隧道開挖方式范文

導語：如何才能寫好一篇隧道開挖方式，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

Abstract： Along with rapid rural development， China's building of railway and highway tunnel is more and more. Combined with production practice， the paper summarizes the tunnel construction of railway， and presents the construction technology and excavation method choice.

關鍵詞： 鐵路；隧道；開挖

Key words： railway；tunnel；excavation

中圖分類號：[U25] 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）35-0094-02

0 引言

我國是一個山高水清的國家，隨著國民經濟的迅速發展和技術水平的不斷提高，鐵路隧道也在不斷的增加，本人結合多年工作經驗，以及具體工程案例主要針對案例中的隧道開挖施工技術，包括工程特點、重點、難點以及施工處理原則；洞口工程開挖與支護；洞身工程全斷面開挖；洞身開挖施工注意事項等做出了簡要闡述分析，以供類似隧道工程參考。

1 隧道力學特征和施工特點

1.1 力學特征 較之前的建設單線和雙線鐵路隧道，客運專線鐵路大斷面隧道，開挖的跨度較大、高度較高，下面是力學特征。拱頂巖塊崩塌的可能會更嚴重，隧道拱頂不是很穩定，拱頂圍巖存在拉應力區；標準有較高的圍巖強度或良好的地基承載力，隧道拱腳和邊墻腳處的應力集中更嚴重；輔助施工措施要求更強，松弛壓力更大，淺埋隧道的埋深范圍較大，產生拱作用要求的埋深較深；開挖之后，圍巖自穩的要求標準圍巖強度更高一些，隧道周圍圍巖呈現出更多范圍的塑性化和更大的變形。

1.2 施工特點 鐵路大斷面隧道施工非常的復雜， “勤量測、緊支護”更為關鍵；應堅持“斷面化大為小、強支護、早封閉、短進尺、勤量測，來對待堆積體、破碎地帶、淺埋處、洞口處、黃土隧道；對鐵路大斷面隧道建筑辦法的確認、隧道的穩固與安全有很大的干擾的，不僅包括圍巖的全面性，還有圍巖本身強度性。

2 鐵路大斷面隧道開挖方法選擇

汽車專線隧道開挖經常用到的辦法為整體斷面方法、CRD工方法、CD工方法、臺階方法、雙側壁導坑工方法，鉆爆方法依然是我國現在使用廣泛、成功的隧道建設方法。從建筑成本和工程效率斟酌，建設的先后順序是：全斷面方法正臺階方法臺階設臨時仰拱CD工方法CRD工方法眼鏡工方法；從工程的建筑安全正好相反。在建筑成本、工程效率、各方安全等方面，怎樣擇選適合的開挖方法，應依照現實的情況理性均衡、結合考慮，是我們目前要面對的問題。

2.1 整體斷面法 整體斷面開挖方法是指將全面的隧道開挖以及斷面當時鉆孔、當場爆破形成、一次初期支護一步到位的隧道開挖方法。整體斷面開挖方法施工起來相對很容易了，最好是運用移動式鉆孔臺車或全能臺架，整體斷面一次鉆孔，并使用裝藥連線，之后將鉆孔臺車撤后至安全地方再爆破，一次爆破成功，爆出碴之后對全面開挖輪廓來初噴，鉆孔臺車或多功能臺架再推移到開挖面就位，在進行另一個爆破工序，同時，運用支護臺架整體斷面施工作業僅剩初期支護工作。由于整體斷面方法一次開挖形成，開挖跨度非常大，高度也是非常高的，隧道周圍圍巖呈現較大空間的塑性化和非常嚴重的無形了，隧道拱腳和墻腳處的應力集中更為復雜，隧道拱頂非常不穩固。針對硬巖隧道，本身就有著很高的硬度，因此圍巖本身硬度根本不會干擾隧道穩定與安全的關鍵要素。由于軟巖隧道本身強度大多比較低的，經常會干擾隧道穩固與安全的控制要點。對于按照《鐵路隧道圍巖分級判定標準》判定的圍巖級別，在確認隧道開挖法時應全面的想到圍巖本身硬度。硬巖隧道可經過利用超前桿錨、超前預注漿、超前小管棚等協助工程建設來超前預加固，因而提升圍巖的全面性，但針對軟巖隧道，各種超前預加固措施對圍巖本身硬度提升面局限。總之每種要素考慮，結合原來相似的項目施工經驗，針對鐵路大斷面隧道，整體斷面方法關鍵適合用非淺埋Ⅰ～Ⅲ級硬巖地層和Ⅳ～Ⅵ級軟巖地層。當隧道處于非淺埋Ⅳ級硬巖地層時，在采取超前小管棚、超前錨桿、超前預注漿等協助施工問題穩固之后，還可以運用整體斷面方法操作，但應依照全面的圍巖狀況適當縮短開挖進尺。洞口段、偏壓段和淺埋段不適合運用整體斷面方法開挖。整體斷面開挖方法有很大的操作空間，有利于運用大型配套施工設備，提升建設效率，而且操作的工序少，管理起來簡單一些，部分開挖方法降低了爆破震動數量。開挖的面積非常大，圍巖得不到穩定，讓每個過程都加大了工作量，每次深孔爆破勾起的震動非常大，所以要求我們來精心的鉆爆設計，并嚴格控制并執行爆破作業。

2.2 臺階法 臺階法施工就是分成幾個不同的部分來同時進行，就是將結構斷面分成兩個或幾個部分，依照地層現有的情況和設備的配置狀況，我們結合原來的建筑經驗，依照鐵路斷面隧道本身的力學特征，綜合分析考慮圍巖等級劃分中的巖性指標、巖體整體狀況等，臺階法適用于Ⅰ～Ⅳ級硬巖地層和Ⅱ～Ⅲ級軟巖地層洞口段、偏壓段、淺埋段，Ⅲ～Ⅳ級硬巖地層和Ⅲ、Ⅳ級軟巖地層，臺階法可以分成中隔墻臺階法、正臺階法等。根據當下的形式狀況采用超前預注漿、超前小管、棚超前錨桿、超前大管棚等協助建設措施來作穩固。臺階法開挖優勢非常多，能使支護較早地合閉，要看項目的現狀、機械條件和地層條件，擇選適合臺階方式。這樣有利于控制構架扭曲及構成的地面下沉。上臺階尺度經常制定在1～1.5倍大小，依照地層狀況，分成兩塊或多塊開挖。這樣做是有利無害的，臺階尺度超出這個局限，會迷失縱向承載拱受重的構架，留下橫向平面承載拱受力構架，臺階尺度之所以定為1～1.5倍洞徑，關鍵是在1～1.5倍這一塊的周邊地層出現橫向和縱向兩者承載拱的功能。在開挖的同時縱向變位非常大，上臺階斷面形狀不能太用力，上臺階如果較短，不足1倍洞徑，很容易導致洞頂土體下滑，導致我們工作的地方及其不穩，主要是由于較軟的地層，洞內縱向裂面超過了工作的地方。上臺階如果超出1.5倍洞徑的長臺階，構成拱腳就近承受力過大而使其沒有了穩固性，很輕易的干擾到其它地方的正常，塑性區加大。

松軟地層避免運用短臺階法操作。然而，如果強硬的巖地層，巖體比較全面，可設置超短臺階，以便于風鉆打眼，采用爆破法施工。從安全方面分析，操作設備的配置必須按照以下要求去做，臺階尺度應為1～1.5倍洞徑是正常的。對此，在運用臺階法操作時，只有1～1.5倍洞徑長度的臺階，不能分短臺階、長臺階、微臺階。依照分的不同，臺階法可做成上下兩部分步開挖法和多部分步開挖留核心土開挖法。

2.2.1 上下兩部分步開挖法 上下兩部分步開挖法操作工序由圖1所示，該方法適合用在強度較硬巖Ⅲ、Ⅳ級，軟巖Ⅲ級，偏壓段、洞口段、淺埋段Ⅰ～Ⅲ級硬巖地層和Ⅳ～Ⅵ級較軟巖地層。可將斷面分作上和下兩個臺階同時開挖，臺階尺度正常調整在1～1.5倍洞徑（D）以里，但一定在地層失去自穩能力之前抓緊開挖下一個臺階，支護構成閉封構架；如果地層很差的話，讓工作地方穩定了，還可用以超前小導管支護等方式。上和下兩部臺階方法開挖示意圖見圖1。

2.2.2 多部分步開挖留核心土法 這種方法適合用在比較差的地層，偏壓段、洞口段、硬巖Ⅱ、Ⅲ級和淺埋段軟巖Ⅲ、Ⅳ級，圍巖非常軟的巖Ⅲ、Ⅳ級。上面的臺階取1倍洞徑可以繞圈開挖，留住關鍵土壤，可用系統超前小導管支護、預注漿穩固在工作面；初期支護用網構鋼拱架做；拱腳、墻腳設置鎖腳錨桿。開挖工序由圖2所示。

2.2.3 臺階法開挖優劣勢 它是大部分方法里面的最基礎方法，所有較軟的圍巖地層，都可以用臺階法，因為它靈活多變，適用性強。而且，當我們在碰到地層具有變化時，還可以在換其它的方法。臺階大部分利于開挖面的穩固，應有大量的工作時間和非?？斓牡牟僮魉俣龋饕巧喜块_挖支護之后，下半部工作則相對比較安全；我們要避免主要下部操作時對上部的穩固性的干擾，臺階法開挖的不足是上和下部操作互相干涉，臺階法開挖會加大圍巖擾的數量等。

