【正文】 （5）鋼拱架應力量測。作為以后設計和科研參考的監(jiān)控量測或因特殊周邊環(huán)境要求而需要增加的監(jiān)控量測項目，稱為B項監(jiān)控量測，其內容如下：（1）隧道邊墻兩側地層地中水平位移監(jiān)控量測。表41 支護荷載與位移速率的關系位移變化速率（mm/d）支護荷載輕微～中～大～非常大，需加固～極大，可能塌方意外性大，是塌方的前兆根據(jù)淺埋暗挖法施工的特點，本著結構和圍巖共同作用的原則，首先確定必須測項目（稱為A項目），這是指導施工、確保安全、防塌防沉的重要監(jiān)控量測，其內容包括：（1）目測，檢查有無明顯開裂和變形。目前，在淺埋暗挖施工中大多以位移作為監(jiān)控的指標，即把位移值或位移變化速率作為施工管理的基準。因此，掌握圍巖和支護的動態(tài)，按照動態(tài)管理監(jiān)控量測的信息，正確的施工。，判斷淺埋暗挖法施工對周圍環(huán)境的影響程度，尋求預防方法。這是地下工程不同于地面工程的第二個重大區(qū)別。監(jiān)控量測的數(shù)據(jù)也應是地下工程竣工文件中不可缺少的部分。在地下工程淺埋暗挖法施工中，監(jiān)控量測是檢驗設計參數(shù)、地面穩(wěn)定性，評價施工方法的重要依據(jù)，它以作為工序要求編入工程預算和施工組織設計中。另外，城市地下工程周圍環(huán)境一般比較復雜，因此有必要通過信息化施工，及時反饋施工并修正完善設計，確保地下工程施工與周圍環(huán)境的安全。但實施時應注意：（1）注漿設計應以滿足施工工序為主，以從開挖到施噴混凝土的時差作為注漿設計原則，取消為了增加圍巖承載力而進行注漿的設計原則。鋼管環(huán)向布設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)結構埋深、周圍結構物狀況等選擇合理間距。 沿隧道縱向方向，管棚應該施工到何處為止，即長管棚的長度確定，硬是隧道所處地形、地質情況，以及地面、地中建筑物狀況而定。用垂直底部和邊墻錨桿注漿取代，效果更好。此外，即使地層比較穩(wěn)定，但地面周圍有結構物且埋深很小時多采用此種布設。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，以形成管棚群。（3）修建大斷面地下工程。當存在空洞或弧石，導向難以控制時，多配合才去注漿的方法進行地層加固。長管朋的設置主要有鉆孔引入法和導管直接打入法，一般采用鉆孔打入法。四、短管注漿短管注漿通常采用“小導管超前諸將施工法”，但在注漿工藝方面有所改進。、短導管相結合注漿堵水加固地層法一、注漿材料選擇超細水泥穩(wěn)定性好，流動性比普通水泥有顯著改善，材料顆粒粒徑小，對于中細沙層，注漿比值（N值）大，可注性好，102～104cm/s的中細沙層。（2），凝膠時間應控制在1～2min。各種注漿方式與適用范圍見下表33。 圖39 超前小導管結構圖巖層預注漿廣泛使用成本低、貨源廣、結石強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。另外，該方法具有施工設備少、工藝簡單、成本低、質量可靠、安全等特點。深孔注漿加固方法適用于無粘結性沙及沙卵石、亞黏土地層，這種方法對地面沉降要求嚴格，是一種適于采用臺階法的大跨度結構物施工方法，當遇到圍巖特別破碎或有地下水時，也可輔之以周邊小導管在初次支護背后注漿，以控制地面沉降。淺埋暗挖法施工中，當圍巖的自穩(wěn)能力在12h以內，甚至沒有自穩(wěn)能力時，為了穩(wěn)定工作面，確保安全施工，需要進行注漿加固地層（同時也起到堵水作用）。