法（地層改良與加固（凍結(jié)法））輔助工法（地層改良與加固（凍結(jié)法））一、明（蓋）挖法（一）明挖法明挖法是先從地表面向下開(kāi)挖基坑至設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后在基坑內(nèi)的預(yù)定位置由下而上地建造主體結(jié)構(gòu)及其防水措施，最后回填土并恢復(fù)路面。明挖法是修建地鐵車(chē)站的常用施工方法，具有施工作業(yè)面多、速度快、工期短、易保證工程質(zhì)量、工程造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，因此，在地面交通和環(huán)境條件允許的地方，應(yīng)盡可能采用。明挖法施工基坑據(jù)周邊環(huán)境條件，可以放坡開(kāi)挖，也可以設(shè)置圍護(hù)結(jié)構(gòu)。一、明（蓋）挖法（二）蓋挖（鋪蓋）法施工蓋挖法施工也是明挖的一種形式，主要區(qū)別在于施工方法和順序不同：蓋挖法是先蓋后挖，即先以臨時(shí)路面或結(jié)構(gòu)頂板維持地面暢通，再向下施工。蓋挖法具有諸多優(yōu)點(diǎn)：圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形小，能夠有效控制周?chē)馏w的變形和地表沉降，有利于保護(hù)臨近建筑物和構(gòu)筑物；基坑底部土體穩(wěn)定，隆起小，施工安全；蓋挖法也存在一些缺點(diǎn)：蓋挖法施工時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)的水平施工縫的處理較為困難；蓋挖逆作法施工時(shí)，暗挖施工難度大、費(fèi)用高。蓋挖法可分為蓋挖順作法、蓋挖逆作法及蓋挖半逆作法。目前因蓋挖逆作法可盡快恢復(fù)路面，對(duì)道路交通影響較小，城市中施工采用最多的是蓋挖逆作法。（二）蓋挖（鋪蓋）法施工二、淺埋暗挖法（礦山法、新奧法、鉆爆法）

1淺埋暗挖法1）淺埋暗挖法的基本概念

淺埋暗挖法（國(guó)外多稱(chēng)軟土隧道新奧法或淺埋隧道新奧法）是基于巖石隧道新奧法（NATM）的基本原理，針對(duì)城市地下工程的特點(diǎn)，于80年代在北京地鐵第四紀(jì)軟土中開(kāi)創(chuàng)出的新方法。(1)淺埋暗挖法名稱(chēng)的確定在小導(dǎo)管超前支護(hù)技術(shù)、格柵拱架制造技術(shù)、正臺(tái)階環(huán)形開(kāi)挖留核心土方法、監(jiān)控量測(cè)技術(shù)等基礎(chǔ)上，在軟弱地層必須快速施工的理念，突出時(shí)空效應(yīng)對(duì)防塌的重要作用。并在軍都山黃土隧道、北京地鐵復(fù)興門(mén)折返線(xiàn)、復(fù)—八線(xiàn)、西單車(chē)站采用淺埋暗挖技術(shù)取得了巨大的成功。二、淺埋暗挖法（礦山法、新奧法、鉆爆法）

1淺埋暗挖法1987年8月，北京市科委與鐵道部科技司共同組織鑒定會(huì)，對(duì)淺埋暗挖技術(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，會(huì)上確定取名為：淺埋暗挖法，適用范圍：各種軟弱地層的地下工程設(shè)計(jì)與施工。淺埋暗挖法又經(jīng)過(guò)十幾年的廣泛應(yīng)用，形成了一套完整的配套技術(shù)，被評(píng)為國(guó)家級(jí)工法，并正式提出“管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)”十八字方針。

軍都山隧道（1988）（第一次用小導(dǎo)管、網(wǎng)構(gòu)鋼架）北京地鐵復(fù)興門(mén)折返線(xiàn)（1987（國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)）1987年8月，北京市科委與鐵道部科技司共同組(2)淺埋暗挖法施工原理淺埋暗挖法沿用了新奧法的基本原理：采用復(fù)合襯砌，初期支護(hù)承擔(dān)全部基本荷載，二襯作為安全儲(chǔ)備，初支、二襯共同承擔(dān)特殊荷載；采用多種輔助工法，超前支護(hù)，改善加固圍巖，調(diào)動(dòng)部分圍巖自承能力；采用不同開(kāi)挖方法及時(shí)支護(hù)封閉成環(huán)，使其與圍巖共同作用形成聯(lián)合支護(hù)體系；采用信息化設(shè)計(jì)與施工。第一次用淺埋暗挖法建成北京地鐵車(chē)站試驗(yàn)段第一次用淺埋暗挖法建成京珠高速烏龍嶺雙連拱隧道(2)淺埋暗挖法施工原理第一次用淺埋暗挖法建成第一次用淺埋2）淺埋暗挖法的量值概念（深埋、淺埋、超淺埋）（1）按荷載等效高度值＃先計(jì)算深、淺埋隧道分界深度HP（按TBJ108－92和TBJ1003－2001），然后與隧道埋深H比較，H<HP淺埋；＃應(yīng)用實(shí)測(cè)應(yīng)力p和垂直土柱重量rH之比判別

