軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用-PPT課件(PPT 86頁(yè))

1、軌道交通工程施工新技術(shù)及應(yīng)用第1頁(yè)，共86頁(yè)。主要內(nèi)容第一部分： 概述第二部分：各類工法的特點(diǎn)、適用條件及選擇原則第三部分：各類工法對(duì)環(huán)境的影響與控制第四部分：工程案例2第2頁(yè)，共86頁(yè)。第一部分概述3第3頁(yè)，共86頁(yè)。 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)可以說是地下工程資源開發(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題。4第4頁(yè)，共86頁(yè)。 中國(guó)城市軌道交通60年代開始于北京地鐵1號(hào)線，目前全國(guó)逾22個(gè)城市開通軌

2、道交通，線網(wǎng)達(dá)91條線，總里程2677公里（不含成都成灌線）。 北京： 目前通車?yán)锍?54.7km，2014年底正式開通后，北京軌道交通運(yùn)營(yíng)總里程將達(dá)到 527 km。 上海：地鐵建設(shè)發(fā)展迅猛，1990年上海開始建設(shè)地鐵1號(hào)線，就目前運(yùn)營(yíng)里程超過北京。 廣州：1996年廣州開始建設(shè)地鐵1號(hào)線，預(yù)計(jì)到2017年，廣州市的城市軌道交通通車?yán)锍坛^500km。5第5頁(yè)，共86頁(yè)。中國(guó)地鐵建設(shè)規(guī)劃北京上海天津廣州成都武漢沈陽(yáng)長(zhǎng)春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6第6頁(yè)，共86頁(yè)。 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）；（

3、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。7第7頁(yè)，共86頁(yè)。新加坡地鐵Nicholl Highway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8第8頁(yè)，共86頁(yè)。大家有疑問的，可以詢問和交流可以互相討論下，但要小聲點(diǎn)9第9頁(yè)，共86頁(yè)。10第10頁(yè)，共86頁(yè)。11第11頁(yè)

4、，共86頁(yè)。12第12頁(yè)，共86頁(yè)。13第13頁(yè)，共86頁(yè)。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14第14頁(yè)，共86頁(yè)。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。各類管線對(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)的各類管線如果處理不好、常常是基坑安全的最大隱患。15第15頁(yè)，共86頁(yè)。廣州琶琶區(qū)間事故現(xiàn)場(chǎng)的照片16第16頁(yè)，共86頁(yè)。長(zhǎng)40米, 寬18米 , 坑深610米,臺(tái)灣高

5、雄地鐵盾構(gòu)施工地表沉陷17第17頁(yè)，共86頁(yè)。施工挖斷消防栓水柱噴出18第18頁(yè)，共86頁(yè)。深圳地鐵施工地表沉降過大造成的破壞現(xiàn)象19第19頁(yè)，共86頁(yè)。北京地鐵5號(hào)線12標(biāo)暗挖穿越北四環(huán)（干楊樹車站）20第20頁(yè)，共86頁(yè)。北京地鐵10號(hào)線與奧運(yùn)支線換乘站熊貓環(huán)島站基坑坍塌21第21頁(yè)，共86頁(yè)。北京地鐵10號(hào)線京廣橋附近路面坍塌（暗挖隧道）22第22頁(yè)，共86頁(yè)。2007年3月28日，位于北京市海淀南路的地鐵10號(hào)線一施工工地發(fā)生塌陷，6名施工者被埋 。23第23頁(yè)，共86頁(yè)。第二部分 -各類工法的特點(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

6、、道路、管線、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。24第24頁(yè)，共86頁(yè)。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）25第25頁(yè)，共86頁(yè)。一、各工法概貌 幾種工法的比較26第26頁(yè)，共86頁(yè)。-明挖法布置交通導(dǎo)行設(shè)施27第27頁(yè)，共86頁(yè)。28第28頁(yè)，共86頁(yè)。29第29頁(yè)，共86頁(yè)。30第30頁(yè)，共86頁(yè)。31第31頁(yè)，共86頁(yè)。-蓋（鋪蓋）挖法32第32頁(yè)，共86頁(yè)