2.3 側壁導坑法 運用這法開挖同時，單側壁導坑距離一般超前的在2倍洞徑之上。單側壁導坑法是指在隧道斷面一側先開挖一導坑，距離必須并一直超前，再開挖隧道斷面剩下的部分隧道開挖方法。很多是用人工獨立開挖、人和設備聯合開挖、人工和機械聯合出碴。確保工作的地方是穩定的超前小管棚，超前錨桿、必須使用、超前大管棚、超前預注漿等協助操作措施來超前加以穩定。斷面剩下的部分開挖的時候，可運用控制爆破避免損壞已構成的導坑的暫時支護。使用這種方法可加大跨斷面為小跨斷面，安全、可靠的使隧道順利開挖，將導坑跨度控制在4～6m，則斷面剩下跨度是8～10m。單側壁導坑法是來用于地質較差、斷面非常大、采用臺階法開挖非常困難的Ⅳ、Ⅴ級圍巖地層。

2.4 中隔墻法（CD工法） 把隧道斷面分成兩左右段，先開挖左（或者右）側，在開挖的同時還要在隧道斷面中間部分建個暫時的支撐隔墻，另一側隧道斷面的施工方法就是CenterDiaphragm工法，簡稱CD工法，等到隧道斷面開挖的一側比例一側朝前后開挖。把隧道斷面分為兩段并在中間部分建立暫時的支撐隔墻，這種方法能使隧道斷面在開挖過程中更安全可靠，還能減小隧道斷面的跨度，使斷面受力更合理。

2.5 鐵路大斷面隧道開挖施工法的支護措施和協助措施 根據新奧法施工原理，聯合鐵路大斷面隧道的力學特征，為保證隧道穩固和操作安全，應該在擇選隧道開挖施工法同時運用適合的支護方法和協助措施。①不只拱部、墻部要達成合格的標準的光爆效果，仰拱、交叉口、墻腳、洞室、底部、變斷面地方也應該注意，用心對待隧道的整體斷面光面爆破操作。應該按光面爆破來規劃，以降低超欠挖還能出現的應力集中，及時達到和墻拱統一光面爆破結果。②開挖之后降低圍巖無形，打消應力集中，立即初噴混凝土對開挖輪框巖面來密封和平衡。③為保證鐵路大斷面隧道承受的需求，使開挖斷面周圍構成非常大空間的承載環，增加錨桿尺度；為降低承載環里面可能呈現的拉應力，以使承載環的承受力度更有效，可運用預應力錨桿；為使承載環能立刻構成，可使用快凝環氧樹脂錨桿、速凝砂漿錨桿等能立即受力的錨桿。④為使圍巖和支護初期一塊的承載構架馬上構成，要做好錨桿、鋼架支柱和復噴混凝土操作。⑤為化解拱頂不穩固和墻腳、拱腳承受力大以及應力集中的問題，要增強對隧道拱腳、拱頂和墻腳的保護。⑥仰拱開挖應該對整個斷面一塊完成，嚴禁待隧道開挖幾百米后才開始仰拱開挖、支護和二襯施工。應依照圍巖狀況，制約開挖的進度，仰拱開挖后支護初期應立即來密封，嚴禁仰拱施工與無仰拱段撿鋪底同步進行。

參考文獻：

[1]郝金印，劉楊.淺埋暗挖雙聯拱大跨隧道下穿既有線綜合施工技術[J].價值工程，2012，（14）.

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關鍵詞：隧道施工 開挖控制 放樣方法

1工程概況

石牙山隧道屬廣梧高速公路河口至雙鳳段第五合同段，位于云安縣境內，設計左線隧道里程LK53+366.16～LK57+922.07，長4555.91m，右線隧道里程RK53+344.16～RK57+950.61，長4606.45m。本工程為特長隧道，設計為分離式雙洞四車道，左、右線間距約40m，設計行車速度為80km/h，采用復合式襯砌，初期支護為錨噴支護、二次襯砌為模筑混凝土曲墻式襯砌。建筑限界凈高5m，洞內行車道寬度7.5m，兩側設路緣帶。

2施工方法

結合目前國內、外公路、鐵路、礦山等隧道洞身開挖的經驗和方法，我們根據不同地質情況采用不同的洞身開挖方法：

洞口淺埋地段和Ⅴ級圍巖地段，采用留核心土環形上、下臺階開挖法。即全斷面分上、中、下三級臺階分段掘進，上臺階掘進一段距離后再進行第二級臺階的掘進，然后是第三級臺階仰拱部分的掘進。三級臺階的掘進過程中要始終保持一定的距離，并預留核心土。下圖中標識的②、④部分為核心土區域。中間豎線表示當分臺階掘進仍不能滿足圍巖穩定時，第二、三級臺階可再分左、右兩部分分別掘進。

3測量放樣

測量放樣的主要作用是通過測量儀器在施工掌子面上放出開挖輪廓線或周邊眼輪廓線，開挖輪廓線是以開挖斷面中心點為圓心、以設計凈空半徑+二次襯砌厚度+初期支護厚度+預留沉落量+施工誤差的和為半徑的圓弧線。現階段常用的開挖輪廓線放樣的方法主要有：開挖面中心點坐標法和開挖面中軸線法。隨道測量技術和測量設備的進步，出現了一種全新的輪廓線放樣方法：免棱鏡全斷面法。下面是幾種測量放樣方法的介紹和總結：

3.1開挖面中心點坐標法

這種放樣方法的基本原理是先用測量儀器測量出開挖面的大致樁號，并放出該樁號的開挖面中心點坐標，再以開挖面中心點為圓心、以開挖面輪廓半徑為半徑，在開挖面上畫出的圓弧線即為開挖面輪廓線。

如果說上述誤差在隧道開挖施工中還能做為允許誤差的話，那么，在以隧道中心點為圓心畫出開挖輪廓線時產生的誤差就不能簡單做為誤差處理了。由于以隧道中心點為圓心畫出開挖輪廓線是基于開挖面是一個完全垂直于隧道中線的垂直平面的，而上面提到開挖平面偏差可能達1m以上，實際放樣輪廓線投影到設計開挖面后就產生了投影誤差，以石牙山隧道二襯半徑576cm為例，實際產生的誤差達：576-（5762-1002）0.5=9cm，且隧道半徑越大、開挖面偏差越大，產生的誤差也就越大。誤差分析如下圖：

如上圖，在留核心土環形上、下臺階開挖法中的上臺階開挖中，位于下臺階內的隧道中心點還沒有開挖出來，無法對隧道中心點進行放樣，自然也就無法采用這種放樣方法進行測量放樣。這就需要下面的放樣方法進行鋪助放樣。

3.2開挖面中軸線法

這種放樣方法的基本原理是先用測量儀器測量出開挖面頂部和底部的大致樁號，并分別放出開挖面頂部樁號的中線頂點坐標和底部樁號的中線低點坐標；再將兩點連線，并從頂點開始以0.5m為單位將連線分成若干等份（分段長度可根據實際需要確定）；經過各等分點畫水平線，并以等分點為起點分別在水平線兩端量取長度為L的線段，這里的L=（R2-(R-0.5n)2）0.5，R為開挖半徑，n為從頂點開始的第n個等分點；在開挖面上逐個連接各線段外端點，其連線即為開挖面輪廓線。放樣原理如下圖：

這種放樣方法敘述起來好像比較復雜，其實在實際放樣過程中也是比較省時、省力的。因為這種放樣方法也只需用儀器放出隧道中線的上、下兩個點，剩下的工作是通過人工在兩點間進行連線和劃分線段，然后以各等分點為中點、并通過等分點量取2L長度，量出的各線段的端點連線即為放樣輪廓線。放樣過程比前一種方法多了一道工序，整個放樣過程耗時約25min左右的時間，加對點、放點、觀測、記錄的所有相關技術人員也只用4～5個人。

前面介紹了上一種放樣方法因隧道開挖掌子面是一個非常不規則的“平面”，在以隧道中心點為圓心畫出開挖輪廓線時會產生很大的誤差。同樣，在我們以等分點為中點并通過等分點水平量取2L長度時，也存在類似的誤差：L-（L2-1002）0.5，且這里的L越小，產生的誤差比越大。如下圖：

以上兩放樣方法都存在較大誤差，較有測量經驗的技術人員會在可能產生較大誤差處進行適當的調整。但這種誤差屬系統誤差，且放樣值比設計值永遠偏小，不能完全消除，造成欠挖。往往在開挖完成后，需要對欠挖部分洞身進行補挖，而補挖控制不好反而又會造成超挖，非常不利于成本控制。下面介紹的第三種放樣方法則很好的解決了這方面的誤差。

3.3免棱鏡全斷面法

需要說明的是免棱鏡全斷面法是本人在此暫時冠名，實際還沒有此專業技術名詞，這種放樣方法的基本原理是利用拓普康GPT―7000全站儀的免棱鏡激光測量功能和強大的數據處理軟件對每一個放樣點進行反復地計算、放樣、測量，并使放樣結果無限接近設計值。

用拓普康GPT―7000全站儀進行免棱鏡全斷面放樣法的具體操作步驟是：1、將隧道所有曲線要素（包括平曲線和豎曲線）、隧道開挖斷面要素（包括隧道輪廓線的各種半徑和相應的圓心位置）等輸入測量儀器；2、測量技術人員在完成建站后根據需要確定開挖輪廓線的放樣點數，并將點數輸入儀器；3、測量儀器會自動將設計開挖輪廓線分成相同數量等距輪廓點，并按順序編號；4、輸入想要放樣的輪廓點編號，將儀器對準開挖面的任一點并測量；5、測量儀器會通過發射激光和接收反向射測出該點所處橫斷面的樁號，并計算出到該斷面上想要放樣的輪廓點，儀器需要轉動的角度（測量過程為免棱鏡狀態）；6、按計算結果將儀器轉動至相應位置并再測量（由于計算結果是基于斷面為完全平面而得出，與實際相差較大。為取得較快的測量速度，經驗是轉動計算值的2/3較為合適）；7、重復5、6項操作，直至儀器計算結果滿足允許誤差要求；8、輸入想要放樣的第二個輪廓點，重復操作5、6項直到放樣結束。

