1.新奥法
新奥法（New Austrian Tunnelling Method）是在利用围岩本身所具有的 承载效能的前提下，采用毫秒爆破 和光面爆破技术，进行全断面开挖施工， 并以形成复合式内外两层衬砌来修建隧道的洞身，即以喷混凝土、锚杆、 钢筋网、钢支撑等为外层支护形式，称为初次柔性支护，系在洞身开挖之 后必须立即进行的支护工作。因为蕴藏在山体中的地应力由于开挖成洞而 产生再分配，隧道空间靠空洞效应而得以保持稳定，也就是说，承载地应 力的主要是围岩体本身，而采用初次喷锚柔性支护的作用，是使围岩体自 身的承载能力得到最大限度的发挥，第二次衬砌主要是起安全储备和装饰 美化作用。 新奥法施工基本原理：充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作 用，采用以锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时对围岩进行加固，约 束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护结构的监控、测量来指导地下 工程的设计与施工。 主要原则 （1）充分保护围岩，减少对围岩的扰动。 （2）充分发挥围岩的自承能力。 （3）尽快使支护结构闭合。 （4）加强监测，根据监测数据指导施工。 可扼要地概括为“少扰动、早喷锚、快封闭、勤测量”。 支护-围岩共同作用原理
围岩既是生产支护荷载的主体，又是承受岩层荷载的结构，支护-围岩
作为整体相互作用，共同承担围岩压力。摒弃了过去岩体作为对支护结构 的荷载采用厚衬砌的传统做法。 围岩压力是变形压力和松动压力的组合，大部分压力(特别是变形压力) 由围岩自身承担，只有少部分转移到支护结构上；支护荷载既取决于围岩 的性质，又取决于支护结构的刚度和支护时间；围岩的松动区和围岩内的 二次应力状态又与支护结构的性质和支护时间有关。
2.矿山法
矿山法【mine tunnelling method】指的是用开挖地下坑道的作业方式修建隧 道的施工方法。 矿山法是一种传统的施工方法。它的基本原理是，隧道开 挖后受爆破影响，造成岩体破裂形成松弛状态，随时都有可能坍落。基于 这种松弛荷载理论依据，其施工方法是按分部顺序采取分割式一块一块的 开挖，并要求边挖边撑以求安全，所以支撑复杂，木料耗用多。随着喷锚 支护的出现，使分部数目得以减少，并进而发展成新奥法。 暗挖法的一种，主要用钻眼爆破方法开挖断面而修筑隧道及地下工程 的施工方法。因借鉴矿山开拓巷道的方法，故名。用矿山法施工时，将整 个断面分部开挖至设计轮廓，并随之修筑衬砌。当地层松软时，则可采用 简便挖掘机具进行，并根据围岩稳定程度，在需要时应边开挖边支护。分 部开挖时，断面上最先开挖导坑，再由导坑向断面设计轮廓进行扩大开挖。分 部开挖主要是为了减少对围岩的扰动，分部的大小和多少视地质条件、隧道断面 尺寸、支护类型而定。在坚实、整体的岩层中，对中、小断面的隧道，可不分 部而将全断面一次开挖。如遇松软、破碎地层，须分部开挖，并配合开挖及时设 置 临时支撑，以防止土石坍塌。喷锚支护的出现，使分部数目得以减少， 并进而发展成新奥法。
矿山法
按衬砌施工顺序，可分为先拱后墙法及先墙后拱法两大类。后者又可 按分部情况细分为漏斗棚架法、台阶法、全断面法和上下导坑先墙后拱法。 在松软地层中，或在大跨度洞室的情况下，又有一种特殊的先墙后拱施工 法──侧壁导坑先墙后拱法。此外，结合先拱后墙法和漏斗棚架法的特点， 还有一种居于两者之间的蘑菇形法。 也称支承顶拱法。在稳定性较差的松软岩层中，为了施工安全，先开 挖拱部断面并即砌筑顶拱，以支护顶部围岩，然后在顶拱保护下开挖下部 断面和砌筑边墙。在开挖边墙部分的岩层之前，必须将顶拱支承好,故有上
述别称。开挖两侧边墙部分的岩层时(俗称挖马口),须左右交错分段进行， 以免顶拱悬空而下沉。该法施工顺序见图 1 (图中阿拉伯数字为开挖顺序， 罗马数字为衬砌顺序，下同)。施工时,须开挖上下两个导坑，开挖上部断面 时的大量石碴，可通过上下导坑之间的一系列漏碴孔装车后从下导坑运出， 既提高出碴效率，又减少施工干扰。当隧道长度较短、岩层又干燥时，可 只设上导坑。在此种场合，为避免运输和施工的干扰，可先将上半断面完 全修筑完毕，然后再进行下半断面的施工。本法适用于松软岩层，但其抗 压强度应能承受拱座处较高的支承应力；也适用于坚硬岩层中跨度或高度 较大的洞室施工，以简化修筑顶拱时的拱架和灌筑混凝土作业。该法在外 文文献中也称为比国法。
矿山法
矿山法也称下导坑先墙后拱法。适用于较坚硬稳定的岩层。施工时先 开挖下导坑，在导坑上方开始由下向上作反台阶式的扩大开挖，直至拱顶； 随后在两侧由上向下作正台阶式的扩大开挖，直至边墙底；全断面完全开 挖后，再由边墙到顶拱修筑衬砌。施工顺序见图 2。此法在下导坑中设立的 漏斗棚架,是用木料架设的临时结构。横梁上铺设轻便钢轨，在下导坑运输 线路上方留出纵向缺口,其上铺横木,相隔一定间距,留出漏斗口供漏碴用。 在 向上扩大开挖时,棚架作工作平台用。图中 2 至 5 部爆出的石碴全落在棚架 上，经漏斗口卸入下面的斗车运出洞外。这种装碴方式可减轻劳动强度。 下导坑的宽度，一般按双线斗车运输决定。由于宽度较大，在棚架横梁下 可增设中间立柱作临时加固用。设立棚架区段的长度，按装碴的各扩大开 挖部分的延长加上一定余量来决定。用漏斗棚架装碴优点显著，故在中国 以漏斗棚架命名。此法曾广泛应用于修建铁路隧道。 台阶法，又有正台阶法和反台阶法之分。①正台阶法系在稳定性较差 的岩层中施工时，将整个坑道断面分为几层，由上向下分部进行开挖，每 层开挖面的前后距离较小而形成几个正台阶（图 3a）。上部台阶的钻眼作 业和下部台阶的出碴，可以平行进行而使工效提高。全断面完全开挖后，
再由边墙到顶拱筑衬砌。在坑道顶部最先开挖的第一层为一弧形导坑，需 要钻较多的炮眼，导坑超前距离很短，可使爆破时石碴直接抛落到导坑之 外,以减轻扒碴工作量,从而提高掘进速度。如坑道顶部岩层松动，应即在导 坑内用锚杆或钢拱架作临时支护，以防坍塌。②反台阶法则用于稳定性较 好的岩层中施工，也将整个坑道断面分为几层，在坑道底层先开挖宽大的 下导坑，再由下向上分部扩大开挖（图 3b)。进行上层的钻眼时,须设立工作 平台或采用漏斗棚架，后者可供装碴之用。
矿山法
全断面，将整个断面一次挖出的施工方法。适用于较好岩层中的中、 小型断面的隧道。此法能使用大型机械，如凿岩台车、大型装碴机、槽式 列车或梭式矿车、模板台车和混凝土灌筑设备等进行综合机械化施工。新 奥法的出现，扩大了全断面法和台阶法的适用范围。 上下导坑先墙后拱法，也称全断面分部开挖法（图 4）。以前,在稳定 性较差的松软岩层中，为提高衬砌的质量，曾采用过此种先分部挖出全断 面，再按先墙后拱顺序修筑衬砌的施工方法。采用此法开挖时，要用大量 木料支撑，还需多次顶替，施工既困难又不安全，故在中国未见采用。该 法在外文文献中还称之为奥国法或称老奥法。
蘑菇形法，综合先拱后墙法和漏斗棚架法的特点而形成的一种混合方 案（图 5）。开挖 1 至 4 部后呈现形似蘑菇状的断面，故名。在下导坑中设 立漏斗棚架，供向上扩大开挖时装碴之用，同时当拱部地质条件较差时， 为使施工安全可先筑顶拱。该法具有容易改变为其他方法的优点，遇岩层 差时改为单纯的先拱后墙法，岩层好时改为漏斗棚架法。在中国首先应用 于岩层基本稳定的铁路隧道施工，以后又用来修筑大断面洞室，为减少设 立模架作业及其所需材料，并加快施工进度创造有利条件。
矿山法
