隧道浅埋暗挖法

浅埋暗挖法是在距离地表较近的地下进行各种类型地下洞室暗挖施工的一种方法。结合中国特点及水文地质系统，创造了小导管超前支护技术、8字型网构钢拱架设计、制造技术、正台阶环形开挖留核心土施工技术和变位进行反分析计算的方法，提出了“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测” 18字方针，突出时空效应对防塌的重要作用，提出在软弱地层快速施工的理念。由此形成了浅埋暗挖法，创立了适用于软弱地层的地下工程设计、施工方法。

工艺流程图

适用条件

1、浅埋暗挖法不允许带水作业。开挖面的稳定性时刻受到水的威胁，甚至发生塌方。大范围的淤泥质软土、粉细砂地层，降水有困难或者经济上不合算的地层，不适宜采用浅埋暗挖法。 

2、采用浅埋暗挖法要求开挖面具有一定的自立性和稳定性。1997年日本学会曾提出开挖工作面土体稳定的定量判别标准：土壤中的细颗粒（<74?）含量≤10%, 且均匀系数Uc≤5%的突然不具备自立性.我国对土壤自立性提出了定性要求:工作面土体的自立时间,应足以进行必要的初期支护作业。 因此开挖面前方对地层的预加固和预处理，是浅埋暗挖法的必要前提。

十八字方针

浅埋暗挖法的十八字方针“管超前、严注浆、短开挖、强支护，快封闭、勤量测”。

1、地层的预加固和预处理（超前小导管和超前长管棚） 

2、隧道开挖和初期支护 强调“随开挖、随支护”的基本原则，选择适当的开挖方法，做到利用土体有限的自立时间进行开挖和支护，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。

（1）开挖方法：短台阶法、带临时仰拱的长台阶法、中隔壁法（CD法）、交叉隔壁法（CRD法）、侧壁导坑法（眼镜法）、弧形导坑留核心土等。

（2）初期支护：具有足够的强度和刚度，主要采用钢筋格栅，主要有以下原因：钢筋格栅与喷射混凝土能紧密结合；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前，钢筋格栅可以单独承担来自土层的一部分荷载。

3、二次衬砌 作用：提高初期支护强度和刚度、增强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。 

4、监控量测 项目：地表位移、拱顶下沉、隧道周边收敛（必测项目）、土压力、土体位移、支护应力（选测项目）。 

隧道稳定判据：当测点位移时间曲线变化率呈明显收敛趋势，隧道水平收敛变化率下于0.2mm/d，拱顶下沉变化率小于0.1 mm/d，而且所测的位移值大于预计总位移值的80%以上。

施工技术

1、超前大管棚施工 隧道拱部采用超前大管棚进行注浆加固。主要施工工序有:

（1）围护桩施工, 开挖基坑,预埋好管棚导向管，施工大管棚。

（2）从管棚导向管按设计钻孔, 采用间隔钻孔, 先两侧后中间的顺序。

（3）安放钢筋笼。

（4）向管棚钢管内注浆, 顺序先下后上, 全孔可采用一次性注浆。

2、超前小导管及边墙注浆管施工 

注浆施工工序包括: 封闭掌子面、钻孔、安设小导管、注浆、效果检查等。小导管采用手持式凿岩机钻孔。插管时采用风动锤振入, 注浆采用注浆泵。边墙注浆管施工与超前小导管施工方法基本相同。 

3、全断面注浆施工

利用全断面打设超前注浆管进行注浆, 注浆前利用喷射砼封闭掌子面, 浆液采用水泥- 水玻璃浆液。注浆顺序为先隧道周边后中间, 隔孔交替注浆。注浆方法为在砂层中采用渗透注浆, 在土层中采用劈裂注浆。 

4、隧道施工

超前大管棚施工完成后, 即可进行正常的隧道施工。

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