【正文】 價。淺埋暗挖法又稱礦山法，起源于1986年北京地鐵復(fù)興折返線工程，是中國人自己創(chuàng)造的適合中國國情的一種隧道修建方法。與明挖法相比，由于這項(xiàng)技術(shù)具有拆遷少、不擾民、不破壞交通及周圍環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，為城市修建地鐵開辟了一條新路。同時施工產(chǎn)生的噪音、震動等也會嚴(yán)重干擾居民的生活和工作。拱頂覆土厚度（H）與結(jié)構(gòu)跨度（D）之比，即H/D稱為覆跨比。淺埋暗挖法與明挖法、盾構(gòu)法優(yōu)缺點(diǎn)比較見表11。開挖根據(jù)圍巖情況Ⅴ級地段采用CRD法或雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工，Ⅳ級采用CD法或弧型導(dǎo)坑預(yù)留核心土法施工，每循環(huán)進(jìn)尺控制在1m以內(nèi)，Ⅱ、Ⅲ級及橫洞Ⅳ、Ⅴ級圍巖采用臺階法施工。在含水地層暗挖施工中,必須進(jìn)行先期降水。“強(qiáng)支護(hù)”——采用格棚鋼架和速凝混凝土進(jìn)行較強(qiáng)的初期支護(hù)，以限制地層變形，淺埋暗挖法的網(wǎng)噴支護(hù)承載安全系數(shù)取得轉(zhuǎn)大，一般不考慮二次支護(hù)承力。、通風(fēng)、噴錨、裝運(yùn)、防水、二次模筑襯砌作業(yè)的配套機(jī)具，使施工程序化，為快速施工創(chuàng)造條件。開挖順序見下圖21。（1）上下兩部分步開挖采用此方法，若地層較好（Ⅲ、Ⅳ類），可將斷面分成上下兩個臺階開挖，上臺階長度（L）一般控制在1～（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階，支護(hù)后形成封閉結(jié)構(gòu)。因此，在采用正臺階法施工時，應(yīng)樹立一個概念，不要分長臺階、短臺階、微臺階，這是長期施工經(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。下臺階落底、封閉要及時，以減少地面沉降。其最大特點(diǎn)是將大斷面施工化成小段面施工，各個局部封閉成環(huán)的時間短，控制早期沉降好，每個步序受力體系完整。施工過程中，左右側(cè)壁導(dǎo)洞錯開應(yīng)不小于15m，確定這個數(shù)值的前提是，在開挖中引起的導(dǎo)洞周邊圍巖的應(yīng)力重新分布不影響已完成的導(dǎo)洞。雙隔墻中間預(yù)留核心土法開挖順序①適用范圍廣。②采用眼鏡工法時頂部弧形導(dǎo)坑開挖具有一定風(fēng)險性，而采用CRD工法步步封閉成環(huán)，各施工階段風(fēng)險較小。中洞法施工工序復(fù)雜，但兩側(cè)洞對稱施工，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。另一個辦法是在第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，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。在地層較好、無水時，可采樁柱法。（4）超前小導(dǎo)管周邊注漿加固地層施工多用于自穩(wěn)時間在12h以內(nèi)，甚至沒有自穩(wěn)能力的圍巖中，如第四紀(jì)末膠結(jié)的砂卵石、粉細(xì)沙層中。 超前錨桿或超前小導(dǎo)管支護(hù)施工采用淺埋暗挖法施工時，當(dāng)圍巖自穩(wěn)時間在12～24h之間時，通常采用超前錨桿或超前小導(dǎo)管支護(hù)。