侧壁导坑先墙后拱法，简称侧壁导坑法，也称核心支持法。在很松软、 不稳定地层中修筑大跨度隧道时，为了施工安全，先沿坑道周边分部开挖， 随即逐步由边墙到顶拱修筑衬砌，以防止地层坍塌。开挖时可将临时支撑 和拱架都支承于坑道中间未被开挖的大块核心地层上，在衬砌保护之下最 后将此核心挖除，必要时再砌筑仰拱（图 6）。侧导坑的宽度较大，除包括 边墙以外，还须有通行出土斗车和工人以及砌筑边墙的工作位置，才能使 导坑开挖和边墙衬砌作业同时进行。为了核心部分地层的稳定，也须保持 足够的宽度,且其宽度愈大，留在最后的开挖量愈大,开挖费用就愈小。此法 通常适用于围岩压力很大、地层不稳定的大跨度隧道（如双线或多线铁路 隧道和道路隧道、运河隧道）。在坚硬岩层中修建大跨度洞室时也常采用，
利用其核心部分作为支承顶拱和边墙模板的基础；开挖时临时支撑可大为 减少，甚至完全免除。该法在外文文献中至今还称德国法。 此外，在大断面洞室施工时，还采用先拱后墙法与核心支持法、先拱 后墙法与正台阶法等的混合方案。 爆破开挖，隧道及地下工程施工的爆破与一般石方工程的爆破要求不 同。为了便于装碴和不损坏附近的临时支撑或永久性衬砌，不使岩层爆得 粉碎或碎落的岩块过大，又不使爆破时的岩块抛掷很远，故一般用松动爆 破。由钻眼、装药、封口、起爆、排烟、临时支护和出碴等作业，组成一 个爆破循环，其中钻眼和出碴占用大部分时间，应使之机械化，如采用凿 岩机、装碴机、矿用牵引机车等。 为了提高爆破效果，避免超挖或欠挖，并使坑道的轮廓符合设计要求， 除须根据岩层情况和坑道断面大小，选择炮眼的数目、直径、深度和装药 量等参数之外，炮眼布置也是重要影响因素。 为了在爆破时开辟新的自由面（即临空面），不论在导坑开挖还是在 全断面开挖时，通常在开挖面上布置位于中央的掏槽眼，及其周围用以扩 大爆破范围的辅助眼，和控制开挖面轮廓的周边眼等三类炮眼，并按先掏 槽后周边的次序先后起爆。掏槽眼的布置形式一般有直眼掏槽和斜眼掏槽。 前者的炮眼轴线与开挖面垂直，可将几个掏槽眼布置成一字形、梅花形或 螺旋形；斜眼的轴线则与开挖面斜交，并随地质构造的不同，布置成楔形、 锥形或扇形。 爆破材料大多采用威力较低、价格较廉的硝铵炸药，有水时则用硝化 甘油炸药。起爆时以往大多用火雷管作火花起爆；后来改用电雷管、毫秒 雷管，用电起爆；近期又出现用导爆管的非电起爆。 爆破开挖时，为保证开挖面轮廓准确而平整，并控制对围岩的震动， 近年来，在爆破技术上发展和应用了光面爆破、预裂爆破和毫秒爆破等新 技术(见爆破技术)，达到了预期的爆破效果。 矿山法常用设备 芬兰 Normet 公司的喷浆台车、混凝土台车、高空作 业车、炸药台车、撬毛台车，SADVIK 和 ATLAS 的凿岩台车。 矿山法的常用方法有:台阶法、CD 工法(跨度大)、CRD 工法、双侧壁导 坑法、联拱隧道中洞法。
3.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。 1984 年王梦恕院士在军都山隧道黄土段试验成功的基础上， 继 又于 1986 年在具有开拓性、风险性、复杂性的北京复兴门地铁折返线工程 中应用，在拆迁少、不扰民、不破坏环境下获得成功。同时，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。 浅埋暗挖法沿用新奥法 (New Austrian Tunneling Method)基本原理，初 次支护按承担全部基本荷载设计，二次模筑衬砌作为安全储备；初次支护 和二次衬砌共同承担特殊荷载。应用浅埋暗挖法设计、施工时，同时采用 多种辅助工法，超前支护，改善加固围岩，调动部分围岩的自承能力；并 采用不同的开挖方法及时支护、封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合 支护体系；在施工过程中应用监控量测、信息反馈和优化设计，实现不塌 方、少沉降、安全施工等，并形成多种综合配套技术。 浅埋暗挖法施工的地下洞室具有埋深浅（最小覆跨比可达 0.2）、地层 岩性差（通常为第四纪软弱地层）、存在地下水（需降低地下水位）、周 围环境复杂（邻近既有建、构筑物）等特点。 由于造价低、拆迁少、灵活多变、无须太多专用设备及不干扰地面交 通和周围环境等特点，浅埋暗挖法在全国类似地层和各种地下工程中得到 广泛应用。在北京地铁复西区间、西单车站、国家计委地下停车场、首钢 地下运输廊道、城市地下热力、电力管道、长安街地下过街通道及地铁复 —八线中推广应用，在深圳地下过街通道及广州地铁一号线等地下工程中 推广应用，并已形成了一套完整的综合配套技术。 同时，经过许多工程的成功实施，其应用范围进一步扩大，由只适用 于第四纪地层、无水、地面无建筑物等简单条件，拓广到非第四纪地层、 超浅埋（埋深已缩小到 0.8m）、大跨度、上软下硬、高水位等复杂地层及 环境条件下的地下工程中去。
信息化技术的实施，实现了浅埋暗挖技术的全过程控制，有效地减小 了由于地层损失而引起的地表移动变形等环境问题。不但使施工对周边环 境的影响降低到最低程度，由于及时调整、优化支护参数，提高了施工质 量和速度，使浅埋暗挖法特点得到更进一步的发挥，为城市地下工程设计、 施工提供了一种非常好的方法，具有重大的社会效益和环境效益，该方法 在总体上达到国际领先水平。
掌握新奥法施工方法 一、新奥法的施工顺序 新奥法是以喷射混凝土、锚杆支护为主要支护手段，因锚杆喷射混凝土支护能够形成柔性薄层，与围岩紧密粘结的可缩性支护结构，允许围岩又一定的协调变形，而不使支护结构承受过大的压力。 施工顺序可以概括为：开挖→一次支护→二次支护。 第一次支护作业包括：一次喷射混凝土、打锚杆、联网、立钢拱架、复喷混凝土 在坑道开挖后，在岩体松散破坏之前，及时修筑一层柔性薄壁衬砌（第一次衬砌），通过施工中的量测监视，确定围岩变形稳定之后，修筑防水层及第二次衬砌。 开挖作业的内容依次包括：钻孔、装药、爆破、通风、出渣等。开挖作业与一次支护作业同时交叉进行，为保护围岩的自身支撑能力，第一次支护工作应尽快进行。为了冲分利用围岩的自身支撑能力开挖应采用灌面爆破（控制爆破）或机械开挖，并尽量采用全断面开挖，地质条件较差时可以采用分块多次开挖。一次开挖长度应根据岩质条件和开挖方式确定。岩质条件好时，长度可大一些，岩质条件差时长度可小一些，在同等岩质条件下，分块多次开挖长度可大一些，全断面开挖长度就要小一些
完成第一次支护的时间非常重要，一般情况应在开挖后围岩自稳时间的二分之一时间内完成。目前的施工经验是松散围岩应在爆破后三小时内完成，主要由施工条件决定。 在地质条件非常差的破碎带或膨胀性地层（如风华花岗岩）中开挖巷道，为了延长围岩的自稳时间，为了给一次支护争取时间，安全的作业，需要在开挖工作面的前方围岩进行超前支护（预支护），然后再开挖。 在安装锚杆的同时，在围岩和支护中埋设仪器或测点，进行围岩位移和应力的现场测量：依据测量得到的信息来了解围岩的动态，以及支护抗力与围岩的相适应程度。 一次支护后，在围岩变形趋于稳定时，进行第二次支护和封底，即永久性的支护（或是补喷射混凝土，或是浇注混凝土内拱），起到提高安全度和整个支护承载能力增强的作用，而此支护时机可以由监测结果得到。 对于底板不稳，底鼓变形严重，必然牵动侧墙及顶部支护不稳，所以应尽快封底，形成封闭式的支护，以谋求围岩的稳定。 二、新奥法施工的基本原则 1．少扰动2．早喷锚3．勤量测4．紧封闭 三、隧道开挖