P/(rH)>0.4～0.6為淺埋；

P/(rH)>0.6～1.0為超淺埋；＃當(dāng)圍巖變形和地表下沉值相等時(shí)，即覆蓋層整體下沉?xí)r為超淺埋；＃覆土厚度H與隧道跨度D之比判別建議設(shè)計(jì)階段：H/D小于等于0.4時(shí)為超淺埋。2）淺埋暗挖法的量值概念（深埋、淺埋、超淺埋）3）淺埋暗挖法的特點(diǎn)與明挖法、盾構(gòu)法相比較，淺埋暗挖法的特點(diǎn)如下：（1）適用于各種地質(zhì)條件和地下水條件；（2）具有適合各種斷面形式（單線(xiàn)、雙線(xiàn)、多線(xiàn)、車(chē)站等）和變化斷面（過(guò)渡段、多層斷面等）的高度靈活性；（3）通過(guò)分部開(kāi)挖和輔助施工方法，可以有效控制地表下沉和坍塌；（4）與盾構(gòu)法比較，在較短的開(kāi)挖地段使用，也很經(jīng)濟(jì)；（5）與明挖法比較，可以極大地減輕對(duì)地面交通和商業(yè)活動(dòng)的影響，避免大量的拆遷；（6）從綜合效益觀點(diǎn)出發(fā)，是比較經(jīng)濟(jì)的一種方法。淺埋暗挖法具有很多優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)是：施工速度慢，施工工藝受施工隊(duì)伍的技術(shù)水平限制等。

3）淺埋暗挖法的特點(diǎn)4淺埋暗挖法的各種工法1）

淺埋暗挖法的實(shí)質(zhì)內(nèi)涵－－18字方針（1）管超前：指采用超前導(dǎo)管注漿防護(hù)，實(shí)際上就是采用超前預(yù)加固支護(hù)的各種手段，提高工作面的穩(wěn)定性，防止圍巖松弛和坍塌；（2）嚴(yán)注漿：在超前預(yù)支護(hù)后，立即進(jìn)行壓注水泥砂漿或其它化學(xué)漿液，填充圍巖空隙，使隧道周?chē)纬梢粋€(gè)具有一定強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)體，以增強(qiáng)圍巖的自穩(wěn)能力；（3）短開(kāi)挖：即限制1次進(jìn)尺的長(zhǎng)度，減少對(duì)圍巖的松弛；（4）強(qiáng)支護(hù)：在淺埋的松軟地層中施工，初期支護(hù)必須十分牢固，具有較大的剛度，以控制開(kāi)挖初期的變形；（5）快封閉：在臺(tái)階法施工中，如上臺(tái)階過(guò)長(zhǎng)時(shí)，變形增加較快，為及時(shí)控制圍巖松弛，必須采用臨時(shí)仰拱封閉，開(kāi)挖1環(huán)，封閉1環(huán)，提高初期支護(hù)的承載能力；（6）勤量測(cè)：對(duì)隧道施工過(guò)程進(jìn)行經(jīng)常性的量測(cè)，掌握施工動(dòng)態(tài)，及時(shí)反饋，是淺埋暗挖法施工成敗的關(guān)鍵。4淺埋暗挖法的各種工法1）淺埋暗挖法的實(shí)質(zhì)內(nèi)涵－－182)淺埋暗挖法的一般應(yīng)用范圍目前淺埋暗挖法已經(jīng)推廣到廣州、深圳、北京、杭州等地特殊的流沙、淤泥、含水砂層、流塑、半流塑地層；埋深縮小到0.8m；暗挖施工的車(chē)站跨度達(dá)26m；穿越密集民房。隨著建設(shè)項(xiàng)目的增多，還需進(jìn)一步研究新的輔助工法和施工工藝，以適應(yīng)各種地層條件、埋深、跨度等方面的要求。2)淺埋暗挖法的一般應(yīng)用范圍3）

