软弱围岩浅埋隧道施工方法分析

A. 隧道开挖方法有哪些，简述隧道开挖方法

1、传统的矿山法

是采用钻爆法开挖和钢木构件支撑的施工方法。

2、隧道掘进机法

它是装置有破碎岩石的刀具，采用机械破碎岩石的方法开挖隧道，并将破碎的石碴传送出机外的一种开挖与出碴联合作业的掘进机械，能连续掘进。

3、盾构法（Shield）

是一种钢制的活动防护装置或活动支撑，是通过软弱含水层，特别是河底、海底，以及城市中心区修建隧道的一种机械。在它的掩护下，头部可以安全地开挖地层，一次掘进相当于装配式衬砌一环的宽度。

尾部可以装配预制管片或砌块，迅速地拼装成隧道永久衬砌，并将衬砌与土层之间的空隙用水泥压浆填实，防止周围地层的继续变形和围岩压力的增长。

4、明挖法

是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺作施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。

5、盖挖法

是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部的工程在封闭的顶盖下进行施工，主体结构可以顺作，也可逆作。

6、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，充分调动围岩的自承能力，开挖后即时支护，封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合支护体系，有效地抑制围岩过大变形的一种综合施工技术。

7、地下连续墙

也称为混凝土地下墙、连续地中墙。它是将分段施工的单元地下墙连接成连续的地下墙体，替代传统的木桩、钢桩、钢筋混凝土桩等，起挡土、承重、防水作用。

参考资料来源：

网络-隧道施工

B. 隧道软弱围岩的组织施工原则有哪些

及时处理分析数据，高速支护参数。
（3）洞内控制测量与地表控制测量按同等精度建网，施工中线测量使用全站仪。
（4）具体要点，隧道进口布置一个隧道专业机械化施工队。洞内施工开挖，钢卷尺按规定定期送检。
D。施工队对提供的测量成果和桩以复核无误后方可使用，并负责中线、隧道贯通误差的调整
（1）为保证隧道准确贯通，根据测量规则制定允许误差标准，确定Ⅲ类围岩采用正台阶开挖法施工，Ⅳ类采用全断面开挖法施工、快封闭。软弱围岩坚持“短进尺、弱（不）爆破、初期支护砼机械配套作业线与二次衬砌砼施工作业线相配合一条龙作业隧道工程施工工艺
一、测量组需保管好各种测量桩，包桩时注明桩号，以防女士毁坏或用错桩，测量资料整洁无误，各种计算工作必须两人独立进行。施工过程中加强监测，复测无误后方可引线进洞的测量工作。
2、洞口联系测量
为保证地面控制测量精度很好地传递到洞内、测量方法及措施
（1）地表平面控制测量选用全站仪施测，建立四等导线控制网，并把隧道中线和横向轴线纳入控制网内以保证放样精度，采用如下洞口控制测量方案：
（1）在洞口仰坡完成及洞口施工至设计标高后，在洞口埋设二个稳固的导线控
制点。

（2）洞口附近在基础稳定处埋设2～4个水准点，与地表水准控制网级网观测及平差计算，以便于隧道进洞水准测量。 3，隧道每延伸100时建导线网稞一次。
B，采用先进的量测探测技术对围岩提前做出判断，拟定相应的施工方案。
（二）施工布置
隧道根据施工现场场面状况，采用单向掘进、探测工作，根据围岩情况采取相应的施工方案。
二、所使用仪器、高程控制测量和洞内引线控制测量，确保隧道施工的贯通精度：
A、项目部测量组负责地表平面控制测量、测量作业需按《测规》要求，原始记录齐全，开挖后仰拱及时跟上封闭成环。隧道出渣采用侧翻装载机装车：横向允许误差±100mm，高程允许±50mm。
（2）隧道测量除在测量设计中对贯通误差限差进行设计外，还应在施工测量中认真仔细、强支护，并保证洞口附近有二个或二个以上的精密控制网点。
（2）地表控制网经过多次复测，提供正确的进洞方位和高程点，平面控制网根据设计提供的控制点和实地地形情况布设精密控制网、总体方案
（一）施工原则
采用大型施工机械配套施工，精度至毫米、隧道施工测量控制
为保证隧道贯通精度，拟定如下测量控制方案，对照无误后方可进行下一步工作。
C：
1、地表平面控制
（1）为保证洞口投点的相对精度。
（3）当贯通误差较小时，可按原设计资料进行衬砌，并在未衬砌的100m地段内调整，消除贯通误差的影响，保证衬砌断面圆顺过渡。
（2）高程控制按四等网施测，用自动按平水准仪施测，自卸汽车运输。初期支护施作及时可靠。开挖前做好超前地质预报，加强复核，并经常与出口联测，开挖出渣机械配套作业线。施工中进行超前地质预报，衬砌砼采用机械化作业，二次衬砌采用砼输送车、紧衬砌”的原则、输送泵和全断面液压衬砌台车相配合的方案。
4、高程测量。中线测量在隧道每掘进20米，衬砌每10米时各进行一次、出渣初期支护与二次衬砌模筑砼平行作业。隧道路面待贯通后从洞口反向施工。根据地形地貌及工期要求，本隧道不设施工支洞。
（三）总体方案
根据磐南隧道围岩情况、及断面设计，结合本承包人现有技术装备力量和多年的隧道施工经验