新奥法施工的原理和技术要点 新奥法施工的原理和技术要点 2011年09月22日 新奥法施工的原理和技术要点 赣龙项目部 摘要：以隧道新奥法的概念和设计原理为参量，推导出新奥法的施工原理和技术要点；然后根据现场的实际情况以及施工经验的总结，对新奥法施工中的难点、要点、和易错的部位予以说明，给出了自己的见解。 关键词：新奥法的概念设计原理技术要点喷射混凝土锚杆 一、概述 新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称，原文是New Austrian Tunnelling Method，简写为NATM；新奥法概念是奥地利学者拉布西维兹(L．V．Rabcewicz)教授于1963年提出的一种新型施工“方法”（注：新奥法不单纯是一种施工方法，它的实质是一种现代先进的隧道设计与施工一体化方法）。 以往人们都认为在地下工程施工中必然要引起围岩坍塌掉块，开挖面积越大，坍塌的范围越大；因此，传统的隧道结构设计方法是将围岩看成是必然要松弛塌落，而作用于支护结构上的荷载。传统的隧道施工方法则是将隧道断面分割成若干个小块进行开挖，随开挖随用刚才或木材支护，然后，从上到下，或者从下到上砌筑刚性衬砌；但是随着岩石锚杆、喷射混凝土的机械和岩体力学方面的发展，人们对开挖隧道过程中所出现的围岩变形、松弛、坍塌等现象有了更深入的认识；因此才有了我们熟知而又常新施工方法“新奥法”。 新奥法的定义：新奥法是应用岩体力学理论，以维护和充分利用围岩的自身承载力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要手段，必要时架设格栅钢
架，及时的进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩支护的量测、监控来指导隧道施工和地下工程设计施工的方法和原则。 从新奥法的定义中我们不难看出： ⑴围岩是隧道结构中的主要承载单元，所以我们要充分发挥围岩的自身承载力，应允许并控制岩体的松弛变形；一方面允许形变，是围岩中能形成自身的承载环，即就是自然拱的形成；另一方面又必须限制它的形变，是围岩不致过度松弛而丧失或大大降低自身的承载能力；所以在施工中，支护时间的迟早必然大大的影响围岩压力的数值，因此，一般宜尽快的施作初期支护，封闭围岩。 ⑵为了改善支护结构的受力性能，在施工中应尽快的使之闭合，而形成封闭的环形结构；另外，隧道断面要尽可能的圆顺，以避免棱角处的应力集中。 ⑶在施工的各个阶段，应进行现场围岩量测，提出准确可靠的测量信息，如隧道拱顶的下沉，周边的收敛等，并且要及时反馈用来指导地下工程的施工。 上述新奥法的定义中我们可以把新奥法的基本原则扼要的概括为：“少扰动、早喷锚、勤测量、紧封闭”。 二、新奥法要点 首先，我们要认识到新奥法不单纯是一种施工方法，也不能笼统的认为喷锚支护就是新奥法；这是极其错误的概念。新奥法是一种现代先进的隧道设计与施工一体化的方法，只有喷锚结构按照规定的方法程序进行设计与施工一体化的，我们才能认为符合新奥法。 1、施工与设计相结合 ⑴作为一名合格的地下工程技术人员我们要充分理解并掌握新奥法的设计理念，以及设计者的设计意图。新奥法的设计应以工程类比法为主，结合
二、浅埋暗挖法浅析铁路隧道：单线或双线，拱顶埋深小于：Ⅵ级围岩35～40m、Ⅴ级围岩18～25m、Ⅳ级围岩10～14m、Ⅲ级围岩5～7m为浅埋隧道；也可按实测压力P/垂直土柱重量γh来确定，当P/γh＞0.4～0.6为浅埋隧道。地铁暗挖隧道：由于环境要求高，断面变化大，仅用拱顶埋深是不妥的，按拱顶覆土厚度（H）与结构跨度（D）之比来考虑，即当0.6＜H/D≤1.5时，称为浅埋，当H/D ≤0.6时称为超浅埋。二、浅埋暗挖法浅析最显著的特点：埋深浅可能引发的问题：地层损失引起地面移动明显周边环境影响较大对开挖、支护、衬砌、注浆等施工要求高施工难度增加 * 设计疏忽地质工作不细或不能做细，引起施工指导或施工方案的失误。支护设计强度、刚度不够。设计与施工脱节，没有根据围岩实际及时调整参数。设计时仅考虑初期支护或临时支护完成成环闭合后是安全可靠，但是忽视不管哪种支护型式都不可能一次完成，而是逐渐完成。在未成环闭合前总是处在不稳定与不安全状态。当然设计疏忽的原因有很多，但总体来讲，这些因素通过人的工作是可以避免的。人为因素三、常见沉降、坍方原因初探 * 人为因素三、常见沉降、坍方原因初探施工管理不当工法选择不当工作面封闭不及时支护加工安装不规范对地下水的预处理不到位超长开挖导致预支护失效工序安排不当，导致支护成环时间太长施工中地质工作缺失，对地质变化预见性不强监测不及时不系统，或对监测资料反应不敏感。施工管理不当导致沉降过大或坍方的例子很多，而且表现形式各异。 * 三、常见沉降、坍方原因初探从
该表中可以看出： a、人的因素在沉降坍方事故中占绝大部分； b、有些因素是综合的，同时有人的因素也有物的因素； c、不可抗力往往在事故的直接原因仅占很小的比例。正所谓“三份天灾、七份人祸” * 四、对几个问题的讨论及建议 A、复合地层中大跨浅埋隧道开挖工法的选择一般认为断面大于单线隧道的断面，如站台层隧道、站厅通道、渡线隧道等是大跨隧道，D≥10m，或10m左右的断面。广深地区的地层一般表现为上软下硬地层，个别地方也出现过上硬下软。现在比较常用的是CRD工法，而现场很多做的不规范或极不规范。从工序转换考虑，建议大于12m跨度的断面采用眼镜工法。 * 四、对几个问题的讨论及建议 B、超前小导管（锚杆）的长度目前设计比较流行的长度取350cm，这个现象最早源自《铁路隧道新奥法施工指南》一书。个别现场也出现过由于进场材料（管材供料一般为600cm）的原因，施工单位把导管的长度私自改为300cm。其实上书中所讲的350cm长度是基于当时一般的台阶法施工时上台阶人工司钻220cm～250cm的高度定的，这个长度不是对所有的台阶高度有效的。超前支护最基础的理解应使超前小导管（锚杆）穿过上台阶假想破裂面搭接1m。当前，我们有的设计台阶高度400cm，小导管长度仍然用的是350cm，这个长度大大削弱了超前支护的作用。 * 四、对几个问题的讨论及建议 C、联拱隧道中墙的设计最早的双联拱隧道的中墙设计为整体式，工程实践表明，中墙顶部的防水很难有效处理。 2000年以后，当心须采用双联拱隧道时，中墙一般采用复合式设计，很好的解决了这个问题。但是在地铁的
李越 14121052
北 京 交 通 大 学 Beijing jiaotong university
矿山法综述
摘要：
矿山法是暗挖法的一种， 主要用钻眼爆破方法开挖断面而修筑隧道及地下工 程的施工方法。用矿山法施工时，将整个断面分部开挖至设计轮廓，并随之修筑 衬砌。当地层松软时，则可采用简便挖掘机具进行，并根据围岩稳定程度，在需 要时应边开挖边支护。分部开挖时，断面上最先开挖导坑，再由导坑向断面设计 轮廓进行扩大开挖。 分部开挖主要是为了减少对围岩的扰动，分部的大小和多少 视地质条件、隧道断面尺寸、支护类型而定。在坚实、整体的岩层中，对中、小 断面的隧道， 可不分部而将全断面一次开挖。 如遇松软、 破碎地层， 须分部开挖， 并配合开挖及时设置临时支撑，以防止土石坍塌。喷锚支护的出现，使分部数目 得以减少，并进而发展成新奥法。但是矿山法也受到安全系数低，需要劳动力较 多等缺点， 所以国内外正在研究方法使得矿山法有更强的适用性和更经济安全的 操作性。 本文就矿山法的性质与特点，国内外发展现状及存在问题和发展动向做 论述。
关键词：
矿山法，安全经济，隧道，爆破
一、矿山法的性质与特点
1.1 矿山法的定义
矿山法是一种传统的施工力法，是人们在长期的施工实践中发展起来的。它 是以木或钢构件作为临时支撑，待隧道开挖成型后．逐步将临时支撑撤换下来， 而代之以整体式厚衬砌作为永久性支护的施工方法。 因借鉴矿山开拓巷道的方法， 故名。它总是与钻眼，爆破技术联系在一起，所以也称为钻爆法。是山岭隧道最 常用的施工方法，我国的铁路、水路、公路等地下通道绝大多数采用的此种方法 修筑。