①封閉噴射混凝土 ②第一層鋼筋網(wǎng) ③格柵拱 ④第一層噴射混凝土 ⑤超前自鉆式注漿錨桿 ⑥普通錨桿 ⑦第二層鋼筋網(wǎng) ⑧第二層噴射混凝土圖32 邁式注漿自進(jìn)錨桿施工示意圖圖33 邁式注漿自進(jìn)錨桿結(jié)構(gòu)圖邁式注漿自進(jìn)錨桿主要有各種類型鉆頭、帶有標(biāo)準(zhǔn)型螺紋的空錨桿體、冷壓成型的墊板和螺母組成。5176。注漿方法包括小導(dǎo)管超前周邊注漿加固，以及由此派生出的許多與其他特殊施工相配合的注漿方法，本節(jié)介紹小導(dǎo)管超前周邊注漿加固、深孔圍巖加固周邊劈裂預(yù)注漿或堵水固結(jié)預(yù)注漿。表33 各種注漿方式與適用范圍注漿方式說明適用范圍全斷面封閉預(yù)注漿鉆孔分布在開挖面內(nèi)及輪廓線外一定距離，注漿形成一個整體 水下隧道及地下工程、無排水條件的隧道工程周邊淺孔預(yù)注漿在工作面周邊布孔，漿液在開挖輪廓線外形成半封閉殼 有自然排水條件下的水工、鐵路、公路隧道劈裂預(yù)注漿 用較高的壓力將巖石細(xì)小裂隙或地層劈開，漿液在劈縫中填充、固結(jié) 細(xì)小裂隙巖層、斷層中心地帶小導(dǎo)管注漿用帶孔的花管作為注漿管，漿液通過導(dǎo)管進(jìn)入地層，導(dǎo)管起輸漿和超前錨桿作用松軟弱巖層圍截注漿 在出水口周圍一定范圍內(nèi)布孔注漿，先外后內(nèi)，最后頂水注漿封堵涌水隧道開挖后集中涌水填充注漿 支護(hù)背后于地層之間有許多空隙，漿液填充后起加固和堵水作用襯砌背后徑向固結(jié)注漿 襯砌（或初期支護(hù)）完成后，仍需通過注漿加固圍巖，增強(qiáng)支護(hù)強(qiáng)度圍巖 深孔注漿加固圍巖施工用于注漿的孔口管一般采用φ80mm的焊接鋼管或外徑不大于90mm、壁厚5～7mm的無縫鋼管制作而成。根據(jù)地層成孔的難易程度，可選擇不同的成孔機(jī)械。（3）門形布設(shè)隧道除了底部外，布置成半圓一側(cè)壁的門形。圍巖的固結(jié)強(qiáng)度和時間要滿足施工工序的順序要求，以便提高施工速度，降低工程造價。 監(jiān)控量測的目的，了解各施工階段地層與支護(hù)結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化，明確工程施工對地層的影響程度以及可能產(chǎn)生失穩(wěn)的薄弱環(huán)節(jié)，把握施工過程中結(jié)構(gòu)所處的安全狀態(tài)。其原因是位移監(jiān)控量測比應(yīng)力與荷載監(jiān)控量測簡單、經(jīng)濟(jì)、直接，它又是地下工程受力變化最直接、最明顯的參數(shù)，而且數(shù)據(jù)易于處理。（2）開挖工作面的圍巖穩(wěn)定狀態(tài)，頂板有無剝落掉快現(xiàn)象。對于暗挖法施工的地下工程，每個導(dǎo)洞均應(yīng)布設(shè)斷面。圖41 測點(diǎn)布設(shè)（①②③④為測點(diǎn)位置）淺埋地下工程的拱腰、拱腳、墻中部位是受力和引起變?yōu)榈淖蠲舾胁课?，稱為敏感受力點(diǎn)，應(yīng)在這些敏感點(diǎn)緊隨開挖面（離開挖面距離2m以內(nèi)）布設(shè)測點(diǎn)，進(jìn)行水平凈空周邊收斂監(jiān)控量測。（6）爆破震動速度量測作為施工中主要斷面特殊需要的輔助監(jiān)控量測，上述應(yīng)力、壓力、振動速度監(jiān)控量測項(xiàng)目，一般工程可免去。已有工程的監(jiān)控量測結(jié)果可應(yīng)用到其他類似的工程中，作為設(shè)計(jì)與施工的依據(jù)。