有鋼拱架時，小導管及錨桿插入須從其腹部穿過。實際施工時應根據(jù)具體情況適當增減,其布設見下圖37所示?！?0176?！?0176。圖35 小導管注漿橫剖面圖圖36 小導管注漿縱剖面圖超前支護參數(shù)包括桿徑（管徑）、縱向間距、環(huán)向間距、外插角等?！?5176。表31 邁式注漿自進錨桿支護參數(shù).錨桿類型錨桿長度縱向間距環(huán)向間距注漿材料水灰比注漿壓力R25N3m～水泥＞二、超前小導管布設在軟弱、破碎地層中鑿孔后易塌方，且施用超前錨桿比較困難或結構斷面較大時，應采取超前小導管支護。邁式注漿自進錨桿施工示意圖和結構圖分別見下圖32和圖33所示?！?m，對圍巖軟弱的地方，～，增強圍巖的自穩(wěn)能力。一般情況下，超前錨桿的橫向寬度為內拱頂線的一半再加2m，也可根據(jù)地質情況適當增減其布置范圍，為提高支護效果，在靠近拱腳部位的超前支護的方向常分別向左右酌情外插。一、超前錨桿的布設超前錨桿一般采用φ22mm螺紋鋼全長粘結砂漿錨桿和邁式（自進式）注漿錨桿兩種類型。其中超前小導管支護和注漿加固地層是最常用的輔助施工方法。常用降水方法為井點降水，包括地面深井降水及洞內輕型井點降水。（10）地面錨桿或高壓旋噴加固地層包括地面錨桿加固和地面高壓旋噴加固地層等。（7）長管棚超前支護或注漿加固地層多用于鉆機容易打入管棚的較軟弱地層和不能注漿或注漿效果不佳的粘性土層地段。（3）超前錨桿和超前小導管支護當圍巖自穩(wěn)時間在12～24h之間時，通常采用超前錨桿或超前小導管支護。淺埋暗挖法輔助施工方法較多，常用的有以下幾種：（1）環(huán)形開挖留核心土多用于臺階法開挖施工中，此方法在圍巖自穩(wěn)時間達到24h以上，開挖工作面穩(wěn)定時才能采用。本章針對各種工法，對它們的基本概念、施工順序、適用范圍以及優(yōu)缺點都作了相應的概述。表22 特大斷面施工各種開挖方式比較方 法中洞法側洞法柱洞法地面沉降較 大較 大大施工安全中 等較 高中 等斷面利用率中 等中 等中 等施工環(huán)境較 好較 好導洞內稍差受力條件較 好較 好較 差廢棄工程量中 等較 大較 小造 價中 等高較 低柱洞法施工總體安全度較高、廢棄工程量較少，但導洞內作業(yè)條件較差，施工質量較難保證，扣拱時跨度較大，安全性稍差?？酃皶r由跨度較大，安全性稍差。梁柱完后，再施作頂部結構，然后在其保護下施工，實際上是將蓋挖法施工的挖孔樁梁柱等轉入地下進行，因此也稱做地下式蓋挖法。圖222 側洞法施工示意圖 圖223 側洞法施工順序兩側洞施工時，中洞上方土體經受多次擾動，形成危及中洞的上小下大的梯形、三角形。三、側洞法側洞法施工就是先開挖兩側部分(側洞)，在側洞內做梁、柱結構，然后再開挖中間部分(中洞)，并逐漸將中洞頂部荷載通過側洞初期支護轉移到梁、柱上。在第④步增設強有力的臨時水平支撐是解決問題的一個辦法，但工程量大，不易控制。柱洞法施工示意圖和具體施工順序分別見下圖220和圖221。二、柱洞法柱洞法是按照“小分塊、短臺階、早成環(huán)”的原則,將整個斷面開挖橫向分為側洞、有柱的柱洞和中洞,共5個洞,每洞分上、中、下三層,臺階法施工。當施工隊伍水平較高時，多采用該工法施工。 圖218 中洞法施工示意圖 圖219 中洞法施工順序由于中洞的跨度較大，施工中一般采用CD法、CRD法或眼睛法等進行施作。當?shù)刭|條件差、斷面特大時，一般設計成多跨結構跨與跨之間有梁、柱連接。