1.2 矿山法的原理
现代矿山法的基本原理是， 隧道开挖后受爆破影响，造成岩体破裂形成松弛 状态，随时都有可能坍落。基于这种松弛荷载理论依据，其施工方法是按分部顺
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石家庄市城市轨道交通3号线一期工程 初步设计 浅埋暗挖法衬砌及施工方法专题研究 （初稿） 铁道第三勘察设计院集团有限公司 二零一二年十二月
设计单位：铁道第三勘察设计院集团有限公司编写： 复核： 专业审核： 专业审定： 总体审定：
目录 1.专题研究的背景和目的 (2) 2.专题研究的主要内容 (2) 3.浅埋暗挖法在国内的应用现状(张鹏、龚国栋) (2) 4.石家庄城市轨道交通3号线一期工程的工程概况 (2) 4.1 工程概况 (2) 4.2 工程地质及水文地质概况 (3) 5.衬砌结构的研究（刘运生） (13) 5.1 衬砌结构形式及计算方法的研究 (13) 5.2 衬砌结构断面形式的选择 (13) 5.3 结构构造缝的设置（刘运生、谭小兵） (13) 6.浅埋暗挖施工工法的研究（张舵） (13) 6.1 浅埋暗挖施工工法简介 (13) 6.2 标准断面区间浅埋暗挖工法研究（张舵、张鹏） (13) 6.3 大跨区间浅埋暗挖工法研究（李军省） (13) 6.4 车站浅埋暗挖工法研究（谭小兵） (13) 6.5 辅助工法研究 (13) 7.研究结论与建议（刘运生、万清） (13)
1.专题研究的背景和目的 随着城市经济的发展，人口的增加，许多大城市的地面交通已经不能满足日益发展的城市功能的需要，这就促使人们着眼于地下轨道交通的开发与利用，以缓解不堪重负的地面交通状况。因此，近年来，国内掀起的一股地下轨道交通的建设热潮。 由于城市功能规划受历史上经济、技术的限制，许多地段原有的规划并没有做好应用地下空间的准备，导致现在的地下轨道交通的开发受到既有道路、桥梁、地面建筑及地下管线等因素的制约。明挖法因为施工严重干扰交通，破坏环境和大量的建筑物、管线的拆迁等因素使工程的实施困难重重；盾构法有时能解决这些难题，但其灵活性差，特别是昂贵的盾构机械，会大大提高工程造价，也使工程的实施步履维艰；在这些特殊的地段上，浅埋暗挖法以其对道路交通、周边环境的影响小，拆迁少，对地质情况的适应性强等特点，显示了其巨大的优越性，在地下工程特别是地铁车站和区间的施工中得到了广泛的应用，充分证明了其灵活性和实用性，取得了良好的效果。 目前，石家庄地铁工程建设正处于起步阶段，在浅埋暗挖施工方面暂时没有成功的工程经验可以借鉴，同类型工程的成功经验也较少，因此在设计前，有必要对浅埋暗挖法衬砌及施工方法进行专题研究，确定出适合石家庄地质条件、周边环境和工程特点的浅埋暗挖衬砌参数和施工方法，更好的指导石家庄市城市轨道交通工程的设计和施工。 2.专题研究的主要内容 1）标准断面区间浅埋暗挖衬砌及施工工法； 2）大跨区间浅埋暗挖衬砌及施工工法； 3）车站浅埋暗挖衬砌及施工工法； 3.浅埋暗挖法在国内的应用现状(张鹏、龚国栋) 4.石家庄城市轨道交通3号线一期工程的工程概况 工程概况 石家庄市城市轨道交通3号线一期工程起于西三庄站折返线末端，线路沿联盟路、中华大街和塔北路敷设，下穿西三庄街、友谊大街、和平西路、裕华西路、槐安西路、建设南大街、体育南大街、富强大街、谈固南大街、东二环路等主要相交的城市干道，正线终点设于位同站末端，位同站设于塔北路与东二环路口下方，站后设交叉渡线与车辆段出入线接轨。沿途主要经过水上公园、柏林小区、铁路运输学校、新百广场、省文化中心、石家庄新客站、卓达居住片区等主要客流集散点。3号线下穿民心河水系3处，下穿
盾构法、矿山法和新奥法的区别 新奥法 是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，对围岩进行加固，约束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护的量测、监控，指导地下工程的设计施工。新奥法（NATM）是新奥地利隧道施工方法的简称，在我国常把新奥法称为“锚喷构筑法”。采用该方法修建地下隧道时，对地面干扰小，工程投资也相对较小，已经积累了比较成熟的施工经验，工程质量也可以得到较好的保证。使用此方法进行施工时，对于岩石地层，可采用分步或全断面一次开挖，锚喷支护和锚喷支护复合衬砌，必要时可做二次衬砌；对于土质地层，一般需对地层进行加固后再开挖支护、衬砌，在有地下水的条件下必须降水后方可施工。新奥法广泛应用于山岭隧道、城市地铁、地下贮库、地下厂房、矿山巷道等地下工程。 新奥法经过多年的完善与发展，又开发了“浅埋暗挖法”----就是矿山法---这一新方法， 浅埋暗挖法又称矿山法，与新奥法的不同之处在于，它是适合于城市地区松散土介质围岩条件下，隧道埋深小于或等于隧道直径，以很小的地表沉降修筑隧道的技术方法。它的突出优势在于不影响城市交通，无污染、无噪声，而
且适合于各种尺寸与断面形式的隧道洞室。 顾名思义，浅埋暗挖法是一项边开挖边浇注的施工技术。其原理是：利用土层在开挖过程中短时间的自稳能力，采取适当的支护措施，使围岩或土层表面形成密贴型薄壁支护结构的不开槽施工方法，主要适用于粘性土层、砂层、砂卵层等地质。由于浅埋暗挖法省去了许多报批、拆迁、掘路等程序，现被施工单位普遍采纳。 浅埋暗挖法的核心技术被概括为18字方针：管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测。其主要的技术特点为：动态设计、动态施工的信息化施工方法，建立了一整套变位、应力监测系统；强调小导管超前支护在稳定工作面中的作用；研究、创新了劈裂注浆方法加固地层；发展了复合式衬砌技术，并开创性地设计应用了钢筋网构拱架支护。 小聊：盾构法、矿山法和新奥法的区别 盾构法施工
岩土论坛 GEO TECHN I C AL EN G I N EER I N G WO RLD VOL.8 No.3 浅埋暗挖法施工工艺研究 周丰峻 (洛阳水利工程技术研究所 ) 周丰峻 男,防护工程专家。1938年出生,山东省黄县人,1962年毕业于清华大 学。总参某研究所研究员。兼任中国力学学会理事、中国土木工程学会理事、防护工程学会理事。1999年当选中国工程院院士。 周丰峻长期从事和主持防护工程领域的研究工作,对核效应试验、核爆炸理论计算及防护工程抗冲击爆炸作用模拟等方面进行了全面、深入和开创性的研究,为我国核爆化爆冲击波效应模拟研究开辟了新的技术途径,对防护工程的发展起到了重要推动作用。圆满完成了一系列防护工程的技术攻关课题和科研任务,为我国核试验和防护工程技术理论的发展做出了重要贡献。 周丰峻在紧张的国防科研和工作之余,他把精力投入到民用工程的研究和应用当中。目前正在探索和研究的学科研究方向为岩土工程和结构工程中的新技术和新工艺。主要以铁道、公路系统岩土工程与结构工程中的新技术与新工艺为研究范围,主攻岩土力学、工程力学、材料科学和爆炸力学领域相互交叉形成的研究方向。 1 概 述 王梦恕院士在多年工程实践和理论研究的基础上,并把大家的工程实践经验和教训吸纳进来,历经5年著成《地下工程浅埋暗挖技术通论》,对浅埋暗 挖技术的理论基础、工程理念、设计与施工方法进行了全面论述。本书是我国第一部全面系统论述“浅埋暗挖法”理论、设计、施工的专著,是在求真、求实、求是的科学写作的态度上完成的,它不但是隧道修建史上里程碑式的著作,更是地下工程领域划时代的作品。本书注重理论联系实际,力求简单明了,具有指导性、理论性和可操作性,可供从事地铁、铁路、公路、水利、矿山、军工、城市规划各行业、建设管理、设计、施工、监理、运营养护各部门、高校、研究单位的科技、工程技术人员应用。