软塑粘土地层大断面浅埋隧道微台阶施工工法

地铁隧道穿越软～流塑地层浅埋暗挖法施工工法1.前言南京地铁鼓楼站～玄武门站区间隧道采用浅埋暗挖法施工，隧道穿越软～流塑地质段，该段土层具有高压缩性、高灵敏度、强度低，易产生蠕动现象，开挖后自稳能力极差，易坍塌，地面沉降难以控制。

隧道经过地段的地面上有市政道路、多幢楼房和给水、雨水、污水、电力、电信等多种地下管线，隧道开挖过程中，地面容易产生过大沉降，会造成地下管线破坏和建筑物开裂，危及建筑物及地面交通安全。

经多方论证比较，我项目部采用大管棚结合小导管超前预注浆和掌子面注浆施工方案，其施工方法简单，方便快捷，投资少，顺利的完成了隧道开挖的施工，为后续主体结构的施工争取了时间，经总结形成了本工法。

2.工法特点2.1施工基本不产生环境污染，且能有效的控制地面沉降，工期短，社会效益好。

2.2施工机械设备简单，施工人员少，技术要求低，施工周期短。

2.3施工的关键工序是注浆，其施工工艺简单，造价较低。

3.适用范围本工法特别适用于隧道穿越地面上有楼房和各种地下管线、且地层为软~流塑状淤泥质粉质粘土，隧道采用浅埋暗挖法施工。

4.工艺原理在隧道拱部打设长管棚和小导管注浆，对拱部进行加固和超前支护，并对隧道掌子面的地层进行注浆改良，然后在管棚和加固拱圈的保护下进行开挖、支护，该方法在软弱地层浅埋隧道施工中能有效地控制地面沉降。

5.工艺流程与操作要点5.1 工艺流程施工工艺流程图5.2 操作要点隧道开挖施工时采用台阶分步法开挖，长管棚结合小导管注浆和掌子面超前预注浆法，是在隧道拱部打设长管棚和小导管注浆，对拱部进行加固和超前支护，并对隧道掌子面的地层进行注浆改良，然后在管棚和加固拱圈的保护下进行开挖、支护与衬砌，该方法在软弱地层浅埋隧道施工中能有效地控制地面沉降。

初期支护采用格栅＋锚杆＋钢筋网＋喷砼进行联合支护，初支完成后及时进行背后回填注浆。

拱部150°范围设立管棚支护，注浆加固范围1.5m，大管棚采用40m长φ108钢管，钢管打孔注浆，浆液采用水泥—水玻璃双液浆，大管棚搭接长度3m，环向间距0.35m。

建筑物下软流塑地层浅埋暗挖隧道施工技术【摘要】为解决地铁隧道在软土中矿山法暗挖掘进的技术难题,结合南京地铁鼓玄区间软流塑地层的工程特点和难点,阐述国内首次在城市建筑物下的地铁软流塑暗挖隧道施工的具体措施:大管棚+小导管超前支护,掌子面超前注浆加固,并通过监测信息反馈施工结果。

总结分析其成功经验,供以后类似工程借鉴。

【关键词】隧道; 软流塑地层; 大管棚; 小导管; 注浆; 台阶法; 监测此前,国内在处于软土的地铁暗挖隧道施工环境中,均采用冰冻法或盾构法。

在隧道断面尺寸小、隧道长度短和地质变化大的隧道施工环境中,盾构法不适应,而冰冻法却存在着较大的施工风险。

因此,采用何种措施,使操作灵活方便而技术成熟的矿山法应用于软土地层,是一个急待攻克的难关。

南京地铁鼓楼至玄武门区间隧道胜利贯通,这标志着国内首例软流塑淤泥粉质粘土层隧道矿山法技术难关完全被攻克。

其施工难度和风险在世界地铁施工史上也极为罕见。

中国工程院院士王梦恕评价说:“中铁十三局集团在南京地铁开创了人类先河!”。

1 工程概述1.1 工程概况南京地铁南北线一期工程鼓楼站~玄武门站区间为矿山法施工双洞单线隧道,左线全长1063.6m,右线全长1064.094m,起止里程K10+337.7~K11+401.3,鼓楼站北端与玄武门站南端在道路两侧的房屋下穿过,其余地段在道路下方穿过;地面上3~7层的楼房有21幢,房屋基础为条基。