由于這種放樣方法會對每一放樣點進行測量并計算相應誤差，所以其放樣誤差可精確至5mm以下，不再存在因測量誤差而產生的超、欠挖情況。不但可以補償相對第一種測量方法所多用的時間，還可以節省在工、料、機等方面提成本。

4測量總結

利用拓普康GPT―7000全站儀放樣的免棱鏡全斷面放樣法具有如下幾個方面的優勢：

4.1放樣時間短，縮短工序循環時間

對如熟練操作者而言，整個放樣過程只要約25min左右的時間，雖比第一種放樣法時間稍長，但與第二種放樣方法基本相當。但由于前面兩種放樣方法存在不可避免的系統誤差，且差值偏小，很容易因測量原因造成洞身欠挖。而一次欠挖將導致增加一次工序循環，造成至少5h以上的時間損失。從這方面考慮，三種放樣方法，以免棱鏡全斷面放樣法放樣時間最短，最能縮短工序循環時間。

4.2放樣精度高

由于這種放樣方法是對每一放樣點進行測量并計算相應誤差的，所以其放樣誤差可精確至5mm以下，與前面兩種近10cm誤差的放樣方法，不可同日而語。這種放樣誤差在隧道開挖中完全可以忽略不計，即使在隧道二襯施工放樣時其精度也能滿足規范要求。

4.3節約施工成本

拓普康GPT―7000全站儀或有相當功能的測量儀器按現在的價格是90000元左右，而不具免棱鏡激光測量的全站儀價格在60000左右，在價格上成本似乎要比前面的放樣方法要高。

但放樣過程中所需人員可減少1～2人，且放點工人只需將儀器投射的激光紅點處標上標記既可，勞動強度大為減少。

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關鍵詞：黃土隧道；開挖支護；施工

Abstract: Loess tunnel is a common style in highway construction of Shanbei region. Due to its unique characteristics of loess geological surrounding rock, how to select the excavation supporting method in the construction will directly influence the engineering quality and construction economic benefits. This paper summarizes two different excavation supporting construction methods.

Key words: loess tunnel; excavation supporting; construction

中圖分類號：U45 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）

1 前言

黃土隧道是我國西北地區高速公路施工中常見的一種隧道類型，在陜西北部黃土高原及山西等地分布較為廣泛。黃土隧道由其獨特的地質圍巖特點，施工中采用不同的開挖支護方式將直接影響工程施工質量及工程經濟效益。下面以作者施工的青蘭高速陜西境某標段黃土隧道為例，對兩種不同的開挖支護施工方式進行總結分析。

2 工程概況

吉家村隧道為左右分離式隧道，單洞凈寬10.25米，凈高7.0米，建筑限界高度5.0米。隧道左線全長2550m，右線全長2440m，隧道平面進口位于圓曲線上，出口位于直線上。該隧道屬于黃土深埋隧道，其穿越黃土塬面區，最大埋深145～154m，且隧道埋深在地下水位以下，以V級圍巖為主，隧道工程地質問題主要表現為黃土陷穴、落水洞、濕陷性黃土、膨脹土、滑坡、崩塌及隧道淺埋段穩定問題等。設計主要采用復合式襯砌，按“新奧法原理”，施工中嚴格遵循“短進尺、少擾動、強支護、嚴治水、勤量測、早封閉”的施工原則，緊湊施工工序，精心組織施工。

3 兩種開挖支護施工方式詳解

根據本隧道設計圖紙及實際圍巖情況，結合工程施工進度，施工中先后采用了兩種不同的開挖支護施工方式，分別為“三臺階七步流水施工法”及“兩臺階預留核心土法”。兩種均采用機械開挖為主、人工開挖為輔的方式進行施工。

下面分別就兩種不同的開挖施工作詳細敘述，總結兩種施工方式的優缺點以供施工參考。

3.1 三臺階七步流水施工法

施工中，將隧道整體斷面由上至下劃分為四個層次，隧道拱腳以上為上、中、下三臺階，拱腳至隧底為仰拱部分，施工順序按照由上而下，左右交錯分臺階開挖支護的方式進行。

首先開挖上臺階拱頂部分，對該部分進行初期支護施工，一般采用鋼拱架及錨桿、鋼筋網片、噴射混凝土襯砌。上臺階開挖高度由拱頂往下約1.5m~~2.0m，以滿足人員操作平臺空間。上臺階掘進5m左右，然后組織中部邊墻跟進開挖支護，按左右順序錯開施工。上、階依次在縱向拉開距離，再跟進下臺階左右邊墻開挖支護施工，拱架支護至拱腳。最后再進行仰拱開挖支護、整個斷面封閉成環，隧道斷面形成穩固的環狀初支結構。

施工步序圖如下：

圖一：上中下“三臺階七步流水施工法”施工步序圖

3.2 兩臺階預留核心土法

按該方法施工，隧道拱腳以上總體為上、下兩個臺階，拱腳至隧底為仰拱部分，施工順序仍按照由上而下的順序進行，但在上臺階開挖時，先對隧道環向部分進行開挖支護施工，預留掌子面前核心土，核心土預留不宜過大，環狀開挖部分寬度約1m，以便于進行挖掘機操作施工，減少人工開挖量。待環向施工支護完畢，再行挖除核心土，然后分左右邊墻交替開挖支護施工。最后進行仰拱開挖，封閉成環施工。

施工步序圖如下：

圖二：上下“兩臺階預留核心土法”施工步序圖

3.3兩種施工方式的異同點分析

這兩種不同的方式，經實際應用，均能夠有效滿足黃土隧道開挖支護施工需要。其共同的特點是均以機械開挖為主、人工配合為輔的方式進行施工，隧道拱腳以上2~3m范圍的邊墻開挖支護及隧底仰拱開挖支護中，兩種施工方式基本相同。其顯著的不同點在于隧道上半斷面的施工。具體到實際施工中有如下幾點：

⑴三臺階施工法，上半斷面按上下分兩個臺階，開挖分兩次進行，拱架支護及噴射混凝土施工需要施作兩個循環；而預留核心土法施工，上半斷面按環向分內外兩個層次，開挖分兩次進行，拱架支護及噴射混凝土施工則在環向土方開挖后一次完成。

⑵三臺階施工中，單次土方開挖量較小，而預留核心土施工時，由于邊墻一次開挖至拱腳以上約2~3m位置，故環向開挖土方量較大，開挖難度亦增大。

⑶三臺階拱架支護在上半斷面分三次進行，單次拱架支護難度小，噴射混凝土施工量小，邊墻部分工序循環次數相應增多；預留核心土法施工，一次拱架支護周長增加，支護時間長，噴射混凝土量大，但總體循環次數僅一次，總體作業時間較之前者縮短。

⑷三臺階開挖時能將拱頂至拱腰部位及時進行初期支護施工，有利于隧道拱頂范圍的施工安全，但整體看，由于開挖支護循環次數的增加，對隧道土體擾動次數相應增加，由邊墻分次開挖引起的拱頂施工沉降量明顯變大，拱架上下難以連接圓順；而預留核心土法施工，拱架一次支護加大后，能減少開挖支護循環次數，同時拱架連接線形易于控制，其垂直度也較前者有較大提高，同時也避免了多次邊墻土體擾動而形成的施工拱頂沉降。故三臺階施工要求的隧道預留變形量一般情況下明顯大于預留核心土法的預留沉降量。

4黃土隧道開挖施工的控制點

在兩種不同的開挖支護施工中，黃土隧道較之一般巖石隧道，控制點關鍵在于以下三個方面：

5.1充分考慮預留沉降變形量

黃土隧道因其圍巖軟弱，絕大部分為老黃土，部分為膨脹土，開挖后，圍巖自穩能力差，因此容易產生拱頂下沉，同時邊墻向內收斂變形等現象。這就要求開挖支護施工中充分考慮預留沉降變形量，可以采取擴大開挖輪廓線，加大拱架支護半徑的措施來確保后續二襯施工空間及支護結構尺寸?？紤]沉降變形量主要分兩個部分，一部分是施工開挖時，由于土體擾動，邊墻拱架與拱頂順接的過程中產生的沉降變形；另一部分是初期支護完成后，二襯施工之前，由于隧道山體圍巖本身的自然壓力，向內擠壓產生的沉降收斂變形。

在實際施工中，黃土隧道開挖后至二襯施工前的沉降變形量局部能達到30cm，按正常施工工序，開挖后初期支護要及時，二襯與掌子面距離控制盡量在50m以內。因此預留變形量是關鍵控制點之一。

5.2初期支護拱架鎖腳錨桿施工

在黃土隧道中，拱架支護一般采用剛性的型鋼拱架，確保型鋼拱架支護作用的關鍵點在于鎖腳錨桿。一般設計中，鎖腳錨桿與拱架之間連接采用焊接方式。在實際施工中，鎖腳錨桿可以在外露端頭加工成“L型”，將直角彎鉤部分穿過拱架工字鋼腹板。這樣能有效避免因焊接不到位而導致鎖腳錨桿失效，增強拱架的穩定性。經噴射混凝土施工后，鎖腳錨桿能與鋼拱架形成有效的整體支護體系，控制初期支護變形。

5.2隧道掌子面排水

黃土隧道在開挖過程中，掌子面的排水施工是重要的控制點之一。在含水量較大的地段，需要進行預排水及開挖后排水。所謂預排水，即在開挖之前，將掌子面土體中的水通過插入管預先導出，一般采用鉆孔花鋼管做導流管。

在二襯施工完成前，掌子面及初期支護段，均可能出現不同程度的滲水，甚至形成細流，可以采用集中導排的方式將其及時引入排水溝，排出洞外。嚴格控制因掌子面及拱腳因積水浸泡而導致圍巖松軟、初期支護變形。