因此，在工程施工的全過程中，及時進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)控量測是重要的工序。～。沿周邊布設(shè)的長度及形狀主要取決于地形、地層、地中或地面及周圍建筑的狀況，通常采用以下幾種形狀，其中扇形布設(shè)、半圓形布設(shè)、門形布設(shè)和上部雙層布設(shè)采用較多。短管注漿是對小導(dǎo)管注漿效果的檢查，以及對其薄弱環(huán)節(jié)的補(bǔ)充和完整，而且加強(qiáng)了初期支護(hù)能力，他是保證飽和動態(tài)含水沙地層安全施工的一項(xiàng)重要的技術(shù)措施。注漿所用水泥一般為525號硅酸鹽水泥，水玻璃濃度一般為3540Be＇, 緩凝劑為磷酸二氫鈉。3．用吹風(fēng)管將導(dǎo)管內(nèi)沙石吹出或用掏鉤掏出。施工前必須根據(jù)圍巖狀況的量測監(jiān)控結(jié)果和施工的水平來選擇合理的參數(shù)。①超前錨桿 ②鋼拱架 （12）洞內(nèi)超前水平降排水法當(dāng)?shù)叵鹿こ烫幱诟凰貙?，地面不容許采用降水措施或降水效果不佳時，應(yīng)在施工期間采取適當(dāng)防排水措施?！?m為宜。施工工序見下圖224。圖220 柱洞法施工示意圖 圖221 柱洞法施工順序施工中，先在立柱位置施作一個小導(dǎo)洞，可用臺階法開挖。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。③采用CD工法時側(cè)向水平位移為20mm，而采用CRD工法時側(cè)向水平位移為9mm，前者為后者的2倍以上。為穩(wěn)定工作面，往往與長期預(yù)注漿等輔助施工措施配合使用，采用人工開挖、人工出渣方式。為了穩(wěn)定工作面，經(jīng)常和超前預(yù)注漿等輔助施工措施配合使用。CD工法的開挖方式與施工順序分別見下圖29和圖210。為了穩(wěn)定工作面，須采取超前錨桿、超前小管管、超前預(yù)注漿等輔助施工措施進(jìn)行超前加固。臺階長度超過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)。該方法在淺埋暗挖法中應(yīng)用最廣，可根據(jù)工程實(shí)際、地質(zhì)條件和機(jī)械條件，選擇合適的臺階方式。缺點(diǎn)是對地質(zhì)條件要求嚴(yán)格，圍巖必須有足夠的自穩(wěn)能力。通過對試驗(yàn)段施工的研究分析，對整體施工方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，對量測數(shù)據(jù)管理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)證?！皣?yán)注漿”——在打設(shè)超前小導(dǎo)管后注漿加固地層，使松散的砂礫等能膠結(jié)起來，以便在開挖后不引起坍塌。這主要表現(xiàn)在施工速度不快、施工步驟復(fù)雜，在困難條件下襯砌和防水施工質(zhì)量難以控制，施工成本偏高等。它主要用于不宜明挖施工的土質(zhì)或軟弱無膠結(jié)的砂、卵石等第四紀(jì)地層。 地下工程常見施工方法優(yōu)缺點(diǎn)比較 淺埋暗挖法與其他的方法相比具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。二、淺埋暗挖法在工程設(shè)計(jì)中，根據(jù)施工特點(diǎn)，地下工程可分為深埋、淺埋、超淺埋地下工程。