膨胀土地区浅埋暗挖隧道初期开挖及支护施工工法

膨胀土地区浅埋暗挖隧道初期开挖及支护施工工法中铁九局第四工程有限公司二〇一一年三月膨胀土地区浅埋暗挖隧道初期开挖及支护施工工法中铁九局第四工程有限公司李敬余、阎晓东、李景旺、张超英１前言隧道浅埋暗挖法施工作为城市地铁工程施工中经常运用的一种施工方法，地铁在这方面已有多个成功先例，施工技术也日趋成熟，鉴于每项隧道工程都有自身的特点，仅借鉴以往施工经验组织施工难以满足当前施工发展要求，本工法详细阐述了跨三环暗挖隧道的施工，经过项目认真组织、反复验算、努力研究实践总结出一套实用的施工工艺，便于对日后的类似工程起到借鉴帮助作用。

２工法特点2.1采用CRD法组织施工，减小路面上的动荷载对暗挖隧道的施工影响；2.2隧道拱部采用大管棚配合超前注浆小导管形成最外围整体支护体系；2.3全过程监控量测信息化指导施工，使施工全过程均处于可控状态；2.4采用四步开挖法组织施工，工序简单，容易推广，特殊施工机械需用量小；2.5 通过分部开挖，合理组织施工班组循环作业，节约工期，节省施工费用投入。

3 适用范围本工法适用于城市地铁隧道工程以及具有微膨胀地质的施工地区隧道施工；适用于大断面隧道和需要严格控制洞身变形和地表沉降的类似地下工程；同时该工法特别适用于地表有动荷载或有振动源影响的地区施工。

4 工艺原理本隧道采取的CRD法又称为交叉中隔壁施工法，即在隧道断面中部设置中隔墙和横撑，从而将整个隧道断面分成多个小断面（见图4-1），减小开挖跨度和开挖高度，同时，各个开挖断面间相互错开掘进，尽量降低对围岩的扰动，同时开挖施工中通过超前注浆小导管、网喷砼使其同管棚形成整体支护体系，临时仰拱、拱顶及洞身部分采取分段成环及时封闭的原则，使开挖断面环环相扣，形成全断面初期支护封闭结构。

图4-1部分完成的初支开挖隧道5 暗挖隧道初期开挖及支护施工工艺流程及主要操作要点5.1暗挖隧道初期开挖及支护流程图施工准备超前大管棚、井点降水施工Ⅰ部土方开挖(0.5-1m)支立型钢钢架、超前小导管施工挂网喷射混凝土Ⅱ部开挖支护施工5m支立型钢钢架、超前小导管施工挂网喷射混凝土支立型钢钢架、超前小导管施工挂网喷射混凝土Ⅱ部土方开挖(0.5-1m)Ⅲ部土方开挖(0.5-1m)Ⅲ部开挖5m 支立型钢钢架、超前小导管施工挂网喷射混凝土Ⅳ部土方开挖(0.5-1m)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ部贯通Ⅰ部开挖支护施工5m循环循环循环循环监控量测5.2 暗挖隧道初期开挖及支护施工主要操作要点5.2.1 降水施工根据当地地质水文资料以及本工程的施工特殊要求，经详细验算本次施工共需设置10口降水井，降水井布置如图5.2.1-1所示暗挖隧道地面降水井点布置图图5.2.1-1 降水井平面布置图5.2.2超前大管棚施工本暗挖隧道与两侧明挖基坑相接，围岩自稳能力差，在明挖主体结构施工完毕进入暗挖隧道施工前，在隧道拱部120°范围内设φ108mm大管棚超前支护。

隧道浅埋段开挖及支护技术隧道浅埋段开挖及支护技术【摘要】隧道浅埋段施工中，开挖和支护技术是必须要用到的，并且对工程质量有重要影响。

文章对隧道浅埋段开挖及支护技术进行分析，具有一定的借鉴意义。

【关键词】隧道；浅埋段；开挖；支护中图分类号： U45 文献标识码： A前言文章对隧道浅埋段开挖技术进行了介绍，对隧道浅埋段支护方法进行了阐述，通过分析，并结合自身实践经验和相关理论知识，对隧道浅埋段开挖及支护技术进行了探讨。