有给水、雨水、污水、电力、电信等多种管线。

在玄武门路站南端320.6m的隧道穿过软~流塑状淤泥质粉粘土地层,该地层具有“三高一低”特性(高含水量、高压缩性、高灵敏度、强度低)。

此段位于玄武湖西侧,历史上曾经是玄武湖的一部分,覆土厚度约8m,地面上有2幢2层楼房、3幢5层楼房和一条Φ900污水管,如此复杂的施工条件在国内地铁史上实属罕见。

1.2 地质概况区间地下水主要为浅层孔隙潜水,基岩孔隙、裂隙水,浅层孔隙水由大气降水和地表水渗入补给。

软塑粘土地层大断面浅埋隧道微台阶施工工法(三级工法,附示意图)软塑粘土地层大断面浅埋隧道微台阶施工工法1．前言我国修建软弱地层隧道时，Ⅴ、Ⅵ级围岩主要采用CD法、CRD法和双侧壁导坑法等工法，这类工法可以很好地控制地表沉降和变形收敛，但工序复杂、施工进度慢、造价也更高。

中铁xx局集团承建的xxx绕城高速公路xxx隧道为国内第一座严寒地区软塑粘土地层大断面浅埋隧道，具有地基承载力低、含水量大、粘结力差和易塌方等特点。

在施工过程中先后采用了环形开挖预留核心土法、三台阶七步开挖法、CRD法等工法，其中环形开挖预留核心土法和三台阶七步开挖法存在开挖对土体扰动次数多、围岩变形大和仰拱封闭需要时间长等缺点，施工中多次出现初支开裂等险情；CRD法可以及时完成初支封闭，很好的控制变形，但工序较多，且全部为人工或小型机械作业，大型机械无法展开，施工进度慢，同时增加临时仰拱及中隔墙，成本增加大。

为安全、快速、高效完成隧道施工任务，最终优化创新了微台阶施工工法，通过对开挖支护工艺和参数的优化、各作业面之间距离的严格控制和其它配套设施的科学配置，成功穿越了3-1、5-1、5-2、7-1、8-2等软可塑状态的亚粘土地层，取得了很好的经济和社会效益。

2008年12月25日，吉林省科技厅组织专家对《严寒地区软塑粘土地层大断面浅埋隧道施工技术》进行了科学技术成果鉴定，该技术达到国际先进水平。

2．工法特点2.1采用多种技术措施，解决了软塑粘土地层地基承载力低的问题，确保了施工安全。

2.2施工空间大，可以引入大型施工机械，多作业面平行作业，工效高，很大程度上加快了施工进度。

2.3在地质结构复杂多变的隧道施工中，便于灵活、及时地调整施工方法，进度稳定，工期保障性强。

2.4能适应不同跨度和多种断面形式，没有需拆除的临时施工支护，避免了因拆除临时支护造成初期支护突然卸载而危及隧道安全的不利因素；初期支护断面圆顺，无应力集中点，安全性强；同时节省投资。

浅谈隧道微台阶开挖施工工法摘要：文章结合崤山隧道开挖工法施工经验，介绍了微台阶开挖施工工法特点、原理以及施工流程，并根据现场围岩地质、施工机械配套等实际情况，对台阶法施工工装进行了改造，保证了隧道的施工安全，提升了隧道的施工进度。

关键词：微台阶法开挖；台架；初期支护0 前言为了预防和控制隧道施工安全事故的发生，国家对掌子面与仰拱之间的距离要求的越来越严格，目前采用的长台阶法施工，已经难以满足安全步距的强制性规定。

而采用长度大于10m的短台阶法施工容易受到变更台阶处道路和仰拱施工作业空间的限制；如果采用长度小于10m的短台阶法施工时，虽然满足安全步距的要求，但上台阶的施工作业空间小，各工序之间相互干扰，机械设备的运行效率会极大地降低，导致工程施工进度非常缓慢。

