【正文】 全控制基準范圍內，證明了只要嚴格執(zhí)行設計和施工方案，結合現(xiàn)場實際，利用大管棚或者周邊 小導管必要時輔以水平旋噴樁等手段作為超前支護，開挖前通過小導管注漿來對土體進行預加固和堵水，采用 CRD法等淺埋暗挖工法在大津地區(qū)開展地 下 工程的施工是完全可行的。暗挖隧道 為雙連拱結構 ， 最大開挖寬度為 開 挖高度為 。 淺埋連拱隧道的施工難點 淺埋連拱隧道施工時 ， 圍巖變形復雜 ， 不易控制 ， 施工方法不當可能對周圍環(huán)境及隧道質量產生較大的影響。 地下水主要為上層滯水和潛水。因此，掌握施工過程中地表 下 沉的特性和規(guī)律是至關重要的。開挖順序為先 1,3,9部，然后再 2,4,8,6,10 部 ； ③ 采用信 息 化施工，加強監(jiān)控量測，對地表沉降、洞內拱頂 下 沉、周邊收斂以及土 體側壓力、鋼拱架內力進行觀測和反饋。 圖 風機房通道斷面開挖支護示意圖 施工方法 ① 暗 挖隧道拱部采用中 φ 108 大管棚超前支護，管間距 20cm， 兩側邊墻采用 φ 42超前小 導 管注漿支護 ， 間距 15cm， L=3m，小導管 外插角 30176。營口道車站位于南京路和赤峰道交叉口處 , 1 號風機房和風道呈“ L”形 ,即風道先垂直再順南京路下方延伸到路邊風井 ,覆土厚度 ～ 。 林和西站雙聯(lián)拱隧道順利貫通后的監(jiān)測結果為 :路 面 最終 累計 沉降最大值 140 mm，頂拱最終 累計 最大沉降值 80mm。 ③ 水平收斂監(jiān)測。在隧道中線上方， 每 隔 10m設置一個觀測斷 面，每 一斷 面 設置20 個觀測點，點與點之間相距 2～ 4 m，共設置 5個斷 面 。 圖 雙聯(lián)拱隧道平等開挖襯砌示意圖 隧道施工監(jiān)測 （ 1）監(jiān)測項目 ① 沿隧道軸線長度布設 5個 主斷面 ，各斷 面 縱向間 距 10m。 雙聯(lián)隧洞平行開挖，先開挖初支中導洞及 左 右外側導洞的上斷 面 及下斷 面→ 施 作位 于 中導洞隧道軸線的底、頂縱梁、中柱及外側導洞二襯 → 中縱梁及柱達到設 計 強度、對外側導洞二襯進行換撐、開挖初支 左 右內側導洞 → 二襯內側導洞 →施工 站臺內部結構。 每 個導洞分為上、下兩個斷 面 開挖， 每 個斷 每 又分上、下臺階支護。設計防水層為 PVC 卷材全包防水 ,防水等級一級雙聯(lián)拱隧道折除臨時支撐 ,施工站臺內部結構后的結構形式見圖 1 隧道埋深 ～ 8 m ,隧道上覆地層由上往下依次為人工填土層、沖積～洪積層、可塑或稍密殘積土層、硬塑和中密殘積 土層、全風化泥質粉砂巖、強風 化巖層、中風化巖石、微風化巖石。雙聯(lián)拱隧道橫穿廣州市 交通要道 — 天河北路 ， 起止點里程為 YDK1 +539～ YDK1 + 589. 8 ,隧道全長 50. 8 m。結構安全可靠 ,證明該車站采用 PBA 工法施工及各支護參數(shù)是成功的。該車站采用洞樁法施工 ， 車站上層開挖 4 個小導洞 ,在 2邊導洞施工 φ 800 鉆孔樁作為主體開挖圍護結構 ,樁頂施工冠梁 ,上層中間 2導洞用于施工人工挖孔樁與下層 2 個導洞貫通后安裝 800 鋼管柱 ,澆筑底、頂縱梁后形成梁柱體系 ,在冠梁與頂縱梁之間進行上弧扣拱 ,形成了主體開挖支護體系。 