軟弱圍岩淺埋隧道施工方法分析

A. 隧道開挖方法有哪些，簡述隧道開挖方法

1、傳統的礦山法

是採用鑽爆法開挖和鋼木構件支撐的施工方法。

2、隧道掘進機法

它是裝置有破碎岩石的刀具，採用機械破碎岩石的方法開挖隧道，並將破碎的石碴傳送出機外的一種開挖與出碴聯合作業的掘進機械，能連續掘進。

3、盾構法（Shield）

是一種鋼制的活動防護裝置或活動支撐，是通過軟弱含水層，特別是河底、海底，以及城市中心區修建隧道的一種機械。在它的掩護下，頭部可以安全地開挖地層，一次掘進相當於裝配式襯砌一環的寬度。

尾部可以裝配預制管片或砌塊，迅速地拼裝成隧道永久襯砌，並將襯砌與土層之間的空隙用水泥壓漿填實，防止周圍地層的繼續變形和圍岩壓力的增長。

4、明挖法

是指挖開地面，由上向下開挖土石方至設計標高後，自基底由下向上順作施工，完成隧道主體結構，最後回填基坑或恢復地面的施工方法。

5、蓋挖法

是由地面向下開挖至一定深度後，將頂部封閉，其餘的下部的工程在封閉的頂蓋下進行施工，主體結構可以順作，也可逆作。

6、淺埋暗挖法

是參考新奧法的基本原理，開挖中採用多種輔助施工措施加固圍岩，充分調動圍岩的自承能力，開挖後即時支護，封閉成環，使其與圍岩共同作用形成聯合支護體系，有效地抑制圍岩過大變形的一種綜合施工技術。

7、地下連續牆

也稱為混凝土地下牆、連續地中牆。它是將分段施工的單元地下牆連接成連續的地下牆體，替代傳統的木樁、鋼樁、鋼筋混凝土樁等，起擋土、承重、防水作用。

參考資料來源：

網路-隧道施工

B. 隧道軟弱圍岩的組織施工原則有哪些

及時處理分析數據，高速支護參數。
（3）洞內控制測量與地表控制測量按同等精度建網，施工中線測量使用全站儀。
（4）具體要點，隧道進口布置一個隧道專業機械化施工隊。洞內施工開挖，鋼捲尺按規定定期送檢。
D。施工隊對提供的測量成果和樁以復核無誤後方可使用，並負責中線、隧道貫通誤差的調整
（1）為保證隧道准確貫通，根據測量規則制定允許誤差標准，確定Ⅲ類圍岩採用正台階開挖法施工，Ⅳ類採用全斷面開挖法施工、快封閉。軟弱圍岩堅持「短進尺、弱（不）爆破、初期支護砼機械配套作業線與二次襯砌砼施工作業線相配合一條龍作業隧道工程施工工藝
一、測量組需保管好各種測量樁，包樁時註明樁號，以防女士毀壞或用錯樁，測量資料整潔無誤，各種計算工作必須兩人獨立進行。施工過程中加強監測，復測無誤後方可引線進洞的測量工作。
2、洞口聯系測量
為保證地面控制測量精度很好地傳遞到洞內、測量方法及措施
（1）地表平面控制測量選用全站儀施測，建立四等導線控制網，並把隧道中線和橫向軸線納入控制網內以保證放樣精度，採用如下洞口控制測量方案：
（1）在洞口仰坡完成及洞口施工至設計標高後，在洞口埋設二個穩固的導線控
制點。