是隧道与地下工程建设者难得的设计、施工指导手册。 施工工艺是浅埋暗挖技术的核心,应用浅埋暗挖法设计、施工时,同时采用多种辅助工法,超前支护,改善加固围岩,充分发挥围岩的自承能力;并采用不同的开挖方法及时支护、封闭成环,使其与围岩共同作用形成联合支护体系;在施工过程中应用监控量测、信息反馈和优化设计,实现不塌方、少沉降、安全生产和施工等多种综合配套技术。其方法的实质内涵可用18字原则概括,即:“管超前”、“严注浆”、“短开挖”、“强支护”、“快封闭”和“勤量测”。 浅埋暗挖法大多应用于松软第四纪地层中的地下工程,由于围岩自身承载能力很差,为避免对地表建筑物和地中构筑物造成破坏,地表沉降量需要严格控制。因此,要求一次支护刚度要大,支护要及时。并明确提出,一次支护必须从上向下施作,二次模筑衬砌必须通过变位量测基本稳定时,方可施作,施作方法必须从下向上进行,决不允许先拱后墙施工。 2 浅埋暗挖法优点 浅埋暗挖法与其他方法相比,具有显著的优点。 以城市地铁为例,浅埋暗挖法与明挖法(盖挖法)相比,具有拆迁占地少、不扰民、不干扰交通、节省大量拆迁投资等优点;与盾构法相比,它具有简单易行,不需太多专用设备,灵活方便,适用不同地层、不同跨度、多种断面形式,可以多适用劳力,解决就业。当然,浅埋暗挖法也存在缺点,速度较慢,喷射混凝土粉尘较多,劳动强度大、机械化程度不高,以及高水位地层结构防水比较困难等。 浅埋暗挖法与明挖法、盾构法比较见表1。 3 浅埋暗挖法施工方法比较 采用浅埋暗挖法施工时,常见的典型施工方法是正台阶法以及适用于特殊地层条件的其他施工方法,如全断面法、单侧壁导坑超前正台阶法、双侧壁 6 1
浅谈地铁车站出入口的浅埋暗挖法施工 摘要：随着大中城市超快速发展，城市地下交通工具，地铁很大程度上缓解了 城市交通的压力，促进了城市的发展和繁荣。随着地铁施工技术的不断进步，地 下工程界不断创新，提出了许多浅埋暗挖施工方法，CRD法施工不仅对周边环境 扰动小、施工效果可靠，降低了暗挖施工对周边既有建筑物的影响，确保了地铁 车站出入口施工的安全和工期。本文阐述了CRD浅埋暗挖法施工技术。 关键词：地铁车站；浅埋暗挖；出入口 随着大中城市超快速发展，城市面积不断扩张、人口数量急剧增大，城市交 通拥堵不堪，如何有效快速运送大量乘客到达城市重要地区已成为制约城市发展 的重要难题。作为一种城市地下交通工具，地铁很大程度上缓解了城市交通的压力，促进了城市的发展和繁荣。CRD工法就是很有代表性的一种工法，又名“交叉中隔壁工法”。该方法以地层预加固，以锚、网喷支护为基础，充分发挥加固后的地层与初支体系共同受力，承受外部荷载，以监控量测手段指导施工，控制初支 结构的拱顶沉降和收敛，确保开挖洞室和地面建筑物的安全。与明挖法和盖筑法 相比，浅埋暗挖CRD法的最大优点是避免了大量拆迁、改建工作，减少了对周围 环境的粉尘污染和噪声影响。 一、工程概况 成都地铁6号线土建3标红高路站位于西区大道与红高路交叉路口西侧，车 站沿西区大道沿西区大道呈西北-东南向敷设,车站为为地下二层岛式车站.车站中 心里程为YDK10+422.395，起讫里程YDK10+264.418～YDK10+526.418，车站全长262m ，共设5个出入口（A、B、C1、C2、D）、2组风亭，其中C2出入口暗挖 过DN1600铸铁给水管长6m，开挖断面尺寸为8.2×6.2m，采用CRD法施工。设 计暗挖长度6米，暗挖通过DN1600铸铁给水管。 二、CRD施工技术 1、施工工法概述。各出入口暗挖段施工方法为CRD工法，采用浅埋暗挖法 施工，使用人工开挖，严格按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”的原则进行施工。为有效控制地表下沉，确保地面交通的正常进行和施工安全，采用超前小导管和注浆加固地层辅助性施工措施。每次循环开挖进尺严格控 制在0.5 m 以内，并及时架设钢架、挂网和喷混凝土支护。暗挖通道的CRD施工 工序为: 大管棚→全断面注浆→循环开挖及初期支护→防水及基面处理→临时横支 撑拆除→防水铺设→钢筋、模板施工→浇筑二衬底板→浇筑二衬侧墙及顶板。 2、超前预加固技术 （1）超前小导管和大管棚施工技术。超前小导管采用φ32 壁厚3.5 mm 的无 缝钢花管，布置于上半断面的外周，环距30 cm，管长2.5 m，纵距1.5 m，排距 30cm，管内压注水泥水玻璃双浆液。注浆初拟参数为: 水灰比: 2∶1～1∶1; 水玻 璃浓度30Be～35Be，注浆压力0.2 MPa。超前小导管注浆加固范围为开挖轮廓线 外1.5 m 内地层。施工时进行注浆试验，注浆初拟参数根据注浆试验参数进行调整。根据设计图纸红高路站C2出入口超前支护采取大管棚，采用φ159×10钢管，分节制作长度4.2m，丝扣连接。管棚由出入口明挖基坑向车站主体施工。当明挖 基坑开挖至管棚导向墙位置后，暂停基坑开挖，施作管棚导向墙，采用双拼 Ⅰ25a 工字钢+ C25 模筑混凝土。管棚施工需注意对地下管线进行核查，防止存在
轨道交通大断面地下暗挖工程施工风险分析与控制 XXX1 XXX2 1. 上海建科工程咨询有限公司，上海，200032 2. 上海建科工程咨询有限公司，上海，200032 摘要：伴随着经济的迅猛发展，我国地铁建设迎来了飞速发展的时期。由于地铁工程所处地层工程地质条件、水文地质条件及工程环境的复杂性，不可预见因素较多，其工程施工风险较大。本文以青岛地铁一期工程（3号线）君峰路站为例，采用基于层次分析法(AHP)与专家打分法的综合集成风险评估法，对车站施工全过程的风险因素进行分析，并针对重大风险源提出相应的风险控制措施。 关键词：暗挖工程；层次分析法；风险分析；风险控制 Abstract:Along with the rapid development of economy, China’s metro construction has ushered in a period of fast development.As the complexity of its Engineering geological conditions, hydrogeological conditions and environmental engineering,there are many unforeseen factors which greatly increase risks of construction https://www.doczj.com/doc/566599999.html,ingIntegrated risk assessment method based on analytic hierarchy process(AHP) and expert evaluation method,this paper, takingJunfenglu Station in Qingdao Metro Project (Line 3) as an example,analyzes all the risk factors in the whole constructionprocess,and proposes corresponding risk control methods against major risks. Keyword:Excavation engineering; analytic hierarchy process(AHP);risk analysis;risk control 1引言 随着经济的高速发展，我国城市化进程不断加快，人口逐渐向城镇集中。