淺埋暗挖法修建地鐵區(qū)間隧道施工技術(shù)及安全管理課件

二、淺埋暗挖法的前提條件選用淺埋暗挖法應(yīng)考慮的基本條件有：首先，淺埋暗挖法不允許帶水作業(yè)。如果含水地層達(dá)不到疏干，帶水作業(yè)是非常危險的。開挖面的穩(wěn)定性時刻受到水的威脅，甚至發(fā)生塌方。把地下水，尤其是上層滯水處理好是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，它直接影響淺埋暗挖法的成敗。二、淺埋暗挖法的前提條件選用淺埋暗挖法應(yīng)考慮的基本條件有：1第二，采用淺埋暗挖法要求開挖面具有一定的自立性和穩(wěn)定性。1997年日本土木學(xué)會曾提出開挖工作面土體穩(wěn)定的定量判別標(biāo)準(zhǔn)：土體中的細(xì)顆粒（小于74μm）含量小或等于10%，且均勻系數(shù)Uc小于或等于5的土體，不具備自立性。我國對于土體的自立性還未作出定量規(guī)定，但從定性上提出了要求：工作面土體的自立時間，應(yīng)足以進行必要的初期支護作業(yè)。我們把開挖面前方對底層的預(yù)加固和預(yù)處理是為淺埋暗挖法的必要前提，目的就在于加強開挖面的穩(wěn)定性，增加施工的安全性。第二，采用淺埋暗挖法要求開挖面具有一定的自立性和穩(wěn)定性。192三、淺埋暗挖法的基本經(jīng)驗鐵道部隧道工程局就復(fù)興門折返線工程總結(jié)的十八字訣，即管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測，基本上概括了淺埋暗挖法的施工工藝要求和施工經(jīng)驗。三、淺埋暗挖法的基本經(jīng)驗鐵道部隧道工程局就復(fù)興門折返線工程總3（1）底層的預(yù)加固和預(yù)處理

開挖面土體穩(wěn)定是采用淺埋暗挖法的基本條件。當(dāng)土體難以達(dá)到所需的穩(wěn)定條件時，必須通過地層預(yù)加固和預(yù)處理，來提高開挖面土體的自立性和穩(wěn)定性。降低地下水位一方面可達(dá)到無水施工，另一方面可以改善土體的物理力學(xué)特性。經(jīng)常采用的預(yù)加固和預(yù)處理的措施有超前小導(dǎo)管注漿、工作面前方深孔注漿和大管棚超前支護。視具體情況可單獨使用，也可以配合使用。（1）底層的預(yù)加固和預(yù)處理4（2）隧道開挖和初期支護

把“隧道開挖”和“初期支護”寫成一個小標(biāo)題，就是想強調(diào)“隨開挖、隨支護”的基本原則。如何利用土體有限的自立時間進行開挖和支護作業(yè)，使土體開挖后暴露的時間盡可能短，是初期支護盡早封閉成環(huán)。就這一意義上說，選擇適當(dāng)?shù)拈_挖方法就顯得十分重要。根據(jù)土體的穩(wěn)定性和隧道斷面大小可以選用短臺階法開挖，或帶臨時仰拱的長臺階法開挖。對于斷面較大的隧道，考慮分部開挖、分部支護和封閉成環(huán)的需要，選擇中隔壁法（CD法），交叉隔壁法（CRD法）和側(cè)壁導(dǎo)坑法（眼鏡法）等。每次開挖循環(huán)，以“短進尺”為原則。為了保持開挖面的穩(wěn)定，采用弧形導(dǎo)坑留核心土的開挖方法，使開挖面得到核心土的支撐。（2）隧道開挖和初期支護5淺埋暗挖法常用的初期支護形式是鋼筋格柵、鋼筋網(wǎng)和噴混凝土，淺埋暗挖法要求初期支護具有足夠的強度和剛度。在技術(shù)、經(jīng)濟的合理范圍內(nèi)，盡可能減小初期支護的變形量，目的是控制土體位移，減少地表沉降。之所以廣泛采用鋼筋格柵，其原因一方面是因為鋼筋格柵與噴混凝土能緊密結(jié)合，另一方面是因為鋼筋格柵在拼裝成環(huán)后，具有一定的強度和剛度，在噴混凝土尚未具備足夠強度之前，鋼筋格柵可以單獨承擔(dān)來自土層的一部分荷載。有的施工指南要求鋼筋格柵承受2-4m的土柱壓力，也是基于這方面的考慮。淺埋暗挖法常用的初期支護形式是鋼筋格柵、鋼筋網(wǎng)和噴混凝土，淺6（3）二次襯砌

淺埋暗挖法通常采用模筑混凝土作為二次襯砌材料，它既是提高初期支護強度和剛度，增加初期支護安全儲備的需要，也是支撐中間的防水隔離層、承受水壓力的需要，一般通過監(jiān)控測量，證明初期支護基本穩(wěn)定，防水層鋪設(shè)完畢經(jīng)隱蔽工程檢查合格后，可以開始灌注二次襯砌。如果隧道斷面較大，等待初期支護變形達(dá)到基本穩(wěn)定需要很長時間，也可提前施做二次襯砌，這時的二次襯砌將要承受初期支護變形傳來的壓力。（3）二次襯砌7（4）監(jiān)控測量

利用監(jiān)控量測獲得的信息指導(dǎo)施工，這是淺埋暗挖法施工中必不可少的一個組成部分，地表位移、拱頂下沉、隧道周邊收斂等量測項目常被選為監(jiān)控量測的必測項目，而土壓力土體位移、支護應(yīng)力等可作為選側(cè)項目。

當(dāng)測點的位移時間曲線變化率呈明顯收斂趨勢，隧道水平收斂變化率小于0.2mm/d，拱頂下沉變化率小于0.1mm/d，而且所測的位移值大于預(yù)計總位移值的80%以上時，可以認(rèn)為隧道達(dá)到基本穩(wěn)定。如果測點的位移時間曲線長時間不收斂，甚至有增大的趨勢，或者發(fā)現(xiàn)初期支護有明顯的開裂破壞痕跡，綜合分析這些現(xiàn)象，可以將其作為隧道失穩(wěn)前兆的依據(jù)，必須及時采取應(yīng)急加固措施。量測數(shù)據(jù)對隧道支護的受力變形狀態(tài)起著重要的監(jiān)控作用，量測數(shù)據(jù)的及時性和準(zhǔn)確性應(yīng)予以足夠重視。（4）監(jiān)控測量8四、暗挖區(qū)間隧道標(biāo)準(zhǔn)斷面施工方法及需注意的幾個問題1.暗挖區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)斷面

地鐵區(qū)間隧道除個別特殊地段外，一般均采用單線馬蹄形曲墻斷面形式。四、暗挖區(qū)間隧道標(biāo)準(zhǔn)斷面施工方法及需注意的幾個問題1.暗挖區(qū)92.超前支護施工

結(jié)合具體地質(zhì)條件和開挖面的穩(wěn)定情況，一般選擇小導(dǎo)管注漿（圖2）作為主要的超前支護手段。2.超前支護施工10小導(dǎo)管采用φ42mm，長2.5—3.5mm，外插角10—15°，環(huán)向間距為25—32cm，搭接1.5m。

注漿漿液需根據(jù)具體地質(zhì)條件選用，或用單液水泥注漿，或用水泥玻璃雙液注漿，或用改性水玻璃漿注漿。注漿漿液的選擇，配比、壓力的確定必須經(jīng)過現(xiàn)場試驗決定。目前工程中常出現(xiàn)的問題有：（1）注漿漿液配比及參數(shù)既無控制，注漿效果又不作嚴(yán)格檢查，甚至只設(shè)管不注漿，結(jié)果影響開挖后開挖面的土體穩(wěn)定。（2）外插角過大，沿拱架內(nèi)緣斜插下一拱架外緣，但外插角近30°--40°。小導(dǎo)管下方土體坍塌，影響開挖面的穩(wěn)定。小導(dǎo)管采用φ42mm，長2.5—3.5mm，外11由曲線可知隧道開挖臨近并到達(dá)測點里程時，地面沉降急劇加大，曲線陡峭，最大沉降速率達(dá)2.施工過程中嚴(yán)格遵循“小步距，快封閉”的準(zhǔn)則。（2）噴射混凝土不密實。我們有些個別工程施工組織設(shè)計既無周密的監(jiān)控量測措施，為加快施工進度，又不采用間隔拆除長度是十分危險的。地鐵區(qū)間隧道除個別特殊地段外，一般均采用單線馬蹄形曲墻斷面形式。隧道在復(fù)雜條件下施工，必須建立起周密的監(jiān)測系統(tǒng)，實行信息化施工。（1）格柵拱架制作不合規(guī)范要求。如果含水地層達(dá)不到疏干，帶水作業(yè)是非常危險的。①未封閉成環(huán)的初期支護是一個不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，長時間隧道處于不穩(wěn)定支護體系是很危險的。1997年日本土木學(xué)會曾提出開挖工作面土體穩(wěn)定的定量判別標(biāo)準(zhǔn)：土體中的細(xì)顆粒（小于74μm）含量小或等于10%，且均勻系數(shù)Uc小于或等于5的土體，不具備自立性。必須對制定相應(yīng)對策提供可靠依據(jù)。管道內(nèi)的水（特別是有壓上水）沖入隧道，對隧道形成第二次沖擊。開挖面土體穩(wěn)定是采用淺埋暗挖法的基本條件。在技術(shù)、經(jīng)濟的合理范圍內(nèi)，盡可能減小初期支護的變形量，目的是控制土體位移，減少地表沉降。當(dāng)測點的位移時間曲線變化率呈明顯收斂趨勢，隧道水平收斂變化率小于0.量測數(shù)據(jù)對隧道支護的受力變形狀態(tài)起著重要的監(jiān)控作用，量測數(shù)據(jù)的及時性和準(zhǔn)確性應(yīng)予以足夠重視。（1）臨時隔墻及仰拱的施作質(zhì)量。如果測點的位移時間曲線長時間不收斂，甚至有增大的趨勢，或者發(fā)現(xiàn)初期支護有明顯的開裂破壞痕跡，綜合分析這些現(xiàn)象，可以將其作為隧道失穩(wěn)前兆的依據(jù)，必須及時采取應(yīng)急加固措施。施工過程中嚴(yán)格遵循“小步距，快封閉”的準(zhǔn)則。在開挖以后，土體自承穩(wěn)定的時間極短，在噴射混凝土達(dá)到設(shè)計強度以前，格柵拱架是主要支撐結(jié)構(gòu)，因此規(guī)范要求拱架能單獨承受2—4m土體荷載并密貼土體。3.短臺階法開挖與支護

隧道凈高6.0m，凈寬5.6m。對于一般地層常采用短階法開挖，上臺階長不超過1倍洞徑，并留有2m以上的核心土。后方開挖中層土，并施作仰拱。（1）留核心土的目的，一方面可以抑制開挖面的變形，保持土體穩(wěn)定，另一方面可以壓縮拱部開挖土方時間，盡早在有限空間架設(shè)拱部柵拱架，并噴射混凝土，盡早完成拱部初期支護。