淺埋暗挖法施工的一般選擇原則

(1)根據(jù)地層情況、地面建筑物特點(diǎn)等四個(gè)環(huán)境（地表、地中、地層及地下水）以及機(jī)械配備情況，選擇對(duì)地層擾動(dòng)小、經(jīng)濟(jì)、快速的開(kāi)挖方法。若斷面大或地層較差：可采用經(jīng)濟(jì)合理的輔助工法和相應(yīng)的分部正臺(tái)階開(kāi)挖法；若斷面小或地層較好：可用全斷面開(kāi)挖法。

(2)應(yīng)重視輔助工法的選擇，當(dāng)?shù)貙虞^差、開(kāi)挖面不能自穩(wěn)時(shí)，采取輔助施工措施后，仍應(yīng)優(yōu)先采用大斷面開(kāi)挖法。

(3)應(yīng)選擇能適應(yīng)不同地層和不同斷面的開(kāi)挖、通風(fēng)、噴錨、裝運(yùn)、防水、二襯作業(yè)的配套機(jī)具，為快速施工創(chuàng)造條件，設(shè)備投入量一般不少于工程造價(jià)的10%。

(4)施工過(guò)程的監(jiān)控量測(cè)與反饋非常重要，必須作為重要的工序。3）淺埋暗挖法施工的一般選擇原則(5)工序安排要突出及時(shí)性，地層差時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行十八字方針。

(6)提高職工素質(zhì)，組織綜合工班進(jìn)行作業(yè)，以提高質(zhì)量和速度。

(7)應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)，洞內(nèi)外都要處理好施工、人員、環(huán)境三者的關(guān)系。

(8)應(yīng)采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行工序時(shí)間調(diào)整，進(jìn)行進(jìn)度、安全、機(jī)械、監(jiān)測(cè)、質(zhì)量、材料、環(huán)境管理。

(5)工序安排要突出及時(shí)性，地層差時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行十八字方針4）淺埋暗挖法的基本施工方法與比較從基本施工方法看，為有效地控制圍巖松弛及由此引起的地表下沉，常采用的基本施工方法有：（1）地鐵區(qū)間或小跨度隧道的基本施工方法

a全斷面法

b正臺(tái)階法

c上半斷面臨時(shí)封閉正臺(tái)階法

d正臺(tái)階環(huán)形開(kāi)挖留核心土法

e導(dǎo)坑法，包括單導(dǎo)坑法和雙導(dǎo)坑法，其中雙導(dǎo)坑法也稱(chēng)為眼鏡法；

f中隔壁法（CD法，CRD法）。4）淺埋暗挖法的基本施工方法與比較軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用課件(2）地鐵車(chē)站、地下商場(chǎng)、停車(chē)場(chǎng)等大跨度聯(lián)拱結(jié)構(gòu)的基本施工方法的施工次序?yàn)椋?/p>

a柱洞法等（圖）；

b多導(dǎo)坑法(側(cè)洞法)（圖）；

c中洞法（圖）。其中柱洞法、側(cè)洞法應(yīng)用較多，大斷面施工應(yīng)遵守變大洞為小洞的施工原則。開(kāi)挖方法應(yīng)按以下次序優(yōu)選：正臺(tái)階開(kāi)挖、CD法開(kāi)挖、CRD法開(kāi)挖、雙側(cè)壁導(dǎo)洞開(kāi)挖（眼鏡工法）進(jìn)行，這樣可節(jié)約投資。(2）地鐵車(chē)站、地下商場(chǎng)、停車(chē)場(chǎng)等大跨度聯(lián)拱結(jié)構(gòu)的基本施工方施工方法比較匯總施工方法比較匯總淺埋暗挖法地下工程的一般施工程序圖淺埋暗挖法地下工程的一般施工程序圖4各種施工方法的開(kāi)挖作業(yè)及問(wèn)題1）全斷面開(kāi)挖作業(yè)（巖石隧道（鉆爆法、新奧法））