（2）洞口附近在基礎穩定處埋設2～4個水準點，與地表水準控制網級網觀測及平差計算，以便於隧道進洞水準測量。 3，隧道每延伸100時建導線網稞一次。
B，採用先進的量測探測技術對圍岩提前做出判斷，擬定相應的施工方案。
（二）施工布置
隧道根據施工現場場面狀況，採用單向掘進、探測工作，根據圍岩情況採取相應的施工方案。
二、所使用儀器、高程式控制制測量和洞內引線控制測量，確保隧道施工的貫通精度：
A、項目部測量組負責地表平面控制測量、測量作業需按《測規》要求，原始記錄齊全，開挖後仰拱及時跟上封閉成環。隧道出渣採用側翻裝載機裝車：橫向允許誤差±100mm，高程允許±50mm。
（2）隧道測量除在測量設計中對貫通誤差限差進行設計外，還應在施工測量中認真仔細、強支護，並保證洞口附近有二個或二個以上的精密控制網點。
（2）地表控制網經過多次復測，提供正確的進洞方位和高程點，平面控制網根據設計提供的控制點和實地地形情況布設精密控制網、總體方案
（一）施工原則
採用大型施工機械配套施工，精度至毫米、隧道施工測量控制
為保證隧道貫通精度，擬定如下測量控制方案，對照無誤後方可進行下一步工作。
C：
1、地表平面控制
（1）為保證洞口投點的相對精度。
（3）當貫通誤差較小時，可按原設計資料進行襯砌，並在未襯砌的100m地段內調整，消除貫通誤差的影響，保證襯砌斷面圓順過渡。
（2）高程式控制制按四等網施測，用自動按平水準儀施測，自卸汽車運輸。初期支護施作及時可靠。開挖前做好超前地質預報，加強復核，並經常與出口聯測，開挖出渣機械配套作業線。施工中進行超前地質預報，襯砌砼採用機械化作業，二次襯砌採用砼輸送車、緊襯砌」的原則、輸送泵和全斷面液壓襯砌台車相配合的方案。
4、高程測量。中線測量在隧道每掘進20米，襯砌每10米時各進行一次、出渣初期支護與二次襯砌模築砼平行作業。隧道路面待貫通後從洞口反向施工。根據地形地貌及工期要求，本隧道不設施工支洞。
（三）總體方案
根據磐南隧道圍岩情況、及斷面設計，結合本承包人現有技術裝備力量和多年的隧道施工經驗

C. 隧道施工方法之CD法（上）

一.  隧道施工CD法與CRD法（上）

1.1  CD工法

1、基本概念

中隔牆法也稱CD工法 (CenterDiaphragm)，是以台階法為基礎，將隧道斷面從中間分成左右部分，使上、下台階左右各分成2或多部分，每一部分開挖並支護後形成獨立的閉合單元。定義CD法是在軟弱圍岩大跨度隧道中，先分部開挖隧道的一側，並施作中隔壁，然後再分部開挖另一側的施工方法。

2、施工流程

3、工法優缺點

優點：各部封閉成環的時間短，結構受力均勻，形變小，且由於支護剛度大，施工時隧道整體下沉微弱，地層沉降量不大，而且容易控制。由於施工時化大跨為小跨，步步封閉，因此，每步開挖擾動土層的范圍相對小得多，封閉時間短，結構很快就處於整體較好的受力狀態。同時，臨時仰拱和中隔牆也起到了增大結構剛度的作用，有效抑制了結構的變形。該法適用於較差地層，如採用人工或人工配合機械開挖的IV～V級圍岩和淺埋、偏壓及洞口段。缺點：由於地層軟弱，斷面較小，只能採取小型機械或人工開挖及運輸作業，且分塊太多，工序繁多、復雜，進度較慢。臨時支撐的施作和拆除困難、成本較高。有必要採用爆破時，必須控制葯量，避免損壞中隔牆。

4、     施工要點、難點

（1）隧道施工應該堅持「弱爆破、短進尺、強支護、早封閉、勤測量」的原則;開挖方式均採用弱爆破或人工開挖,爆破時嚴格控制炮眼深度及裝葯量;

（2）工序變化處之鋼架(或臨時鋼架)應設鎖腳鋼管,以確保鋼架基礎穩定;

（3）鋼架之間縱向連接鋼筋應按要求設置,及時施作並連接牢固;

（4）右部導洞開挖應滯後於左部導洞,距離不小於30m為宜;

（5）臨時鋼架的拆除應等洞身主體結構初期支護施工完畢並穩定後方可進行;

（6）施工中應按有關規范及標准圖的要求進行監控量測,及時反饋結果,分析洞身結構的穩定，為支護參數的調整、灌注一次襯砌的時機提供依據。

 5、     [endif]工法適用范圍

主要適用於地層較差和不穩定岩體、且地面沉降要求嚴格的地下工程。

6、  工法創新

（待續）

D. 隧道施工的六大方法

隧道施工的六大方法

在當前隧道施工實踐中，從施工造價及施工速度考慮，施工方法的選擇順序為：全斷面法→台階法→環形開挖留核心土法→中隔壁法(CD法)→交叉中壁法(CRD法)→雙側壁導坑法;從施工安全形度考慮，其選擇順序應反過來。如何正確選擇，應根據實際情況綜合考慮，但必須符合安全、快速、質量和環保的要求，達到規避風險、加快進度和節約投資的目的。