（2）采用臺階的目的，一方面利用臺階的土壓力支擋前方工作面，保持開挖面穩(wěn)定，另一方面利用臺階便于人工開挖。（3）采用短臺階的目的，一方面便于人工翻碴，另一方面可以盡快開挖中層土方，便于盡早施作邊墻支護和封閉仰拱，盡早使初期支護形成封閉的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。由曲線可知隧道開挖臨近并到達(dá)測點里程時，地面沉降急劇加大，曲12但是目前有些工地施工存在的問題是：（1）格柵拱架制作不合規(guī)范要求。在開挖以后，土體自承穩(wěn)定的時間極短，在噴射混凝土達(dá)到設(shè)計強度以前，格柵拱架是主要支撐結(jié)構(gòu)，因此規(guī)范要求拱架能單獨承受2—4m土體荷載并密貼土體。最早由德國引進的圖紙，在四根鋼筋之間用8字結(jié)連接，以后為了簡化作成斜向連接，再以后斜向連接筋隨便點焊上，把拱架作為構(gòu)造鋼筋處理。這是非常危險的。正是因為如此，規(guī)范對拱架作出嚴(yán)格要求。除此之外，拱架基礎(chǔ)必須支牢，必要時設(shè)置斜向支撐注漿錨管。但是目前有些工地施工存在的問題是：13（2）噴射混凝土不密實。鋼筋密集地段實施噴射混凝土是一件比較困難的事，回彈大，而且鋼筋背后不密實。所以規(guī)范對雙層鋼筋網(wǎng)噴射混凝土必須噴完一層再掛第二層網(wǎng)噴第二層。掛在格柵表面噴混凝土要清除后再噴，不然鋼筋背后是無法噴實的。不密實的初期支護存在嚴(yán)重隱患，而且地下水銹蝕鋼筋，影響初期支護的壽命。（2）噴射混凝土不密實。14（3）短臺階過長。前面已經(jīng)介紹了用短臺階的理由，但是有些工地運土車上了臺階以后，取消了人工翻土的作用。為了便于布置人力，往往將臺階拉得過長，臺階拉得過長，結(jié)果是：①未封閉成環(huán)的初期支護是一個不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，長時間隧道處于不穩(wěn)定支護體系是很危險的。②半拱初期支護基礎(chǔ)支撐在土體上，土體不可能提供足夠的支撐力。半拱處于懸臂狀態(tài)，懸臂過長，端頭下沉，懸臂過長將會造成拱部拉裂，這在國外曾發(fā)生過事故，造成嚴(yán)重后果。

③臺階過長拖后了中層土體開挖，也拖后了封閉仰拱時間，結(jié)果至少將導(dǎo)致隧道變形過大，地表下沉量過大，由此，十八字訣中“短開挖，強支護，快封閉”就是這么出來的。（3）短臺階過長。154.小結(jié)①采用超前小導(dǎo)管注漿是防止工作面失穩(wěn)及控制地面下沉的重要措施，小導(dǎo)管必須與鋼拱架聯(lián)結(jié)。

②嚴(yán)格控制格柵鋼架的安裝質(zhì)量，保證鋼架平面垂直隧道中線，水平、高程、左右誤差應(yīng)符合設(shè)計要求和規(guī)范要求，在拱腳處應(yīng)設(shè)置能注漿的錨管，這是防止拱部垂直位移的關(guān)鍵。

③采用環(huán)形開挖，留核心土，可保證工作面穩(wěn)定，核心土的尺寸在縱向要大于2m。對不良地層，要及時用噴射混凝土封閉工作面，做到開挖后，土體損失系數(shù)最小。4.小結(jié)16④嚴(yán)格控制每循環(huán)的進尺，一般為0.5—0.75m，因為拱部局部的坍塌高度一般是進尺長度的1/2。⑤控制臺階長度，充分利用地層縱向承載拱的作用。量測證明：對于軟弱地層，臺階長度超過1倍洞徑，就要及時閉臨時仰拱。

⑥及時進行初期支護。當(dāng)開挖完成以后，必須及時架立拱架。拱架與地層之間要緊密接觸，以防地層松弛。隨后掛網(wǎng)、焊接。從開挖到施噴混凝土的時間不應(yīng)超過土體的自穩(wěn)時間。工序的拖長、工序的銜接不緊，是造成塌方、下沉的最大隱患。④嚴(yán)格控制每循環(huán)的進尺，一般為0.5—0.75m，因為17⑦由于地層穩(wěn)定性差，在噴層與地層間經(jīng)常出現(xiàn)空隙。該空隙多發(fā)生在拱頂附近的拱腳處，所以背后充填注漿非常重要，該工序應(yīng)緊跟工作面進行。

⑧系統(tǒng)地進行初期周圍2—3m土體的固結(jié)注漿，是克服土壤長期流變引起地表下沉的最好方法。⑦由于地層穩(wěn)定性差，在噴層與地層間經(jīng)常出現(xiàn)空隙。該空隙18五、平頂直墻淺埋暗挖施工技術(shù)雖然地下工程采用拱結(jié)構(gòu)的手里條件最佳，但是區(qū)間隧道受頂部管路或地下構(gòu)筑物的影響，無法采用拱結(jié)構(gòu)，在“復(fù)一八”線工程開始研究采用平頂直墻矩形隧道結(jié)構(gòu)，平頂直墻淺埋暗挖施工法。現(xiàn)通過“復(fù)一八”線熱電廠到八王墳區(qū)間的283m的雙跨矩形區(qū)間隧道工程為例，介紹這種工法的主要特點。五、平頂直墻淺埋暗挖施工技術(shù)雖然地下工程采用拱結(jié)構(gòu)的手里條件191.工程概況該隧道外輪廓尺寸為10.87×6.22m。通過的地層為粘質(zhì)粉土，粉砂，粘質(zhì)粉土，結(jié)構(gòu)在地下水位以下。隧道頂部橫向有11條管路，沿隧道縱向10條管線，管線埋設(shè)較深無法采用拱形結(jié)構(gòu)，地下管線又無法遷移拆除，被迫不得不采用平頂淺埋暗挖施工技術(shù)。1.工程概況202.平頂直墻淺埋暗挖施工技術(shù)和工藝（1）隧道的斷面結(jié)構(gòu)

隧道采用雙跨矩形隧道，中間為鋼筋混凝土隔墻，設(shè)初期支護及二次襯砌，兩層間設(shè)柔性防水層，如圖3所示。2.平頂直墻淺埋暗挖施工技術(shù)和工藝21（2）施工技術(shù)措施①隧道初期支護毛洞全斷面分為3個洞室。為增大洞室立墻的側(cè)向穩(wěn)定，減小地表沉降，貫徹快封閉的暗挖原則，邊洞的立墻中央增設(shè)水平中隔板，即初期支護斷面由兩個相距一定距離的“日”字形組成。施工時3個洞室相互錯開15m（見圖4）。施工順序采取先邊洞、后中洞的開挖步序；每洞的掘進均采用保留核心土的短臺階開挖方法；施工過程中嚴(yán)格遵循“小步距，快封閉”的準(zhǔn)則。（2）施工技術(shù)措施22為了保持開挖面的穩(wěn)定，采用弧形導(dǎo)坑留核心土的開挖方法，使開挖面得到核心土的支撐。當(dāng)然加大臨時隔墻的跨度，可以減少廢棄工程量，加大作業(yè)面，施工當(dāng)然方便，但是對于平頂直墻隧道施工是非常危險的。由于區(qū)間設(shè)置渡線，一些渡線的隧道寬度達(dá)到14.事故的教訓(xùn)給我們的啟示是，探明開挖面前方的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)工作是非常重要的，一般采用洛陽鏟簡單工具應(yīng)能大致了解到前方的土質(zhì)和含水情況。在技術(shù)、經(jīng)濟的合理范圍內(nèi)，盡可能減小初期支護的變形量，目的是控制土體位移，減少地表沉降。二、淺埋暗挖法的前提條件③ 針對局部薄弱斷面區(qū)段，提前施作二襯，提高支護襯砌結(jié)構(gòu)剛度。把“隧道開挖”和“初期支護”寫成一個小標(biāo)題，就是想強調(diào)“隨開挖、隨支護”的基本原則。①隧道初期支護毛洞全斷面分為3個洞室。大斷面隧道分隔成小斷面隧道，每個小隧道的初期支護都是封閉成環(huán)，都是穩(wěn)定的。（4）平頂直墻淺埋暗挖法施工容易發(fā)生的問題：從開挖到施噴混凝土的時間不應(yīng)超過土體的自穩(wěn)時間。必須對制定相應(yīng)對策提供可靠依據(jù)。④二襯施工（見圖6），先做中洞范圍內(nèi)的中墻和頂?shù)装褰Y(jié)構(gòu)鋼筋混凝土，此時無力的轉(zhuǎn)換，然后分檔拆除中墻初期支護臨時結(jié)構(gòu)，完成初期支護和二襯力的轉(zhuǎn)換。量測數(shù)據(jù)對隧道支護的受力變形狀態(tài)起著重要的監(jiān)控作用，量測數(shù)據(jù)的及時性和準(zhǔn)確性應(yīng)予以足夠重視。在開挖以后，土體自承穩(wěn)定的時間極短，在噴射混凝土達(dá)到設(shè)計強度以前，格柵拱架是主要支撐結(jié)構(gòu)，因此規(guī)范要求拱架能單獨承受2—4m土體荷載并密貼土體。2、側(cè)壁導(dǎo)坑施工法（眼鏡工法）③ 針對局部薄弱斷面區(qū)段，提前施作二襯，提高支護襯砌結(jié)構(gòu)剛度。量測證明：對于軟弱地層，臺階長度超過1倍洞徑，就要及時閉臨時仰拱。鋼筋密集地段實施噴射混凝土是一件比較困難的事，回彈大，而且鋼筋背后不密實。②隧道北側(cè)靠熱電廠循環(huán)渠段長約120m，施工期間水渠不能斷流。因該側(cè)土體長期受水浸泡，處于飽和狀態(tài)，為確保施工期間該側(cè)土體的穩(wěn)定和隧道范圍的安全并結(jié)合現(xiàn)場實際情況，采用深層攪拌樁加固鄰河側(cè)土體，并采用井點降水。降水是將降水井打在隧道范圍內(nèi)，待開挖到降水井時將其破除，從而控制地下水位低于結(jié)構(gòu)底板；同時土方開挖前在掌子面施作前超前探孔，探測掌子面前方4-6m內(nèi)土體的含水率和土質(zhì)變化情況，及時采取措施消除安全隱患。為了保持開挖面的穩(wěn)定，采用弧形導(dǎo)坑留核心土的開挖方法，使開挖23③初期支護和二襯之間鋪設(shè)柔性防水層。防水層材料選用抗拉強度大、延伸性、拉裂性、耐破損性和施工性良好的ECB防水卷材。吸取以往平頂直墻暗挖施工防水層未封閉成環(huán)造成結(jié)構(gòu)滲漏的教訓(xùn)，采取先做中洞范圍頂?shù)装宸浪畬硬㈩A(yù)留防水層的搭接長度，拆除初支臨時結(jié)構(gòu)時做好防水層的保護，施作邊洞邊水層是將預(yù)留的防水層搭接頭展開與后敷設(shè)的防水層焊牢，從而實現(xiàn)防水層封閉成環(huán)（見圖5）。③初期支護和二襯之間鋪設(shè)柔性防水層。防水層材料選用抗拉強度大24施工時為保護ECB防水層級保證二襯鋼筋搭接質(zhì)量，二襯中隔墻頂、底板鋼筋均采用錐螺紋連接，獲得良好效果。施工時為保護ECB防水層級保證二襯鋼筋搭接質(zhì)量，二襯中隔墻頂25④二襯施工（見圖6），先做中洞范圍內(nèi)的中墻和頂?shù)装褰Y(jié)構(gòu)鋼筋混凝土，此時無力的轉(zhuǎn)換，然后分檔拆除中墻初期支護臨時結(jié)構(gòu)，完成初期支護和二襯力的轉(zhuǎn)換。設(shè)計要求初期支護破除每段不超過6m，間隔進行。④二襯施工（見圖6），先做中洞范圍內(nèi)的中墻和頂?shù)装褰Y(jié)構(gòu)鋼筋混26由于需給防水和二襯鋼筋留下1.5m的搭接量，因而每段二襯混凝土施工只有4.5m長，工程進度緩慢、施工縫多。為此，在施工過程中做了試驗，即逐漸增加每段初期支護破除的長度，同時密切監(jiān)測鋼格柵應(yīng)力和地表沉降量。根據(jù)測試數(shù)據(jù)，一次破除6m、8m、10m、12m時，頂部鋼筋應(yīng)力分別為9.8kN、10.0kN、10.1kN、10.3kN，地表沉降差0.1mm。根據(jù)頂部鋼筋應(yīng)力設(shè)計允許值10.2kN的指標(biāo)，確定每段初期支護破除長度為10m，大大的提高了工效。由于需給防水和二襯鋼筋留下1.5m的搭接量，因而每段二襯混凝27（3）監(jiān)控量測反饋信息。隧道在復(fù)雜條件下施工，必須建立起周密的監(jiān)測系統(tǒng)，實行信息化施工。熱一八區(qū)間平頂直墻施工段的主要監(jiān)測項目為：地表下沉量測、頂板下沉量測、結(jié)構(gòu)凈空收斂量測和鋼筋應(yīng)力量測。為實現(xiàn)各監(jiān)測項目，建立了量測組織機構(gòu)，配備了必要的儀器設(shè)備。通過對施工中量測所得到數(shù)據(jù)的處理和分析，得出了如下結(jié)論：