(1)施工順序全斷面開(kāi)挖法施工操作比較簡(jiǎn)單，主要工序：使用移動(dòng)式鉆孔臺(tái)車(chē)，首先全斷面一次鉆孔，并進(jìn)行裝藥連線(xiàn)，然后將鉆孔臺(tái)車(chē)退后50m以外的安全地點(diǎn)，再起爆，一次爆破成型，出碴后鉆孔臺(tái)車(chē)再推移到開(kāi)挖面就位，開(kāi)始下一個(gè)鉆爆作業(yè)循環(huán)，同時(shí)，施作初期支護(hù)，鋪防水隔離層（或不鋪），進(jìn)行二次模筑襯砌。該流程突出兩點(diǎn)：增加機(jī)械手進(jìn)行復(fù)噴作業(yè)，先初噴后復(fù)噴，以利于穩(wěn)定地層和加快施工進(jìn)度；鋪底混凝土必須提前施作，且不滯后200m，地層較差時(shí)鋪底應(yīng)緊跟，這是確保施工安全和質(zhì)量的重要做法。4各種施工方法的開(kāi)挖作業(yè)及問(wèn)題（2）適用范圍全斷面法主要適用于I~II級(jí)圍巖，當(dāng)斷面在50㎡以下，隧道又處于IV級(jí)圍巖地層時(shí)，為了減少對(duì)地層的擾動(dòng)次數(shù)，在采取局部注漿等輔助施工措施加固地層后，也可采用全斷面法施工。（3）優(yōu)缺點(diǎn)全斷面開(kāi)挖法有較大的作業(yè)空間，有利于采用大型配套機(jī)械化作業(yè)，提高施工速度，且工序少，便于施工組織和管理。但由于開(kāi)挖面較大，圍巖穩(wěn)定性降低，且每個(gè)循環(huán)工作量較大。每次深孔爆破引起的震動(dòng)較大，因此要求進(jìn)行精心的鉆爆設(shè)計(jì)，并嚴(yán)格控制爆破作業(yè)。（2）適用范圍2）臺(tái)階法開(kāi)挖臺(tái)階法施工就是將結(jié)構(gòu)斷面分成兩個(gè)或幾個(gè)部分，即分成上下兩個(gè)斷面或幾個(gè)工作面，分步開(kāi)挖，根據(jù)地層條件和機(jī)械配備情況，臺(tái)階法又可分為正臺(tái)階法、中隔墻臺(tái)階法等。該法在淺埋暗挖法中應(yīng)用最廣，可根據(jù)工程實(shí)際、地層條件和機(jī)械條件，選擇合適的臺(tái)階方式。（1）正臺(tái)階法開(kāi)挖正臺(tái)階法開(kāi)挖優(yōu)點(diǎn)很多，能較早地使支護(hù)閉合，有利于控制其結(jié)構(gòu)變形及由此引起的地面沉降，上臺(tái)階長(zhǎng)度（L）一般控制在1~1.5倍洞徑（D），根據(jù)地層情況，可選擇兩步或多步開(kāi)挖。2）臺(tái)階法開(kāi)挖

a上下兩部分步開(kāi)挖法采用此法，若地層較好（III~IV級(jí)），可將斷面分成上下兩個(gè)臺(tái)階開(kāi)挖，上臺(tái)階長(zhǎng)度一般控制在1~1.5倍洞徑（D）以?xún)?nèi)，但必須在地層失去自穩(wěn)能力之前盡快開(kāi)挖下臺(tái)階，支護(hù)形成封閉結(jié)構(gòu)；若地層較差，為了穩(wěn)定工作面，也可輔以小導(dǎo)管超前支護(hù)等措施。