1、全斷面開挖法

全斷面開挖法就是按照設計輪廓一次爆破成形，然後修建襯砌的施工方法。

適用條件：

(1)I～IV級圍岩，在用於Ⅳ級圍岩時，圍岩應具備從全斷面開挖到初期支護前這段時間內，保持其自身穩定的條件。

(2)有鑽孔台車或自製作業台架及高效率裝運機械設備。

(3)隧道長度或施工區段長度不宜太短，根據經驗一般不應小於lkm，否則採用大型機械化施工，其經濟性較差。

全斷面開挖法

隧道機械化施工，有三條主要作業線：

開挖作業線：鑽孔台車、裝葯台車、裝載機配合自卸汽車(無軌運輸)、裝渣機配合礦車及電瓶車或內燃機車(有軌運輸)。

錨噴作業線：混凝土噴射機、混凝土噴射機械手、錨噴作業平台、進料運輸設備及錨桿灌漿設備。

模築襯砌作業線：混凝土拌和機具、混凝土輸送車及輸送泵、防水層作業平台、襯砌鋼模台車。

全斷面法施工特點：

(1)開挖斷面與作業空間大、干擾小;

(2)有條件充分使用機械，減少人力;

(3)工序少，便於施工組織與管理，改善勞動條件;

(4)開挖一次成形，對圍岩擾動少，有利於圍岩穩定。

2、台階法施工

台階法是先開挖上半斷面，待開挖至一定長度後同時開挖下半斷面，上、下半斷面同時並進的施工方法;按台階長短有長台階、短台階和超短台階三種。近年由於大斷面隧道的設計，又有三台階臨時仰拱法，甚至多台階法。

台階法施工

至於施工中究竟應採用何種台階法，要根據以下兩個條件來決定：

(1)初期支護形成閉合斷面的時間要求，圍岩越差，閉合時間要求越短。

(2)上斷面施工所用的開挖、支護、出碴等機械設備施工場地大小的要求。

在軟弱圍岩中應以前一條為主，兼顧後者，確保施工安全。在圍岩條件較好時，主要是考慮如何更好的發揮機械效率，保證施工的經濟性，故只要考慮後一條件。

台階開挖法的.優缺點：

台階開挖法可以有足夠的工作空間和相當的施工速度。但上、下部作業有干擾;台階開挖雖增加對圍岩的擾動次數，但台階有利於開挖面的穩定。尤其是上部開挖支護後，下部作業就較為安全，但應注意下部作業時對上部穩定性的影響。

台階開挖時應注意以下幾點：

(1)解決好上、下半斷面作業的相互干擾問題。微台階基本上是合為—個工作面進行同步掘進;長台階基本上拉開，干擾較小;而短台階干擾就較大，要注意作業組織。對於長度較短的隧道，可將上半斷面貫通後，再進行下半斷面施工。

(2)下部開挖時，應注意上部的穩定。若圍岩穩定性較好，則可以分段順序開挖;若圍岩穩定性較差，則應縮短下部掘進循環進尺;若穩定性更差，則可以左右錯開，或先拉中槽後挖邊幫。

(3)下部邊牆開挖後必須立即噴射混凝土，並按規定做初期支護。

(4)量測工作必須及時，以觀察拱頂，拱腳和邊牆中部位移值，當發現速率增大立即進行仰拱封閉。

3、環形開挖留核心土法

環形開挖留核心土法應注意以下幾點：

(1)環形開挖進尺宜為0.5-1.0m，核心土面積應不小於整個斷面面積的50%。

(2)開挖後應及時施工噴錨支護、安裝鋼架支撐，相鄰鋼架必須用鋼筋連接，並應按施工要求設計施工鎖角錨桿。

(3)圍岩地質條件差，自穩時間短時，開挖前應按設計要求進行超前支護。

(4)核心土與下台階開挖應再上台階支護完成後、噴射混凝土達到設計強度的70%。

4、中隔壁法(CD法)

CD 法是在軟弱圍岩大跨度隧道中，先開挖隧道的一側，並施作中隔壁，然後再開挖另一側的施工方法，主要應用於雙線隧道Ⅳ級圍岩深埋硬質岩地段以及老黃土隧道(Ⅳ級圍岩)地段。

中隔壁法

5、交叉中隔壁法(CRD法)