C. 隧道施工方法之CD法（上）

一.  隧道施工CD法与CRD法（上）

1.1  CD工法

1、基本概念

中隔墙法也称CD工法 (CenterDiaphragm)，是以台阶法为基础，将隧道断面从中间分成左右部分，使上、下台阶左右各分成2或多部分，每一部分开挖并支护后形成独立的闭合单元。定义CD法是在软弱围岩大跨度隧道中，先分部开挖隧道的一侧，并施作中隔壁，然后再分部开挖另一侧的施工方法。

2、施工流程

3、工法优缺点

优点：各部封闭成环的时间短，结构受力均匀，形变小，且由于支护刚度大，施工时隧道整体下沉微弱，地层沉降量不大，而且容易控制。由于施工时化大跨为小跨，步步封闭，因此，每步开挖扰动土层的范围相对小得多，封闭时间短，结构很快就处于整体较好的受力状态。同时，临时仰拱和中隔墙也起到了增大结构刚度的作用，有效抑制了结构的变形。该法适用于较差地层，如采用人工或人工配合机械开挖的IV～V级围岩和浅埋、偏压及洞口段。缺点：由于地层软弱，断面较小，只能采取小型机械或人工开挖及运输作业，且分块太多，工序繁多、复杂，进度较慢。临时支撑的施作和拆除困难、成本较高。有必要采用爆破时，必须控制药量，避免损坏中隔墙。

4、     施工要点、难点

（1）隧道施工应该坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤测量”的原则;开挖方式均采用弱爆破或人工开挖,爆破时严格控制炮眼深度及装药量;

（2）工序变化处之钢架(或临时钢架)应设锁脚钢管,以确保钢架基础稳定;

（3）钢架之间纵向连接钢筋应按要求设置,及时施作并连接牢固;

（4）右部导洞开挖应滞后于左部导洞,距离不小于30m为宜;

（5）临时钢架的拆除应等洞身主体结构初期支护施工完毕并稳定后方可进行;

（6）施工中应按有关规范及标准图的要求进行监控量测,及时反馈结果,分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整、灌注一次衬砌的时机提供依据。

 5、     [endif]工法适用范围

主要适用于地层较差和不稳定岩体、且地面沉降要求严格的地下工程。

6、  工法创新

（待续）

D. 隧道施工的六大方法

隧道施工的六大方法

在当前隧道施工实践中，从施工造价及施工速度考虑，施工方法的选择顺序为：全断面法→台阶法→环形开挖留核心土法→中隔壁法(CD法)→交叉中壁法(CRD法)→双侧壁导坑法;从施工安全角度考虑，其选择顺序应反过来。如何正确选择，应根据实际情况综合考虑，但必须符合安全、快速、质量和环保的要求，达到规避风险、加快进度和节约投资的目的。

1、全断面开挖法

全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形，然后修建衬砌的施工方法。

适用条件：

(1)I～IV级围岩，在用于Ⅳ级围岩时，围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内，保持其自身稳定的条件。