人口的急剧增加对城市交通系统的压力日益增大，人民群众对城市交通系统改造的呼声越来越高。发达国家大城市发展的经验教训说明，地下空间与上部空间协调发展，充分利用地下空间是城市交通系统改造最有效的途径。地铁的建设将是我国21世纪城市地下空间开发的重点。 地铁隧道一般都处于城市中心交通繁忙、环境复杂的地段，具有其独特不确定性与复杂性。地铁工程从规划设计、施工建设到竣工运营每个阶段的风险都会引起巨大的损失。为规范地铁工程建设风险管理，有效控制工程建设风险，减少各类风险事故的发生，对地铁隧道施工过程中的各类风险进行有效评估，以控制、规避各种风险的发生显得尤为重要。本文以青岛地铁一期工程（3号线）君峰路站为例，简单介绍地铁隧道建设中常用的风险分析方法，并详细分析本站可能发生的各种风险，并针对其重大风险源给出具体的风险控制措施。 2 工程概况 青岛地铁一期工程（3号线）君峰路站位于京口路与君峰路的交汇处，沿京口路一字型布置，西北-东南走向。车站两端地形东高西低，沿线建筑多为多层建筑，站址范围内地质条件较好，岩面较高。京口路南侧有埋深 4.075m的6孔电信管，埋深4.875m的 300mm污水管，埋深4.57m的800mm 雨水管，其余管线埋深较浅。 车站地貌为侵蚀堆积一级阶地、剥蚀堆积缓坡。第四系不发育，局部可见基岩裸露。地貌成因类型为剥蚀残丘，围岩级别III～IV级，场区内表覆第四系全新统人工堆积层素填土，下伏燕山晚期粗粒花岗岩，局部穿插有煌斑岩等脉岩。场区的地下水主要为风化裂隙水和构造裂隙水。 车站为地下二层岛式车站，采用马蹄形单拱双层复合式衬砌断面；共设4个出入口通道，
新奥法施工原理及特点 新奥法是在利用围岩本身所具有的承载效能的前提下，采用毫秒爆破和光面爆破技术，进行全断面开挖施工，并了以形成复合式内外两层衬砌来修建隧道的洞身，即以喷混凝土、锚杆、钢筋网、钢支撑等为外层支护形式，称为初次柔性支护，系在洞身开挖之后必须立即进行的支护工作。因为蕴藏在山体中的地应力由于开挖成洞而产生再分配，隧道空间靠空洞效应而得以保持稳定，也就是说，承载地应力的主要是围岩体本身，而采用初次喷锚柔性支护的作用，是使围岩体自身的承载能力得到最大限度的发挥，第二次衬砌主要是起安全储备和装饰美化作用。 新奥法的适用性很广，中国已在亚粘土和黄土隧道施工中取得成功。但在下列情况下，一般都应采取适当的辅助措施才能施工：①涌水量大的地层；②因涌水产生流沙现象的地层；③围岩破碎使锚杆钻孔和插入都极为困难场合；④开挖面不能自稳的围岩。新奥法是以喷射混凝土、锚杆支护为主要支护手段，因锚杆
喷射混凝土支护能够形成柔性薄层，与围岩紧密粘结的可缩性支护结构，允许围岩又一定的协调变形，而不使支护结构承受过大的压力。 新奥法适用范围： 具有较长自稳时间的中等岩体；②弱胶结的砂和石砾以及不稳定的砾岩； ③强风化的岩石；④刚塑性的粘土泥质灰岩和泥质灰岩；⑤坚硬粘土，也有带坚硬夹层的粘土；⑥微裂隙的，但很少粘土的岩体；⑦在很高的初应力场条件下，坚硬的和可变坚硬的岩石；在下述条件下应用新奥法必须与一些辅助方法相配合①有强烈地压显现的岩体；②膨胀性岩体（要与仰拱与底部锚杆相配合）；③在一些松散岩体中，要与钢背板与之配合；④在蠕动性岩体中，要与冻结法或预加固法等配合；在下列场合中应用应慎重①大量涌水的岩体；②由于涌水会产生流砂现象的围岩；③极为破碎，锚杆钻孔、安装都极为困难的岩体；④开挖面完全不能自稳的岩体等。 新奥法的缺点： ①实施不仅要求有良好的施工组织和管理，也要求技术人员和量测人员都十分熟练，没有这一点就易于发生错误；作业质量都与每一个人的仔细操作有关。 ②开挖暴露出的地质会立即改变其状态，因此要求施工地质人员要亲临现场，以便发现问题； ③用能控制的施工量测，往往给施工带来不便；
浅谈浅埋暗挖法隧道施工 文章简要介绍了浅埋暗挖法隧道施工的原理、技术原则，工法比较，分析了目前浅埋暗挖法修建隧道常见问题及应对措施，并对一些问题进行了讨论。 标签：浅埋暗挖法；问题；措施 1 基本原理 基本原理：采用复合衬砌，初支承担全部基本荷载，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。 2 浅埋暗挖施工技术原则 浅埋暗挖法的核心技术被概括为十八字方针：“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”。在暗挖施工作业时根据地质情况制定相应的开挖步骤和支护措施，严格根据量测数据确定支护参数，保证暗挖作业和周边环境的安全。 3 浅埋暗挖隧道施工常用施工方法及比较 采用浅埋暗挖法施工时，依据工程地质、水文情况、工程规模、覆土埋深及工期等因素，常用施工方法有全断面法、台阶法、中隔墙法（CD法）、交叉中隔墙法（CRD法）、双侧壁导坑法（眼睛工法）、洞桩法（PBA法）、中洞法及侧洞法等。（表1） 表1 4 目前浅埋暗挖法修建隧道常见问题及应对措施 4.1 常见问题 （1）带水作业。不实施降水或实施降水但不彻底，其结果必然是影响初期支护的防水性能，严重者诱发塌方，危及工程安全。 （2）不重视监测成果。未把监测信息反馈于指导施工，必然导致施工的盲目性。城市地下工程施工，对区域的影响还波及邻近高层建筑，有监控分析，有控制和对应措施才能防患于未然。 （3）以“堆喷混凝土”代替“喷射混凝土”，又未能及时注浆填充与围岩的孔隙，人为增大结构荷载，造成塌方漏水，或人为加大速凝剂用量，以降低混凝土
盾构法、矿山法和新奥法的区别 盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。盾构（shield ）是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置，钢筒的中段安装有顶进所需的千斤顶；钢筒的尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装（或现浇）一环衬砌，并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆，以防止隧道及地面下沉。盾构推进的反力由衬砌环承担。盾构施工前应先修建一竖井，在竖井内安装盾构，盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。按盾构断面形状不同可将其分为：圆形、拱形、矩形、马蹄形4种。圆形因其抵抗地层中的土压力和水压力较好，衬砌拼装简便，可采用通用构件，易于更换，因而应用较为广泛；按开挖方式不同可将盾构分为：手工挖掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式3种；按盾构前部构造不同可将盾构分为：敞胸式和闭胸式2种；按排除地下水与稳定开挖面的方式不同可将盾构分为：人工井点降水、泥水加压、土压平衡式，局部气压盾构，全气压盾构等。 盾构法的主要优点：除竖井施工外，施工作业均在地下进行，既不影响地面交通，又可减少对附近居民的噪声和振动影响；盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，施工易于管理，施工人员也比较少；土方量少；穿越河道时不影响航运；施工不受风雨等气候条件的影响；在地质条件差、地下水位高的地方建设埋深较大的隧道，盾构法有较高的技术经济优越性。 新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,对围岩进行加固,约束围岩的松弛和变形,并通过对围岩和支护的量测、监控,指导地下工程的设计施工。