地铁暗挖施工技术及安全

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1、地铁暗挖施工技术及安全管理（监理内部培训教材）前言青岛地铁采用的浅埋暗挖法，是以加固、处理软弱地层为前提，采用足够刚性的复合初砌为基本支护结构的一种用于软土地层近地表隧道的暗挖施工方案。它以施工监测为手段，指导设计与施工，控制地表沉降，保证施工安全。青岛地铁11号线简介青岛蓝色硅谷城际轨道交通工程，位于青岛市东岸城区东部，于2013年4月1日开工，全线线路起于苗岭路站，止于盐田东站，线路全长59.2公里，设置车站22座（4座地下站，18座高架站），平均站间距2753m。第一驻地监理工程师办公室监理范围为K12+000～K30+640，线路长18.64km

2、，共9站9区间；其中01标、02标为暗挖段4站4区间和一个折返线，区间均为暗挖，3个明挖车站1个暗挖车站；03标、04标为高架桥部分，其中04标有一个575米隧道；工程费用约21.72亿元。一、浅埋暗挖法选用浅埋暗挖法应考虑的基本条件有：首先，浅埋暗挖法不允许带水作业，如果含水地层达不到疏干，带水作业是非危常险的，开挖面的稳定性时刻受到水的威胁，甚至发生塌方。把地下水，尤其是上层滞水处管理好是非常关键的环节，它直接影响到浅埋暗挖法的成败。第二，采用浅埋暗挖法要求开挖面具有一定的自立性和稳定性。（一）浅埋暗挖法的前提条件（二）浅埋暗挖的基本经验铁道部隧道工

3、程局就复兴门折返线工程总结的十八字决，即“管超前，严注浆，短开挖，强支护，快封闭，勤量测”，基本上概括了浅埋暗挖法的施工工艺要求及施工经验。1、地层的预加固和预处理开挖面土体稳定是采用浅埋暗挖法的基本条件。当土体难以达到所需的稳定条件时，必须通过地层预加固和预处理来提高开挖面土体的稳定性和自立性。降低地下水位，一方面可达到无水施工，另一方面可以改善土体的物理力学特性，经常采用的预加固和预处理的措施有超前小导管注浆，工作面前方深孔注浆和大管棚超前支护。视具体情况可以单独使用，也可以配合使用。2、隧道开挖和初期支护要本着“随开挖，随支护”的基本原则。如何利用

4、土体有限的自立时间进行开挖和支护作业，使土体开挖后暴露的时间尽可能短，使初期支护尽早封闭成环，就这一意义上说，选择适当的开挖方法就显得十分重要。根据土体的稳定性隧道断面大小可以选用短台阶法开挖，或带临时仰拱的长台阶法开挖。对于断面较大的隧道，考虑分部开挖、分部支护和封闭成环的需要，选择中隔壁法（CD法）、交叉隔壁法（CRD法）、和侧壁导坑法（眼镜法）等。每次开挖循环，以“短尺”为原则。为了保持开挖面的稳定，采用弧形导坑留核心土的开挖方法，使开挖面得到核心土的支撑。浅埋暗挖法常用的初期支护形式是钢筋格栅、钢筋网和喷射混凝土，浅埋暗挖法要求初期支护具有足够的

5、强度和刚度。在技术、经济的合理范围内，尽可能减小初期支护的变形量，目的是控制土体位移，减小地表沉降。之所以广泛采用钢筋格栅，其原因一方面是钢筋格栅与喷射混凝土能紧密结合，另一方面是因为钢筋格栅在拼装成环后，具有一定的强度和刚度，在喷射混凝土尚未具备足够强度之前，钢筋格栅可以单独承担来自土层的一部分荷载。有的施工指南要求钢筋格栅能承担2-4米的土柱压力，也是基于这方面的考虑。3、二次衬砌浅埋暗挖法通常采用模筑混凝土作为二次衬砌材料它既是提高初期支护强度和刚度，增加初期支护安全储备的需要，也是支撑中间的防水隔离层，承受水压力的需要。一般通过监控量测，证明初期

6、支护基本稳定，防水层铺设完毕隐蔽工程检查合格后，可以开始灌注二次衬砌，如果隧道断面较大，等待初期支护变形达到基本稳定需要很长时间，也可提前施作二次衬砌，这时的二次衬砌将要承受初期支护变形传来的压力。（三）确保无水施工，重视地下管道漏水浅埋暗挖法是在十分不稳定的土体中进行暗挖作业，必须十分谨慎。人们采用小导管、管棚、深孔土体注浆都是提高土体稳定性的措施，其中必保的一条就是保持土体无水施工。这不但为方便施工所必须，也是提高土体稳定性的必须采用办法。诸多工程教训使同行们取得共识——无水施工是浅理暗挖法的前提条件。采用浅埋暗挖法不可避免要在市政管理道下面进行施工

7、，问题在于大多数上下水管道不同程度地存在渗漏水的情况。严重的渗漏导致管道周围的地层状况恶化，形成饱和水状态的软塑或流塑地层。当隧道开挖接近这一层时，流泥和流砂便会涌入隧道，管道下面土体被掏空，又会造成管道断裂，管道内的水（特别是有压上水）冲入隧道，对隧道形成第二次冲击。探明开挖面前方的工程地质和水文地质工作是非常重要的，一般采用红外线温度扫描仪或地质雷达等物探手段，查明上层滞水和管道渗漏水的情况，必须对制定相应对策提供可靠依据。如果发现有上层滞水和管道渗漏严重威胁隧道施工的情况，可以采取局部加密注浆，增设管棚等措施，必要时采用局部土壤冻结也是可取的，总之

8、要把一般降水难以奏效的上层滞水和管道渗漏水对浅埋暗挖法的潜在威胁，在开挖面到达之