（3）監(jiān)控量測反饋信息。28隨著隧道的掘進，地表沉降呈現(xiàn)規(guī)律性的變化，如圖7所示。由曲線可知隧道開挖臨近并到達(dá)測點里程時，地面沉降急劇加大，曲線陡峭，最大沉降速率達(dá)2.60mm/d，最大沉降量為28.5mm。當(dāng)隧道開挖通過測點斷面一定距離，初期支護結(jié)構(gòu)施工完畢并已封閉成環(huán)，地表下沉速度減慢，曲線變緩。隨著隧道的掘進，地表沉降呈現(xiàn)規(guī)律性的變化，如圖7所示。由曲線29

在二次結(jié)構(gòu)施工前，拆除中墻臨時支撐時由于結(jié)構(gòu)頂部發(fā)生繞度變形，引起地表沉降，最大的沉降量可達(dá)14.9mm，如圖8.

從量測結(jié)果可以看出，由于臨時支撐的存在，變大跨度結(jié)構(gòu)為小跨度結(jié)構(gòu)，增強了結(jié)構(gòu)剛度，從而有效的控制了土體位移及頂板下沉。臨時支撐拆除后，頂板再次下沉，但其變形在結(jié)構(gòu)變形允許范圍之內(nèi)。

在二次結(jié)構(gòu)施工前，拆除中墻臨時支撐時由于結(jié)構(gòu)30結(jié)構(gòu)應(yīng)力量測采用埋入式JXG-I型鋼筋應(yīng)力傳感器和SS-Ⅱ型袖珍數(shù)字式鋼弦頻率接收儀。初期支護結(jié)構(gòu)應(yīng)力測試結(jié)果表明，各測點應(yīng)力值均小于鋼筋允許應(yīng)力。鋼筋應(yīng)力隨掌子面的遠(yuǎn)去而逐漸趨于穩(wěn)定。二襯施工時，通過逐漸增加每段初期支護破除的長度并測量鋼格柵應(yīng)力的試驗，將每段二襯施工的長度由設(shè)計的6m提高到10m，在確保安全的條件下大大的提高了工效，充分體現(xiàn)了監(jiān)控量測對施工和設(shè)計的指導(dǎo)作用。淺埋暗挖法修建地鐵區(qū)間隧道施工技術(shù)及安全管理課件31（4）平頂直墻淺埋暗挖法施工容易發(fā)生的問題：

①平頂直墻矩形隧道的臨時隔墻分塊太大。應(yīng)該看到平頂直墻矩形斷面是受環(huán)境制約，迫不得已采用的一種受力條件不太理想的一種結(jié)構(gòu)形式，薄板承受彎矩能力差，因此要化大跨為小跨，臨時隔墻間距不能太大。上述工程實例，臨時隔墻跨度控制在3.4m是合適的。我們十號線某車站施工組織平面設(shè)計中平頂直墻段，總寬為22m，臨時隔墻將隧道分為4塊，隔墻間距達(dá)到5.5m，采用35cm厚的初期支護，不知該設(shè)計是否做過驗算，至少目前為止，平頂直墻隧道這么大跨度的工程實例還未聽到過。當(dāng)然加大臨時隔墻的跨度，可以減少廢棄工程量，加大作業(yè)面，施工當(dāng)然方便，但是對于平頂直墻隧道施工是非常危險的。按照化大跨為小跨的原則，目前的工程經(jīng)驗，隔墻間距一般不宜超過4m，隧道埋深越深，項部荷載越大，隔墻間距的選擇越要十分慎重。（4）平頂直墻淺埋暗挖法施工容易發(fā)生的問題：32②二襯施工時，臨時隔墻拆除順序二襯施工階段臨時隔墻拆除時比較重要，也是比較容易出現(xiàn)問題的一個階段。上述工程通過監(jiān)控量測逐步調(diào)整臨時隔墻拆除的間隔長度和順序。我們有些個別工程施工組織設(shè)計既無周密的監(jiān)控量測措施，為加快施工進度，又不采用間隔拆除長度是十分危險的。③二襯背后及時充填注漿二襯施工以后，及時背后回填注漿及注漿質(zhì)量是十分重要的。尤其二襯頂板背后，如留存空隙，當(dāng)隔墻拆除時，地層和初期支護外荷載不能實現(xiàn)平靜的應(yīng)力重分布，荷載轉(zhuǎn)由二襯承受，而是發(fā)生突然下沉出現(xiàn)沖擊荷載壓在二襯上，這一結(jié)果不但二襯承受設(shè)計外的沖擊荷載，而且加大地表沉降量，對工程十分不利。②二襯施工時，臨時隔墻拆除順序33六、大跨度區(qū)間隧道施工技術(shù)1、大跨度隧道中隔墻施工法（CD法）和交叉隔墻法(CRD法)區(qū)間隧道受線路平面布置的影響，有些區(qū)段采用雙線隧道方案。這時的隧道凈跨將達(dá)到12m，凈高達(dá)到8m。如果仍采用前面介紹的短臺階施工技術(shù)或長臺階施工技術(shù)，則臺階上部弧形導(dǎo)坑的弧度十分平緩，矢高比非常不合理，直接影響到拱部土體的穩(wěn)定。平拱拱腳水平推力大，拱頂下沉過大，甚至坍塌。跨度越大問題越嚴(yán)重，所以跨度超過7m以上的隧道就要選擇中隔墻（CD法），如果跨度再大，隧道高度再高，高隔墻難于保護穩(wěn)定時，中間必須加設(shè)臨時仰拱，這種施工方法叫CRD法，即交叉中隔墻法。大斷面隧道分隔成小斷面隧道，每個小隧道的初期支護都是封閉成環(huán)，都是穩(wěn)定的。按一定順序開挖支護好的小斷面隧道最終匯成一個大斷面隧道。臨時隔墻與臨時仰拱對大斷面隧道的穩(wěn)定起十分重要作用。六、大跨度區(qū)間隧道施工技術(shù)1、大跨度隧道中隔墻施工法（CD34二次襯砌施工時，需要拆除臨時隔墻及仰拱，如何拆除，如何選擇拆除順序，如何確定拆除段長是十分關(guān)鍵的。中隔墻法或交叉隔墻法實施中需要注意幾個問題：（1）臨時隔墻及仰拱的施作質(zhì)量。中隔墻及仰拱雖然都是臨時結(jié)構(gòu)，獎勵啊都需要拆除，但隧道的施工過程中，在隧道初期支護尚未完全封閉以前，是系統(tǒng)的重要受力結(jié)構(gòu)的一部分。切不可以認(rèn)為是臨時支護而草率施工，造成不良后果。二次襯砌施工時，需要拆除臨時隔墻及仰拱，如何拆35（2）二襯施工時要正確選擇臨時結(jié)構(gòu)的拆除順序及相應(yīng)工藝，需要采用監(jiān)測手段進行有效監(jiān)控。有些施組中對此選擇方案不當(dāng)，采用通長拆除通長施作二襯，雖然施工便于安排，但危險性大。一般選擇跳段拆除，跳段施作二襯。雖然施工麻煩一些，但利用空間拱效應(yīng)，對隧道的穩(wěn)定有利。（3）大斷面隧道水平推力大，開挖支護后的背后地層注漿的及時性及充填密實性是十分重要的，需要切實掌握。（2）二襯施工時要正確選擇臨時結(jié)構(gòu)的拆除順序及相應(yīng)工藝，需要36③臺階過長拖后了中層土體開挖，也拖后了封閉仰拱時間，結(jié)果至少將導(dǎo)致隧道變形過大，地表下沉量過大，由此，十八字訣中“短開挖，強支護，快封閉”就是這么出來的。①未封閉成環(huán)的初期支護是一個不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，長時間隧道處于不穩(wěn)定支護體系是很危險的。掛在格柵表面噴混凝土要清除后再噴，不然鋼筋背后是無法噴實的。前面已經(jīng)介紹了用短臺階的理由，但是有些工地運土車上了臺階以后，取消了人工翻土的作用。平拱拱腳水平推力大，拱頂下沉過大，甚至坍塌。諸多工程都訓(xùn)使同行們?nèi)〉霉沧R，——無水施工是淺埋暗挖法的前提條件。因該側(cè)土體長期受水浸泡，處于飽和狀態(tài)，為確保施工期間該側(cè)土體的穩(wěn)定和隧道范圍的安全并結(jié)合現(xiàn)場實際情況，采用深層攪拌樁加固鄰河側(cè)土體，并采用井點降水。3kN，地表沉降差0.大斷面隧道分隔成小斷面隧道，每個小隧道的初期支護都是封閉成環(huán)，都是穩(wěn)定的。（4）平頂直墻淺埋暗挖法施工容易發(fā)生的問題：但是對于超大斷面的隧道，這種施工法是比較穩(wěn)妥的。五、平頂直墻淺埋暗挖施工技術(shù)為實現(xiàn)各監(jiān)測項目，建立了量測組織機構(gòu)，配備了必要的儀器設(shè)備。前面已經(jīng)介紹了用短臺階的理由，但是有些工地運土車上了臺階以后，取消了人工翻土的作用。放棄工程量多，工程費用相對較高。1、大跨度隧道中隔墻施工法（CD法）和交叉隔墻法(CRD法)該空隙多發(fā)生在拱頂附近的拱腳處，所以背后充填注漿非常重要，該工序應(yīng)緊跟工作面進行。當(dāng)然加大臨時隔墻的跨度，可以減少廢棄工程量，加大作業(yè)面，施工當(dāng)然方便，但是對于平頂直墻隧道施工是非常危險的。施工過程中嚴(yán)格遵循“小步距，快封閉”的準(zhǔn)則。開挖面的穩(wěn)定性時刻受到水的威脅，甚至發(fā)生塌方。2、側(cè)壁導(dǎo)坑施工法（眼鏡工法）由于區(qū)間設(shè)置渡線，一些渡線的隧道寬度達(dá)到14.5m以上，高度達(dá)到10m。在這種情況下，選用中隔壁法，或交叉隔壁法都不適應(yīng)。只有選用側(cè)壁導(dǎo)坑法，或稱之為眼鏡工法，先開挖兩個側(cè)洞，再開挖中拱，最后落底作仰拱，形成封閉的環(huán)形支護，大洞由多個小洞組合而成。每個小隧道的斷面都不大，可以保證施工的安全與穩(wěn)定，整個隧道的穩(wěn)定性及沉降量就是可以控制了。當(dāng)然這種施工方法比較麻煩。放棄工程量多，工程費用相對較高。但是對于超大斷面的隧道，這種施工法是比較穩(wěn)妥的。③臺階過長拖后了中層土體開挖，也拖后了封閉仰拱時間，結(jié)果至少37七、王府井—東單區(qū)間折返線及渡線的施工實例