交叉中隔壁法是在軟弱圍岩大跨隧道中，先開挖隧道一側的一或二部分，施作部分中隔壁和橫隔板，再開挖隧道另一側的一或二部分，完成橫隔板施工;然後再開挖最先施工一側的最後部分，並延長中隔壁，最後開挖剩餘部分的施工方法。採用短台階法難確保掌子面的穩定時，宜採用分部尺寸小的CRD法，該工法對控制變形是比較有利的。

CD 法是“Center Diaphragm”的簡稱，而CRD法則是“Cross Diaphragm” 的簡稱。兩者既有聯系又有區別。它們都用於比較軟弱地層中而且是大斷面隧道的場合。而前者是在用鋼支撐和噴混凝土的隔壁分割開進行開挖的方法;後者則是用隔壁和仰拱把斷面上下、左右分割閉合進行開挖的方法，是在地質條件要求分部斷面及時封閉的條件下採用的方法。因此，CRD法與CD法唯一的區別是在施工過程中每一步，都要求用臨時仰拱封閉斷面。

在CRD法或CD法中，一個關鍵問題是拆除中壁。一般說，中壁拆除時期應在全斷面閉合後，各斷面的位移充分穩定後，才能拆除。

交叉中隔壁法(CRD法)

6、雙側壁導坑法

雙側壁導坑法一般將斷面分成四塊：左、右側壁導坑、上部核心土和下台階。其原理是利用兩個中隔壁把整個隧道大斷面分成左中右3個小斷面施工，左、右導洞先行，中間斷面緊跟其後;初期支護仰拱成環後，拆除兩側導洞臨時支撐，形成全斷面。兩側導洞皆為倒鵝蛋形，有利於控制拱頂下沉。

當隧道跨度很大，地表沉陷要求嚴格，圍岩條件特別差，單側壁導坑法難以控制圍岩變形時，可採用雙側壁導坑法。現場實測表明，雙側壁導坑法所引起的地表沉陷僅為短台階法的1/2。雙側壁導坑法雖然開挖斷面分塊多，擾動大，初次支護全斷面閉合的時間長，但每個分塊都是在開挖後立即各自閉合的，所以在施工中間變形幾乎不發展。雙側壁導坑法施工安全，但速度較慢，成本較高。該方法主要適用於粘性土層、砂層、砂卵層等地層。

雙側壁導坑法施工作業順序為：

(1)開挖一側導坑，並及時地將其初次支護閉合。

(2)相隔適當距離後開挖另一側導坑，並建造初次支護。

(3)開挖上部核心土，建造拱部初次支護，拱腳支承在兩側壁導坑的初次支護上。

(4)開挖下台階，建造底部的初次支護，使初次支護全斷面閉合。

(5)拆除導坑臨空部分的初次支護。

(6)建造內層襯砌。

雙側壁導坑法應注意以下幾點：

(1)側壁導坑開挖後方可進行下一步開挖。地質條件差時，每個台階底部均應按設計要求設臨時鋼架或臨時仰拱。

(2)各部開挖時，周邊輪廓應盡量圓順。

(3)應在先開挖側噴射混凝土強度達到設計要求後在進行另一側開挖。

(4)左右兩側導坑開挖工作面的縱向間距不宜小於15米。

(5)當開挖形成全斷面時應及時完成全斷面初期支護閉合。

(6)中隔壁及臨時支撐應在澆築二次襯砌時逐段拆除。

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E. 分析淺埋隧道的特點，對於淺埋隧道可採用那些施工方法各自的特點是什麼

暗挖隧道施工十八字方針是：管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、早封閉、勤量測。
1、 管超前。指採用超前管棚或超前導管注漿加固地層。掌子面未開挖前先進行超前管棚或超前導管注漿加固地層，使鬆散、軟弱地層經注漿加固後形成一個殼體，增強其自穩能力，防止地層坍塌現象產生。導管採用φ32～φ50mm鋼管，管的尖端和管上小孔專門加工。沿導洞拱部排管，排管呈扇狀，管距約為20～30cm，仰角約為5°左右。
2、 嚴注漿 在導管超前支護後，立即進行壓注水泥漿液填充砂層孔隙，漿液凝固後，土體集結成具有一定強度的「結石體」使周圍地層形成一個殼體，增強其自穩能力，為施工提供一個安全環境，嚴注漿包含以下三個方面內容：
（1） 超前導管注漿（單漿液或雙漿液）
（2） 拱腳及牆部開挖前按規定預埋管注漿。
（3） 初期支護背後注漿（低壓力0.2～0.4Mpa）
3、 短開挖 根據地層情況不同，採用不同的開挖長度，一般在地層不良地段每次開挖進尺採用0.5m~0.8m，甚至更短，由於開挖距離短可爭取時間架立鋼拱架，及時噴射混凝土，減少坍塌現象的發生。
4、 強支護。一定按照噴射混凝土——開挖——架立鋼架——掛鋼筋網——噴混凝土的次序進行初期支護施工。採用加大拱腳辦法以減小地基承載應力。
5、 快封閉。初期支護從上至下及早形成環形結構，是減小地基擾動的重要措施。採用正台階法施工時，下半斷面及時緊跟，及時封閉仰拱。
6、 勤量測 堅持監控量測資料進行反饋指導施工，是淺埋暗挖法施工的基點，所以地面、洞內都要埋設監控點，通過這些監控點可以隨時掌握地表和洞內土體各點因開挖和外力產生的位移來指導施工。

