【正文】 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 。 (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 。 該工法多在無(wú)水 、 地層相對(duì)較好的時(shí)應(yīng)用 。 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 。 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 。 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)?CRD工法 → 眼睛工法 → CD工法 → 上半斷面臨時(shí)閉合法 → 正臺(tái)階法 。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 。 (3) 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 。 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 。 縱向承載拱 上臺(tái)階過(guò)長(zhǎng)引起松動(dòng)荷載 開(kāi)挖過(guò)程縱向變位影響長(zhǎng)度 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 。 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 。 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~ （ D） ， 根據(jù)地層情況 ， 可選擇兩步或多步開(kāi)挖 。 (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 。 (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)的配套幾具 ， 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%。 (b) 在初支表面布設(shè)一定數(shù)量的引水盲管 ， 將少量初支滲漏水引排出去 ， 防水板鋪設(shè)到墻腳配合二襯防水混凝土防水 ，仰拱不鋪設(shè)防水層 ， 對(duì)進(jìn)入初支結(jié)構(gòu)和二襯之間的滲漏水應(yīng)遵照以排為主的原則處理 。 原因： (a) 初支表面混凝土不平整 ， 錨桿頭也難于處理 ， 難以保證防水板的完整性 ， 特別是鋼筋混凝土更易造成防水板破壞 ，這樣封閉防水層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思想得不到落實(shí) 。 (d) 采用正確的施工方法 。 (b) 對(duì)淺埋軟弱地層 ， 錨桿作用降低 ， 尤其頂部?jī)蓚?cè) 30度范圍內(nèi)錨桿是承壓的 ， 可取消該區(qū)的錨桿 。 (2) 以信息化設(shè)計(jì)法補(bǔ)充和豐富傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)類比設(shè)計(jì)法 根據(jù)地表建筑物條件 ， 選擇合理的沉降值和結(jié)構(gòu)剛度 ， 并通過(guò)監(jiān)控量測(cè)資料 ， 及時(shí)調(diào)整 、 優(yōu)化支護(hù)參數(shù) 。要做到這點(diǎn)，必須遵守十八字方針，初支必須從上向下施工，初支基本穩(wěn)定后才能做二襯，且必須從下到上施工。 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 。 (3) 淺埋地下工程的施工方法 主要包括：明挖法 （ 蓋挖法 ） 、 盾構(gòu)法 、 淺埋暗挖法 。 