明挖法簡單易行，施工作業(yè)面寬敞，施工速度較快，在覆蓋層薄、建筑物稀少、地面交通車量不多、地下各種管線少、周圍環(huán)境要求不高的地區(qū)，采用這種方法最經(jīng)濟(jì)。一般情況下，可注入混凝土，特殊情況下要進(jìn)行鋼筋設(shè)計(jì)。即使拆遷，昂貴的拆遷費(fèi)用也難以承受。淺埋暗挖技術(shù)是我們在借鑒外國成功經(jīng)驗(yàn)，以及我國山嶺隧道硬巖新奧法施工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合中國國情和地質(zhì)水文情況，由王夢恕先生主持創(chuàng)造的地下工程施工技術(shù)。例如北京地鐵復(fù)興門折返線，因不便明挖而停滯了8年，應(yīng)用淺埋暗挖法技術(shù)后沿長安街下施工成功。為了盡可能地減少地下工程施工對地面交通和附近居民的干擾，蓋挖法應(yīng)運(yùn)而生。＜H/D≤，均稱為淺埋；當(dāng)H/D≤，稱為超淺埋。表11 淺埋地下工程常見施工方法優(yōu)缺點(diǎn)比較方法明挖法盾構(gòu)法暗挖法地質(zhì)各種地層均可各種地層均可有水地層需做特殊處理占用場所占用街道路面較大占用街道路面較小不占用街道路面斷面變化適用于不同斷面不適用于不同斷面適用于不同斷面深度淺需要一定深度需要的深度比盾構(gòu)法小防水較易較難有一定難度地面下沉小較小較小交通影響影響很大豎井影響大不影響地下管路需拆遷和防護(hù)不需拆遷和防護(hù)不需拆遷和防護(hù)震動噪音大小小地面拆遷大較大小水處理降水、疏干堵、降結(jié)合堵、降或堵、排結(jié)合進(jìn)度拆遷干擾大，總工期較短前期工程復(fù)雜，總工期正常開工快，總工期正常造價（日本）43～85億日元/km46億日元/km25億日元/km，低于其他方法24倍注：造價僅是區(qū)間對比，是日本1988年的工程總結(jié)。施工方法詳見下表12。特別是城市地鐵采用淺埋暗挖法基本是在無水條件下施工，通常情況下，城市地鐵地下水位一般較高，水的影響往往是淺埋暗挖法施工成敗的關(guān)鍵，而大深度、大范圍降水可能會對周圍環(huán)境造成破壞(如導(dǎo)致地面沉陷、地下水流失等)，而且也是造價偏高的一個原因?！霸绶忾]”——開挖后初期支護(hù)要盡早封閉成環(huán)，以便改變受力條件。設(shè)備投入量一般不少于工程造價的10％，否則難以滿足工程質(zhì)量和進(jìn)度的要求。①全斷面開挖 ②噴錨支護(hù) ③灌注襯砌圖21全段面法開挖施工順序該施工工藝流程突出兩點(diǎn)：增加操作手進(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。若地層較差，為了穩(wěn)定工作面，也可以輔以小導(dǎo)管超前支護(hù)等措施。需要說明的是，在Ⅱ類砂卵石地層中進(jìn)行大斷面正臺階開挖，必須同時實(shí)施深孔注漿和小導(dǎo)管超前支護(hù)、預(yù)注漿輔助工法。單側(cè)壁導(dǎo)坑超前臺階法主要適用于地層較差、斷面較大，采用臺階法開挖有困難的地層。因此結(jié)構(gòu)受力均勻，形變小。關(guān)于上、下臺階之間的距離，可視具體情況，按臺階法確定。適用于地層地質(zhì)條件很差、跨度大、地面沉降要求嚴(yán)格的隧道開挖。相對而言，采用CRD工法時各工作面可同時作業(yè)，有利于安排工序和勞力，相互干擾小。該工法多在無水、地層相對較好的時應(yīng)用。這樣做雖能確保立柱的質(zhì)量，但造價較高。該工法是為民工隊(duì)準(zhǔn)備的低水平施工法內(nèi)挖孔環(huán)境破壞很大，是一種不宜過多提倡的方法。