7、。蓋挖法33第33頁(yè)，共86頁(yè)。鋪蓋法34第34頁(yè)，共86頁(yè)。淺埋暗挖法第一次用淺埋暗挖法建成北京地鐵車站試驗(yàn)段35第35頁(yè)，共86頁(yè)。鉆爆法、新奧法36第36頁(yè)，共86頁(yè)。盾構(gòu)（TBM）法37第37頁(yè)，共86頁(yè)。38第38頁(yè)，共86頁(yè)。39第39頁(yè)，共86頁(yè)。40第40頁(yè)，共86頁(yè)。輔助工法（地層改良與加固（凍結(jié)法）41第41頁(yè)，共86頁(yè)。一 、明（蓋）挖法（一）明挖法明挖法是先從地表面向下開挖基坑至設(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)，

8、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，可以放坡開挖，也可以設(shè)置圍護(hù)結(jié)構(gòu)。42第42頁(yè)，共86頁(yè)。（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，能夠有效控制周圍土體的變形和地表沉降，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。

9、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。43第43頁(yè)，共86頁(yè)。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)軟土中開創(chuàng)出的新方法 。(1) 淺埋暗挖法名稱的確定 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)興門折返線、復(fù)八線、西單車站

10、采用淺埋暗挖技術(shù)取得了巨大的成功。44第44頁(yè)，共86頁(yè)。 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)興門折返線（1987（國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)）45第45頁(yè)，共86頁(yè)。(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

11、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46第46頁(yè)，共86頁(yè)。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TBJ10892和TBJ10032001），然后與隧道埋深H比較， H 0.40.6為淺埋； P/ (rH)0.61.0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；

12、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。47第47頁(yè)，共86頁(yè)。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、雙線、多線、車站等）和變化斷面（過渡段、多層斷面等）的高度靈活性；（3）通過分部開挖和輔助施工方法，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

13、工藝受施工隊(duì)伍的技術(shù)水平限制等。 48第48頁(yè)，共86頁(yè)。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，使隧道周圍形成一個(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，以控制開挖初期的變形；（5）快封閉：在臺(tái)階法施工中，如上臺(tái)階過長(zhǎng)時(shí)，變形增加較快，為及時(shí)控

14、制圍巖松弛，必須采用臨時(shí)仰拱封閉，開挖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。49第49頁(yè)，共86頁(yè)。2) 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。50第50頁(yè)，共86頁(yè)。 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)

15、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)階開挖法；若斷面小或地層較好：可用全斷面開挖法。 (2) 應(yīng)重視輔助工法的選擇，當(dāng)?shù)貙虞^差、開挖面不能自穩(wěn)時(shí)，采取輔助施工措施后，仍應(yīng)優(yōu)先采用大斷面開挖法。 (3) 應(yīng)選擇能適應(yīng)不同地層和不同斷面的開挖、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) 施工過程的監(jiān)控量測(cè)與反饋非常重要，必須作為重要的工序。 51第51頁(yè)，共86頁(yè)。(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

16、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。 52第52頁(yè)，共86頁(yè)。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)坑法也稱為眼鏡法； f 中隔壁法（CD法，CRD法）

17、。53第53頁(yè)，共86頁(yè)。54第54頁(yè)，共86頁(yè)。55第55頁(yè)，共86頁(yè)。56第56頁(yè)，共86頁(yè)。57第57頁(yè)，共86頁(yè)。58第58頁(yè)，共86頁(yè)。(2）地鐵車站、地下商場(chǎng)、停車場(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?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。 開挖方法應(yīng)按以下次序優(yōu)選： 正臺(tái)階開挖、CD法開挖、CRD法開挖、雙側(cè)壁導(dǎo)洞開挖（眼鏡工法）進(jìn)行，這樣可節(jié)約投資。59第59頁(yè)，共86頁(yè)。施工方法比較匯總60第60頁(yè)，共86頁(yè)。淺埋暗挖法地下工程的一般施工程序圖61第61頁(yè)，共86

18、頁(yè)。4 各種施工方法的開挖作業(yè)及問題1） 全斷面開挖作業(yè)（巖石隧道（鉆爆法、新奧法） (1) 施工順序 全斷面開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，首先全斷面一次鉆孔，并進(jìn)行裝藥連線，然后將鉆孔臺(tái)車退后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)車再推移到開挖面就位，開始下一個(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。62第62頁(yè)，共86頁(yè)。（2）適用