圖 車站主體結構橫斷面剖面圖（單位 ： mm） 圖 車站施工步序圖 34 北京地鐵 10 號勁松站車站（洞樁法） 北京地鐵 10號線勁松站位于東三環(huán)勁松橋東側十字路口下 ， 地面交通繁忙 ， 車流、人流量大 ， 路面交通車流量約 800 輛 /h。車站結構剖面如圖 1 所示。車站建筑面積為 12 m ,車站主體覆土深度為 m～。 為確保施工及周邊環(huán)境的安全 ， 采用中洞法施工 ， 即先將大斷面分成左、中、右三個洞室 ， 每個洞室的跨度約為 ， 再將三個洞室豎向從上至下分成四個小洞 ， 每個小洞的高度約 4m， 共 12 塊 （ 12 個小洞 ） 進行施工 （如圖 ） 。為確保施工安全 ， 采用φ 114 5 mm 長大管棚作為超前支護。 圖 單側臂導坑正臺階法施工 31 北京地鐵蒲黃榆車站 (中洞法 ) 北京地鐵五號線蒲黃榆車站 ， 是世界上首次采用大跨度單拱單柱雙層島式結構 ， 淺埋暗挖施工 。 圖 正臺階開挖法施工 Ⅱ部開挖是在距Ⅰ 部約 5～ 7 米處 進行，拱圈兩側成“ 品 ” 字形開挖，同時將網(wǎng)構拱架接至 起拱線處，并在該處 裝 2 米 的 滯 孔 錨 管成 45176。 ② 堅持 先 加固 ,后開 挖 由于圍巖幾乎沒有自穩(wěn)能力，松散易坍落，因此我們根據(jù)洞室跨度不同，對單線、雙線隧道采用小導管超前預注漿穩(wěn)定工作面，應用中壓注漿密實膠結地層 ； 對大跨度、變斷面、覆蓋淺地段采用深孔、前進式劈裂注漿加固圍巖，再應用小導管超前注漿來穩(wěn)定地層，做到萬無一失，防塌防沉。 隧道主體結構處于第四紀沖積洪積層中，主要由粉細砂及砂礫石所組成，該地層松散，無自穩(wěn)，沒有粘聚力。并且還增設了兩條換乘通道總長 190 米。 當圍巖位移速率保持不變時 (du2/dt2=0),圍巖不穩(wěn)定，應加強支護 。 27 根據(jù)位移變化速度判別 : 凈空變化速度持續(xù)大于 ，圍巖處于急劇變形狀態(tài)，應加強初期支護系統(tǒng) 。 量測數(shù)據(jù)整理、分析與反饋 要求 每次量測后應及時進行數(shù)據(jù)整理，并繪制量測數(shù)據(jù)時態(tài)曲線和距開挖面關系圖 。 各項量測項目量測頻率應根據(jù)位移速度和量測斷面距開挖面距離，分別按表 44和表 45確定。當?shù)乇碛薪ㄖ飼r，應在建筑物周圍增設地表下沉觀測點。 監(jiān)測要求 凈空變化、拱頂下沉量測應在每次開挖后 12h 內取得初讀數(shù)，最遲不得大于 24h， 24 且在下一循環(huán)開挖前必須完成。 對已施工地段的觀察每天至少應進行一次，主要觀察噴射混凝土、錨桿和鋼架等的工作狀態(tài)。 表 41 監(jiān)控量測必測項目 表 42 監(jiān)控量測選測項目 23 測點設置 隧道施工過程中應進行洞內、外觀察，洞內觀察可分開挖工作面觀察和已施工地段觀察兩部分。 （ 2） 為判斷圍巖、隧道的穩(wěn)定性提供地質依據(jù)。 監(jiān)測項目的確定因素 監(jiān)測項目的確定、監(jiān)測斷面及測點的位置、儀器設備的選擇及組件的埋 設方法等，主要考慮如下因素 ： ①工程地質和水文地質情況 ； ②隧道埋深、跨度、結構型式和施工工藝 ； ③隧道間距 ； ④隧道施工影響范圍內現(xiàn)有房屋建筑的結構特點、形狀尺寸及與隧道軸線的相對位置 ； ⑤ 設計提供的變形及其它控制值及其安全儲備系數(shù)等。 （ 5） 量測數(shù)據(jù)經分析處理與必要的計算和判斷后，進行預測和反饋，以保證施工安全和隧道穩(wěn)定。 監(jiān)測的作用 監(jiān)控量測應作為施工組織設計一個重要組成部分， 量測工作的作用 是： （ 1） 掌握圍巖動態(tài)和支護結構的工作狀態(tài)，利用量測結果修改設計，指導施工。經過初支背后注漿液 ， 總體沉降小 的多 ，特別適用于流砂、淤泥等地層。否則會發(fā)生較大凍漲和融沉 ， 影響地下管線、構筑物。水平旋噴施工期間會有較大沉降 ， 有時可超過 10mm， 但開挖時沉降較小 ， 初支背后壓漿亦少 ， 對于個別點棚護不好時 ， 可補打小導管注漿處理。 目前一般旋噴長度為 20 m 左右 ， 開挖 18m，留 2 m 搭接。另外亦可采用夯錘進行施工。 （ 2） 管棚施工過程中沉降控制。以內。一般要打 25 mm、長 2. 5 m 左右的鋼管 ,可兩步一打。隨著工作面前進 ,逐步封閉水平管。 北 京地 區(qū)地質主要為第四紀沖洪積地層 ,常用處理地下水的方法為管井降水 ,井距 8 m 左右。 防水原則應遵循“以防為主，多道防線，剛柔結合，綜合治理的”。 地表井點降水是常用方法 ，在布置井點時應控制單井抽水量，在施工時 做 好反濾層，并且分段抽水，以減少因降水引起的地表沉降和減少地下水的流失。 (6)通用小型機械設備 。如在粉細砂地層中，改壓注水泥砂漿為改性水玻璃注漿，起到了快速凝固的更好效果。如地鐵永安里車站建設時，用井點降水獲得較大成功。 地層加固的方法 （ 1） 環(huán)形開挖留核心土； （ 2） 噴射混凝 土封閉開挖工作面； （ 3） 超前錨桿或超前小導管支護； （ 4） 超前小導管周邊注漿加固地層； （ 5） 設置臨時仰拱； （ 6） 深孔圍巖加固劈裂預注漿或堵水固結預注漿加固地層； （ 7） 長管棚超前支護加固地層； （ 8） 凍結法固結地層； （ 9） 水平旋噴法超前支護； 17 （ 10） 地面加固地層； （ 11） 洞內、洞外降水法； （ 12） 洞內施工水平降排水法； 其他常用輔助方法 （ 1） 新型結構復合式襯砌防水 。 輔助工法的主要目的 穩(wěn)定地層的主要手段是用注漿加固隧道周邊地層 ，用管棚加固隧道拱部地層。 （ 6） 下穿河、湖或近距河湖暗挖 下穿河、湖或近距河湖施工為暗挖施工的難點。由于北京地區(qū)的地下水位較高 ， 暗挖施工前都采取降水措施。地層預加固效果不佳 ,極易引起坍塌。支護結構采用初期支護加二次模筑混凝土支 護的復合式襯砌結構形式 ， 初期支護由鋼格柵噴射混凝土組成。該方法主要是現(xiàn)場焊接工作量大 ,還要延長封閉時間。 (9) 多導洞開挖 ,都有個初支連接問題 ,或稱扣拱施工。 (7) 在受管線等條件制約 ,結構無法起拱的情況下 ,可采用平頂直墻工法 。西單站多連拱洞室拱腳防水問題引起重視后 ,在天安門西、王府井東單 等站都沒再出現(xiàn)此類問題。 (3) 較好的方法為洞樁法 ( PBA 工法 ) ,但洞樁法導洞多 ,洞內施工樁 ,作業(yè)條件差 。介 于大洞與標準斷面的隧道用中隔壁法 (CD 法 ) 和十字中隔壁法 (CRD) ,此工法的基本特點是將大斷面劃為小斷面 ,分部開挖 ,做臨時中隔壁 ,然后分段拆除中隔壁 ,施做二襯 ,一般是拆 6 m 長 ,通過監(jiān)測可以調整拆除長度。