（5）設(shè)置上半斷面臨時仰拱在軟弱地層中施工，當(dāng)采用分部開挖法施工不能及時形成閉合結(jié)構(gòu)時，應(yīng)設(shè)置臨時仰拱。若結(jié)構(gòu)跨度較小，常采用超前錨桿支護(hù)；若結(jié)構(gòu)跨度較大（跨度＞6m）或錨桿成孔較差，可采用超前小導(dǎo)管支護(hù)。當(dāng)需要加錨桿長度時，還備有連接套?！?0176。小導(dǎo)管超前周邊注漿加固方法適用于中沙及沙卵（礫）石，且卵（礫）石直徑不大于60mm的地層中，并且常和臺階法施工相配合。為了保證注漿施工順利安全進(jìn)行，工作面必須噴10cm以上混凝土進(jìn)行封閉，并且在開挖輪廓線上大一圈小導(dǎo)管進(jìn)行注漿，然后按要求進(jìn)行空位放線、鉆孔定位，試機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)貙尤菰S先鉆孔后排管時，可采用普通的地質(zhì)鉆機(jī)、液壓鉆孔臺車、錨桿鉆機(jī)等鉆進(jìn)設(shè)備；當(dāng)成孔困難時，必須采用跟管鉆機(jī)，邊鉆孔邊打入導(dǎo)管。隧道基礎(chǔ)穩(wěn)定，但斷面內(nèi)地層和上部地層不穩(wěn)定時采用。（2）長管棚超前支護(hù)，在穿越公路、鐵路等相對較短的隧道施工中具有明顯的防塌限沉的作用，但在相對較長的隧道和含水層施工中，由于施工管棚形成的過水通道以及多次擾動地層等原因，對限制沉降所起的作用不大，反而增加沉降，應(yīng)多考慮小導(dǎo)管超前支護(hù)及其他輔助措施的綜合應(yīng)用，以提高施工速度，降低工程造價。，并把監(jiān)控量測結(jié)果反饋到設(shè)計(jì)與施工中。位移監(jiān)控量測預(yù)測的最終位移值可作為分析工程安全度、是否需要加強(qiáng)或減弱初期支護(hù)的判斷依據(jù)。（3）是否有涌水，涌水量大小，涌水位置，地下水的物理性質(zhì)（顏色、氣味、色度等）。具體實(shí)施時可以參照以下數(shù)據(jù)：Ⅰ類圍巖5～10m（洞室跨度大于15m時取下限）,Ⅱ～Ⅲ類圍巖10～20m，Ⅳ～Ⅵ類圍巖50～100m。側(cè)墻中部位移的大小反映了整體結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定，因此，該項(xiàng)監(jiān)控量測是淺埋暗挖法施工的必測項(xiàng)目之一。（5）鋼拱架應(yīng)力量測。監(jiān)控量測的數(shù)據(jù)也應(yīng)是地下工程竣工文件中不可缺少的部分。鋼管環(huán)向布設(shè)間距對防止上方土體塌落及松弛有很大影響，施工中須根據(jù)結(jié)構(gòu)埋深、周圍結(jié)構(gòu)物狀況等選擇合理間距。 長管棚的布設(shè)長管棚一般是沿地下工程斷面周邊的一部分或全部，以一定的間距環(huán)向布設(shè)，以形成管棚群。四、短管注漿短管注漿通常采用“小導(dǎo)管超前諸將施工法”，但在注漿工藝方面有所改進(jìn)。 圖39 超前小導(dǎo)管結(jié)構(gòu)圖巖層預(yù)注漿廣泛使用成本低、貨源廣、結(jié)石強(qiáng)度高的單液水泥漿系列和水泥—水玻璃漿系列或改性水玻璃漿系列。有鋼拱架時，小導(dǎo)管及錨桿插入須從其腹部穿過。圖35 小導(dǎo)管注漿橫剖面圖圖36 小導(dǎo)管注漿縱剖面圖 參數(shù)選擇超前支護(hù)參數(shù)包括桿徑（管徑）、縱向間距、環(huán)向間距、外插角等?！?m，對圍巖軟弱的地方，～，增強(qiáng)圍巖的自穩(wěn)能力。常用降水方法為井點(diǎn)降水，包括地面深井降水及洞內(nèi)