浅埋暗挖法隧道及地下工程施工介绍

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1、浅埋暗挖法隧道及地下工程主要内容一、概述二、浅埋暗挖的设计与施工技术三、浅埋暗挖的监控量测技术四、浅埋暗挖工作面的稳定性分析五、浅埋暗挖隧道支护结构体系六、隧道及地下结构的防水体系七、几个问题的讨论一概述1隧道及地下工程（或地下空间）的几个概念1）隧道及地下工程（或地下空间）的定义*介质力学的角度——处于千变万化的地质体之中，其结构本身与地层（围岩）紧密接触和相互传递作用的工程建筑物。*典型实例——交通隧道、地下铁道、水电输水隧洞、城市共同沟、地下商场与车库、军用洞室、大型建筑物的地下室（深基坑）等等。2)隧

2、道及地下工程施工的复杂力学过程*开挖*地质体原始地应力体系被打破*形成二次地应力发生变形*初期支护*抑制地层的变形*变形收敛*后期支护*形成三次地应力并达到力学平衡3)隧道及地下工程结构物的技术特性概括地说，有以下几点是需要特别关注的。*隐蔽性：地下结构与其他结构最大的不同就是它的隐蔽性；隐蔽性同时伴随巨大的风险性；*力学状态的不确定性：它的力学状态受到施工方法的极大影响，也是其他工程结构物所不可比拟的；*地下环境影响的严重性：其他结构物主要受自然条件的影响，而地下结构除自然条件外，还受到地下环境，主要指围岩

3、和地下水条件的影响；*可维修性差，这是不言而喻的；*施工条件和环境条件的约束。4）与地面工程的基本区别*作用体系——A地面工程：一般只与地基相互作用，是空间自由状态的作用体系。B地下工程：与周围地层密切相关，是二者共同作用体系。*外荷——A地面工程：已知的，明确的。B地下工程：由于地质体和围岩的千变万化性，迄今仍是有待解决的不确定性问题。422浅埋暗挖法（STCM）的概念与特点1）浅埋暗挖法的基本概念浅埋暗挖法（国外多称软土隧道新奥法或浅埋隧道新奥法）是基于岩石隧道新奥法（NATM）的基本原理，针对城市地下工

4、程的特点，于80年代在北京地铁第四纪软土中开创出的新方法。(1)浅埋暗挖法名称的确定在小导管超前支护技术、格栅拱架制造技术、正台阶环形开挖留核心土方法、监控量测技术等基础上，在软弱地层必须快速施工的理念，突出时空效应对防塌的重要作用。并在军都山黄土隧道、北京地铁复兴门折返线、复—八线、西单车站采用浅埋暗挖技术取得了巨大的成功。1987年8月，北京市科委与铁道部科技司共同组织鉴定会，对浅埋暗挖技术进行评价，会上确定取名为：浅埋暗挖法，适用范围：各种软弱地层的地下工程设计与施工。浅埋暗挖法又经过十几年的广泛应用，

5、形成了一套完整的配套技术，被评为国家级工法，并正式提出“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”十八字方针。军都山隧道（1988）（第一次用小导管、网构钢架）北京地铁复兴门折返线（1987（国家科技进步二等奖）(2)浅埋暗挖法施工原理浅埋暗挖法沿用了新奥法的基本原理：采用复合衬砌，初期支护承担全部基本荷载，二衬作为安全储备，初支、二衬共同承担特殊荷载；采用多种辅助工法，超前支护，改善加固围岩，调动部分围岩自承能力；采用不同开挖方法及时支护封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合支护体系；采用信息化设计与施

6、工。42浅埋暗挖法大多用于第四纪软弱地层的地下工程，围岩自承能力很差，为控制地表沉降，初期支护刚度要大、要及时。特征曲线中C点尽量靠近A点，即尽量增大支护的承载，减少围岩的自承载。要做到这点，必须遵守十八字方针，初支必须从上向下施工，初支基本稳定后才能做二衬，且必须从下到上施工。2）浅埋暗挖法的量值概念（深埋、浅埋、超浅埋）（1）按荷载等效高度值＃先计算深、浅埋隧道分界深度HP（按TBJ108－92和TBJ1003－2001），然后与隧道埋深H比较，H

7、(rH)>0.4～0.6为浅埋；P/(rH)>0.6～1.0为超浅埋；＃当围岩变形和地表下沉值相等时，即覆盖层整体下沉时为超浅埋；＃覆土厚度H与隧道跨度D之比判别建议设计阶段：H/D小于等于0.4时为超浅埋。3）浅埋暗挖法的特点与明挖法、盾构法相比较，浅埋暗挖法的特点如下：（1）适用于各种地质条件和地下水条件；（2）具有适合各种断面形式（单线、双线、多线、车站等）和变化断面（过渡段、多层断面等）的高度灵活性；（3）通过分部开挖和辅助施工方法，可以有效控制地表下沉和坍塌；（4）与盾构法比较，在较短的开挖地段使用

8、，也很经济；（5）与明挖法比较，可以极大地减轻对地面交通和商业活动的影响，避免大量的拆迁；（6）从综合效益观点出发，是比较经济的一种方法。3几种工法的比较42总之，囿于经济性、地层的复杂多变以及特殊的环境条件，在未来一个相当长时期内，对地层有较强适应性和高度灵活性的浅埋暗挖法仍会在城市地铁隧道中得到不断完善使用。二、浅埋暗挖的设计与施工技术相对而言，应用浅埋暗挖法具代表性，且占较大比重的国家有中国、