二、工程概况以某段地铁隧道上一隧道建设工程洞口进洞方案中的洞口开挖及支护为例，隧道长度属于中长范围内，具体为1151米。

隧道洞顶埋深达16米，隧道洞口地段周围岩体均属Ⅱ类，地表土质含有碎石土、填筑土和低液限黏土，其厚度约为0.5米至3.5米之间，基岩构成主要以凝灰岩为主。

强风化带厚度约在4.8至8.0米范围内，由于网状风化裂隙发育原因，岩体体现松散，存在风化裂隙发育现象，岩体外形结构特点为呈碎、块状镶嵌结构，其稳定性不强。

隧道地下水形状大部分为滴水状，地质条件比较单一。

三、浅埋偏压段支护施工的总体思路 1、地表加固，防止地表土体顺坡溜塌，封闭地表裂隙，防止地表水向洞内下渗，坡面设泄水孔将覆盖层岩体内水引排出去，便于固结土层，增加稳定性。

其目的是加固拱腰以上土层，减小（弱）围岩对洞身结构的偏压荷载。

2、洞内加强支护，提高结构的刚度和抗倾覆能力。

3、进行超前预支护，减少超挖量，防止掌子面的坍塌。

4、针对围岩地质条件改进开挖方法，尽量减少对围岩的扰动，缩短工序的循环时间，尽快闭合初期支护钢架。

减少围岩变形收敛的幅度，提高初支和围岩共同受力效应。

5、偏压严重地带采取回填反压措施，减弱围岩对结构的偏压力。

四、隧道浅埋段开挖及支护技术隧道开挖要遵循确保最大程度不对围岩造成扰动前提下选择符合隧道工程特点的开挖以及挖掘的办法，并有利挖掘施工的快速进行。

即不仅对隧道所处位置的地质条件、周围环境进行了解，还要对隧道周围岩石坚硬程度进行掌握，在此基础上，选择一种既能适应隧道地质条件及其变化又有利于挖掘进度推进的开挖以及挖掘方式，并尽量不对隧道周围岩体造成干扰。

浅谈膨胀土深基坑开挖支护摘要】：随着城市地下空间的开发，大量深基坑工程应运而生。

由于膨胀土分布对深基坑安全稳定性具有不利影响,以往工程设计人员往往对膨胀土这种特殊性质认识不足,使得大量深基坑支护出现问题,造成严重的工程事故。

本文以南阳某建筑工地为例,对膨胀土深基坑开挖、支护进行探讨。

摘要：膨胀土深基坑变形监测土钉墙工程概况：该工程总占地面积 2.5万平方米，整合多种交通方式，实现“无缝衔接”，拟建成区域综合交通枢纽，方便当地及周边县市居民出行。

本工程地下车库共一层，建筑层高4.2米，主体结构采用独立柱扩大基础型式，平均开挖深度7.0米。

该段的地质情况自上而下为：①层低埋深0.3～0.5米（一般土层厚度）的耕植土，土体含少量砂粒；②层低埋深3.3～3.7米软塑状的粉质粘土，土体含少量铁锰质结合及黑色染斑，土质较好；③层低埋深8.7～9.2米稍湿-湿状态的粉质粘土，土体含少量铁锰质结核，含大量的钙质结核；④层最大揭露厚度为7.5米的粘土，灰白-浅白，硬塑状，土体含有少量粗砂、砾砂及角砾，干强度高，韧性较好。

根据土工试验，土样自由膨胀率为45%，属于弱膨胀土。

该区域地下静水位埋深7.0米左右，但在②层粉质粘土中揭露大量上层滞水，水位1.2米-3.5米。

土方开挖：由于本项目距离铁路较近，根据铁路部门相关要求，基坑不得采用井点降水方案。

结合本项目地质水文情况，基坑开挖深度范围内主要为上层滞水层，建议采用明排降水，及在基坑开挖坡脚线四周设置排水沟集水井，坡顶设置收水管道。

基坑土方开挖易采用分阶段分层开挖，边开挖边支护。

基坑支护方案：根据土工试验，经过计算分析应采用土钉墙支护，土钉间距1.5米梅花形布置。

土石方开挖时应分层、分段开挖，分层高度与土钉位置相对应，开挖至设计土钉位置下0.5米处，进行土钉的施工，后挂网喷面施工，喷面混凝土强度达到75%并经检验合格后，方可进行下一步土方开挖施工工作。