新奥法（NATM）是新奥地利隧道施工方法的简称, 在我国常把新奥法称为“锚喷构筑法”。采用该方法修建地下隧道时，对地面干扰小，工程投资也相对较小，已经积累了比较成熟的施工经验，工程质量也可以得到较好的保证。使用此方法进行施工时，对于岩石地层，可采用分步或全断面一次开挖，锚喷支护和锚喷支护复合衬砌，必要时可做二次衬砌；对于土质地层，一般需对地层进行加固后再开挖支护、衬砌，在有地下水的条件下必须降水后方可施工。新奥法广泛应用于山岭隧道、城市地铁、地下贮库、地下厂房、矿山巷道等地下工程。 当前,世界范围内应用新奥法设计与施工城市地铁工程取得了相当大的发展。如智利的圣地亚哥新地铁线采用新奥法施工地铁车站,车站位于城市道路下7～9m, 开挖面积230m2,相当于17m(宽)×14m(高);我国自1987 年在北京地铁首次采用新奥法施工复兴门车站及折返线工程,车站跨度达26m。针对我国城市地下工程的特点和地质条件, 新奥法经过多年的完善与发展,又开发了“浅埋暗挖法”这一新方法,与明挖法、盾构法相比较,由于它可以避免明挖法对地表的干扰性,而又较盾构法具有对地层较强的适应性和高度灵活性,因此目前广泛应用于城市地铁区间隧道、车站、地下过街道、地下停车场等工程,如根据新奥法的基本原理,采用“群洞”方案修建的广州地铁二号线越秀公园站及南京地铁一期工程南京火车站站,断面复杂多变的折返线工程、联络线工程也多采用新奥法。 在我国利用新奥法原理修建地铁已成为一种主要施工方法，尤其在施工场地受限制、地层条件复杂多变、地下工程结构形式复杂等情况下用新奥法施工尤为重要。浅埋暗挖法又称矿山法，起源于1986年北京地铁复兴门折返线工程，是中国人自己创造的适合中国国情的一种隧道修建方法。该法是在借鉴新奥法的某些理论
浅埋隧道施工方法分析 李会明 【摘要】隧道是埋置于地层内的一种地下建筑物。隧道按照埋置的深度分类：可划分为深埋隧道、浅埋隧道和超浅埋隧道。本文主要介绍研究的是浅埋隧道，对浅埋隧道中一些常见的施工方法进行综述概括，并对其技术原则、施工工艺、技术要点以及优缺、点进行对比分析。 【关键词】浅埋隧道；施工方法；明挖法；盖挖法；浅埋暗挖法；盾构法 Analysis of Shallow T unnel C onstruction M ethods Li Huiming Abstract The tunnel is an underground buildings buried in the strata.It classified in accordance with the depth of embedment:can be divided into the deep tunnel,shallow tunnel and ultra-shallow tunnels.This paper mainly describes and researches shallow tunnel.Summary some common construction methods in tunnel shallow,and analyze their technical principles, construction techniques,technical points,advantages and disadvantages. Key words Shallow tunnels;Construction methods;Open-cut method;Cover digging method;Shallow mining method;Shield method 1引言 隧道洞顶至地表的土层厚度叫做埋深，浅埋隧道是指隧道的埋深不足隧道洞径2倍大小的隧道。浅埋隧道由于埋深较浅，紧邻地表，因此受地表环境，诸如地表荷载、地下水、地面构筑物等因素的影响较大。另外，浅埋隧道围岩地质条件比较复杂，一般岩层多为黄土岩、风化岩、膨胀性围岩等，其自稳性很差，围岩难以自成拱，容易出现地表沉陷、落拱塌方等地质问题。 基于浅埋隧道这些特点，出现了一系列比较适合浅埋隧道特点的施工方法，比较常用的有明挖法、盖挖法、浅埋暗挖法和盾构法等。各种施工方法有不同的优、缺点和适用范围。在施工过程中，应全面了解和掌握浅埋隧道的特点及准确其施工方法的技术要点和施工工艺，以保证浅埋隧道工程的安全性、适用性和经济性。
简述隧道盾构法、矿山法、新奥法、盖挖法的区别盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。盾构（shield ）是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置，钢筒的中段安装有顶进所需的千斤顶；钢筒的尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装（或现浇）一环衬砌，并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆，以防止隧道及地面下沉。盾构推进的反力由衬砌环承担。盾构施工前应先修建一竖井，在竖井内安装盾构，盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。按盾构断面形状不同可将其分为：圆形、拱形、矩形、马蹄形4种。圆形因其抵抗地层中的土压力和水压力较好，衬砌拼装简便，可采用通用构件，易于更换，因而应用较为广泛；按开挖方式不同可将盾构分为：手工挖掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式3种；按盾构前部构造不同可将盾构分为：敞胸式和闭胸式2种；按排除地下水与稳定开挖面的方式不同可将盾构分为：人工井点降水、泥水加压、土压平衡式，局部气压盾构，全气压盾构等。 盾构法的主要优点：除竖井施工外，施工作业均在地下进行，既不影响地面交通，又可减少对附近居民的噪声和振动影响；盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，施T易于管理，施工人员也比较少；土方量少；穿越河道时不影响航运；施工不受风雨等气候条件的影响；在地质条件差、地下水位高的地方建设埋深较大的隧道，盾构法有较高的技术经济优越性。 新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,对围岩进行加固,约束围岩的松弛和变形,并通过对围岩和支护的量测、监控,指导地下工程的设计施工。 新奥法（NATM）是新奥地利隧道施工方法的简称, 在我国常把新奥法称为“锚喷构筑法”。采用该方法修建地下隧道时，对地面干扰小，工程投资也相对较小，已经积累了比较成熟的施工经验，工程质量也可以得到较好的保证。使用此方法进行施工时，对于岩石地层，可采用分步或全断面一次开挖，锚喷支护和锚喷支护复合衬砌，必要时可做二次衬砌；对于土质地层，一般需对地层进行加固后再开挖支护、衬砌，在有地下水的条件下必须降水后方可施工。新奥法广泛应用于山岭隧道、城市地铁、地下贮库、地下厂房、矿山巷道等地下工程。