5 兩種施工方式的適用范圍

兩種開挖支護方式均能較好地應用于黃土隧道施工中，但也存在一定的差別。具體地講，對于圍巖土質含水量較小的地段，預留核心土法施工既能確保施工安全質量，又能減少邊墻支護次數，單個工作日內施工循環增加，施工進度比三臺階法明顯加快。但對于穩定性較差、且含水量較大的地段，三臺階施工一次開挖范圍小、支護時間短，能更好地確保施工過程中的安全。

在筆者所施工的隧道中，上述兩種施工方式都得到了應用。比較來看，在施工組織連貫緊湊的前提下，預留核心土法日均可作3.5個施工循環，掌子面月進尺最快能達到100米，而三臺階施工月進尺約90米,。因此預留核心土法更能縮短工期，提高工程經濟效益。

6 結語

黃土隧道的不同于一般巖石隧道，其最大區別就在于開挖初支施工，分析上述兩種不同的施工方式，目的在于進一步加深其特點認識，希望有助于同類型隧道施工參考借鑒。

參考文獻：

篇4

關鍵詞：城市隧道；淺埋；微震動；免爆破；開挖

Abstract: Within the city of tunnel construction, neighboring living population is more, DongDing residents dense, tunnel shallow, cannot use the blasting excavation, with pneumatic picks excavation of large amounts of artificial construction, low efficiency, long time limit, can't meet the schedule and cost requirements of the situation, adopting micro shock from blasting excavation method, for cemented gravel soil city tunnels for excavation, solve the construction problems excavation.

Keywords: the city tunnel; shallow buried; vibration; avoid blasting; excavation

中圖分類號：U45文獻標識碼：A 文章編號：

蘭州市南山路伏龍坪隧道位于蘭州市城關區市區，為上下行分離的雙管暗挖隧道，道路等級為城市主干道，全長1308米。由于地理環境復雜，隧道周邊居住人口較多，尤其洞頂居民密集，一般沒有地下深基礎，對于施工安全、環境的保護及水土保持有相當高的要求，同時隧道埋深較淺，埋深最深處為69m，最淺處僅為10m。圍巖破碎，以Ⅳ級為主、局部Ⅲ級，夾雜大量膠結砂礫土，整體潮濕，局部有少量裂隙水。

對這一特殊環境下隧道的施工，不能用爆破開挖施工，我們盡心組織，認真研究，提出了微震動免爆破開挖方法，克服開挖施工難題。

1、研究隧道特點，不能采用常規開挖方法

伏龍坪隧道除了地理環境復雜，隧道周邊居住人口較多的特點外，還有隧道斷面設計形式多，跨度大，二車道加寬斷面凈寬12.22m，三車道加寬斷面凈寬16.46m，這種二、三車道漸變的隧道施工難度大、安全要求高；地質條件復雜，隧道穿越地層在地貌單元上屬黃河南岸Ⅳ級階地，主要為填土、粉土、碎石、膠結砂礫土等。

這些地質和環境特點，應用隧道施工常規技術，采用爆破方法開挖Ⅳ級圍巖嚴重影響隨到周圍居民房屋的安全，也造成噪音污染，從施工安全、環境保護、危害社會穩定等方面都有較大負面影響。應用風鎬開挖人工施工工作量大、效率低，工期長，成本高，不能滿足建設單位的工期要求。因此認真研究提出新的開挖方法成為施工人員面臨的當務之急。

2、采用微震動免爆破開挖方法，克服開挖施工難題

為解決常規開挖方法的不利因素，針對圍巖夾雜大量膠結砂礫土的現狀，兼顧分離式隧道開挖應遵循的“少擾動、快加固、勤量測、早封閉”的原則，我們提出了微震動免爆破開挖方法，對膠結砂礫土城市隧道進行開挖施工，解決開挖施工難題。

膠結砂礫土城市隧道微震動免爆破開挖方法的主要工藝原理為：在城市淺埋隧道的施工中，對于類似膠結砂礫土地層，由于用風鎬難以開挖，而采用鉆爆法施工又會對地表建筑物和附近居民產生較大擾動，此時可采用佩戴破碎錘的挖掘機對巖體進行振動沖擊破碎。

3、微震動免爆破開挖有科學的工藝流程和質量安全保證

3.1 施工準備

在開挖施工前，除了常規的測量準備、組建試驗室、物資準備、人員準備外，機械的準備是重中之重，將本著“先進、適用、合理、配套”的原則配置機械設備，具有良好性能、佩戴破碎錘的挖掘機是最關鍵的開挖機械。應注意在使用破碎錘前檢查螺栓和連接頭是否松動，液壓管路是否有泄漏現象；檢查活塞氮氣室壓力，如氮氣不足則應及時進行補充。各項機械性能檢查、施工條件具備、滿足施工要求后，方可組織施工。

3.2 巖體破碎

采用佩戴破碎錘的挖掘機進行巖體的振動沖擊破碎時，錘體下落要平穩，禁止用錘體猛力沖擊石料；沿鋼釬方向壓實后進行擊打，嚴禁空打；不要用液壓破碎器在堅硬的巖石上啄洞；不得在液壓缸的活塞桿全伸或全縮狀況下操作破碎器；當液壓軟管出現激烈振動時應停止破碎器的操作，并檢查蓄能器的壓力；防止挖掘機的動臂與破碎器的鉆頭之間出現干涉現象；不要在同一位置進行1分鐘以上的長時間連續擊打作業；不要將鋼釬以外部位浸入水中或泥中進行作業；不要使用機體落下的方法來砸碎巖石；不要在挖掘機油缸行程末端狀態下進行擊打作業。

3.3 循環作業

巖體破碎后轉入下一破碎點，行走時，破碎錘體內收，提至距地面40cm—50cm高度；行走過程中需要換向時，必須停車緩慢換向，嚴禁同時進行其他操作；履帶板上落有石塊時禁止啟動行走。

4、開挖施工不能盲目追求進度，還應注意相關事項

由于圍巖中有大量膠結砂礫土，破碎程度嚴重，穩定性差，所以在微震動免爆破開挖施工過程中，把確保圍巖穩定、杜絕坍塌放在首位，及時有效地做好初期支護工作，嚴禁盲目掘進。開挖后及時初噴，并在12小時內完成初期支護。

4.1 保證施工機械停置于穩固的地基上，施工中專人觀察，若地基較軟弱，在施工前應鋪設鋼板基礎。

4.2 施工中專人指揮機械，引導施工部位，隨時提高警惕，確保施工安全。

4.3 開挖0.5米-1.0米，立即進行鋼拱架支護，嚴格按照設計圖紙進行焊接。拱腳部位易發生塑性剪切破壞，該部位鋼架除栓接外，還四面幫焊，確保接頭的剛度和強度。

4.4 噴射混凝土應及時跟上，將拱架與巖面之間的間隙噴射飽滿，達到密實。

4.5 噴射混凝土應分層分次分段噴射完成，初噴混凝土盡早進行“早噴錨”，復噴混凝土在量測指導下進行，即“勤量測”的基本原則，保證噴射混凝土的復噴適時有效。

4.6 在進行下循環開挖前，認真組織質量驗收和安全檢查。拱架間距每榀檢查，尺量；保護層厚度每榀檢查，自拱頂每3m一個點，鑿孔檢查；垂直度檢查每榀一查，用全站儀測量；安裝偏差和拼接偏差每榀檢查，用尺量。認真查看圍巖變形及滲水情況，雀斑安全后進行下循環作業。

5、微震動免爆破開挖工藝對綠色施工、降低成本的特點明顯

微震動免爆破開挖施工，在保證質量、工期的前提下，降低了隧道施工對地表建筑物和居民的擾動，有效的控制了超欠挖，節約了施工成本，克服了傳統鉆爆法振動大、炸藥成本投入大等不利因素，在安全、造價、工期、技術等多方面取得良好效益。此方法多用于隧道穿越城市居民區、鬧市區及周邊有因爆破振動可能受損的重要建筑物，并且巖體的巖性允許破碎錘破碎的場合。

用佩戴破碎錘的挖掘機進行巖體的振動沖擊破碎，由于施工便捷、速度快、環境擾動小、所需勞動力少，施工工期、質量能夠得到保證，給全社會展現出了隧道開挖施工的機械化、快節奏、擾動小、高質量、高效益的了彩色、環保、節約型施工風采。

6、結語

篇5

【關鍵詞】公路隧道；開挖與支護；方法

前言：現代經濟的快速發展促進了我國公路、鐵路運輸事業的發展，同時也對其建設施工行業起到巨大的推動作用。作為公路與鐵路工程中的重要組成部分，隧道工程施工質量的控制與一直以來都是施工企業管理工作的重點，對隧道工程竣工使用安全有著重要的影響。如何有效加強對公路隧道的開挖與支護方法的探究，并且綜合環境因素制定合乎實際的隧道的開挖與支護方法，保障道路隧道的安全、平穩運營。

一、公路隧道的開挖分析

隧道是處于復雜地質條件下的建筑工程，它受天然形成的地質狀態如地應力、地質物理參數、地下水、地質斷層等因素和人工開挖操作如開挖方式、支護方式、支護時間等因素影響很大。由于隧道所處的地質環境不同，其圍巖穩定特性也不同，因此應采用的支護方式和開挖方式也就不一樣。目前隧道的開挖方式主要有全斷面開挖方法、臺階法、臺階分部開挖法、導坑法、單側壁導坑法、雙側壁導坑法等。全斷面開挖方法適用于一級圍巖，臺階法適用于工級圍巖，上下臺階之間的距離，能滿足機具正常作業，并減少翻渣工作量臺階分部開挖法適用于一級圍巖，一般環形井挖進尺以為宜導坑法適用于級圍巖，各工序安排緊湊，能保證施工安全單雙側壁導坑法適用于圍巖較差、沉降需要控制的隧道。而支護方式通常采用錨噴、錨網噴、錨噴網架、錨噴網架注漿、鋼架支護、鋼筋混凝土支護、注漿加固和預應力錨索支護等，實際應用中常常采用多次支護、聯合支護等形式。以下，筆者從隧道的開挖與支護技術角度著重分析。