表 2 中壁拆除的管理基準(zhǔn) 管理水平 管理階段 中壁拆除中（ mm） 中壁拆除后（ mm） Ⅰ 安全 3 6 Ⅱ 注意 6 12 Ⅲ 危險(xiǎn) 12 24 第九部分 隧道施工的淺埋暗挖法 （ 2） 一、淺埋暗挖法基本原理 淺埋地下工程基本概念 (1) 淺埋隧道定義 鐵路隧道定義：對(duì)于單線或雙線隧道洞頂埋深小于： VI級(jí)圍巖 3540m、 V級(jí)圍巖 1825m、 IV級(jí)圍巖 1014m、 III級(jí)圍巖57m， 為淺埋隧道 。 （ 1）基準(zhǔn)值 提出襯砌施工階段的位移收斂，大致是“ 1周的位移增量在 1mm以下”，因此在拆除中壁時(shí)一般也要參考這個(gè)基準(zhǔn)基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)決定管理基準(zhǔn)。 在 CD和 CRD法中一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是中壁的拆除工藝。圍巖的 N 值在 15左右，變形系數(shù)為 70Pa左右。圍巖是軟弱的土砂，埋深很小，隧道進(jìn)口位于滑坡地形，為了控制滑坡，采用了抗滑樁和集水井。如進(jìn)口段的 V級(jí)圍巖地段初期支護(hù)參數(shù)，調(diào)整為預(yù)留變形量 100mm，錨桿長(zhǎng)由 ，間距由 (環(huán) 縱 )，噴層厚度改為 15cm，增設(shè)格柵等，并采用硫鋁酸鹽早強(qiáng)水泥進(jìn)行初噴與 SF早強(qiáng)錨固藥卷施作錨桿等加強(qiáng)措施，以達(dá)到提高初期支護(hù)的早期強(qiáng)度，增強(qiáng)初期支護(hù)的剛度，抑制圍巖與初期支護(hù)變形，使之向穩(wěn)定的趨勢(shì)發(fā)展，但這些措施實(shí)施后均未獲得明顯效果，說(shuō)明經(jīng)過(guò)調(diào)整后的支護(hù)參數(shù)仍然沒(méi)有達(dá)到抑制圍巖變形的要求。 隧道采用復(fù)合襯砌，初期支護(hù)及二次襯砌的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)如表 1。 【 例一 】 全斷面法＋超短臺(tái)階法 寶中線上的大寨嶺隧道全長(zhǎng) 3136m，最大埋深約 170m。如圖 2所示。斷面及時(shí)封閉的方法視施工方法而異，下面分３種情況加以說(shuō)明。拱形槽的開(kāi)挖要采用專用的鏈?zhǔn)角邢鳈C(jī)（圖 10）或多軸鉆機(jī)（圖 11）進(jìn)行。 ４、預(yù)襯砌法 預(yù)襯砌法是超前支護(hù)的一種方法。 圖 8 高壓旋噴工法模式例 表 1 施工規(guī)格和配比 施 工 規(guī) 格 項(xiàng)目 規(guī)格 噴嘴 2 噴射壓力 400 kgf/cm2 噴射量 310～ 340 l/m 配 比 水泥 760 kg 超高壓用流化劑 12 kg 水 750 l 圖 9 水平噴射法 高壓噴射攪拌工法是采用高壓噴流切削圍巖，將開(kāi)挖的土砂和硬化劑置換或混合攪拌，在計(jì)劃范圍內(nèi)形成圓柱形的改良體的方法。 表 1是施工規(guī)格和水泥漿配比。改良體的搭接長(zhǎng)度不宜小于 。此方法是在水平鉆孔內(nèi)采用高壓旋噴的技術(shù)，在隧道開(kāi)挖外輪廓形成拱形預(yù)襯砌、以防護(hù)掌子面。拱部初期支護(hù)采用鋼支撐和噴混凝土（厚25cm），鋼支撐架設(shè)后立即在鋼支撐和鋼管間打入楔塊，并噴射混凝土（圖 6）。為此，在全洞采用管棚法施工。 圖 4 帶接頭鋼管例 ⑸ 施工例 在一座位于市街區(qū)的公路隧道，隧道長(zhǎng)度 180m，斷面積達(dá) 152m2，隧道上部房屋密集，埋深僅有 6m。 ⑶ 管棚配置間隔 隧道在公路、鐵道下方通過(guò)時(shí)，或者接近結(jié)構(gòu)物施工時(shí)，或者隧道開(kāi)挖對(duì)周邊環(huán)境有直接影響時(shí)，或者在管棚間土粒子能夠流出的軟弱圍巖時(shí)，為了能直接承受荷載、防止土粒子流出，應(yīng)選用剛性大的、中直徑（ ～）或大直徑（ ）的，帶接頭的鋼管。 ⑴ 管棚的配置和形狀 一般說(shuō)，多采用圖 3所示的形狀。其設(shè)計(jì)例見(jiàn)圖 圖 2。但視地表的土地利用情況選用，適用性較差。 地表垂直錨桿工法 垂直錨桿工法是在隧道開(kāi)挖之前，在隧道上部鉆設(shè)直徑 100～ 120mm的鉆孔，鉆孔中插入粗鋼筋（一般 D＝ 25～32mm），再充填砂漿或水泥漿，在地中形成棒狀的鋼筋加固體，可以阻止因開(kāi)挖產(chǎn)生的圍巖變形，提高圍巖的抗剪切強(qiáng)度。施工時(shí)要注意地表?xiàng)l件的影響。但施工設(shè)備多，系統(tǒng)龐大。最近，利用特殊的鉆孔機(jī)械，邊鉆孔、邊注漿，在土砂隧道中產(chǎn)生較好的效果。其作用是：利用砂漿和周邊圍巖的凝聚力控制下沉、利用抗剪能力防止洞口滑坡，施工實(shí)例較多。在軟弱粉砂層、大量涌水圍巖、接近結(jié)構(gòu)物施工的場(chǎng)合是很合適的。 圖 9 正面噴射混凝土例 圖 10 膨脹性圍巖的掌子面加強(qiáng)例 三、控制地層松弛的加固地層的方法 穩(wěn)定圍巖和控制地表下沉的方法包括： （ 1）壓注法 以加固圍巖、止水為目的而采用的工法。 正面錨桿 正面錨桿是在掌子面有顯著崩塌的情況下采用的。超前支護(hù)效果好，但費(fèi)時(shí)，對(duì)施工循環(huán)有一定影響。錨桿長(zhǎng) 3~4m，仰角 30~60 ? 。 圖 5 小導(dǎo)管注漿例 圖 6 注漿錨桿 圖 7 壓注泡沫尿烷的超前支護(hù) 斜錨桿 斜錨桿是作為支護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分軸力構(gòu)件而發(fā)揮其作用的，用以改善拱頂斜上方的圍巖。 小導(dǎo)管注漿視有無(wú)錨桿、藥液的不同、改良深度等而不同。其實(shí)施例參見(jiàn)圖 2~圖 4。為減少超挖可減少打入角度，使鋼管從支護(hù)構(gòu)件中通過(guò)。一般采用 34～ 48mm的鋼管，以 30～ 60cm的間隔和 5～ 30?的仰角打入。 超前支護(hù) 超前支護(hù)是使用錨桿、單一鋼管、鋼筋等，沿隧道外輪廓以低角度打設(shè)的方式防止掉塊，是加固掌子面前方圍巖、約束圍巖的方法。 管長(zhǎng)： 5～ 7m； 直徑：小于 45cm； 視情況可進(jìn)行注漿。 圖 1 埋深與隧道縱斷面內(nèi)的下沉 a)開(kāi)挖上半斷面（埋深小時(shí)）； b)開(kāi)挖下半斷面（埋深小時(shí)）； c)開(kāi)挖上半斷面（埋深大時(shí)）； d)開(kāi)挖下半斷面（埋深小時(shí)）。 如圖 1所示，淺埋隧道的掌子面松弛將達(dá)到地表面，在橫斷面方向不能形成承載拱，在縱向的掌子面前方也形成不了承載拱。同時(shí)，在這種情況下多數(shù)會(huì)有地形偏壓、表層軟弱堆積物、風(fēng)化帶等對(duì)隧道開(kāi)挖有很大影響的特殊問(wèn)題。 表 3給出砂質(zhì)圍巖的掌子面自穩(wěn)性的最簡(jiǎn)易的判斷指標(biāo)。根據(jù)層理面的強(qiáng)度、涌水的狀況，在幾小時(shí)內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生多次崩塌，瞬時(shí)發(fā)生大規(guī)模崩塌的情況也不少。例如第三紀(jì)的砂巖頁(yè)巖互層，可能由于少量的涌水使固結(jié)度低的砂巖層流出，殘留的泥巖也會(huì)呈塊狀剝落。 2）及時(shí)閉合的方法 臨時(shí)仰拱或底部橫撐；加強(qiáng)基腳；向底部地層注漿加固；底部錨桿；改變施工方法。 在軟弱圍巖中，提高圍巖自支護(hù)能力的方法很多。因此，在軟弱圍巖中施工最重要的是：如何提高圍巖的自支護(hù)能力，來(lái)保證開(kāi)挖及后續(xù)作業(yè)的進(jìn)行。具體方法如下： 1）穩(wěn)定掌子面的方法 正面噴混凝土和錨桿；超前支護(hù)；留核心土。 掌子面崩塌現(xiàn)象 : （ 1）在斷層中，根據(jù)斷層破碎程度可能產(chǎn)