a上下兩部分步開(kāi)挖法b多部分步開(kāi)挖留核心土該法適用于較差的地層，圍巖級(jí)別為V、VI級(jí)，上臺(tái)階取1倍洞徑左右環(huán)形開(kāi)挖，留核心土，用系統(tǒng)小導(dǎo)管超前支護(hù)、預(yù)注漿穩(wěn)定工作面；用網(wǎng)鉤鋼拱架做初期支護(hù)；拱腳、墻腳設(shè)置鎖腳錨桿。從斷面開(kāi)挖到初期支護(hù)、仰拱封閉不能超過(guò)10d，以確保地面沉陷控制在50mm以?xún)?nèi)。b多部分步開(kāi)挖留核心土(2)有關(guān)臺(tái)階長(zhǎng)度問(wèn)題臺(tái)階長(zhǎng)度之所以定為1倍洞徑（D），主要因?yàn)椋旱孛娉两挡蝗菰S超過(guò)30mm，承載拱的跨度約為1倍洞徑。在1倍洞徑區(qū)段周?chē)貙赢a(chǎn)生橫向和縱向兩個(gè)承載拱的作用，這對(duì)開(kāi)挖是有利的，臺(tái)階長(zhǎng)度超過(guò)1倍洞徑將失去縱向承載拱受力結(jié)構(gòu)，僅有橫向平面承載拱受力結(jié)構(gòu)。上臺(tái)階若選用大于1.5倍洞徑的長(zhǎng)臺(tái)階，在開(kāi)挖時(shí)縱向變位大，上臺(tái)階斷面形狀不利于受力，而且容易引起周?chē)貙铀蓜?dòng)，塑性區(qū)增大，造成拱腳附近受力大而使其失去穩(wěn)定性。上臺(tái)階若過(guò)短，小于1倍洞徑，因洞內(nèi)縱向破裂面超過(guò)工作面，易造成洞頂土體下滑，引起工作面不穩(wěn)定，所以軟弱地層不能采用短臺(tái)階法施工，但是若用硬巖爆破法施工時(shí)，為了便于風(fēng)鉆打眼，可設(shè)置超短臺(tái)階。(2)有關(guān)臺(tái)階長(zhǎng)度問(wèn)題從安全角度考慮，臺(tái)階長(zhǎng)度定為1倍洞徑是合理的，施工機(jī)械的配置也應(yīng)遵守這個(gè)原則。因此，在采用正臺(tái)階法施工時(shí)，應(yīng)樹(shù)立一個(gè)概念，不要分長(zhǎng)臺(tái)階、短臺(tái)階、微臺(tái)階，這是長(zhǎng)期施工經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的總結(jié)，有關(guān)施工規(guī)范中也取消了這種說(shuō)法，也不再提半斷面法開(kāi)挖。需要說(shuō)明的是，在II類(lèi)砂卵石地層中進(jìn)行大斷面正臺(tái)階開(kāi)挖，必須同時(shí)實(shí)施深孔注漿和小導(dǎo)管超前支護(hù)、預(yù)注漿輔助工法。

（3)正臺(tái)階法開(kāi)挖優(yōu)缺點(diǎn)

a靈活多變，適用性強(qiáng)。凡是軟弱圍巖、第四紀(jì)沉積地層，必須采用正臺(tái)階法，尤其是各種不同方法中的基本方法。而且，當(dāng)遇到地層變化（變好或變壞），都能及時(shí)更改、變換成其他方法，所以被稱(chēng)為淺埋暗挖施工方法之母。從安全角度考慮，臺(tái)階長(zhǎng)度定為1倍洞徑是合理的，施工機(jī)械的配置b具有足夠的作業(yè)空間和較快的施工速度，臺(tái)階有利于開(kāi)挖面的穩(wěn)定，尤其是上部開(kāi)挖支護(hù)后，下部作業(yè)則較為安全。當(dāng)?shù)貙訜o(wú)水、洞跨小于10m時(shí)，均可采用該方法。

c臺(tái)階法開(kāi)挖的缺點(diǎn)是上下部作業(yè)相互干擾，應(yīng)注意下部作業(yè)時(shí)對(duì)上部穩(wěn)定性的影響，還應(yīng)注意臺(tái)階開(kāi)挖會(huì)增加圍巖被擾動(dòng)的次數(shù)等。b具有足夠的作業(yè)空間和較快的施工速度，臺(tái)階有利于開(kāi)挖面3)單側(cè)壁導(dǎo)坑超前導(dǎo)坑法開(kāi)挖主要適用于地層較差、斷面較大，采用臺(tái)階法開(kāi)挖有困難的地層。采用該法可變大跨斷面為小跨斷面。大跨斷面多不小于10m，可采用單側(cè)壁導(dǎo)坑法，將導(dǎo)坑跨度定為3~4m，這樣就可將大跨度變?yōu)?~4m跨和6~10m跨，這種施工方法簡(jiǎn)單可靠。采用該法開(kāi)挖時(shí)，單側(cè)壁導(dǎo)坑超前的距離一般在2倍洞徑以上，為了穩(wěn)定工作面，經(jīng)常和超前小導(dǎo)管注漿等輔助施工措施配合適用，一般采用人工開(kāi)挖，人工和機(jī)械混合出碴。3)單側(cè)壁導(dǎo)坑超前導(dǎo)坑法開(kāi)挖4)中隔墻法（CD工法）和交叉中隔墻（CRD工法）開(kāi)挖

(1)基本概念

CD法（CenterDiaphragm）主要適用于地層較差和不穩(wěn)定巖體，且地面沉降要求嚴(yán)格的地下工程施工。當(dāng)CD法仍不能滿(mǎn)足要求時(shí)，可在CD工法的基礎(chǔ)上加設(shè)臨時(shí)仰拱，即CRD法（CrossDiaphragm）。