開挖支護方案的研究淺埋暗挖法主要有臺階法、中隔壁法、眼鏡法、中洞法，不同的施工方法具有不同的特點。為便于分析，現(xiàn)就上述各主要施工方法的特點、適用條件、沉降量控制效果、工期、造價等方面作一對比，見表：七、王府井—東單區(qū)間折返線及渡線的施工實例開挖支護方案的研38工程的實施超前支護的施工通過對幾種超前支護方案的比選，結(jié)合本區(qū)間所處地質(zhì)條件，工程除在施工通道進入正線開口處采用大管棚超前支護外，其他地段均選擇以小導(dǎo)管注漿作為主要超前支護手段。小導(dǎo)管注漿支護參數(shù)如下：小導(dǎo)管采用Φ42mm，長2.5~3.5m，外插角13~16°，環(huán)向間距為25~33cm，搭接1.5m。工程的實施小導(dǎo)管采用Φ42mm，長2.5~3.5m，外插角139淺埋暗挖法修建地鐵區(qū)間隧道施工技術(shù)及安全管理課件40大斷面向小斷面的轉(zhuǎn)換過渡一般作法是將大斷面作到設(shè)計位置后，進行封端，再進入小斷面的施工。但要注意二個問題，一是小斷面存在應(yīng)力集中，在此部位進行結(jié)構(gòu)加強，二是存在二次開挖需要進行土體加固，但這種施工工期長，封端破除量較大。小斷面向大斷面的轉(zhuǎn)換過渡小斷面向大斷面的轉(zhuǎn)換過渡難度較大，在硬質(zhì)圍巖的情況下較易實現(xiàn)，直接用錯臺就可以實現(xiàn)，但是在松散土體中就復(fù)雜多了。從小斷面向大斷面過渡，充分利用超前支護加固土體，利用格柵噴混凝土逐步加高加寬斷面的漸變形式實現(xiàn)。渡線段的施工，斷面轉(zhuǎn)換過渡的順序及工序過渡的施工方法，都是非常關(guān)鍵的，也是容易出現(xiàn)問題的部位，需要十分的慎重。大斷面向小斷面的轉(zhuǎn)換過渡41（4）監(jiān)控量測的實施為確保此段隧道施工時結(jié)構(gòu)安全、穩(wěn)定、及時了解結(jié)構(gòu)受力狀況及周圍土體在不同工作狀態(tài)下的力學(xué)動態(tài)和收斂狀況，在施工中對地表下沉、隧道拱頂下沉、格柵鋼筋應(yīng)力、隧道凈空收斂均進行了嚴(yán)密監(jiān)測，并對監(jiān)測結(jié)果做了動態(tài)分析。量測結(jié)果顯示：地表最大沉降量23mm，凈空收斂值3mm，拱頂下沉值20mm，均在允許范圍內(nèi)。（5）小結(jié)地鐵“王一東”區(qū)間折返段由10種不同結(jié)構(gòu)斷面形式組成，最小跨度5.6mm過渡到最大跨度14.2m，斷面交錯變化幾十處，施工方法包括臺階法、中隔壁法、眼鏡法、中洞法等多種淺埋暗挖施工法，確保施工安全，同時也確保多種不同工法過渡的安全。（4）監(jiān)控量測的實施42本工程采取措施總體概括如下：① 采用人工降水，確保無水施工，大量采用地層注漿加固措施，提高地層穩(wěn)定性。② 針對不同斷面選擇不同的，經(jīng)過比選與斷面相適應(yīng)的施工方法及不同工法的過渡措施。③ 針對局部薄弱斷面區(qū)段，提前施作二襯，提高支護襯砌結(jié)構(gòu)剛度。④ 自始至終采用有效的監(jiān)控量測手段對工程狀態(tài)進行監(jiān)測，根據(jù)量測信息選作必要的工程措施。本工程采取措施總體概括如下：43八、確保無水施工，重視地下管道漏水淺埋暗挖是在不穩(wěn)定的土體中進行暗挖作業(yè)，必須十分謹(jǐn)慎。人們采用小導(dǎo)管、管棚、深孔土體注漿都是提高土體穩(wěn)定性的措施，其中必保的一條就是保持土體無水施工。這不但為方便施工所必須，也是提高土體穩(wěn)定性的必須采用辦法。諸多工程都訓(xùn)使同行們?nèi)〉霉沧R，——無水施工是淺埋暗挖法的前提條件。采用淺埋暗挖法不可避免要在市政管理道下面進行施工，問題在于大多數(shù)上、下水管道不同程度地存在漏水的情況。嚴(yán)得的滲漏導(dǎo)致管首周圍的地層狀況惡化，形成飽和水狀態(tài)的軟塑和流塑地層。當(dāng)隧道開挖接近這一地層時，流泥和流砂便會涌入隧道。管道下面土體被掏空，又會造成管道斷裂。管道內(nèi)的水（特別是有壓上水）沖入隧道，對隧道形成第二次沖擊。八、確保無水施工，重視地下管道漏水淺埋暗挖是在不穩(wěn)定的土體中44事故的教訓(xùn)給我們的啟示是，探明開挖面前方的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)工作是非常重要的，一般采用洛陽鏟簡單工具應(yīng)能大致了解到前方的土質(zhì)和含水情況。如能采用紅外線溫度掃描儀或地質(zhì)雷達(dá)等物探手段，查明上層滯水和管道滲漏水的情況。必須對制定相應(yīng)對策提供可靠依據(jù)。如果發(fā)現(xiàn)上層滯水和管道滲漏嚴(yán)重威脅隧道施工的情況，可以采取局部加密注資漿，增設(shè)管棚等措施，必要時采用局部土壤凍結(jié)也是可取的。總之要把一般降水難以奏效的上層滯水和管道滲漏水對淺埋暗挖法的潛在威脅，在開挖面到達(dá)之前加以消除。事故的教訓(xùn)給我們的啟示是，探明開挖面前方的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)45九、管理、經(jīng)驗、監(jiān)測在淺埋暗挖法中的作用隧道采用淺埋暗挖法施工，施工安全取決于人們通過嚴(yán)格的管理和正確的工程浦實踐，包括監(jiān)控量測的反饋來控制施工作業(yè)，以減少風(fēng)險。淺埋暗挖法的十八字決，盡人皆知，但是對它的理解和體會的深淺、實施中的堅決程度未必相同。嚴(yán)格的管理表現(xiàn)在對影響工作面穩(wěn)定的因素始終緊抓不放。例如對地層預(yù)加固預(yù)處理的質(zhì)量，對于地下水的警覺，對支護緊跟挖面施作的及時性，短進尺、快封閉的重要性，以及對補償注漿的作用等，不僅有深刻的認(rèn)識，而且有嚴(yán)密的施工工藝和質(zhì)量控制作保證。此外，注意對施工人員的培訓(xùn)，提高技術(shù)素質(zhì)。嚴(yán)格的管理還表現(xiàn)在，重視并善于利用不良地質(zhì)超前預(yù)報和施工監(jiān)測的手段，了解開挖面前方工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件的變化，了解支護受力變形狀態(tài)的變化，及時發(fā)現(xiàn)危險征兆，采用有效的應(yīng)變措施和補救工作。九、管理、經(jīng)驗、監(jiān)測在淺埋暗挖法中的作用隧道采用淺埋暗挖法施46量測數(shù)據(jù)對隧道支護的受力變形狀態(tài)起著重要的監(jiān)控作用，量測數(shù)據(jù)的及時性和準(zhǔn)確性應(yīng)予以足夠重視。③ 針對局部薄弱斷面區(qū)段，提前施作二襯，提高支護襯砌結(jié)構(gòu)剛度。為了便于布置人力，往往將臺階拉得過長，臺階拉得過長，結(jié)果是：該隧道外輪廓尺寸為10.根據(jù)測試數(shù)據(jù)，一次破除6m、8m、10m、12m時，頂部鋼筋應(yīng)力分別為9.如果含水地層達(dá)不到疏干，帶水作業(yè)是非常危險的。（3）采用短臺階的目的，一方面便于人工翻碴，另一方面可以盡快開挖中層土方，便于盡早施作邊墻支護和封閉仰拱，盡早使初期支護形成封閉的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。三、淺埋暗挖法的基本經(jīng)驗該隧道外輪廓尺寸為10.在開挖以后，土體自承穩(wěn)定的時間極短，在噴射混凝土達(dá)到設(shè)計強度以前，格柵拱架是主要支撐結(jié)構(gòu)，因此規(guī)范要求拱架能單獨承受2—4m土體荷載并密貼土體。初期支護結(jié)構(gòu)應(yīng)力測試結(jié)果表明，各測點應(yīng)力值均小于鋼筋允許應(yīng)力。在這種情況下，選用中隔壁法，或交叉隔壁法都不適應(yīng)。吸取以往平頂直墻暗挖施工防水層未封閉成環(huán)造成結(jié)構(gòu)滲漏的教訓(xùn)，采取先做中洞范圍頂?shù)装宸浪畬硬㈩A(yù)留防水層的搭接長度，拆除初支臨時結(jié)構(gòu)時做好防水層的保護，施作邊洞邊水層是將預(yù)留的防水層搭接頭展開與后敷設(shè)的防水層焊牢，從而實現(xiàn)防水層封閉成環(huán)（見圖5）。管道內(nèi)的水（特別是有壓上水）沖入隧道，對隧道形成第二次沖擊。平頂直墻淺埋暗挖施工技術(shù)和工藝初期支護結(jié)構(gòu)應(yīng)力測試結(jié)果表明，各測點應(yīng)力值均小于鋼筋允許應(yīng)力。④嚴(yán)格控制每循環(huán)的進尺，一般為0.應(yīng)該看到平頂直墻矩形斷面是受環(huán)境制約，迫不得已采用的一種受力條件不太理想的一種結(jié)構(gòu)形式，薄板承受彎矩能力差，因此要化大跨為小跨，臨時隔墻間距不能太大。必須對制定相應(yīng)對策提供可靠依據(jù)。鋼筋應(yīng)力隨掌子面的遠(yuǎn)去而逐漸趨于穩(wěn)定。當(dāng)測點的位移時間曲線變化率呈明顯收斂趨勢，隧道水平收斂變化率小于0.這時的隧道凈跨將達(dá)到12m，凈高達(dá)到8m。（4）監(jiān)控測量