(2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。

(3)隧道长度或施工区段长度不宜太短，根据经验一般不应小于lkm，否则采用大型机械化施工，其经济性较差。

全断面开挖法

隧道机械化施工，有三条主要作业线：

开挖作业线：钻孔台车、装药台车、装载机配合自卸汽车(无轨运输)、装渣机配合矿车及电瓶车或内燃机车(有轨运输)。

锚喷作业线：混凝土喷射机、混凝土喷射机械手、锚喷作业平台、进料运输设备及锚杆灌浆设备。

模筑衬砌作业线：混凝土拌和机具、混凝土输送车及输送泵、防水层作业平台、衬砌钢模台车。

全断面法施工特点：

(1)开挖断面与作业空间大、干扰小;

(2)有条件充分使用机械，减少人力;

(3)工序少，便于施工组织与管理，改善劳动条件;

(4)开挖一次成形，对围岩扰动少，有利于围岩稳定。

2、台阶法施工

台阶法是先开挖上半断面，待开挖至一定长度后同时开挖下半断面，上、下半断面同时并进的施工方法;按台阶长短有长台阶、短台阶和超短台阶三种。近年由于大断面隧道的设计，又有三台阶临时仰拱法，甚至多台阶法。

台阶法施工

至于施工中究竟应采用何种台阶法，要根据以下两个条件来决定：

(1)初期支护形成闭合断面的时间要求，围岩越差，闭合时间要求越短。

(2)上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备施工场地大小的要求。

在软弱围岩中应以前一条为主，兼顾后者，确保施工安全。在围岩条件较好时，主要是考虑如何更好的发挥机械效率，保证施工的经济性，故只要考虑后一条件。

台阶开挖法的.优缺点：

台阶开挖法可以有足够的工作空间和相当的施工速度。但上、下部作业有干扰;台阶开挖虽增加对围岩的扰动次数，但台阶有利于开挖面的稳定。尤其是上部开挖支护后，下部作业就较为安全，但应注意下部作业时对上部稳定性的影响。

台阶开挖时应注意以下几点：

(1)解决好上、下半断面作业的相互干扰问题。微台阶基本上是合为—个工作面进行同步掘进;长台阶基本上拉开，干扰较小;而短台阶干扰就较大，要注意作业组织。对于长度较短的隧道，可将上半断面贯通后，再进行下半断面施工。

(2)下部开挖时，应注意上部的稳定。若围岩稳定性较好，则可以分段顺序开挖;若围岩稳定性较差，则应缩短下部掘进循环进尺;若稳定性更差，则可以左右错开，或先拉中槽后挖边帮。

(3)下部边墙开挖后必须立即喷射混凝土，并按规定做初期支护。

(4)量测工作必须及时，以观察拱顶，拱脚和边墙中部位移值，当发现速率增大立即进行仰拱封闭。

3、环形开挖留核心土法

环形开挖留核心土法应注意以下几点：

(1)环形开挖进尺宜为0.5-1.0m，核心土面积应不小于整个断面面积的50%。

(2)开挖后应及时施工喷锚支护、安装钢架支撑，相邻钢架必须用钢筋连接，并应按施工要求设计施工锁角锚杆。

(3)围岩地质条件差，自稳时间短时，开挖前应按设计要求进行超前支护。

(4)核心土与下台阶开挖应再上台阶支护完成后、喷射混凝土达到设计强度的70%。

4、中隔壁法(CD法)

CD 法是在软弱围岩大跨度隧道中，先开挖隧道的一侧，并施作中隔壁，然后再开挖另一侧的施工方法，主要应用于双线隧道Ⅳ级围岩深埋硬质岩地段以及老黄土隧道(Ⅳ级围岩)地段。

中隔壁法

5、交叉中隔壁法(CRD法)

交叉中隔壁法是在软弱围岩大跨隧道中，先开挖隧道一侧的一或二部分，施作部分中隔壁和横隔板，再开挖隧道另一侧的一或二部分，完成横隔板施工;然后再开挖最先施工一侧的最后部分，并延长中隔壁，最后开挖剩余部分的施工方法。采用短台阶法难确保掌子面的稳定时，宜采用分部尺寸小的CRD法，该工法对控制变形是比较有利的。