（一）隧道施工方法概述

凡采用一般開挖地下坑道方法修筑隧道的都稱為礦山法。礦山法施工的基本原則是： 少擾動、早支撐、恒撤換、快襯砌。其基本施工方法有漏斗棚架法、反臺階法、正臺階法、全斷面開挖法、上下導坑先拱后墻法、下導坑先導后墻法、品字形導坑先拱后墻法、側壁導坑法。

新奧法，即新奧地利隧道施工方法的簡稱， 新奧法概念是奧地利學者拉布西維茲教授于20 世紀50年代提出的， 它是以隧道工程經驗和巖體力學的理論為基礎， 將錨桿和噴射混凝土組合在一起作為主要支護手段的一種施工方法， 經過一些國家的許多實踐和理論研究， 于60 年代取得專利權并正式命名。新奧法施工的基本原則是： 少擾動、早噴錨、勤量測、緊封閉。

盾構法，是以盾構這種施工機械在地面以下開挖隧道的施工方法，盾構是一個既可以承受地層的壓力，又可以在地層中推進的活動鋼筒。它能夠一次成型，減少對圍巖體的重復擾動， 全過程可實現機械化。

（二）隧道開挖

隧道開挖的基本原則是在保證圍巖穩定或減少對圍巖的擾動的前提條件下，選擇恰當的開挖方法和掘進方式，并應盡量提高掘進速度。即在選擇開挖方法和掘進方式時，一方面應考慮隧道圍巖地質條件及其變化情況，選擇能很好地適應地質條件及其變化，并能保持圍巖穩定的方法和方式另一方面應考慮隧道范圍內巖體的堅硬程度，選擇能快速掘進，并能減少對圍巖的擾動的方法和方式。隧道開挖方法實際上是指開挖成形方法。按開挖隧道的橫斷面分部情形來分，開挖方法可分為全斷面開挖法、臺階開挖法、留核心土臺階開挖法、分部開挖法等。臺階開挖法，一般是將設計斷面分上半斷面和下半斷面兩次開挖成型，也有采用臺階上部弧形導坑超前開挖的。臺階法適用于III，IV級圍巖且含軟弱夾層帶或節理發育地段。根據圍巖的破碎程度，臺階法又可分為長臺階法、短臺階法、超短臺階法。由臺階法變化而來，上臺階超前倍洞跨，主要應用在采用短臺階法開挖遇到土質、涌水、掌子面坍塌等段落。特點是施工調整不大，在遇到短距離圍巖變化時可優先采用，能較快提高施工的安全性，但工序增多，進尺較短（一般不超過1m）。分部開挖法是將隧道斷面分部開挖逐步成型，且一般將某部超前開挖，故可稱為導坑超前開挖法。常用的有上下導坑超前開挖法、上導坑超前開挖法、單（雙）側壁導坑超前開挖法等。

二、公路隧道的支護方法分析

（一）噴射混凝土

向洞室內表面圍巖噴射混凝土，能使被裂隙分割的巖塊體粘接起來，保持巖塊體的咬合和鑲嵌作用，通過提高巖塊體的粘接力和摩擦力來有效的防止圍巖松動，并避免或緩和了應力集中現象的發生，而且給圍巖表面以抗力和剪力，使圍巖處于有利于穩定的三軸應力狀態，并通過噴混凝土層自身的結構剛度，來阻止不穩定體的坍塌。噴射混凝土自身有一定的剛度，能夠抵抗巖土體的坍塌，并且往往和其它支護方法共同作用，承受支護結構的受壓變形，因此噴射混凝土支護方法是現代隧道施工最常用的方法之一。

（二）錨桿支護

在巖土體中打入錨桿，能約束巖土體的變形，并通過向圍巖施加壓力，使原來處于二軸應力狀態的洞室內表面的圍巖保持三軸應力狀態，從而阻止了圍巖體剛度的惡化，尤其是松動區內圍巖的剛度。通過在巖土體中的系統錨桿的作用，在巖土體中形成了被約束變形的巖土體加固圈，形成了能夠承受外部荷載的巖土體承載拱，與巖土體共同承受外部荷載，增強了巖土體的穩定性。

（三）注漿導管超前支護

超前注漿導管在超前支護方法上其作用類似于超前錨桿，縱向支撐松散的巖體，在隧道開挖的開挖輪廓線施做，由后部的鋼支撐和前方未開挖部分巖土體支撐起中間部分的巖土體，起縱向梁作用。同時由于通過對導管內注漿和砂漿錨桿注漿，漿液將進入巖土體的裂隙中，形成剛度較大的土層加固圈，提高了巖土體的穩定性。這種方法對于裂隙發育的塊狀巖體效果為佳，超前注漿導管的對巖土體的注漿加固作用較超前錨桿效果要突出。由于向巖土體內注入了漿液，填補了巖土體中裂隙，不但提高了巖上體的力學性能指標，同時起到了防水的作用，地下水往往會降低圍巖等級，不易使巖體失穩，發生坍塌，因此，這種方法對于含水地層的支護加固效果尤其顯著。

（四）管棚超前支護

管棚施工方法主要用于巖土體的成拱效果極差的巖土體地層，這種地層由于地層自重，產生較大的巖土體側向壓力，隧道內會發生縱向的坍塌，引起前于地層自重，產生較大的巖土體側向壓力，隧道內會發生縱向的坍塌，引起前方地層的陷落。為確保進洞的安全，首先在洞口部位施工管棚，采用直徑較大的鋼管超前布置在開挖的外輪廓線，超前的距離較大，形成縱向鋼梁的作用，可以有效的減小由于巖土體自重產生的側向壓力，穩定前方地層。

結語

公路隧道的應用對于我國經濟不發達地區以及山嶺丘陵地區的發展具有重要意義，我國公路隧道的施工必須根據不同的施工地域、水文等一系列環境因素的影響，綜合各種實際情況制定符合當地區域實際情況的隧道開挖與支護方案。筆者衷心希望，以上關于公路隧道的開挖與支護方法的探究能夠被相關負責人本著對公路隧道質量負責的態度，合理的吸收采用其中有益的方面，并通過對先進科技手段的引用，借鑒西方國家對隧道開挖與支護方法采用的成功經驗，進而更好的提高我國公路隧道的質量。

參考文獻

[1]謝立炳.淺析公路隧道的開挖與支護方法技術[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2009，04：127-128.

篇6

關鍵詞:隧道工程；開挖；支護

中國路橋隧道工程建設的進程越來越快，為了避免大規模建設帶來的破壞，合理運用路橋隧道工程隧道開挖與支護中各項技術指標是路橋建設可持續發展，更好地構建和諧交通的基礎。明挖法和暗挖法是路橋隧道的兩種施工方法。明挖法:地面先挖開，先在露天情況下修建隧道結構，之后再將修建好的隧道結構覆蓋回填。暗挖法:開挖和修筑隧道結構是在地下進行，在施工時隧道上面的地層不挖開。暗挖法又分為:礦山法、隧道掘進機法、盾構法。隧道進洞采用大斷面開挖的明挖法，這是一種簡單的容易實施的方法，由于土石方量大，因此，對周邊的植被破有非常大的破壞性。明挖法對于埋深較大的隧道是不適用的，在山嶺道路上做隧道施工，必須使用礦山法。礦山法中的最重要、最常用、最有效的一種開挖方法是噴錨構筑法，下面的內容中，我們一起討論一下路橋隧道的開挖與支護的方法。

1路橋隧道的開挖分析

隧道是在地質條件復雜的條件下開挖的建筑工程，因此，受到地應力，地址物理參數，地下水，地址斷層等因素和開挖方式、支護方式、支護時間等人工開挖操作的影響比較大。建筑隧道采用的支護方式和開挖方式要因地制宜的選擇，跟據工程所處的地質環境和圍巖穩定性不同，而采用不同的方案?，F在，隧道開挖的方式有:全斷面開挖方法、臺階法、臺階分部開挖法、導坑法、單側壁導坑法、雙側壁導坑法等。在一級圍巖處適合使用全斷面開挖方法，工級圍巖處適合采用臺階法，一級圍巖處，上下臺階之間的距離應該滿足機器正常作業的需求，并減少翻渣工作量，因此適合選用臺階分部開挖法。導坑法由于各工序安排緊湊，能保證施工安全，適用于圍巖較差、沉降需要控制的隧道。支護方式一般使用:錨噴、錨網噴、錨噴網架、錨噴網架注漿、鋼架支護、鋼筋混凝土支護、注漿加固和預應力錨索支護等方式，在實際應用中，聯合支護，多次支護等形式是經常采用的，下面，我們從隧道的開挖與支護技術角度，進行重點的分析討論。

1．1隧道施工方法概述

礦山法是指一般開挖地下坑道方法修筑隧道，少擾動、早支撐、恒撤換、快襯砌是礦山法的基本原則。漏斗棚架法，反臺階法，正臺階法，全斷面開挖法，上下導坑先拱后墻法，，下導坑先導后墻法，品字形導坑先拱后墻法，側壁導坑法是礦山法的基本施工方法。新奧地利隧道施工方法的簡稱是新奧法，概念是:20世紀50年代，奧地利學者拉布西維茲教授提出，以隧道工程經驗和巖體力學的理論為基礎，支護手段采用錨桿和噴射混凝土組合的方式的施工方法，這個方法經過許多國家的實踐研究，在60年代正式取得專利和命名。少擾動、早噴錨、勤量測、緊封閉是新奧法的基本施工原則。以盾構這種施工機械在地面以下開挖隧道的施工方法稱作盾構法，盾構法可以在承受地層壓力的同時在地層中推進的活動鋼筒。盾構法的優點是一次成型，可以對圍巖體減少重復的擾動，進而實現全程機械化施工。