利用監(jiān)控量測獲得的信息指導(dǎo)施工，這是淺埋暗挖法施工中必不可少的一個組成部分，地表位移、拱頂下沉、隧道周邊收斂等量測項目常被選為監(jiān)控量測的必測項目，而土壓力土體位移、支護應(yīng)力等可作為選側(cè)項目。

當(dāng)測點的位移時間曲線變化率呈明顯收斂趨勢，隧道水平收斂變化率小于0.2mm/d，拱頂下沉變化率小于0.1mm/d，而且所測的位移值大于預(yù)計總位移值的80%以上時，可以認(rèn)為隧道達(dá)到基本穩(wěn)定。如果測點的位移時間曲線長時間不收斂，甚至有增大的趨勢，或者發(fā)現(xiàn)初期支護有明顯的開裂破壞痕跡，綜合分析這些現(xiàn)象，可以將其作為隧道失穩(wěn)前兆的依據(jù)，必須及時采取應(yīng)急加固措施。量測數(shù)據(jù)對隧道支護的受力變形狀態(tài)起著重要的監(jiān)控作用，量測數(shù)據(jù)的及時性和準(zhǔn)確性應(yīng)予以足夠重視。量測數(shù)據(jù)對隧道支護的受力變形狀態(tài)起著重要的監(jiān)控作用，量測數(shù)據(jù)47四、暗挖區(qū)間隧道標(biāo)準(zhǔn)斷面施工方法及需注意的幾個問題1.暗挖區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)斷面

地鐵區(qū)間隧道除個別特殊地段外，一般均采用單線馬蹄形曲墻斷面形式。四、暗挖區(qū)間隧道標(biāo)準(zhǔn)斷面施工方法及需注意的幾個問題1.暗挖區(qū)48（3）短臺階過長。前面已經(jīng)介紹了用短臺階的理由，但是有些工地運土車上了臺階以后，取消了人工翻土的作用。為了便于布置人力，往往將臺階拉得過長，臺階拉得過長，結(jié)果是：①未封閉成環(huán)的初期支護是一個不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，長時間隧道處于不穩(wěn)定支護體系是很危險的。②半拱初期支護基礎(chǔ)支撐在土體上，土體不可能提供足夠的支撐力。半拱處于懸臂狀態(tài)，懸臂過長，端頭下沉，懸臂過長將會造成拱部拉裂，這在國外曾發(fā)生過事故，造成嚴(yán)重后果。

③臺階過長拖后了中層土體開挖，也拖后了封閉仰拱時間，結(jié)果至少將導(dǎo)致隧道變形過大，地表下沉量過大，由此，十八字訣中“短開挖，強支護，快封閉”就是這么出來的。（3）短臺階過長。49④嚴(yán)格控制每循環(huán)的進尺，一般為0.5—0.75m，因為拱部局部的坍塌高度一般是進尺長度的1/2。⑤控制臺階長度，充分利用地層縱向承載拱的作用。量測證明：對于軟弱地層，臺階長度超過1倍洞徑，就要及時閉臨時仰拱。

⑥及時進行初期支護。當(dāng)開挖完成以后，必須及時架立拱架。拱架與地層之間要緊密接觸，以防地層松弛。隨后掛網(wǎng)、焊接。從開挖到施噴混凝土的時間不應(yīng)超過土體的自穩(wěn)時間。工序的拖長、工序的銜接不緊，是造成塌方、下沉的最大隱患。④嚴(yán)格控制每循環(huán)的進尺，一般為0.5—0.75m，因為50⑦由于地層穩(wěn)定性差，在噴層與地層間經(jīng)常出現(xiàn)空隙。該空隙多發(fā)生在拱頂附近的拱腳處，所以背后充填注漿非常重要，該工序應(yīng)緊跟工作面進行。