F. 隧道施工方法有哪些

1、全斷面開挖法

全斷面開挖法就是按照設計輪廓一次爆破成形，然後修建襯砌的施工方法。

適用條件：

（1）I～IV級圍岩，在用於Ⅳ級圍岩時，圍岩應具備從全斷面開挖到初期支護前這段時間內，保持其自身穩定的條件。

（2）有鑽孔台車或自製作業台架及高效率裝運機械設備。

（3）隧道長度或施工區段長度不宜太短，根據經驗一般不應小於lkm，否則採用大型機械化施工，其經濟性較差。

交叉中隔壁法（CRD法）

6、雙側壁導坑法

雙側壁導坑法一般將斷面分成四塊：左、右側壁導坑、上部核心土和下台階。其原理是利用兩個中隔壁把整個隧道大斷面分成左中右3個小斷面施工，左、右導洞先行，中間斷面緊跟其後；初期支護仰拱成環後，拆除兩側導洞臨時支撐，形成全斷面。兩側導洞皆為倒鵝蛋形，有利於控制拱頂下沉。

當隧道跨度很大，地表沉陷要求嚴格，圍岩條件特別差，單側壁導坑法難以控制圍岩變形時，可採用雙側壁導坑法。現場實測表明，雙側壁導坑法所引起的地表沉陷僅為短台階法的1/2。雙側壁導坑法雖然開挖斷面分塊多，擾動大，初次支護全斷面閉合的時間長，但每個分塊都是在開挖後立即各自閉合的，所以在施工中間變形幾乎不發展。雙側壁導坑法施工安全，但速度較慢，成本較高。該方法主要適用於粘性土層、砂層、砂卵層等地層。

雙側壁導坑法施工作業順序為：

（1）開挖一側導坑，並及時地將其初次支護閉合。

（2）相隔適當距離後開挖另一側導坑，並建造初次支護。

（3）開挖上部核心土，建造拱部初次支護，拱腳支承在兩側壁導坑的初次支護上。

（4）開挖下台階，建造底部的初次支護，使初次支護全斷面閉合。

（5）拆除導坑臨空部分的初次支護。

（6）建造內層襯砌。

雙側壁導坑法應注意以下幾點：

（1）側壁導坑開挖後方可進行下一步開挖。地質條件差時，每個台階底部均應按設計要求設臨時鋼架或臨時仰拱。

（2）各部開挖時，周邊輪廓應盡量圓順。

（3）應在先開挖側噴射混凝土強度達到設計要求後在進行另一側開挖。

（4）左右兩側導坑開挖工作面的縱向間距不宜小於15米。

（5）當開挖形成全斷面時應及時完成全斷面初期支護閉合。

（6）中隔壁及臨時支撐應在澆築二次襯砌時逐段拆除。

G. 淺埋暗挖法與新奧法的區別，以及淺埋暗挖法的工藝特點是什麼

新奧法初期支護要考慮岩石的自承能力，而淺埋暗挖法設計時基本不考慮利用岩石的自承能力，這是它們的主要區別。

淺埋暗挖法的工藝特點：遵守「管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤測量」的十八字原則。不允許帶水作業，要求開挖面具有一定的自穩性和自立性。

H. 分析淺埋隧道的特點，對於淺埋隧道可採用那些施工方法各自的特點是什麼

深埋、淺埋其實依據隧道挖力特點區簡單理解理解埋深較深埋深較淺兩者應於兩同力特點簡單說淺埋力特點隧道挖承受其面全部覆土所產土壓力；深埋隧道則承受其面定范圍內土所產土壓力舉例埋深情況岩土體條件能自穩希望能理解種說基於結構-荷載析言