(1)土钉施工方案工艺流程土方开挖修整边坡测量、放线钻机就位接钻杆校正空位调整角度打开水源钻孔（接钻杆）钻至设计深度冲洗插锚杆压力灌浆养护裸露主筋除锈上横梁锚头锁定1.钻孔a根据设计要求和土层条件，定出孔位做出标记。

隧道开挖后，为控制围岩应力适量释放和变形，增加结构安全度和方便施工， 隧道开挖后立即施作刚度较小并作为永久承载结构一部分的结构层初期支护， 初期支护施工包括超前小导管工、钢拱架、系统锚杆、钢筋网片和喷射混凝土 施工几个部分。

一、超前小导管施工 1施工程序与工艺流程 (1)施工程序施工准备一风钻钻孔一顶入钢管一连接管路一压水试验一有无渗漏一注浆一检 查加固效果一停止注浆一下步工序施工。

(2)工艺流程2施工要求 (1)注浆试验注浆施工前应对不同水灰比、掺加不同掺和料和不同外加剂的浆液进行试验， 选择适合的浆液和配比，按照配比准确计量，严格按顺序加料，搅拌后的浆液 必须经筛网过滤后方可进入注浆机。

(2)超前小导管设计是苦达到要求下步工序痛三1有旧岩面 质入铜管 连接管龙 停止注意1 !材注注孔压水或检置解书券工作武港加注架风咕幸占孔 I _________小导管注浆站率超前小导管配合型钢或格栅钢架使用，应用于隧道w 、v 级围岩拱部超前注浆 预支护，其纵向搭接长度I 型、II 型超前小导管不小于1m,III 型超前小导管不 小于1.5m 。

(3)小导管的制作 尾部焊接①6mm 钢筋加劲箍，管壁上每隔15cm 梅花型尾部长度50cm 不钻孔。

小导管构造见下图。

3小导管安装A.测量放样，在设计孔位上做好标记，用风动凿岩机钻孔，孔径较设计导管 管径大3〜5mm 。

B.成孔后，将小导管按设计要求插入孔中，或用凿岩机直接将小导管从型钢钢 架上部、中部打入，钢管顶入钻孔长度三90%管长，顶管至设计孔深后，将孔口 用水泥一水玻璃胶泥将钢花管与孔壁之间的缝隙封堵。

外露20cm 支撑于开挖面 后方的钢架上，与钢架共同组成预支护体系。

序号 项目 允许偏差 1 方向角 2 口 2 孔口距 士 50mm 3孔深+30, 0mm小导管前端做成尖锥形， 钻眼，眼孔直径为10mm,4注浆应按照设计要求选择单液浆或双液浆。

按试验阶段确定的浆液配合比进行拌合，注浆前先喷射混凝土 5〜10cm厚封闭掌子面，形成止浆盘。

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。

继1984年王梦恕院士在军都山隧道黄土段试验成功的基础上，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。

浅埋暗挖法是以加固和处理软弱地层为前提，采用足够刚性的复合式衬砌结构，选用合理的开挖方式，应用信息化测量反馈设计和施工，以保证施工安全，控制地面沉降。

工艺流程图：适用条件：1、浅埋暗挖法不允许带水作业。

如果含水地层达不到疏干，带水作业是非常危险的。

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，尤其是上层滞水处理好是非常关键的环节，它直接影响浅埋暗挖法的成败。

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（<74µ）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。