1．2隧道開挖

在圍巖可以保持穩定的情況下，減少對圍巖的擾動，選擇恰當的開挖方法和掘進方式，并將挖掘進度盡量提高，這就是隧道開挖的基本原則。在開挖和掘進方式的選擇時，應該考慮到隧道圍巖地質條件及其變化情況，選擇的方法要能適應地質條件及其變化，也要能保證圍巖的穩定性，同時應該保證快速掘進和減少對圍巖的擾動。開挖成形方法就是隧道開挖方法，從開挖隧道的橫斷面分部情形來分，可以將開挖方法分成以下幾種:全斷面開挖法，臺階開挖法，留核心土臺階開挖法，分部開挖法。將設計斷面分上半斷面和下半斷面兩次開挖成型，也有采用臺階上部弧形導坑超前開挖的方法稱為臺階開挖法。這種方式適用于含軟弱夾層帶或節理發育地段的三、四級圍巖。臺階法細分又可以分成:長臺階法，短臺階法和超短臺階法。是由臺階法變化來的，上臺階超前倍洞跨，主要應用在采用短臺階法開挖遇到土質、涌水、掌子面坍塌等段落。特點時，施工的調整很小，是在遇到短距離圍巖變化的時候可以最先采用的方式，對施工安全性能的提高很有幫助，缺點是工序比較多，進尺一般不超過一厘米，比較短。將隧道斷面分部開挖逐步成型，且一般將某部超前開挖的方法是分部開挖法，也可以稱作導坑超前開挖法。上下導坑超前開挖法，上導坑超前開挖法，單側壁導坑超前開挖法，雙側壁導坑超前開挖法等是常用的方法。

2支護方法

2．1噴射混凝土

為了保持巖塊體的咬合和鑲嵌作用，使被裂隙分割的巖塊體粘接起來，我們會采用向洞室內表面圍巖噴射混凝土的方法，通過提高巖塊體的粘接力和摩擦力來有效的防止圍巖松動，這樣對應力的集中產生的現象有規避和緩解的作用。同時，可以在圍巖表面產生抗力和剪力，圍巖因此而處于有利于穩定的三軸應力狀態，而且噴混凝土層自身的結構剛度可以對不穩定體的坍塌現象起到阻止的作用。噴射混凝土自身有一定的剛度因此對巖土體的坍塌現象有一定抵抗作用，與此同時，可以使用其他的支護方法，共同承受支護結構的受壓變形，真因為如此，現代隧道施工經常用的方法之一就是噴射混凝土支護方法。

2．2錨桿支護

為了對巖土體的變形產生一定的約束，我們采用在巖土體內打入錨桿的方法，并且通過向圍巖施加壓力，使原來處于二軸應力狀態的洞室內表面的圍巖保持三軸應力狀態，從而，圍巖體剛度的惡化就被有效的控制了。尤其在松動區內圍巖的剛度，這種方法尤為有效。巖土體中的系統錨桿起到形成了被約束變形的巖土體加固圈，形成了能夠承受外部荷載的巖土體承載拱，并且與巖土體共同承受外部荷載，增強了巖土體的穩定性的作用。

2．3掛鋼筋網

在一般情況下，鋼筋網是與錨桿連接在一起使用的，由于錨桿布設有一定的距離，錨桿約束作用之間的巖土體因此比較薄弱，很可能發生坍塌事故，因此，用鋼筋網連接錨桿之間的距離保持穩定作用，使松散的巖土塊體處于三軸應力狀態中。

2．4鋼支撐

利用支撐結構自身的剛度來穩定巖土體的方式是鋼支撐，可以達到控制巖土體的變形的目的，在工作面開挖完成以后一般應該立刻按照設計間距安裝鋼支撐，這樣能夠將它的作用充分的發揮出來，起到穩定巖土體的作用。在巖土體自身穩定性極差的地層通常會使用鋼支撐，鋼支撐一般有兩種形式:鋼筋制作的格柵鋼架結構和型鋼制作的工字鋼支撐。為了確保保巖土體的穩定，噴射混凝土、錨桿、鋼筋網經常與鋼支撐混合使用。

篇7

關鍵詞：隧道開挖技術三臺階起步開挖法

中圖分類號： U455文獻標識碼： A 文章編號：

0 引言

軟弱圍巖是指在工程施工中產生明顯的變形尤其是塑性變形，以及具有巖體松散、破碎、裂隙發育等現象的巖體。隨著我國隧道事業的不斷發展，在今后的工程建設中這類軟弱圍巖在施工中出現的概率會明顯加大。然而一旦遇到這類軟巖如若開挖不得當必將造成巖體大變形、巖體坍塌以及更加嚴重的工程事故，給國家和人民帶嚴重的損失。因此合理的開挖技術對于今后在處理這類軟弱圍巖開挖方面顯得異常重要。

本文以某公路隧道為依托，對三臺階七步開挖法進行簡要的分析以及其與其他開挖方法相比的優勢。

1工程概況

某高速公路靠椅山隧道，隧道分左右線，設計為單洞三車道，采用R=7.4m單心圓曲墻式襯砌。最大開挖跨度為16.7m，最大開挖高度為10.1m。最大開挖斷面165.45m2,地質為中下泥盆統桂光群砂巖及泥質粉砂巖夾薄層頁巖，因受摺曲及構造擠壓影響，巖層節理裂隙發育，巖層破碎，巖石風化成亞砂土、亞粘土，原巖結構完全破壞。

2三臺階七步開挖法

三臺階七步開挖法是在對“新奧法”的認識加深與理解基礎上逐漸發展起來的。所謂三臺階七步開挖法就是將隧道開挖面，即掌子面分為三個臺階七個子步分別進行開挖并預留核心土。各部位的開挖與支護沿隧道縱向錯開、平行推進的隧道施工方法。關寶樹在其《軟弱圍巖隧道施工技術》中指出，在軟弱圍巖開挖中預留核心土有利于掌子面及圍巖的穩定，而且預留核心土半徑越大，其對掌子面約束能力越強，故在采用三臺階七步法時在允許情況下盡量選用大半徑核心土；宋曙光等人在其關于臺階法施工的文獻中分析了臺階法施工階高度的選取對于掌子面、拱頂、底板等周邊位移及沉降的影響，經過比較認為上臺階選取斷面高度的三分之二或者到最大寬度處對減少沉降最為有利。

三臺階七步開挖法施工步驟：

第1步，上部弧形導坑開挖：在拱部超前支護后進行，環向開挖上部弧形導坑，預留核心土，核心土長度宜為3～5m，寬度宜為隧道開挖寬度的1/3～1/2。開挖循環進尺應根據初期支護鋼架間距確定，最大不得超過1.5m，開挖后立即初噴3～5cm混凝土。上臺階開挖矢跨比應大于0.3，開挖后應及時進行噴、錨、網系統支護，架設鋼架，在鋼架拱腳以上30cm高度處，緊貼鋼架兩側邊沿按下傾角30°打設鎖腳錨桿，鎖腳錨桿與鋼架牢固焊接，復噴混凝土至設計厚度。

第2、3步，左、右側階開挖：開挖進尺應根據初期支護鋼架間距確定，最大不得超過1.5m，開挖高度一般為3～3.5m，左、右側臺階錯開2～3m，開挖后立即初噴3～5混凝土，及時進行噴、錨、網系統支護，接長鋼架，在鋼架墻腳以上30cm高度處，緊貼鋼架兩側邊沿按下傾角30°打設鎖腳錨桿，鎖腳錨桿與鋼架牢固焊接，復噴混凝土至設計厚度。

第4、5步，操作步驟與第2、3步完全相同。

第6步，上、中、下臺階預留核心土：各臺階分別開挖預留的核心土，開挖進尺與各臺階循環進尺相一致。

第7步，隧底開挖：每循環開挖長度宜為2～3m，開挖后及時施作仰拱初期支護，完成兩個隧底開挖、支護循環后，及時施作仰拱，仰拱分段長度宜為4～6m。

此法開挖的原理是在隧道縱斷面上通過核心土留設、加強鎖腳、仰拱與二襯緊跟等方式對圍巖進行約束，抑制圍巖變形，改善開挖范圍圍巖與支護結構受力和變形，提高圍巖與支護體系的整體穩定性。此法最大的特點是通過分部支護結構和輔助措施最大限度地發揮軟弱圍巖自身有限的承載力；還有便是充分調動后方已閉合成環的初支及二襯的空間支撐作用，以此加強襯砌、圍巖的時空效應。

此法與CD法、CRD法相比雖然都是臺階法，相比之下三臺階七步法具有不設臨時支撐，可采用大型開挖機具，開挖進度快，成本低還可以降低施工風險。

圖1 三臺階七步開挖法示意圖

篇8

【關鍵字】偏壓作用；小間距隧道；施工

中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：

一 小間距隧道的工程簡介

1、小間距隧道常見結構形式

隧道平面是在服從路線走向的前提下, 結合隧址區地形、地質、輔助坑道位置( 長大隧道) 、洞口線形、洞外構造物以及環境等因素綜合布設, 其布置形式一般有以下3 種: 一是上下行分離式隧道, 二是上下行分離式小間距隧道, 第三種是雙連拱隧道或上下雙層隧道。對于小間距隧道, 其結構形式根據其在空間的幾何位置關系可分為平行小間距隧道、錯臺式小間距隧道和正交或斜交、重疊、交疊過渡等形式。在目前的公路工程中, 小間距隧道常見的形式為平行小間距隧道。如1998 年建成的招寶山隧道,兩隧道之間的凈距僅為3.40~ 4.20 m, 為0.28B( 隧道開挖寬度) 。