眼鏡工法兩側弧形導洞內的鋼支撐往往難以控制在同一斷面內，頂部弧形導坑開挖后，鋼支撐若無法連接成整體，則支護承載能力大為降低，且有可能由于測量誤差而引起鋼架連接困難，從而加大下沉值。④兩者所需費用基本相當。而且兩洞交互施工時，就克服相互干擾而言，CRD工法優(yōu)于眼鏡工法。②采用CD工法時地面最大下沉坡度為6%，%。支護體系與CD工法、眼鏡工法比較，需要的支護材料少，工作量小，因而施工成本降低。預留土柱起到支撐作用，當兩側封閉后，開挖中部可以實現(xiàn)快速封閉，使得支護結構更合理，從而有效減小拱頂下沉，減少沉降曲線疊加。雙隔墻中間預留核心土法開挖方式 圖 217采用雙隔墻中間預留核心土法施工時，每步的臺階長度都應控制，一般為5～7m。同時，中間預留土柱能支撐拱頂，有效減少拱頂下沉，充分發(fā)揮土體的支護作用。 （b）縱向施工示意圖圖214 雙側壁導坑超前中間臺階法施工順序該工法主要適用于地層較差的、可采用人工或人工配合機械開挖的Ⅳ、V級圍巖地層、不穩(wěn)定巖體和淺埋段、偏壓段、洞口段,以及斷面很大、單側壁導坑超前臺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,。（a）橫向施工示意圖②以巖體力學理論為基礎，以監(jiān)控量測為依據(jù)，采用新奧法原理和控制爆破技術，及時噴錨進行初期支護。施工時，應先開挖兩側的側壁導洞，在導洞內按正臺階法施工，當隧道跨度較大且地質情況較差時，上臺階也可采用中隔墻法或環(huán)形留核心土法開挖，并及時施作初期支護結構，在初期支護的保護下，逐層開挖下臺階至基底，并進行仰拱或底板的施工。采用該法開挖時，雙側壁導坑超前的距離相等或不等。圖211 CRD工法開挖方式 （a）橫向施工示意圖　　　　　　　　?。╞）縱向施工示意圖圖212　CRD工法施工流程四、雙側壁導坑超前中間臺階法雙側壁導坑法也稱眼鏡工法，也是變大跨度為小跨度的施工方法，其實質是將大跨度(＞20m)分成三個小跨度進行作業(yè)。CRD工法適用于特別破碎的巖石、碎石土、卵石土、圓礫土、角礫土及黃上組成的V級圍巖和軟朗狀粘性土、潮濕的粉細砂組成的Ⅵ級圍巖及較差圍巖中的洞口段、偏壓段、淺埋段等。CRD工法是日本在真米隧道建設中吸取歐洲CD工法的經驗，在冬葉高速線習志野臺隧道施工中，將原CD工法先開挖中壁一側改為兩側交叉開挖、步步封閉成環(huán)、改進發(fā)展的一種工法。為了穩(wěn)定工作面，往往與預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。它更有效地解決了將大跨、中跨的洞室開挖轉變?yōu)橹小⑿】缍词议_挖問題。大跨斷面多不小于10 m，可采用單側壁導坑法，將導坑跨度定為3～4m，這樣就可將大跨度變?yōu)?～4m跨和6～10m跨，這種施工方法簡單可靠。側壁導坑尺寸通常根據(jù)機械設備和施工條件來確定，而側壁導坑的正臺階高度，一般規(guī)定為臺階底部至拱線的位置，這主要是為施工方便而規(guī)定的，～。圖28 單側壁導坑超前臺階法采用該法開挖時，單側壁導坑超前的距離一般在2倍洞徑以上。③臺階法開挖的缺點是上下部作業(yè)相互干擾，應注意下部作業(yè)時對上部穩(wěn)定性的影響，還應注意臺階開挖會增加圍巖被擾動的次數(shù)等。凡是軟弱圍巖、第四紀沉積地層，必須采用正臺階法，尤其是各種不同方法中的基本方法。從安全角度考慮，臺階長度定為1倍洞徑是合理的，施工機械的配置也應遵守這個原則。這樣，在1倍洞徑區(qū)段周圍地層產生橫向和縱向兩個承載拱的作用，這對開挖是有利的。從斷面開挖到初期支護、仰拱封閉不能超過10d，以確保地面沉陷控制在50mm以內。