隧道施工工艺详解开挖与支护工艺隧道工程是建设中的一种特殊工程，其施工过程需要经历多个工艺环节。

其中，开挖与支护是隧道施工的核心环节之一。

本文将详细介绍隧道施工过程中的开挖与支护工艺，并说明其具体步骤与实施方法。

一、开挖工艺1. 地勘阶段在开挖施工前，首先进行地质勘探与地下水勘探，确定地质情况、地下水位等关键参数，为后续的施工做好准备。

2. 表面预处理在正式开挖工作之前，需要对地表进行预处理。

这一过程包括清理和平整地表，以及搭建围挡防止泥石流、山体滑坡等自然灾害的发生。

3. 开挖方法根据具体情况，选择合适的开挖方法。

常见的开挖方法包括爆破法、机械法和掘进法。

爆破法适用于岩层较硬的情况，机械法适用于岩层松软或者含有可破碎物的情况，掘进法适用于地下水位较高的情况。

4. 过程控制在开挖过程中，需要进行合理的过程控制。

这包括对进度、质量和安全的控制。

同时，还需要定期对隧道周围地表和地下水位进行监测，确保施工过程中不发生严重的地下水渗漏或者地表塌陷等问题。

二、支护工艺1. 前期支护隧道开挖后，需要进行前期支护。

这一工艺包括喷射混凝土衬砌、锚喷支护和钢支撑等措施。

前期支护的目的是在保护隧道初次开挖的同时，控制松弛带的产生，减轻隧道周围地层的变形和破坏。

2. 中期支护随着隧道的进一步开挖，进行中期支护。

这一工艺包括喷射混凝土衬砌、钢支撑和锚固等工艺。

中期支护的目的是加强隧道的稳定性，防止地层松散和水土流失等问题的发生。

3. 后期支护在隧道开挖完成后，进行后期支护。

这一工艺包括衬砌加固、加设隧道排水系统、维护支护结构等工作。

后期支护的目的是增强隧道的耐久性和安全性，确保隧道的长期使用。

三、工艺配套设施为确保开挖与支护工艺的顺利实施，在施工过程中还需要建设一系列的工艺配套设施。

这些设施包括隧道施工设备、排水系统、通风设备等。

这些设施的建设将为开挖与支护工艺提供良好的工作环境和施工条件。

综上所述，隧道施工工艺详解开挖与支护工艺是隧道工程中的重要环节。

膨胀土地区建筑基坑支护技术规程一、基坑工程设计在膨胀土地区进行建筑基坑施工，必须制定详细的支护方案。

设计应综合考虑土质条件、基坑深度、周边环境等因素。

由于膨胀土具有特殊的工程性质，设计时应考虑其胀缩性，以及对周边环境可能产生的影响。

为此，应进行全面的地质勘察，获取土质的各种参数，以便进行合理的设计。

二、支护结构选择根据膨胀土的土质类型和施工条件，选择合适的支护结构。

常见的支护结构有重力式挡墙、锚杆支护等。

重力式挡墙利用墙体的自重来抵抗土压力，具有结构简单、施工方便等优点。

锚杆支护利用锚杆与周围土体之间的摩擦力和锚固力来维持土体稳定，适用于深度较大的基坑。

选择合适的支护结构，可以有效地提高基坑的稳定性，减少变形和破坏的风险。

三、施工组织在施工前，应制定详细的施工计划，包括施工顺序、开挖方法、支护结构安装等。

由于膨胀土的特殊性质，应采取合理的开挖顺序，避免对土体造成过度扰动。

同时，应选择合适的支护结构安装方法，确保其稳定性。

施工过程中，应加强现场监控和管理，确保施工质量和安全。

四、基坑监测在基坑施工过程中，应对基坑进行变形监测。

通过设置观测点，定期观测基坑的变形情况，及时发现并处理异常情况。

监测数据可以帮助了解基坑的变形规律，判断支护结构的稳定性，为后续施工提供指导。

如发现变形超过允许范围，应采取措施进行补救。

五、应急措施针对可能出现的紧急情况，应制定应急预案。

预案应包括人员安全、设备故障、天气变化等方面的应对措施。

例如，对于人员安全，应配备专业的救援队伍和设备，确保在紧急情况下能够迅速响应。

对于设备故障，应定期进行维护和检查，确保设备正常运行。

对于天气变化，应关注天气预报，做好防水、防风等措施。

同时，应建立应急通讯机制，确保信息畅通，及时传递紧急情况。

六、环境保护在基坑施工过程中，应采取措施减少对周边环境的影响。

首先，应控制噪音和尘土的排放，避免影响周边居民的正常生活和工作。

其次，应合理安排施工时间，尽量减少夜间施工，避免影响周边动物的休息和迁徙。

隧道工程初期支护施工方法及工艺11范本1 - 正式文档风格：一、引言本文档介绍了隧道工程初期支护施工方法及工艺。