2、小間距隧道的工程特點

小間距隧道結構形式介于分離式和連拱隧道之間, 在某些條件下小間距隧道的技術可靠性與經濟合理性有可取之處。首先, 與雙孔平行隧道相比, 它具有兩端接線難度較小、占地較少的優點, 但其造價要比普通分離式隧道高一些; 和連拱隧道相比, 同樣具備占地相對較少、兩端接線相對容易布設的優勢,同時還具有施工工藝簡單、施工質量易控制、工期較短、工程造價較低等優點。其次, 小間距隧道可以增加路線布線的自由度, 尤其在某些橋隧相連或有特殊要求的條件下, 可以作為解決接線問題的重要手段之一。其三, 采用小間距隧道方案可少占土地, 具有良好的環保效益。雙連拱隧道與小間距隧道的主要區別是雙連拱隧道是兩拱一體結構, 一般將其作為一個整體來分析。其施工工序較多, 工藝流程復雜, 工期長, 造價高。國內雙洞四車道連拱隧道中隔墻厚度為1m-2.5 m, 且完全由鋼筋混凝土澆注完成, 中隔墻又分為直墻整體式、曲墻整體式以及二次襯砌獨立成環的復合式中隔墻等3 種型式。小間距隧道正是試圖彌補雙連拱隧道之不足, 同時吸取雙洞隧道完全分離布置的優勢, 是在工程實踐中產生的一種結構, 其施工性質屬于近接施工, 既體現了完全分離雙洞的特點, 又體現了雙連拱隧道共享單個􀀁 中夾壁􀀁的特點?？紤]到隧道斷面形狀、尺寸, 雙隧道施工的方式方法以及分步開挖擾動的相互影響, 尤其是對中夾壁穩定性影響等的諸多因素, 小間距隧道的凈間距取值應比同等條件下的連拱隧道凈間距大。

二、偏壓作用下小間距隧道的施工過程（以位于陜西省鎮安縣的長哨隧道為例）

施工方案按照左、右線隧道先后開挖順序分為兩組共六種方案，第一組為先開挖左線隧道、后開挖右線隧道的3種方案。隧道開挖方法說明見表2，方案的施工工步及有限元網格模型如圖2所示。第一種方案左線采用明挖．在左線隧道二次襯砌完成后進行人工回填；第二和第三方案中的左線采用蓋挖法，在第二步拱頂初期襯砌后立即進行人工回填。第二組在保持單洞開挖工步不變的情況下，只改變兩隧道的開挖順序，即采用先開挖右線隧道，后開挖左線隧道的開挖順序。各方案對隧道分期開挖、錨噴初期支護和永久支護的全過程進行有限元模擬．分析過程中視圍巖為彈塑性材料，圍巖所處狀態采用德魯克一普拉格準則進行判定。初始地應力場由自重形成。開挖釋放荷載模擬方法采用反轉應力釋放法，支護受力情況根據實際施工距工作面的距離確定。

三、有關偏壓隧道施工應注意的問題

偏壓隧道塑性區規律圖3給出了先施工左線和先施工右線兩種開挖順序下。六種方案整體施工完成后的隧道結構塑性區分布情況，圖中藍色區為應力狀態已達到屈服狀態的區域。表3給出了各方案塑性區面積的量值情況。由塑性區分布圖發現：

(1)由于山體的偏壓作用，無論采用哪種施工方案，圍巖塑性區均呈現不對稱分布，右線隧道受山體偏壓作用較左線隧道明顯。

(2)山腳至右線拱頂、右線隧道左仰拱及右邊墻區域、左線隧道拱頂區域，出現塑性區的幾率較大。

(3)先施工右線線隧道與先施工左線隧道相比，減少了塑性區面積，由表3可見，最大降幅達到30．3％，可見存在偏壓時。采用何種開挖順序，直接影響圍巖的塑性區情況。

(4)雖然各方案出現面積大小不等的塑性區，但初次支護和二次支護在整個施工過程中始終處于彈性狀態。

2、偏壓隧道變形規律

由計算結果發現，在偏壓作用下，深埋側的隧道周邊位移要明顯大于淺埋側，且深埋側受偏壓影響較明顯．表現在右線隧道周邊位移分布不對稱，右線右拱腰至邊墻位移向外擴張；隧道周邊最大位移均發生在右線拱底，由于各方案變形趨勢類似，給出方案l整體施工后的位移矢量圖，放大系數為8倍，如圖4所示。

由位移矢量圖也可以看出，這種復雜受力下，圍巖，尤其是兩隧道之間圍巖。容易發生向淺埋一側的偏移。以下著重考察兩隧道之間圍巖的水平偏移情況。故對各方案均選擇兩隧道之間圍巖中線上近拱角與近仰拱的兩個關鍵點進行比較分析，結果見表4。

由表4可以看出：

(1)關鍵點水平位移量值均為正值，說明偏壓作用下。兩隧道間圍巖向淺埋一側側移偏向．且近拱腰關鍵點的側移大于近仰拱的關鍵點側移。

(2)先施工深埋一側的隧道，可以減少隧道間圍巖的側移偏向。最大降幅可達39．04％，也說明了這種偏壓作用下，先施工深埋側隧道的合理性。

(3)蓋挖法與明挖法相比，關鍵點的水平側移相對較小，尤以右線采用側壁導洞開挖方式的方案水平側移值最??；就對兩隧道之間圍巖的擾動來看，側壁導洞的開挖方式相對較利于圍巖結構的穩定性。

3、施工要點小姐結

(1)偏壓載荷作用下，先施工深埋側隧道、再施工淺埋側隧道可以有效降低塑性區面積、減少隧道間圍巖向淺埋一側的偏移。淺埋側隧道及時做人工回填．即暗挖優于明挖的開挖方式。同時保證回填質量，可以有效減少隧道周邊及兩隧道之間圍巖的側移變形。

(2)右線隧道受偏壓作用的影響更大，表現在應力位移均大于左線隧道。因此，在右隧道施工時更應嚴格執行設計方案。緊跟施工掌子面及時進行支護，并確保施工質量。

四 總結

關于小間距隧道相關問題的研究仍需大量的依托工程進行深入研究與檢驗, 需要本領域的同仁們進一步地思考、關注和探索。如對最小臨塑凈距、最小設計凈距的計算公式, 小間距隧道容許位移( 警戒值) 的計算公式, 中夾墻加固技術與爆破影響, 以及提出的一些設計理念、環保進洞技術等等, 均有待進一步的工程實踐檢驗與補充完善。

【參考文獻】

[1]周罡，孔少波，楊新安 崗石區間超小間距隧道施工技術 遼寧工程技術大學學報(自然科學版)2005，24(6)：864．866．

[2]李乾，于海亮．北京地鐵小間距淺覆土平行盾構隧道施工技術田．施工技術，2012，41(1)：78。83．

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論文關鍵詞：公路隧道，襯砌，開挖方法，雙孔支護

 

0 引言

當前，關于單拱隧道的開挖方式，主要有三種，即全斷面法、臺階法和環形法[1]。在地形和地質較為惡劣的情況下，合理的隧道開挖方案和支護結構對維持隧道圍巖的穩定有重要作用，對不同開挖法和不同支護結構進行對比研究，其結果對工程實踐具有一定的指導意義。本文以隸屬Ⅳ級巖體（即碎石結構、易松動）的隧道為研究對象，對后兩種開挖法進行數值模擬[2]，對比分析隧道圍巖的應力和變形特征期刊網，旨在探討隧道在開挖和支護過程中普遍的問題，如拱頂塌方、底部拱起、掉快、拱肩破碎等，并提出更好的襯砌結構形式，避免或減緩上述病害的出現。

1.有限元模型與相關參數

相關設計參數為：建筑限界寬10.0m，高6.0m；內凈空采用拱部單心圓方案，凈空面積為60.25m2，凈空周長32.50m；Φ22錨桿，間距為60cm，桿長3m；C25噴射混凝土厚度28cm；洞室周圍圍巖選取面積10080。建模時，取彈塑性平面應變模型；在開挖及支護后，把襯砌作為骨架結構，考慮錨桿和噴射混凝土的共同作用[2-6]；圍巖及襯砌的物理參數，根據設計資料和相應規范擬定，其值如表1所示。 根據有限元數值計算特點，對其施工工序做了相應的簡化，處理后的步驟如表2。邊界約束為兩側施加滑動支座，使水平位移為0；下側則施加豎向約束，使垂直位移為0；上側為自由邊界。網格劃分時期刊網，選用二維四節點等參單元PLANE42劃分圍巖；用二維梁單元beam3來模擬襯砌，錨桿用二維桿單元Link1。隧道所承受荷載主要有自重應力場和側壓力，參照公路隧道規范選取[2]。

表1 圍巖及各結構材料的物理力學參數表

Tab.1The mechanical parameters of rock and other structures

 

材料

彈性模量E/Gpa

泊松比

密度/Kg.m-3

內聚力/Mpa

內摩擦角/°

圍巖（Ⅳ級）

5

0.35

2200

0.7

60

初襯

C25混凝土

25

0.25

2300

——

——

錨桿

175

0.30

7850

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關鍵詞：深基坑支護明挖

中圖分類號：TV551文獻標識碼： A

0引言

隧道或地下洞室工程，其設計核心問題都歸結于開挖和支護兩個關鍵工序上，城市隧道的出現，尤其明挖法隧道，更是對以上兩個關鍵工序提出了更高的要求。隧道明挖法具有施工簡單、快捷、經濟、安全的優點,城市地下隧道式工程發展初期都把它作為首選的開挖技術。其缺點是對周圍環境影響較大。本文將以廣明高速SG06標明挖隧道為例,闡述城市隧道明挖法施工。