一次支護及時、開挖支護封閉時間愈快地表沉陷就越小。在工程實踐中 ， 應根據(jù)地質條件、 斷面大小、地面環(huán)境等因素從工法的可實現(xiàn)性、工期、安全性、適應性、技術性和經濟性六個方面綜合考慮 ,選擇施工方法。 實踐證明 ， 選擇合理的施工方法 ， 可以安全地建設隧道 ， 并將地表沉降控制在設計要求范圍內。圍巖的地質條件是施工的主要影響因素。采用自上而下分二至三步開挖中隔墻的一側，并及時支護，待完成了 12 部后，即可開始另一側 12 部開挖及支護，形成左、右兩側開挖及支護相互交叉的情形。施 工時應符合下列規(guī)定 : 中洞開挖高度應大于中墻高度，開挖寬度應大于 5m； 中洞開挖長度可根據(jù)隧道長度、寬度以及地質情況綜合考慮 ； 短隧道可先貫通中洞，后開挖兩側 ； 中洞開挖后，應及時施作初期支護，再分段灌注中墻混凝土，每一縱向段長度宜為 4－ 6m； 在中墻混凝土達到設計強度后方可拆模，并應進行臨時橫向支撐 ； 施工中應注意力的轉換，兩側應均衡開挖，并應設置臨 時橫向支撐 ； 中墻頂部應作好防排水工作。 雙側壁導坑法 可適用于 Ⅳ－ V 級圍巖雙線或多線隧道。臺階長度宜為隧道開挖寬度的 1－ 2倍。 施工方法見表 及表 。 7 圖 淺埋暗挖施工工藝流程 施工組織計劃和施工工序必須嚴格遵守“先排管，后注漿，再開挖，注漿一段，開挖一段，支護一段，封閉一段”。 早 封閉 ：隧道施工一般采用臺階法，根據(jù)作業(yè)的空間要求設置分層高度，自上而下分層施工，為了防止拱部在沒有堅實支撐面的情況下土體壓迫拱部持續(xù)下沉，在施工中除采用厚木板支墊拱腳以增大拱腳與土體的接觸面積的方法外，采取的最根本辦法就是及早使支護體系成環(huán)。暴露時間越長，進尺越大，土體坍塌的危險就越大；反之則越小。 在暗挖施工作業(yè)時根據(jù)地質情況制定相應的開挖步驟和支護措施，嚴格根 據(jù)量測數(shù)據(jù)確定支護參數(shù)，保證暗挖作業(yè)的安全（作業(yè)安全和周邊環(huán)境安全）： 管超前：由于開挖拱部土體自穩(wěn)能力差，自立時間短，當拱部土體凌空后極易坍塌，為了保證土體不坍塌，提高其穩(wěn)定性，采用超前小導管 或大管棚等 預支護，形成對凌空 6 土體的支護棚架，以約束土體變形，減少坍塌 。最后，完成二次支護。隨后即作初期支護。 施工步驟 淺埋暗挖法施工步驟是：先將鋼管打入地層，然后注入水泥或化學漿液，使地層加固。 淺埋暗挖法作為建設部命名的國家級工法，不僅在地鐵修建中顯示了它的優(yōu)越性，為國家取得重大經濟、社會效益，它在地下停車場、地下街道、地下商業(yè)街及市政地下管網(wǎng)的建設中注入了前所未有的活力，為現(xiàn)代城市地下空間的開發(fā)作出了貢獻。 淺埋暗挖法與明挖法、盾構法比較見表11： 表 11 三種施工方法對比表 4 淺埋暗挖法既可作為獨立的施工方法，如北京西單地鐵站完全以此方法建成；它也可以與其他施工方法綜合使用，如天安門西站、王府井站、東單站則是用淺埋暗挖法與蓋挖法相結合的方法修建的。 以城市地鐵為例 ,淺埋暗挖法與明挖法 (蓋挖法 )相比 ,具有拆遷占地少、不擾民、不干擾交通、節(jié)省大量拆遷投資等優(yōu)點 ；與盾構法相比 ,它具有簡單易行 ,不需太多專用設備 ,靈活方便 ,適用不同地層、不同跨度、多種斷面形式 ， 可