⑧系統(tǒng)地進行初期周圍2—3m土體的固結(jié)注漿，是克服土壤長期流變引起地表下沉的最好方法。⑦由于地層穩(wěn)定性差，在噴層與地層間經(jīng)常出現(xiàn)空隙。該空隙511.工程概況該隧道外輪廓尺寸為10.87×6.22m。通過的地層為粘質(zhì)粉土，粉砂，粘質(zhì)粉土，結(jié)構(gòu)在地下水位以下。隧道頂部橫向有11條管路，沿隧道縱向10條管線，管線埋設(shè)較深無法采用拱形結(jié)構(gòu)，地下管線又無法遷移拆除，被迫不得不采用平頂淺埋暗挖施工技術(shù)。1.工程概況52③初期支護和二襯之間鋪設(shè)柔性防水層。防水層材料選用抗拉強度大、延伸性、拉裂性、耐破損性和施工性良好的ECB防水卷材。吸取以往平頂直墻暗挖施工防水層未封閉成環(huán)造成結(jié)構(gòu)滲漏的教訓(xùn)，采取先做中洞范圍頂?shù)装宸浪畬硬㈩A(yù)留防水層的搭接長度，拆除初支臨時結(jié)構(gòu)時做好防水層的保護，施作邊洞邊水層是將預(yù)留的防水層搭接頭展開與后敷設(shè)的防水層焊牢，從而實現(xiàn)防水層封閉成環(huán)（見圖5）。③初期支護和二襯之間鋪設(shè)柔性防水層。防水層材料選用抗拉強度大53② 針對不同斷面選擇不同的，經(jīng)過比選與斷面相適應(yīng)的施工方法及不同工法的過渡措施。降水是將降水井打在隧道范圍內(nèi)，待開挖到降水井時將其破除，從而控制地下水位低于結(jié)構(gòu)底板；我們把開挖面前方對底層的預(yù)加固和預(yù)處理是為淺埋暗挖法的必要前提，目的就在于加強開挖面的穩(wěn)定性，增加施工的安全性。③臺階過長拖后了中層土體開挖，也拖后了封閉仰拱時間，結(jié)果至少將導(dǎo)致隧道變形過大，地表下沉量過大，由此，十八字訣中“短開挖，強支護，快封閉”就是這么出來的。對不良地層，要及時用噴射混凝土封閉工作面，做到開挖后，土體損失系數(shù)最小。①隧道初期支護毛洞全斷面分為3個洞室。在開挖以后，土體自承穩(wěn)定的時間極短，在噴射混凝土達(dá)到設(shè)計強度以前，格柵拱架是主要支撐結(jié)構(gòu)，因此規(guī)范要求拱架能單獨承受2—4m土體荷載并密貼土體。如果發(fā)現(xiàn)上層滯水和管道滲漏嚴(yán)重威脅隧道施工的情況，可以采取局部加密注資漿，增設(shè)管棚等措施，必要時采用局部土壤凍結(jié)也是可取的。防水層材料選用抗拉強度大、延伸性、拉裂性、耐破損性和施工性良好的ECB防水卷材。這不但為方便施工所必須，也是提高土體穩(wěn)定性的必須采用辦法。隧道凈高6.在二次結(jié)構(gòu)施工前，拆除中墻臨時支撐時由于結(jié)構(gòu)頂部發(fā)生繞度變形，引起地表沉降，最大的沉降量可達(dá)14.當(dāng)然加大臨時隔墻的跨度，可以減少廢棄工程量，加大作業(yè)面，施工當(dāng)然方便，但是對于平頂直墻隧道施工是非常危險的。量測證明：對于軟弱地層，臺階長度超過1倍洞徑，就要及時閉臨時仰拱。由曲線可知隧道開挖臨近并到達(dá)測點里程時，地面沉降急劇加大，曲線陡峭，最大沉降速率達(dá)2.此外，注意對施工人員的培訓(xùn)，提高技術(shù)素質(zhì)。上述工程通過監(jiān)控量測逐步調(diào)整臨時隔墻拆除的間隔長度和順序。②二襯施工時，臨時隔墻拆除順序①未封閉成環(huán)的初期支護是一個不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，長時間隧道處于不穩(wěn)定支護體系是很危險的。設(shè)計要求初期支護破除每段不超過6m，間隔進行。當(dāng)然加大臨時隔墻的跨度，可以減少廢棄工程量，加大作業(yè)面，施工當(dāng)然方便，但是對于平頂直墻隧道施工是非常危險的。通過對幾種超前支護方案的比選，結(jié)合本區(qū)間所處地質(zhì)條件，工程除在施工通道進入正線開口處采用大管棚超前支護外，其他地段均選擇以小導(dǎo)管注漿作為主要超前支護手段。該隧道外輪廓尺寸為10.管道內(nèi)的水（特別是有壓上水）沖入隧道，對隧道形成第二次沖擊。三、淺埋暗挖法的基本經(jīng)驗降低地下水位一方面可達(dá)到無水施工，另一方面可以改善土體的物理力學(xué)特性。（4）平頂直墻淺埋暗挖法施工容易發(fā)生的問題：二襯施工時，通過逐漸增加每段初期支護破除的長度并測量鋼格柵應(yīng)力的試驗，將每段二襯施工的長度由設(shè)計的6m提高到10m，在確保安全的條件下大大的提高了工效，充分體現(xiàn)了監(jiān)控量測對施工和設(shè)計的指導(dǎo)作用。根據(jù)頂部鋼筋應(yīng)力設(shè)計允許值10.2、側(cè)壁導(dǎo)坑施工法（眼鏡工法）大斷面隧道分隔成小斷面隧道，每個小隧道的初期支護都是封閉成環(huán)，都是穩(wěn)定的。當(dāng)然這種施工方法比較麻煩。掛在格柵表面噴混凝土要清除后再噴，不然鋼筋背后是無法噴實的。五、平頂直墻淺埋暗挖施工技術(shù)75m，因為拱部局部的坍塌高度一般是進尺長度的1/2。從小斷面向大斷面過渡，充分利用超前支護加固土體，利用格柵噴混凝土逐步加高加寬斷面的漸變形式實現(xiàn)。③二襯背后及時充填注漿小導(dǎo)管采用φ42mm，長2.應(yīng)該看到平頂直墻矩形斷面是受環(huán)境制約，迫不得已采用的一種受力條件不太理想的一種結(jié)構(gòu)形式，薄板承受彎矩能力差，因此要化大跨為小跨，臨時隔墻間距不能太大。如果測點的位移時間曲線長時間不收斂，甚至有增大的趨勢，或者發(fā)現(xiàn)初期支護有明顯的開裂破壞痕跡，綜合分析這些現(xiàn)象，可以將其作為隧道失穩(wěn)前兆的依據(jù)，必須及時采取應(yīng)急加固措施。④嚴(yán)格控制每循環(huán)的進尺，一般為0.上述工程通過監(jiān)控量測逐步調(diào)整臨時隔墻拆除的間隔長度和順序。①未封閉成環(huán)的初期支護是一個不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，長時間隧道處于不穩(wěn)定支護體系是很危險的。通過對施工中量測所得到數(shù)據(jù)的處理和分析，得出了如下結(jié)論：隧道凈高6.①未封閉成環(huán)的初期支護是一個不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，長時間隧道處于不穩(wěn)定支護體系是很危險的。（1）底層的預(yù)加固和預(yù)處理但要注意二個問題，一是小斷面存在應(yīng)力集中，在此部位進行結(jié)構(gòu)加強，二是存在二次開挖需要進行土體加固，但這種施工工期長，封端破除量較大。管道內(nèi)的水（特別是有壓上水）沖入隧道，對隧道形成第二次沖擊。小斷面向大斷面的轉(zhuǎn)換過渡難度較大，在硬質(zhì)圍巖的情況下較易實現(xiàn)，直接用錯臺就可以實現(xiàn)，但是在松散土體中就復(fù)雜多了。工序的拖長、工序的銜接不緊，是造成塌方、下沉的最大隱患。③臺階過長拖后了中層土體開挖，也拖后了封閉仰拱時間，結(jié)果至少將導(dǎo)致隧道變形過大，地表下沉量過大，由此，十八字訣中“短開挖，強支護，快封閉”就是這么出來的。我國對于土體的自立性還未作出定量規(guī)定，但從定性上提出了要求：工作面土體的自立時間，應(yīng)足以進行必要的初期支護作業(yè)。二、淺埋暗挖法的前提條件每次開挖循環(huán)，以“短進尺”為原則。我們有些個別工程施工組織設(shè)計既無周密的監(jiān)控量測措施，為加快施工進度，又不采用間隔拆除長度是十分危險的。③ 針對局部薄弱斷面區(qū)段，提前施作二襯，提高支護襯砌結(jié)構(gòu)剛度。八、確保無水施工，重視地下管道漏水雖然施工麻煩一些，但利用空間拱效應(yīng)，對隧道的穩(wěn)定有利。（1）注漿漿液配比及參數(shù)既無控制，注漿效果又不作嚴(yán)格檢查，甚至只設(shè)管不注漿，結(jié)果影響開挖后開挖面的土體穩(wěn)定。5mm，外插角10—15°，環(huán)向間距為25—32cm，搭接1.本工程采取措施總體概括如下：① 采用人工降水，確保無水施工，大量采用地層注漿加固措施，提高地層穩(wěn)定性。② 針對不同斷面選擇不同的，經(jīng)過比選與斷面相適應(yīng)的施工方法及不同工法的過渡措施。③ 針對局部薄弱斷面區(qū)段，提前施作二襯，提高支護襯砌結(jié)構(gòu)剛度。④ 自始至終采用有效的監(jiān)控量測手段對工程狀態(tài)進行監(jiān)測，根據(jù)量測信息選作必要的工程措施。② 針對不同斷面選擇不同的，經(jīng)過比選與斷面相適應(yīng)的施工方法及54二、淺埋暗挖法的前提條件選用淺埋暗挖法應(yīng)考慮的基本條件有：首先，淺埋暗挖法不允許帶水作業(yè)。如果含水地層達(dá)不到疏干，帶水作業(yè)是非常危險的。開挖面的穩(wěn)定性時刻受到水的威脅，甚至發(fā)生塌方。把地下水，尤其是上層滯水處理好是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，它直接影響淺埋暗挖法的成敗。二、淺埋暗挖法的前提條件選用淺埋暗挖法應(yīng)考慮的基本條件有：55第二，采用淺埋暗挖法要求開挖面具有一定的自立性和穩(wěn)定性。1997年日本土木學(xué)會曾提出開挖工作面土體穩(wěn)定的定量判別標(biāo)準(zhǔn)：土體中的細(xì)顆粒（小于74μm）含量小或等于10%，且均勻系數(shù)Uc小于或等于5的土體，不具備自立性。我國對于土體的自立性還未作出定量規(guī)定，但從定性上提出了要求：工作面土體的自立時間，應(yīng)足以進行必要的初期支護作業(yè)。我們把開挖面前方對底層的預(yù)加固和預(yù)處理是為淺埋暗挖法的必要前提，目的就在于加強開挖面的穩(wěn)定性，增加施工的安全性。第二，采用淺埋暗挖法要求開挖面具有一定的自立性和穩(wěn)定性。1956三、淺埋暗挖法的基本經(jīng)驗鐵道部隧道工程局就復(fù)興門折返線工程總結(jié)的十八字訣，即管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測，基本上概括了淺埋暗挖法的施工工藝要求和施工經(jīng)驗。三、淺埋暗挖法的基本經(jīng)驗鐵道部隧道工程局就復(fù)興門折返線工程總57（1）底層的預(yù)加固和預(yù)處理

開挖面土體穩(wěn)定是采用淺埋暗挖法的基本條件。當(dāng)土體難以達(dá)到所需的穩(wěn)定條件時，必須通過地層預(yù)加固和預(yù)處理，來提高開挖面土體的自立性和穩(wěn)定性。降低地下水位一方面可達(dá)到無水施工，另一方面可以改善土體的物理力學(xué)特性。經(jīng)常采用的預(yù)加固和預(yù)處理的措施有超前小導(dǎo)管注漿、工作面前方深孔注漿和大管棚超前支護。視具體情況可單獨使用，也可以配合使用。（1）底層的預(yù)加固和預(yù)處理58（2）隧道開挖和初期支護

把“隧道開挖”和“初期支護”寫成一個小標(biāo)題，就是想強調(diào)“隨開挖、隨支護”的基本原則。如何利用土體有限的自立時間進行開挖和支護作業(yè)，使土體開挖后暴露的時間盡可能短，是初期支護盡早封閉成環(huán)。就這一意義上說，選擇適當(dāng)?shù)拈_挖方法就顯得十分重要。根據(jù)土體的穩(wěn)定性和隧道斷面大小可以選用短臺階法開挖，或帶臨時仰拱的長臺階法開挖。對于斷面較大的隧道，考慮分部開挖、分部支護和封閉成環(huán)的需要，選擇中隔壁法（CD法），交叉隔壁法（CRD法）和側(cè)壁導(dǎo)坑法（眼鏡法）等。每次開挖循環(huán)，以“短進尺”為原則。為了保持開挖面的穩(wěn)定，采用弧形導(dǎo)坑留核心土的開挖方法，使開挖面得到核心土的支撐。（2）隧道開挖和初期支護59淺埋暗挖法常用的初期支護形式是鋼筋格柵、鋼筋網(wǎng)和噴混凝土，淺埋暗挖法要求初期支護具有足夠的強度和剛度。在技術(shù)、經(jīng)濟的合理范圍內(nèi)，盡可能減小初期支護的變形量，目的是控制土體位移，減少地表沉降。之所以廣泛采用鋼筋格柵，其原因一方面是因為鋼筋格柵與噴混凝土能緊密結(jié)合，另一方面是因為鋼筋格柵在拼裝成環(huán)后，具有一定的強度和剛度，在噴混凝土尚未具備足夠強度之前，鋼筋格柵可以單獨承擔(dān)來自土層的一部分荷載。有的施工指南要求鋼筋格柵承受2-4m的土柱壓力，也是基于這方面的考慮。淺埋暗挖法常用的初期支護形式是鋼筋格柵、鋼筋網(wǎng)和噴混凝土，淺60（3）二次襯砌

淺埋暗挖法通常采用模筑混凝土作為二次襯砌材料，它既是提高初期支護強度和剛度，增加初期支護安全儲備的需要，也是支撐中間的防水隔離層、承受水壓力的需要，一般通過監(jiān)控測量，證明初期支護基本穩(wěn)定，防水層鋪設(shè)完畢經(jīng)隱蔽工程檢查合格后，可以開始灌注二次襯砌。如果隧道斷面較大，等待初期支護變形達(dá)到基本穩(wěn)定需要很長時間，也可提前施做二次襯砌，這時的二次襯砌將要承受初期支護變形傳來的壓力。（3）二次襯砌61（4）監(jiān)控測量

利用監(jiān)控量測獲得的信息指導(dǎo)施工，這是淺埋暗挖法施工中必不可少的一個組成部分，地表位移、拱頂下沉、隧道周邊收斂等量測項目常被選為監(jiān)控量測的必測項目，而土壓力土體位移、支護應(yīng)力等可作為選側(cè)項目。

當(dāng)測點的位移時間曲線變化率呈明顯收斂趨勢，隧道水平收斂變化率小于0.2mm/d，拱頂下沉變化率小于0.1mm/d，而且所測的位移值大于預(yù)計總位移值的80%以上時，可以認(rèn)為隧道達(dá)到基本穩(wěn)定。如果測點的位移時間曲線長時間不收斂，甚至有增大的趨勢，或者發(fā)現(xiàn)初期支護有明顯的開裂破壞痕跡，綜合分析這些現(xiàn)象，可以將其作為隧道失穩(wěn)前兆的依據(jù)，必須及時采取應(yīng)急加固措施。量測數(shù)據(jù)對隧道支護的受力變形狀態(tài)起著重要的監(jiān)控作用，量測數(shù)據(jù)的及時性和準(zhǔn)確性應(yīng)予以足夠重視。（4）監(jiān)控測量62四、暗挖區(qū)間隧道標(biāo)準(zhǔn)斷面施工方法及需注意的幾個問題1.暗挖區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)斷面

地鐵區(qū)間隧道除個別特殊地段外，一般均采用單線馬蹄形曲墻斷面形式。四、暗挖區(qū)間隧道標(biāo)準(zhǔn)斷面施工方法及需注意的幾個問題1.暗挖區(qū)632.超前支護施工