针对以上情况，对台阶法施工工法进行了改进，改成微台阶开挖施工工法，既能保证了隧道的施工安全，又能极大地提高了隧道的施工进度。

1 工程概况崤山隧道位于河南省三门峡卢氏县官道口镇境内，进口位于灵宝市寺河乡，右边靠近G209国道；出口位于官道口镇车家岭附近，位于S323省道上游。

崤山隧道起止里程为：左线DK694+053～DK716+804，全长22751m，右线YDK694+045～YDK716+816，全长22771m为两条单线隧道，隧道最大埋深约为510m，一般斜井进正洞后，围岩主要以IV、V围岩为主，围岩破碎，崤山隧道内水文地质条件及地质构造相当复杂，属于蒙华铁路线路控制性重点隧道工程。

2 工法特点采用该台架施作的微台阶工艺，可实现上、下台阶同时施作，满足钻爆及支护的使用和空间要求；钻爆过程中，上台阶常规施作，下台阶可连同仰拱部分同时开挖，实现仰拱初支拱架及时封闭成环，保证隧道施工安全质量；施工台架用于上台阶施工的“凸出部分”便于拆装，拆除后台架便可用于全断面施工，实现了全断面和两台阶法所使用工装之间的快速转换；采用该台架施作的微台阶工艺，减少了使用小台架施工需要反复拼装或吊装的所需时间及风险，缩短了工序时间，保障了施工进度。

软塑粘土隧道两台阶五步开挖技术探讨摘要：在分析哈尔滨地铁浅埋暗挖隧道工程特点基础上，提出了以“上台阶开挖，预留核心土，在挖掘机开挖时沿轮廓线预留土体，人工开挖时在拱脚处设扩大拱脚；上台阶支护，初喷射混凝土对开挖面进行封闭，设置拱脚支垫，架设型钢拱架，钢筋网片搭接，施作锁脚锚管，喷射混凝土至设计厚度；下台阶交错开挖支护，交错开挖左右部，边墙的型钢钢架与拱部钢架连接牢固，进行钢筋网、锚杆和喷射混凝土；核心土开挖；仰拱开挖及支护”为核心的“浅埋大跨软塑粘土隧道两台阶五步开挖技术”解决了现行隧道开挖技术存在的工序多、施工进度慢、成本高、对土体扰动次数多、围岩变形大和仰拱封闭需要时间长的问题。

1 工程概况及地质条件1.1 工程概况哈尔滨市地铁一期工程，线路起点位于医大二院站处，途径延兴路、西大直街、和兴路和七政街后，利用既有“7381”工程向东北方向布设，直至哈尔滨东站。

一期工程线路全长14.33km，全部为地下线，设16座地下车站，控制中心1座，主变电所2座，以及相应的机电系统专业配套工程。

论文研究的是该一期工程十标段，为一期工程延长段，即哈尔滨南站站～哈达站区间隧道。

本区间为双线单洞隧道，位于学府路规划道路的正下方，隧道中线与规划道路中线基本平行，设计起点里程为SK0+294.450，终点～SK1+459.986，其中区间上行线长1165.536m，下行线长1165.440m，单线全长计2330.976m。