一般采用人工和機械混合開挖法，即上半斷面采用人工開挖、機械出渣，下半斷面采用機械開挖、機械出渣。上臺階長度（L）一般控制在1～（D），根據(jù)地層條件可選擇兩部或多部開挖法。根據(jù)地層條件和機械配套情況，臺階法又可分為正臺階法、中隔壁臺階法等。 （1）優(yōu)點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械化作業(yè)，提高施工速度，且工序少，便于施工組織和管理。全斷面開挖法主要適用于Ⅳ～Ⅵ級圍巖。同時施做初期支護，鋪設防水隔離層或不鋪設，進行二次模筑襯砌。該法的優(yōu)點是可以減少開挖對圍巖的擾動次數(shù)，有利于圍巖天然承載拱的形成；工序簡單，便于組織大型機械化施工；施工速度快，防水處理簡單。當前，許多施工隊伍嚴重缺乏管理，施工質量差，極易造成塌方和大幅度沉降。必須采用先進的量測設備、方法和相應的處理量測資料的軟件。，當?shù)貙虞^差、開挖面不能自穩(wěn)時，采取輔助施工措施后，仍應優(yōu)先采用大斷面開挖法。根據(jù)試驗段施工中所取得數(shù)據(jù)，還可以用反分析法獲得更多更符合實際的圍巖力學參數(shù)，并在此基礎上進行力學分析計算。為了抑制地中及地面的變形沉陷，淺埋暗挖法施工時，其支護時間必須盡可能提前，支護的剛度也應適當加大；必須選用適當?shù)拈_挖方法、支護方式及施工工藝。量測是對施工過程中圍巖及結構變化情況進行動態(tài)跟蹤的主要手段，是對威嚴和支護結構的變形監(jiān)測，其信息及時而準確地反饋給設計施工主管部門，以便修改設計或采取特殊的施工措施?！岸踢M尺”——每個開挖循環(huán)距離要短，這樣才能做到開挖和支護時間盡可能短，且由于嵌制作用和縱向圍巖暴露得少，確保了施工完全。其具體內容如下：“管超前”——在工作面開挖前，沿隧道拱部周邊按設計打入超前小導管起超前支護作用，開挖后管與管之間的圍巖有成拱效應，管棚本身形成很多簡支梁對圍巖起支撐和抑制圍巖變形作用，以便提供一個能完成初期支護的時間。本文主要研究內容包括淺埋暗挖法的定義和分類，淺埋暗挖法施工技術，淺埋暗挖法輔助施工方法，以及監(jiān)控量測和信息反饋等， 對淺埋暗挖法施工要領進行了簡要的論述。淺埋暗挖法修建城市地鐵的施工速度較慢，工程造價偏高，難以適應城市地鐵的快速發(fā)展。不能帶水作業(yè)是淺埋暗挖法施工必須具備的基本條件。淺埋暗挖法雖然是一個成功的方法，獲得了越來越多的應用，但也應該看到它的問題和不足。在具體施工時，開挖一個小斷面，進行一個小斷面的初期支護，最終使整個大斷面初期支護閉合成環(huán)，在二襯前，拆除中間“十字”支撐。該法可采用深孔爆破，例如大瑤山雙線隧道用該法施工時，復合式襯砌單口月成洞達150～240m。采用淺埋暗挖法施工時，根據(jù)地表沉降要求、地層條件及開挖斷面大小，常見的典型方法是全斷面法、單側壁導坑超前正臺階法、雙側壁導坑正臺階法（眼鏡工法）、中隔壁法（CD法）、交叉中隔壁法（CRD法）等。圖12 圍巖特征曲線和支護的剛度曲線示意圖淺埋暗挖法是在軟弱圍巖淺埋地層中修建山嶺隧道洞口段、城區(qū)地下鐵道及其他適于淺埋結構物的施工方法。因此，要求初期支護剛度要大，支護要及時。隨著暗挖法技術的不斷改善以及人們對環(huán)境保護的不斷提高，上述施工方法的造價也在不斷的提高，普及的程度也在不斷的變化，圖11為簽聯(lián)邦德國地鐵建設采用上述三種方法建造成本隨年代的變化情況，以及1984年交通隧道工程施工方法的普及程度，圖中表明暗挖法施工成本逐年降低，1973年