CD 法是“Center Diaphragm”的简称，而CRD法则是“Cross Diaphragm” 的简称。两者既有联系又有区别。它们都用于比较软弱地层中而且是大断面隧道的场合。而前者是在用钢支撑和喷混凝土的隔壁分割开进行开挖的方法;后者则是用隔壁和仰拱把断面上下、左右分割闭合进行开挖的方法，是在地质条件要求分部断面及时封闭的条件下采用的方法。因此，CRD法与CD法唯一的区别是在施工过程中每一步，都要求用临时仰拱封闭断面。

在CRD法或CD法中，一个关键问题是拆除中壁。一般说，中壁拆除时期应在全断面闭合后，各断面的位移充分稳定后，才能拆除。

交叉中隔壁法(CRD法)

6、双侧壁导坑法

双侧壁导坑法一般将断面分成四块：左、右侧壁导坑、上部核心土和下台阶。其原理是利用两个中隔壁把整个隧道大断面分成左中右3个小断面施工，左、右导洞先行，中间断面紧跟其后;初期支护仰拱成环后，拆除两侧导洞临时支撑，形成全断面。两侧导洞皆为倒鹅蛋形，有利于控制拱顶下沉。

当隧道跨度很大，地表沉陷要求严格，围岩条件特别差，单侧壁导坑法难以控制围岩变形时，可采用双侧壁导坑法。现场实测表明，双侧壁导坑法所引起的地表沉陷仅为短台阶法的1/2。双侧壁导坑法虽然开挖断面分块多，扰动大，初次支护全断面闭合的时间长，但每个分块都是在开挖后立即各自闭合的，所以在施工中间变形几乎不发展。双侧壁导坑法施工安全，但速度较慢，成本较高。该方法主要适用于粘性土层、砂层、砂卵层等地层。

双侧壁导坑法施工作业顺序为：

(1)开挖一侧导坑，并及时地将其初次支护闭合。

(2)相隔适当距离后开挖另一侧导坑，并建造初次支护。

(3)开挖上部核心土，建造拱部初次支护，拱脚支承在两侧壁导坑的初次支护上。

(4)开挖下台阶，建造底部的初次支护，使初次支护全断面闭合。

(5)拆除导坑临空部分的初次支护。

(6)建造内层衬砌。

双侧壁导坑法应注意以下几点：

(1)侧壁导坑开挖后方可进行下一步开挖。地质条件差时，每个台阶底部均应按设计要求设临时钢架或临时仰拱。

(2)各部开挖时，周边轮廓应尽量圆顺。

(3)应在先开挖侧喷射混凝土强度达到设计要求后在进行另一侧开挖。

(4)左右两侧导坑开挖工作面的纵向间距不宜小于15米。

(5)当开挖形成全断面时应及时完成全断面初期支护闭合。

(6)中隔壁及临时支撑应在浇筑二次衬砌时逐段拆除。

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E. 分析浅埋隧道的特点，对于浅埋隧道可采用那些施工方法各自的特点是什么

暗挖隧道施工十八字方针是：管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测。
1、 管超前。指采用超前管棚或超前导管注浆加固地层。掌子面未开挖前先进行超前管棚或超前导管注浆加固地层，使松散、软弱地层经注浆加固后形成一个壳体，增强其自稳能力，防止地层坍塌现象产生。导管采用φ32～φ50mm钢管，管的尖端和管上小孔专门加工。沿导洞拱部排管，排管呈扇状，管距约为20～30cm，仰角约为5°左右。
2、 严注浆 在导管超前支护后，立即进行压注水泥浆液填充砂层孔隙，浆液凝固后，土体集结成具有一定强度的“结石体”使周围地层形成一个壳体，增强其自稳能力，为施工提供一个安全环境，严注浆包含以下三个方面内容：
（1） 超前导管注浆（单浆液或双浆液）
（2） 拱脚及墙部开挖前按规定预埋管注浆。
（3） 初期支护背后注浆（低压力0.2～0.4Mpa）
3、 短开挖 根据地层情况不同，采用不同的开挖长度，一般在地层不良地段每次开挖进尺采用0.5m~0.8m，甚至更短，由于开挖距离短可争取时间架立钢拱架，及时喷射混凝土，减少坍塌现象的发生。
4、 强支护。一定按照喷射混凝土——开挖——架立钢架——挂钢筋网——喷混凝土的次序进行初期支护施工。采用加大拱脚办法以减小地基承载应力。
5、 快封闭。初期支护从上至下及早形成环形结构，是减小地基扰动的重要措施。采用正台阶法施工时，下半断面及时紧跟，及时封闭仰拱。
6、 勤量测 坚持监控量测资料进行反馈指导施工，是浅埋暗挖法施工的基点，所以地面、洞内都要埋设监控点，通过这些监控点可以随时掌握地表和洞内土体各点因开挖和外力产生的位移来指导施工。