区间隧道最大埋深18.9m，最小埋深为4.9m，主要采用浅埋暗挖法进行施工。

其中本论文重点研究的单洞区间标准断面隧道开挖施工采用上下台阶预留核心土法。

标准断面总长度2052.5米，开挖高度为6.5米，开挖宽度为6.2米。

1.2工程地质和水文地质概况本区间所处地段属岗阜状平原地貌，地势南高北低，地貌分区界线清楚。

地面标高介于165.45～174.35米之间，高差约为8.9米。

本工程场地环境类别属于Ⅱ类，场地范围内主要为道路，两侧为现有企事业单位和住宅。

隧道微台阶施工工法隧道微台阶施工工法是一种在隧道内部设置微台阶以改善车辆通过隧道时的视野和行车舒适度的技术。

本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例进行详细介绍。

一、前言隧道微台阶施工工法是为了解决隧道内部车辆通过时视线不良和驾驶不舒适的问题而提出的一种技术。

通过在隧道内墙面设置微台阶，可以使车辆在通过隧道时产生的空气流动，从而改善车内的视野，并减小因湿度、烟雾等问题对行车带来的不良影响。

二、工法特点隧道微台阶施工工法的特点包括：易实施、效果显著、适应性强、安全可靠。

相比于其他隧道改造工法，隧道微台阶施工工法不需要大规模改造隧道结构，成本较低，实施难度较小。

三、适应范围隧道微台阶施工工法适用于不同类型的隧道，如公路隧道、铁路隧道、地铁隧道等。

该工法可根据具体隧道的情况进行适应性调整，可以满足不同隧道的安全和舒适性要求。

四、工艺原理隧道微台阶施工工法通过在隧道内墙面设置微台阶，改变车辆通过隧道时的气流流动情况。

该工法通过对施工工法与实际工程之间的联系、采取的技术措施进行分析解释，让读者了解该工法的理论依据和实际应用。

五、施工工艺隧道微台阶施工工艺包括施工准备、微台阶施工、质量检验等多个阶段。

具体工艺包括清理隧道内墙面、测量标定、打磨处理、施工微台阶等。

六、劳动组织隧道微台阶施工工法所需的劳动组织包括工程技术人员、施工人员、监理人员等。

在施工过程中需要协调各个部门的工作，确保施工进程的顺利进行。

七、机具设备隧道微台阶施工工法所需的机具设备包括磨床、切割机、喷漆机、测量设备等。

这些设备能够满足施工过程中的各个需求，保证施工的效果和质量。

八、质量控制隧道微台阶施工工法的质量控制包括材料质量控制、施工质量控制，以及质量检验等。

通过严格的质量控制措施，可以保证施工过程中的质量达到设计要求。

九、安全措施隧道微台阶施工工法的安全措施主要包括施工过程中应注意的安全事项、对施工工法的安全要求等。

软塑粘土地层大断面浅埋隧道微台阶施工工法1．前言我国修建软弱地层隧道时，Ⅴ、Ⅵ级围岩主要采用CD法、CRD法和双侧壁导坑法等工法，这类工法可以很好地控制地表沉降和变形收敛，但工序复杂、施工进度慢、造价也更高。

中铁十三局集团承建的哈尔滨绕城高速公路天恒山隧道为国内第一座严寒地区软塑粘土地层大断面浅埋隧道，具有地基承载力低、含水量大、粘结力差和易塌方等特点。

在施工过程中先后采用了环形开挖预留核心土法、三台阶七步开挖法、CRD法等工法，其中环形开挖预留核心土法和三台阶七步开挖法存在开挖对土体扰动次数多、围岩变形大和仰拱封闭需要时间长等缺点，施工中多次出现初支开裂等险情；CRD法可以及时完成初支封闭，很好的控制变形，但工序较多，且全部为人工或小型机械作业，大型机械无法展开，施工进度慢，同时增加临时仰拱及中隔墙，成本增加大。

为安全、快速、高效完成隧道施工任务，最终优化创新了微台阶施工工法，通过对开挖支护工艺和参数的优化、各作业面之间距离的严格控制和其它配套设施的科学配置，成功穿越了3-1、5-1、5-2、7-1、8-2等软可塑状态的亚粘土地层，取得了很好的经济和社会效益。

2008年12月25日，吉林省科技厅组织专家对《严寒地区软塑粘土地层大断面浅埋隧道施工技术》进行了科学技术成果鉴定，该技术达到国际先进水平。

2．工法特点2.1采用多种技术措施，解决了软塑粘土地层地基承载力低的问题，确保了施工安全。

2.2施工空间大，可以引入大型施工机械，多作业面平行作业，工效高，很大程度上加快了施工进度。

2.3在地质结构复杂多变的隧道施工中，便于灵活、及时地调整施工方法，进度稳定，工期保障性强。

2.4能适应不同跨度和多种断面形式，没有需拆除的临时施工支护，避免了因拆除临时支护造成初期支护突然卸载而危及隧道安全的不利因素；初期支护断面圆顺，无应力集中点，安全性强；同时节省投资。

2.5仰拱初支及时封闭成环，仰拱衬砌混凝土超前施作，确保施工安全，改善隧道运输环境，便于隧道文明施工的开展。