19、范圍 全斷面法主要適用于III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)。63第63頁(yè)，共86頁(yè)。2）臺(tái)階法開挖 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

20、、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)階法開挖 正臺(tái)階法開挖優(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11.5倍洞徑（D），根據(jù)地層情況，可選擇兩步或多步開挖。64第64頁(yè)，共86頁(yè)。 a 上下兩部分步開挖法 采用此法，若地層較好（IIIIV級(jí)），可將斷面分成上下兩個(gè)臺(tái)階開挖，上臺(tái)階長(zhǎng)度一般控制在11.5倍洞徑（D）以內(nèi)，但必須在地層失去自穩(wěn)能力之前盡快開挖下臺(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。 65第65頁(yè)，共86頁(yè)。

21、 b 多部分步開挖留核心土 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。從斷面開挖到初期支護(hù)、仰拱封閉不能超過10d，以確保地面沉陷控制在50mm以內(nèi)。66第66頁(yè)，共86頁(yè)。(2)有關(guān)臺(tái)階長(zhǎng)度問題 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30mm，承載拱的跨度約為1倍洞徑。 在1倍洞徑區(qū)段周圍地層產(chǎn)生橫向和縱向兩個(gè)承載拱的作用，這對(duì)開挖是有利的，臺(tái)階長(zhǎng)度超過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

22、倍洞徑的長(zhǎng)臺(tái)階，在開挖時(shí)縱向變位大，上臺(tái)階斷面形狀不利于受力，而且容易引起周圍地層松動(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)階若過短，小于1倍洞徑，因洞內(nèi)縱向破裂面超過工作面，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。 67第67頁(yè)，共86頁(yè)。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法，也不再提半斷面法開挖。需要說明的是，

23、在II類砂卵石地層中進(jìn)行大斷面正臺(tái)階開挖，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，所以被稱為淺埋暗挖施工方法之母。68第68頁(yè)，共86頁(yè)。 b 具有足夠的作業(yè)空間和較快的施工速度，臺(tái)階有利于開挖面的穩(wěn)定，尤其是上部開挖支護(hù)后，下部作業(yè)則較為安全。當(dāng)?shù)貙訜o水、洞跨小于10m時(shí)，均可采用該方法。 c 臺(tái)階法開挖的缺點(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)階開挖

24、會(huì)增加圍巖被擾動(dòng)的次數(shù)等。 69第69頁(yè)，共86頁(yè)。3) 單側(cè)壁導(dǎo)坑超前導(dǎo)坑法開挖 主要適用于地層較差、斷面較大，采用臺(tái)階法開挖有困難的地層。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34m，這樣就可將大跨度變?yōu)?4m跨和610m跨，這種施工方法簡(jiǎn)單可靠。 采用該法開挖時(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，一般采用人工開挖，人工和機(jī)械混合出碴。70第70頁(yè)，共86頁(yè)。4) 中隔墻法（CD工法）和交叉中隔墻（CRD工法）開挖 (1) 基本概念 CD法（Center Diaphragm

25、）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（Cross Diaphragm）。 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工法先開挖中壁一側(cè)改為兩側(cè)交叉開挖、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。71第71頁(yè)，共86頁(yè)。(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

26、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57m。 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。72第72頁(yè)，共86頁(yè)。5) 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖 (1) 基本概念 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法也稱眼睛工法，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

27、很大、單側(cè)壁導(dǎo)坑超前臺(tái)階法無法滿足要求的三線或多線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。73第73頁(yè)，共86頁(yè)。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)街及地鐵車站時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)地下大空間的施工問題。這些建筑物若在埋深較淺、軟弱不穩(wěn)定的級(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。比如常見的三跨兩柱的大型地鐵站、地下商業(yè)街、地下停車場(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。74第74頁(yè)，共86頁(yè)。(1) 中洞法施工 中洞法施工就是先開挖中間部分（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)壓力問題，施工引起的地面沉降較易控制。該工法多在無水、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