隧道工程初期支护是保障隧道施工安全和迅速推进的重要环节。

通过本文档，可以了解初期支护的施工方法和工艺流程，进一步掌握隧道工程初期支护的实施要点。

在施工过程中，应严格按照相关规范和要求进行操作，确保施工质量和安全。

二、支护施工设计2.1 初期支护类型选择2.1.1 钢支撑2.1.2 预制混凝土2.1.3 罩壳法2.2 支护参数计算2.2.1 土压力的计算2.2.2 表层地应力的计算2.2.3 支护结构的设计三、支护材料与设备3.1 钢支撑材料3.2 钢支撑设备3.3 预制混凝土材料3.4 预制混凝土设备3.5 罩壳法材料3.6 罩壳法设备四、支护工艺流程4.1 钢支撑工艺流程4.2 预制混凝土工艺流程4.3 罩壳法工艺流程五、施工安全措施5.1 安全技术措施5.2 环境保护措施六、施工质量控制6.1 支护结构尺寸控制6.2 锚固质量控制6.3 钢支撑材料质量控制七、附件本文档涉及的附件包括：附件1：初期支护设计图纸附件2：支护施工工艺流程图附件3：支护材料与设备清单八、法律名词及注释8.1 土木工程施工安全规范8.2 隧道工程施工质量验收规范8.3 水利水电工程施工管理办法范本2 - 随性文档风格：一、隧道工程初期支护施工方法及工艺本文档旨在介绍隧道工程初期支护的施工方法和工艺流程，施工人员全面了解和掌握初期支护的相关要点。

二、支护施工设计2.1 支护类型选择2.1.1 钢支撑2.1.2 预制混凝土2.1.3 罩壳法2.2 支护参数计算2.2.1 计算土压力2.2.2 计算表层地应力2.2.3 设计支护结构三、支护材料与设备3.1 钢支撑材料3.2 钢支撑设备3.3 预制混凝土材料3.4 预制混凝土设备3.5 罩壳法材料3.6 罩壳法设备四、支护工艺流程4.1 钢支撑工艺流程4.2 预制混凝土工艺流程4.3 罩壳法工艺流程五、施工安全措施5.1 技术措施5.2 环境保护措施六、施工质量控制6.1 控制支护结构尺寸6.2 控制锚固质量6.3 控制钢支撑材料质量七、附件本文档涉及的附件如下：附件1：初期支护设计图纸附件2：支护施工工艺流程图附件3：支护材料与设备清单八、法律名词及注释本文涉及的法律名词及其注释：①土木工程施工安全规范：规定土木工程施工中的安全要求和措施。

浅埋暗挖隧洞施工绪言由于浅埋段围岩类型多为杂质回填土、全风化或强风化土层以及残积层土堆积，隧洞土体开挖面附近产生应力重分布，土体抗剪力内切角与胶体凝结强度小，在渗漏裂隙水的作用下，块体失重，极易坍塌、掉块，致使水工隧洞掘进具有相当的危险性和施工技术难度也较大。

浅埋暗挖法是参考新奥法的基本原理，开挖中采用多种辅助施工措施加固围岩，充分调动围岩的自稳能力，开挖后及时支护，封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合支护体系，有效的抑制围岩过大变形的一种综合施工技术。

第一节浅埋暗挖法施工技术特点一、围岩变形波及地表浅埋隧道施工中开挖的影响将波及地表。

为了避免对地面建筑物及地层内埋设的线路管网等的破坏，保护地面自然景观，克服对地上交通的影响，更好的适应周围环境的要求，必须严格控制地中及地表的沉陷变形。

在变形量方面，不仅由于开挖直接引起围岩的沉降变形，还应计入由于围岩的作用引起支护体系的柔性变形及施工各阶段中基础下沉变位而引起的结构整体位移。

与变形量相对应而存在的地层塑性区的发展，除了对周围环境的影响外，还削弱了围岩的稳定能力，使施工更加困难。

二、要求刚性支护或地层改良与深埋隧道可以给支护以适量变形不同。

浅埋暗挖法施工时，其支护时间要尽可能提前，支护的刚度也应适当加大，以便抑制地中及地表的变形沉陷。

除必须选用适当的开挖方法，支护方式及施工工艺外，还经常采用对前方围岩条件进行改良及超前支护等作为控制地层沉降变形的基本措施。

三、通过试验段来指导设计及施工由于周围环境及隧道所处地段地质的复杂性，往往需要选取地质条件和结构情况有代表性的一段工程作为试验段。

在做出包括结构设计、施工方案、试验及量测计划的设计后，先期开工。

对施工过程中引起地中及地表沉陷变形情况、支护结构及围岩应力状态、对地面环境的影响程度等情况进行观察、量测、分析和研究。

试验段施工中所取得的数据，还可以用反分析方法获得更符合实际的围岩力学参数，并在此基础上进行力学分析计算。