結(jié)合具體地質(zhì)條件和開挖面的穩(wěn)定情況，一般選擇小導(dǎo)管注漿（圖2）作為主要的超前支護手段。2.超前支護施工64小導(dǎo)管采用φ42mm，長2.5—3.5mm，外插角10—15°，環(huán)向間距為25—32cm，搭接1.5m。

注漿漿液需根據(jù)具體地質(zhì)條件選用，或用單液水泥注漿，或用水泥玻璃雙液注漿，或用改性水玻璃漿注漿。注漿漿液的選擇，配比、壓力的確定必須經(jīng)過現(xiàn)場試驗決定。目前工程中常出現(xiàn)的問題有：（1）注漿漿液配比及參數(shù)既無控制，注漿效果又不作嚴(yán)格檢查，甚至只設(shè)管不注漿，結(jié)果影響開挖后開挖面的土體穩(wěn)定。（2）外插角過大，沿拱架內(nèi)緣斜插下一拱架外緣，但外插角近30°--40°。小導(dǎo)管下方土體坍塌，影響開挖面的穩(wěn)定。小導(dǎo)管采用φ42mm，長2.5—3.5mm，外65由曲線可知隧道開挖臨近并到達(dá)測點里程時，地面沉降急劇加大，曲線陡峭，最大沉降速率達(dá)2.施工過程中嚴(yán)格遵循“小步距，快封閉”的準(zhǔn)則。（2）噴射混凝土不密實。我們有些個別工程施工組織設(shè)計既無周密的監(jiān)控量測措施，為加快施工進度，又不采用間隔拆除長度是十分危險的。地鐵區(qū)間隧道除個別特殊地段外，一般均采用單線馬蹄形曲墻斷面形式。隧道在復(fù)雜條件下施工，必須建立起周密的監(jiān)測系統(tǒng)，實行信息化施工。（1）格柵拱架制作不合規(guī)范要求。如果含水地層達(dá)不到疏干，帶水作業(yè)是非常危險的。①未封閉成環(huán)的初期支護是一個不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，長時間隧道處于不穩(wěn)定支護體系是很危險的。1997年日本土木學(xué)會曾提出開挖工作面土體穩(wěn)定的定量判別標(biāo)準(zhǔn)：土體中的細(xì)顆粒（小于74μm）含量小或等于10%，且均勻系數(shù)Uc小于或等于5的土體，不具備自立性。必須對制定相應(yīng)對策提供可靠依據(jù)。管道內(nèi)的水（特別是有壓上水）沖入隧道，對隧道形成第二次沖擊。開挖面土體穩(wěn)定是采用淺埋暗挖法的基本條件。在技術(shù)、經(jīng)濟的合理范圍內(nèi)，盡可能減小初期支護的變形量，目的是控制土體位移，減少地表沉降。當(dāng)測點的位移時間曲線變化率呈明顯收斂趨勢，隧道水平收斂變化率小于0.量測數(shù)據(jù)對隧道支護的受力變形狀態(tài)起著重要的監(jiān)控作用，量測數(shù)據(jù)的及時性和準(zhǔn)確性應(yīng)予以足夠重視。（1）臨時隔墻及仰拱的施作質(zhì)量。如果測點的位移時間曲線長時間不收斂，甚至有增大的趨勢，或者發(fā)現(xiàn)初期支護有明顯的開裂破壞痕跡，綜合分析這些現(xiàn)象，可以將其作為隧道失穩(wěn)前兆的依據(jù)，必須及時采取應(yīng)急加固措施。施工過程中嚴(yán)格遵循“小步距，快封閉”的準(zhǔn)則。在開挖以后，土體自承穩(wěn)定的時間極短，在噴射混凝土達(dá)到設(shè)計強度以前，格柵拱架是主要支撐結(jié)構(gòu)，因此規(guī)范要求拱架能單獨承受2—4m土體荷載并密貼土體。3.短臺階法開挖與支護

隧道凈高6.0m，凈寬5.6m。對于一般地層常采用短階法開挖，上臺階長不超過1倍洞徑，并留有2m以上的核心土。后方開挖中層土，并施作仰拱。（1）留核心土的目的，一方面可以抑制開挖面的變形，保持土體穩(wěn)定，另一方面可以壓縮拱部開挖土方時間，盡早在有限空間架設(shè)拱部柵拱架，并噴射混凝土，盡早完成拱部初期支護。

（2）采用臺階的目的，一方面利用臺階的土壓力支擋前方工作面，保持開挖面穩(wěn)定，另一方面利用臺階便于人工開挖。（3）采用短臺階的目的，一方面便于人工翻碴，另一方面可以盡快開挖中層土方，便于盡早施作邊墻支護和封閉仰拱，盡早使初期支護形成封閉的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。由曲線可知隧道開挖臨近并到達(dá)測點里程時，地面沉降急劇加大，曲66但是目前有些工地施工存在的問題是：（1）格柵拱架制作不合規(guī)范要求。在開挖以后，土體自承穩(wěn)定的時間極短，在噴射混凝土達(dá)到設(shè)計強度以前，格柵拱架是主要支撐結(jié)構(gòu)，因此規(guī)范要求拱架能單獨承受2—4m土體荷載并密貼土體。最早由德國引進的圖紙，在四根鋼筋之間用8字結(jié)連接，以后為了簡化作成斜向連接，再以后斜向連接筋隨便點焊上，把拱架作為構(gòu)造鋼筋處理。這是非常危險的。正是因為如此，規(guī)范對拱架作出嚴(yán)格要求。除此之外，拱架基礎(chǔ)必須支牢，必要時設(shè)置斜向支撐注漿錨管。但是目前有些工地施工存在的問題是：67（2）噴射混凝土不密實。鋼筋密集地段實施噴射混凝土是一件比較困難的事，回彈大，而且鋼筋背后不密實。所以規(guī)范對雙層鋼筋網(wǎng)噴射混凝土必須噴完一層再掛第二層網(wǎng)噴第二層。掛在格柵表面噴混凝土要清除后再噴，不然鋼筋背后是無法噴實的。不密實的初期支護存在嚴(yán)重隱患，而且地下水銹蝕鋼筋，影響初期支護的壽命。（2）噴射混凝土不密實。68（3）短臺階過長。前面已經(jīng)介紹了用短臺階的理由，但是有些工地運土車上了臺階以后，取消了人工翻土的作用。為了便于布置人力，往往將臺階拉得過長，臺階拉得過長，結(jié)果是：①未封閉成環(huán)的初期支護是一個不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，長時間隧道處于不穩(wěn)定支護體系是很危險的。②半拱初期支護基礎(chǔ)支撐在土體上，土體不可能提供足夠的支撐力。半拱處于懸臂狀態(tài)，懸臂過長，端頭下沉，懸臂過長將會造成拱部拉裂，這在國外曾發(fā)生過事故，造成嚴(yán)重后果。

③臺階過長拖后了中層土體開挖，也拖后了封閉仰拱時間，結(jié)果至少將導(dǎo)致隧道變形過大，地表下沉量過大，由此，十八字訣中“短開挖，強支護，快封閉”就是這么出來的。（3）短臺階過長。694.小結(jié)①采用超前小導(dǎo)管注漿是防止工作面失穩(wěn)及控制地面下沉的重要措施，小導(dǎo)管必須與鋼拱架聯(lián)結(jié)。

②嚴(yán)格控制格柵鋼架的安裝質(zhì)量，保證鋼架平面垂直隧道中線，水平、高程、左右誤差應(yīng)符合設(shè)計要求和規(guī)范要求，在拱腳處應(yīng)設(shè)置能注漿的錨管，這是防止拱部垂直位移的關(guān)鍵。

③采用環(huán)形開挖，留核心土，可保證工作面穩(wěn)定，核心土的尺寸在縱向要大于2m。對不良地層，要及時用噴射混凝土封閉工作面，做到開挖后，土體損失系數(shù)最小。4.小結(jié)70④嚴(yán)格控制每循環(huán)的進尺，一般為0.5—0.75m，因為拱部局部的坍塌高度一般是進尺長度的1/2。⑤控制臺階長度，充分利用地層縱向承載拱的作用。量測證明：對于軟弱地層，臺階長度超過1倍洞徑，就要及時閉臨時仰拱。

⑥及時進行初期支護。當(dāng)開挖完成以后，必須及時架立拱架。拱架與地層之間要緊密接觸，以防地層松弛。隨后掛網(wǎng)、焊接。從開挖到施噴混凝土的時間不應(yīng)超過土體的自穩(wěn)時間。工序的拖長、工序的銜接不緊，是造成塌方、下沉的最大隱患。④嚴(yán)格控制每循環(huán)的進尺，一般為0.5—0.75m，因為71⑦由于地層穩(wěn)定性差，在噴層與地層間經(jīng)常出現(xiàn)空隙。該空隙多發(fā)生在拱頂附近的拱腳處，所以背后充填注漿非常重要，該工序應(yīng)緊跟工作面進行。

⑧系統(tǒng)地進行初期周圍2—3m土體的固結(jié)注漿，是克服土壤長期流變引起地表下沉的最好方法。⑦由于地層穩(wěn)定性差，在噴層與地層間經(jīng)常出現(xiàn)空隙。該空隙72五、平頂直墻淺埋暗挖施工技術(shù)雖然地下工程采用拱結(jié)構(gòu)的手里條件最佳，但是區(qū)間隧道受頂部管路或地下構(gòu)筑物的影響，無法采用拱結(jié)構(gòu)，在“復(fù)一八”線工程開始研究采用平頂直墻矩形隧道結(jié)構(gòu)，平頂直墻淺埋暗挖施工法?，F(xiàn)通過“復(fù)一八”線熱電廠到八王墳區(qū)間的283m的雙跨矩形區(qū)間隧道工程為例，介紹這種工法的主要特點。五、平頂直墻淺埋暗挖施工技術(shù)雖然地下工程采用拱結(jié)構(gòu)的手里條件731.工程概況該隧道外輪廓尺寸為10.87×6.22m。通過的地層為粘質(zhì)粉土，粉砂，粘質(zhì)粉土，結(jié)構(gòu)在地下水位以下。隧道頂部橫向有11條管路，沿隧道縱向10條管線，管線埋設(shè)較深無法采用拱形結(jié)構(gòu)，地下管線又無法遷移拆除，被迫不得不采用平頂淺埋暗挖施工技術(shù)。1.工程概況742.平頂直墻淺埋暗挖施工技術(shù)和工藝（1）隧道的斷面結(jié)構(gòu)