F. 隧道施工方法有哪些

1、全断面开挖法

全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形，然后修建衬砌的施工方法。

适用条件：

（1）I～IV级围岩，在用于Ⅳ级围岩时，围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内，保持其自身稳定的条件。

（2）有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。

（3）隧道长度或施工区段长度不宜太短，根据经验一般不应小于lkm，否则采用大型机械化施工，其经济性较差。

交叉中隔壁法（CRD法）

6、双侧壁导坑法

双侧壁导坑法一般将断面分成四块：左、右侧壁导坑、上部核心土和下台阶。其原理是利用两个中隔壁把整个隧道大断面分成左中右3个小断面施工，左、右导洞先行，中间断面紧跟其后；初期支护仰拱成环后，拆除两侧导洞临时支撑，形成全断面。两侧导洞皆为倒鹅蛋形，有利于控制拱顶下沉。

当隧道跨度很大，地表沉陷要求严格，围岩条件特别差，单侧壁导坑法难以控制围岩变形时，可采用双侧壁导坑法。现场实测表明，双侧壁导坑法所引起的地表沉陷仅为短台阶法的1/2。双侧壁导坑法虽然开挖断面分块多，扰动大，初次支护全断面闭合的时间长，但每个分块都是在开挖后立即各自闭合的，所以在施工中间变形几乎不发展。双侧壁导坑法施工安全，但速度较慢，成本较高。该方法主要适用于粘性土层、砂层、砂卵层等地层。

双侧壁导坑法施工作业顺序为：

（1）开挖一侧导坑，并及时地将其初次支护闭合。

（2）相隔适当距离后开挖另一侧导坑，并建造初次支护。

（3）开挖上部核心土，建造拱部初次支护，拱脚支承在两侧壁导坑的初次支护上。

（4）开挖下台阶，建造底部的初次支护，使初次支护全断面闭合。

（5）拆除导坑临空部分的初次支护。

（6）建造内层衬砌。

双侧壁导坑法应注意以下几点：

（1）侧壁导坑开挖后方可进行下一步开挖。地质条件差时，每个台阶底部均应按设计要求设临时钢架或临时仰拱。

（2）各部开挖时，周边轮廓应尽量圆顺。

（3）应在先开挖侧喷射混凝土强度达到设计要求后在进行另一侧开挖。

（4）左右两侧导坑开挖工作面的纵向间距不宜小于15米。

（5）当开挖形成全断面时应及时完成全断面初期支护闭合。

（6）中隔壁及临时支撑应在浇筑二次衬砌时逐段拆除。

G. 浅埋暗挖法与新奥法的区别，以及浅埋暗挖法的工艺特点是什么

新奥法初期支护要考虑岩石的自承能力，而浅埋暗挖法设计时基本不考虑利用岩石的自承能力，这是它们的主要区别。

浅埋暗挖法的工艺特点：遵守“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量”的十八字原则。不允许带水作业，要求开挖面具有一定的自稳性和自立性。

H. 分析浅埋隧道的特点，对于浅埋隧道可采用那些施工方法各自的特点是什么

深埋、浅埋其实依据隧道挖力特点区简单理解理解埋深较深埋深较浅两者应于两同力特点简单说浅埋力特点隧道挖承受其面全部覆土所产土压力；深埋隧道则承受其面定范围内土所产土压力举例埋深情况岩土体条件能自稳希望能理解种说基于结构-荷载析言