浅埋暗挖施工技术 浅埋暗挖法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。具有造价低、拆迁少、灵活多变、无需太多专用设备及不干扰地面交通和周围环境等特点。经过在许多工程中的成功实施，其应用范围进一步扩大，由只适用于第四纪地层、无水、地面建筑物较少等简单条件，拓展到非第四纪地层、超浅埋（埋深已缩小到0.8m）、大跨度、上软下硬、高水位等复杂地层及环境条件下的地下工程中。 一、工程特点 （一）埋深浅 所谓隧道深埋或浅埋，并非单纯指洞顶地层厚度，还应结合上覆地层的工程地质条件综合判定，包括围岩结构构造特征，风化、破碎、断层影响的程度，结构强度，松散状况以及地下水等因素。 对于浅埋地下工程而言，其显著特点是埋深浅，在施工过程中，地层承载力差，开挖引起的地层应力波迅速传到地表，从而引起明显的地表沉降，对周边环境的影响较大，超过一定限度，会导致整体失稳，发生塌方。因此，对地层预加固、开挖方法、支护衬砌等提出了更高的要求。 （二）地质条件差 1.工程地质条件 基本属于V~VI级围岩，岩性软弱，大多为土质地层。开挖之前要采取超前支护措施，来改良加固地层，满足开挖的需要。超前支护
的时机和强度视地层的岩体质量好坏而定，同时必须考虑其他因素的影响，如地下水情况、周边环境、地下管线等。而且，若开挖后稳定性差，需要及时设置具有足够强度的支撑体系，才能满足结构的稳定。 2.水文地质条件 采用浅埋暗挖法修建的隧道，特别是城市地下铁路，其地下水非常丰富，地下水位也很高，隧道通常位于地下水位以下，如果对地下水不采取措施，就无法进行开挖施工，而且容易引起地下水突涌，及因此而带来的塌方等重大事故。因此，开挖时必须采取降水措施，来降低地下水位。通过降水，达到以下两个目的：一是增加地层自身的稳定性；二是使隧道的施工在无水干燥条件下进行。 （三）周边环境复杂 浅埋地下工程，特别是城市地铁施工具有结构埋置浅，地面建筑物密集，交通运输繁忙，地下管线密布，地表沉陷要求严格，周边环境复杂，交通疏解、拆迁改移费用高等特点。与其他方法相比，浅埋暗挖法在这些方面具有显著的优点。以城市地铁为例，浅埋暗挖法与明挖法相比，具有拆迁占地少、不扰民、不干扰交通、节省大量拆迁投资等优点。 （四）辅助工法多样 由于浅埋暗挖法适用于软弱地层中，预先加固改良地层是一项必不可少的技术措施。地层预加固的主要目的是为开挖支护顺利实施，即保证在一定时间段内开挖面的稳定，同时考虑减少地表沉降，降低施工对周边环境的影响。
浅谈地铁隧道浅埋暗挖施工降水技术 发表时间：2018-09-18T16:20:53.813Z 来源：《基层建设》2018年第27期作者：王宝华 [导读] 摘要：随着国内城市化进程的不断加快，城市地铁建设工作也在高速的发展，这一过程中对于地铁隧道施工技术有了越来越高的要求。 中铁建大桥工程局集团第一工程有限公司辽宁大连 116000 摘要：随着国内城市化进程的不断加快，城市地铁建设工作也在高速的发展，这一过程中对于地铁隧道施工技术有了越来越高的要求。对于浅埋暗挖技术来说，其有着明显的施工优势，因而在目前的地铁隧道施工中有着广泛的应用。本文先对浅埋暗挖技术的原理进行探讨，并进一步研究地铁隧道施工中该技术的应用。 关键词：浅埋暗挖技术；降水；应用 前言 浅埋暗挖技术即矿山法，是结合土质具体情况而定的一种合理的隧道施工方法，该技术最早由王梦恕院士首次在军都山隧道—黄土段实施应用。而后中铁十五局集团在广深港地铁施工时也成功采用了此方法，这是属于中国人自己研究的满足中国发展现实状况的隧道修建方法，主要是借鉴新奥法基本原理与理论，根据施工现场具体情况，总结出相对完善的、涉及地铁隧道修建的理论与实践操作方法。 1.浅埋暗挖技术的原理 现阶段，在进行地铁工程的施工建设工作中，应用浅埋暗挖施工技术可以提升工程的施工质量，尤其在进行软土地基的隧道开挖工作时，一定要根据施工现场不同类型的地质环境，合理进行软土地层的加固和处理工作。在进行具体的施工过程中，浅埋暗挖施工技术主要用到的施工方法为超前加固以及软弱地层的处理技术，同时该技术还能起到保护围岩的重要作用。施工过程中，浅埋暗挖施工技术更多的是利用围岩自身的承载能力，并且采取不同种类的开挖方式，在初期支护工作中进行封闭式的施工。这一过程中，预期支护结构将与围岩结构共同形成一个支护体系，并且初期支护能够承担所有的荷载，这就给后续的施工环节奠定了良好的基础。对于二次垫衬来说，需要采用安全储备的方式，并且它和初期支护共同形成了复合式的衬砌结构，这对于确保地铁工程的顺利施工有着重要的意义[1]。 2浅埋暗挖技术在地铁隧道施工中的有效应用 2.1真空降水技术 地铁隧道开挖时，若地下水位较高，前提即是保证降水速度与质量，作降水处理，且应确保降水后，不会发生隧道反水。浅埋暗挖技术应用于地铁隧道施工中，主要应用了真空降水技术与辐射井降水技术。首先，真空降水技术是综合利用真空泵与抽水管井，使管井前段形成真空段，后把水压至管井里，使抽水作业效率增强。该技术在粉土层、砂土层等地质环境下使用；而辐射井降水技术主要指在隧道内增设一口大直径的井，且在井壁上置入多条引水管道，进而应用抽水泵将引进井内的水集中抽出。该技术应用较广，且它的最大优点即成本低廉，更易普及。 2.2全程监测技术 在地铁隧道浅埋暗挖技术应用过程中，必须对隧道进行有效的监控测量，以检测地铁隧道的强度及其沉降量、拱顶下沉及隧道收敛等数据偏差，以为后期的后续施工和管理提供可靠的技术参数。这是地铁隧道施工建设最为有力和可靠的技术指导。一旦发现异常情况，可以及时采取相应的修正措施。 2.3辐射井降水技术 在应用浅埋暗挖技术进行地铁隧道工程的施工时，辐射井降水技术也是经常用到的一种降水技术，该技术可以最大程度的降低隧道中的水位。相比于真空降水技术而言，该技术的最大的不同就在于施工过程中需要在隧道中插入一个直径相对较大的井，并且要在井壁结构上植入一些引水、排水管道。这样一来，可以确保抽水管道中的水流可以进入到井中。之后，再使用一些大功率的抽水泵把大井中的水进行集中的抽出。对于辐射井降水技术而言，其优点主要体现在可以使用小管道把小水量汇集起来，这样一来就节省了水泵的安装与使用数量，同时也有效的提高了水泵的利用率。因而，在目前的地铁隧道施工中，浅埋暗挖技术中的辐射井降水技术有着较为广泛的应用。同时该技术的应用成本较低，效果更加明显[2]。 2.4台阶法 （一）长台阶法 长台阶法开挖断面小，有利于维持开挖面的稳定，适用范围较全断面法广，一般适用Ⅰ～Ⅲ级围岩。在上、下两个台阶上，分别进行开挖、支护、运输、通风、排水等作业线，因此台阶长度长。但台阶长度过长，如大于100m时，则增加了支护封闭时间，同时也增加了通风排烟、排水的难度，降低了施工的综合效率。因此，长台阶一般在围岩条件相对较好、工期不受控制、无大型机械化作业时选用。 （二）短台阶法 短台阶法适用于Ⅲ～Ⅴ级围岩，台阶长度定为10～15m，即1～2倍开挖宽度，主要是考虑既要实现分台阶开挖，又要实现支护及早封闭。上台阶一般采用小药量的松动爆破，出渣采用人工或小型机械转运至下台阶。因此，台阶长度又不宜过长，如果超过15m，则出渣所需的时间显得过长。短台阶法可缩短支护闭合时间，改善初期支护的受力条件，有利于控制围岩变形。缺点是上部出渣对下部断面施工干扰较大，不能全部平行作业。 （三）微台阶法 微台阶法是全断面开挖的一种变异形式，适用于Ⅴ～Ⅵ级围岩，一般台阶长度为3～5m。台阶长度小于3m时，无法正常进行钻眼和拱部的喷锚支护作业；台阶长度大于5m时，利用爆破将石渣翻至下台阶有较大的难度，必须采用人工翻渣。微台阶法上下断面相距较近，机械设备集中，作业时相互干扰大，生产效率低，施工速度慢[3]。 2.5超前小导管注浆预支护技术 1小导管注浆是浅埋暗挖隧道支护的一种措施。在软弱、破碎地层中凿空后极易塌孔，且施作超前锚杆比较困难或者结构断面较大时，应采取超前小导管支护。超前小导管支护必须配合钢拱架使用。在条件允许时，也可在地面进行超前注浆加固；在有导洞时，也可在导洞内对隧道周边进行径向注浆加固。 2小导管注浆支护的一般测如下：钢管直径30-50mm钢管长3-5m，钢管钻设注浆孔间距为100-150mm，钢管沿拱的环向布置间距为