隧道采用雙跨矩形隧道，中間為鋼筋混凝土隔墻，設(shè)初期支護及二次襯砌，兩層間設(shè)柔性防水層，如圖3所示。2.平頂直墻淺埋暗挖施工技術(shù)和工藝75（2）施工技術(shù)措施①隧道初期支護毛洞全斷面分為3個洞室。為增大洞室立墻的側(cè)向穩(wěn)定，減小地表沉降，貫徹快封閉的暗挖原則，邊洞的立墻中央增設(shè)水平中隔板，即初期支護斷面由兩個相距一定距離的“日”字形組成。施工時3個洞室相互錯開15m（見圖4）。施工順序采取先邊洞、后中洞的開挖步序；每洞的掘進均采用保留核心土的短臺階開挖方法；施工過程中嚴(yán)格遵循“小步距，快封閉”的準(zhǔn)則。（2）施工技術(shù)措施76為了保持開挖面的穩(wěn)定，采用弧形導(dǎo)坑留核心土的開挖方法，使開挖面得到核心土的支撐。當(dāng)然加大臨時隔墻的跨度，可以減少廢棄工程量，加大作業(yè)面，施工當(dāng)然方便，但是對于平頂直墻隧道施工是非常危險的。由于區(qū)間設(shè)置渡線，一些渡線的隧道寬度達(dá)到14.事故的教訓(xùn)給我們的啟示是，探明開挖面前方的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)工作是非常重要的，一般采用洛陽鏟簡單工具應(yīng)能大致了解到前方的土質(zhì)和含水情況。在技術(shù)、經(jīng)濟的合理范圍內(nèi)，盡可能減小初期支護的變形量，目的是控制土體位移，減少地表沉降。二、淺埋暗挖法的前提條件③ 針對局部薄弱斷面區(qū)段，提前施作二襯，提高支護襯砌結(jié)構(gòu)剛度。把“隧道開挖”和“初期支護”寫成一個小標(biāo)題，就是想強調(diào)“隨開挖、隨支護”的基本原則。①隧道初期支護毛洞全斷面分為3個洞室。大斷面隧道分隔成小斷面隧道，每個小隧道的初期支護都是封閉成環(huán)，都是穩(wěn)定的。（4）平頂直墻淺埋暗挖法施工容易發(fā)生的問題：從開挖到施噴混凝土的時間不應(yīng)超過土體的自穩(wěn)時間。必須對制定相應(yīng)對策提供可靠依據(jù)。④二襯施工（見圖6），先做中洞范圍內(nèi)的中墻和頂?shù)装褰Y(jié)構(gòu)鋼筋混凝土，此時無力的轉(zhuǎn)換，然后分檔拆除中墻初期支護臨時結(jié)構(gòu)，完成初期支護和二襯力的轉(zhuǎn)換。量測數(shù)據(jù)對隧道支護的受力變形狀態(tài)起著重要的監(jiān)控作用，量測數(shù)據(jù)的及時性和準(zhǔn)確性應(yīng)予以足夠重視。在開挖以后，土體自承穩(wěn)定的時間極短，在噴射混凝土達(dá)到設(shè)計強度以前，格柵拱架是主要支撐結(jié)構(gòu)，因此規(guī)范要求拱架能單獨承受2—4m土體荷載并密貼土體。2、側(cè)壁導(dǎo)坑施工法（眼鏡工法）③ 針對局部薄弱斷面區(qū)段，提前施作二襯，提高支護襯砌結(jié)構(gòu)剛度。量測證明：對于軟弱地層，臺階長度超過1倍洞徑，就要及時閉臨時仰拱。鋼筋密集地段實施噴射混凝土是一件比較困難的事，回彈大，而且鋼筋背后不密實。②隧道北側(cè)靠熱電廠循環(huán)渠段長約120m，施工期間水渠不能斷流。因該側(cè)土體長期受水浸泡，處于飽和狀態(tài)，為確保施工期間該側(cè)土體的穩(wěn)定和隧道范圍的安全并結(jié)合現(xiàn)場實際情況，采用深層攪拌樁加固鄰河側(cè)土體，并采用井點降水。降水是將降水井打在隧道范圍內(nèi)，待開挖到降水井時將其破除，從而控制地下水位低于結(jié)構(gòu)底板；同時土方開挖前在掌子面施作前超前探孔，探測掌子面前方4-6m內(nèi)土體的含水率和土質(zhì)變化情況，及時采取措施消除安全隱患。為了保持開挖面的穩(wěn)定，采用弧形導(dǎo)坑留核心土的開挖方法，使開挖77③初期支護和二襯之間鋪設(shè)柔性防水層。防水層材料選用抗拉強度大、延伸性、拉裂性、耐破損性和施工性良好的ECB防水卷材。吸取以往平頂直墻暗挖施工防水層未封閉成環(huán)造成結(jié)構(gòu)滲漏的教訓(xùn)，采取先做中洞范圍頂?shù)装宸浪畬硬㈩A(yù)留防水層的搭接長度，拆除初支臨時結(jié)構(gòu)時做好防水層的保護，施作邊洞邊水層是將預(yù)留的防水層搭接頭展開與后敷設(shè)的防水層焊牢，從而實現(xiàn)防水層封閉成環(huán)（見圖5）。③初期支護和二襯之間鋪設(shè)柔性防水層。防水層材料選用抗拉強度大78施工時為保護ECB防水層級保證二襯鋼筋搭接質(zhì)量，二襯中隔墻頂、底板鋼筋均采用錐螺紋連接，獲得良好效果。施工時為保護ECB防水層級保證二襯鋼筋搭接質(zhì)量，二襯中隔墻頂79④二襯施工（見圖6），先做中洞范圍內(nèi)的中墻和頂?shù)装褰Y(jié)構(gòu)鋼筋混凝土，此時無力的轉(zhuǎn)換，然后分檔拆除中墻初期支護臨時結(jié)構(gòu)，完成初期支護和二襯力的轉(zhuǎn)換。設(shè)計要求初期支護破除每段不超過6m，間隔進行。④二襯施工（見圖6），先做中洞范圍內(nèi)的中墻和頂?shù)装褰Y(jié)構(gòu)鋼筋混80由于需給防水和二襯鋼筋留下1.5m的搭接量，因而每段二襯混凝土施工只有4.5m長，工程進度緩慢、施工縫多。為此，在施工過程中做了試驗，即逐漸增加每段初期支護破除的長度，同時密切監(jiān)測鋼格柵應(yīng)力和地表沉降量。根據(jù)測試數(shù)據(jù)，一次破除6m、8m、10m、12m時，頂部鋼筋應(yīng)力分別為9.8kN、10.0kN、10.1kN、10.3kN，地表沉降差0.1mm。根據(jù)頂部鋼筋應(yīng)力設(shè)計允許值10.2kN的指標(biāo)，確定每段初期支護破除長度為10m，大大的提高了工效。由于需給防水和二襯鋼筋留下1.5m的搭接量，因而每段二襯混凝81（3）監(jiān)控量測反饋信息。隧道在復(fù)雜條件下施工，必須建立起周密的監(jiān)測系統(tǒng)，實行信息化施工。熱一八區(qū)間平頂直墻施工段的主要監(jiān)測項目為：地表下沉量測、頂板下沉量測、結(jié)構(gòu)凈空收斂量測和鋼筋應(yīng)力量測。為實現(xiàn)各監(jiān)測項目，建立了量測組織機構(gòu)，配備了必要的儀器設(shè)備。通過對施工中量測所得到數(shù)據(jù)的處理和分析，得出了如下結(jié)論：

（3）監(jiān)控量測反饋信息。82隨著隧道的掘進，地表沉降呈現(xiàn)規(guī)律性的變化，如圖7所示。由曲線可知隧道開挖臨近并到達(dá)測點里程時，地面沉降急劇加大，曲線陡峭，最大沉降速率達(dá)2.60mm/d，最大沉降量為28.5mm。當(dāng)隧道開挖通過測點斷面一定距離，初期支護結(jié)構(gòu)施工完畢并已封閉成環(huán)，地表下沉速度減慢，曲線變緩。隨著隧道的掘進，地表沉降呈現(xiàn)規(guī)律性的變化，如圖7所示。由曲線83

在二次結(jié)構(gòu)施工前，拆除中墻臨時支撐時由于結(jié)構(gòu)頂部發(fā)生繞度變形，引起地表沉降，最大的沉降量可達(dá)14.9mm，如圖8.

從量測結(jié)果可以看出，由于臨時支撐的存在，變大跨度結(jié)構(gòu)為小跨度結(jié)構(gòu)，增強了結(jié)構(gòu)剛度，從而有效的控制了土體位移及頂板下沉。臨時支撐拆除后，頂板再次下沉，但其變形在結(jié)構(gòu)變形允許范圍之內(nèi)。

在二次結(jié)構(gòu)施工前，拆除中墻臨時支撐時由于結(jié)構(gòu)84結(jié)構(gòu)應(yīng)力量測采用埋入式JXG-I型鋼筋應(yīng)力傳感器和SS-Ⅱ型袖珍數(shù)字式鋼弦頻率接收儀。初期支護結(jié)構(gòu)應(yīng)力測試結(jié)果表明，各測點應(yīng)力值均小于鋼筋允許應(yīng)力。鋼筋應(yīng)力隨掌子面的遠(yuǎn)去而逐漸趨于穩(wěn)定。二襯施工時，通過逐漸增加每段初期支護破除的長度并測量鋼格柵應(yīng)力的試驗，將每段二襯施工的長度由設(shè)計的6m提高到10m，在確保安全的條件下大大的提高了工效，充分體現(xiàn)了監(jiān)控量測對施工和設(shè)計的指導(dǎo)作用。淺埋暗挖法修建地鐵區(qū)間隧道施工技術(shù)及安全管理課件85（4）平頂直墻淺埋暗挖法施工容易發(fā)生的問題：

①平頂直墻矩形隧道的臨時隔墻分塊太大。應(yīng)該看到平頂直墻矩形斷面是受環(huán)境制約，迫不得已采用的一種受力條件不太理想的一種結(jié)構(gòu)形式，薄板承受彎矩能力差，因此要化大跨為小跨，臨時隔墻間距不能太大。上述工程實例，臨時隔墻跨度控制在3.4m是合適的。我們十號線某車站施工組織平面設(shè)計中平頂直墻段，總寬為22m，臨時隔墻將隧道分為4塊，隔墻間距達(dá)到5.5m，采用35cm厚的初期支護，不知該設(shè)計是否做過驗算，至少目前為止，平頂直墻隧道這么大跨度的工程實例還未聽到過。當(dāng)然加大臨時隔墻的跨度，可以減少廢棄工程量，加大作業(yè)面，施工當(dāng)然方便，但是對于平頂直墻隧道施工是非常危險的。按照化大跨為小跨的原則，目前的工程經(jīng)驗，隔墻間距一般不宜超過4m，隧道埋深越深，項部荷載越大，隔墻間距的選擇越要十分慎重。（4）平頂直墻淺埋暗挖法施工容易發(fā)生的問題：86②二襯施工時，臨時隔墻拆除順序二襯施工階段臨時隔墻拆除時比較重要，也是比較容易出現(xiàn)問題的一個階段。上述工程通過監(jiān)控量測逐步調(diào)整臨時隔墻拆除的間隔長度和順序。我們有些個別工程施工組織設(shè)計既無周密的監(jiān)控量測措施，為加快施工進度，又不采用間隔拆除長度是十分危險的。③二襯背后及時充填注漿