1工程概況

廣明高速公路廣州段SG06標基本沿金山大道走向，下穿市廣路。其中隧道共兩條，祈福隧道全長1848m，鐘村隧道920m。

祈福隧道與番禺區鐘屏岔道走向重合，鐘屏岔道現為12m寬雙向2車道，沿線主要有祈福新村大型樓盤等自然村；鐘村隧道北側緊靠鐘屏環山河。兩條隧道均采用全斷面開挖再施工隧道主體結構的施工方式。

2明挖隧道施工順序、特點和方法選擇

2.1施工順序

根據廣明高速SG06標的總體施工安排，鐘村隧道、祈福隧道圍護樁、止水樁施工完成后，進行基坑土方開挖支護工作。

基坑開挖從上到下依次進行，分層分段開挖。支撐架設、土釘墻與錨索施工與土方開挖密切配合，在土方挖到設計標高后及時打設錨桿、打設錨索、架設鋼支撐、減少無支撐暴露時?，F場基坑開挖深度較設計開挖深度偏大，且偏差大于0.3m，必須通知設計進行調整。

2.2明挖隧道特點

城市明挖隧道施工的兩個關鍵工序為開挖和支護，確保支護結構的安全及穩定是本工程的重點，防止基坑因失穩或圍護結構變形過大導致坍塌，確?；颖旧砑爸苓叚h境的安全。

2.3施工方法選擇

①本工程基坑支護工程量大、工序多、工期短，需要的機械設備及人力大，因而周到嚴密的后勤保障是本基坑工程成功的先決條件。計劃指導施工，周密計劃在先，順利施工后行。

②控制性測量放線，地下管線標示明確，指導施工作業。

③挖土機進場清理施工場地，對地表障礙物予以清除。

④施工首先進行便橋及交通疏解便道施工，再進行圍蔽施工，后進行旋挖樁施工（抗浮樁、圍護樁、立柱樁）水泥攪拌樁及旋噴樁止水帷幕的施工鋼板樁施工土方分層開挖土釘墻施工樁頂冠梁預應力錨索施工鋼支撐施工。

支撐段先施工支撐立柱樁，分層開挖，分層施工內支撐梁，且土方開挖與基坑支護流水施工交替進行。同時穿行坡頂、坡底排水溝的施工。

3施工重點、難點因素

本工程長2.8公里，采用明挖施工，周邊建筑物及交通復雜，與主干道重合個，主干道兩旁為大型社區、樓盤和商場，且施工范圍內存在的管線有PE200燃氣管、LNG管、DN800供水管、高壓電纜、高壓電線桿等多條現狀管線，沿線房屋密集，節點復雜。管線遷改和建筑物拆遷量大，隧道最大埋設14.7m，寬39.6米，一次開挖作業面大。施工中需要進行交通疏解和協調配合難度大，且距離基坑邊2米有LNG高壓管道，施工風險大，必須采用相應加固措施。明挖基坑深度大，作用空間狹窄，斷面尺寸大，且地層中的砂層、淤泥和地下水造成基坑支護難度大。

4主要施工方法

4.1深基坑的圍護

本隧道涉及到的深基坑圍護方法：①放坡開挖技術。②混凝土灌注樁支護技術。③土釘墻支護技術。④砼和鋼結構支撐支護方法。⑤攪拌樁止水帳幕支護技術。⑥錨索支護技術。

由于本隧道工程施工環境相當復雜，因此不同的隧道地段根據周邊建筑物環境和地質環境約束，運用不同的基坑圍護方法。本工程主要使用四種組合支護方法，主要有① (鉆孔灌注樁+砼支撐+鋼管支撐+樁間止水帷幕)。②（鉆孔灌注樁+預應力錨索）。③放坡開挖+土釘墻。④攪拌樁擋土墻。

4.1.1旋挖樁施工方法

鉆孔樁直徑采用φ0.8m～φ1.3m五種，樁長7m～20m。在旋挖鉆孔前，準備塑性指數Ip≥17的粘土，做好循環泥漿池，比重為1.1～1.3的護壁泥漿，開孔時，開啟鉆機將鉆筒中心對準設計樁位中心，先將鉆頭垂吊穩定后，再慢慢導正下入井孔，然后勻速下放至作業面，液壓裝置加壓，旋轉鉆進，按低鉆速、輕壓慢鉆的原則緩緩鉆進。鉆桿采用伸縮式鉆桿，鉆頭為筒式活門掏渣筒。施工過程中可以通過鉆機本身的三向垂直控制系統反復檢查成孔的垂直度，確保成孔質量。

4.1.2樁間止水帷幕施工方法

樁間止水帷幕采用水泥攪拌樁和高壓旋噴樁兩種。懸噴樁擋土止水采用單排φ0.6m@1.2m樁間止水，懸噴樁進入不透水層1m以上。水泥攪拌樁采用單排φ0.6m@0.4m樁間止水，進入基坑底1m或硬塑土1m以上。

4.1.3砼支撐施工方法

砼支撐梁截面尺寸為60×85m，與冠梁高度相同且一起澆筑，頂高程為地面下1m。

4.1.4鋼支撐施工方法

第一層混凝土支撐施工完畢后，進行第二層土方的開挖，開挖到第二道鋼支撐設計標高以下0.5米后，開始安裝架設鋼支撐。第二道與第三道鋼支撐在直撐范圍內均支撐在鋼圍檁上，斜撐段與鋼墊箱連接。

鋼支撐按設計要求加工，根據支頂距離選合適的節段用螺栓連接法蘭盤拼接成要求的長度。施工時要求鋼支撐易安裝、好拆卸，因而加工一個固定端頂頭，一個活動端頭。當預應力達到設計要求時，用鋼楔鎖定。

4.1.5錨索施工方法

預應力錨索采用2～4束7φ5預應力鋼筋線，錨索鉆孔直徑150mm，錨索傾角300，豎向間距2.5m，預應力相應位置做冠梁（腰梁）貫通，設置于支護樁的中軸線位置，預應力錨索至少進入強風化巖5m。

4.1.6土釘墻施工方法

錨桿采用φ22mm-φ25mm-φ28mm,水平間距1.2～1.3m，縱向間距1.2～1.5m，錨桿傾角150-300。

噴射混凝土強度等級為C20，采用工藝，厚度為120mm，分兩次噴射。

4.1.7攪拌樁擋土墻施工方法

在人工填土、沖擊粉質粘土、淤泥質土路段采用格柵式攪拌樁擋墻，厚度3.8m。在巖砂交界段，格柵式攪拌樁墻最外側攪拌樁需改為旋噴樁，進入巖層不小于1.5m。

4.2基坑支護監測

監測警戒值的確定應滿足《建筑基坑支護技術規程》（JGJ120-99）的相關要求。一般情況下，警戒值均由兩部分控制, 即總允許變化量和單位時間內允許的變化量。

在保證安全的前提下, 綜合考慮工程質量和經濟等因素, 減少不必要的資金投入。

綜上，各監測項目的監測警戒值確定如下：

坡（樁）頂水平位移：累計警戒值取30mm（一級）、40mm（二級），速率警戒值取3mm/d。

土體側向位移：累計警戒值取30mm（一級）、40mm（二級），速率警戒值取3mm/d。

地下水位：累計警戒值取1m，速率警戒值取0.5m/d。

錨桿（索）拉力：警戒值取0.8倍拉力設計值。其中錨桿拉力設計值在由業主提供。

地面沉降：累計警戒值取40mm，速率警戒值取5mm/d。

樁（支護結構變形）：累計警戒值取30mm（一級）、40mm（二級），速率警戒值取3mm/d。

中立柱沉降警戒值：基坑開挖引起的立柱隆起或沉降不得超過25mm（一級）、35mm（二級），每天發展不超過5mm。

支撐軸力：警戒值取0.8倍軸力設計值。其中支撐軸力設計值由業主提供。

建（構）筑物位移、傾斜警戒值：位移累計警戒值為25mm（一級）、35mm（二級），位移速率警戒值為3mm/d。傾斜累計警戒值為0.002H,（H為建筑承重結構高度），傾斜速率警戒值為連續3天傾斜速度＞0.0001H/d。

裂縫：建筑結構裂縫累計警戒值為2mm，若呈現持續發展狀態，須立即報警。

管線位移：累計警戒值為30mm，速率警戒值為3mm/d?；虬垂芫€運營方要求取小值。

4.3深基坑開挖方法

基坑開挖方案擬采用混挖方式進行，即根據不同的開挖深度、施工條件和支護類型，確定不同的開挖方案，對土釘墻、樁錨支護無支撐段采用全斷面水平分層，縱向分段開挖方案，對鉆孔樁+內支撐段，開挖深度在1.5m～4.5m時采用縱向通道開挖法，開挖深度大于4.5m采用縱向通道中部拉槽加水平分層開挖法。

4.3.1無支撐段土方開挖（土釘墻、鉆孔樁加預應力錨索支護）

土釘墻、預應力錨索圍護是隨著基坑挖土的進行而逐步施工的，因此土釘墻及預應力錨索施工與挖土作業交叉進行，二者的配合至關重要，直接關系到基坑的安全和施工工期，需合理安排，分層分段作業。

土方開挖前，沿場地四周布設排水溝和截水溝，避免地表水流入開挖基坑內。

挖土從上至下分層分段依次進行，每層開挖深度不得超過同層土釘墻、錨索下0.5m,每層分段開挖長度不得超過30m,嚴禁超挖或在上一層未加固完畢就開挖下一層。當遇到地下管線時，應通知市政、電力部門，將期移位后再行施工。

4.3.2支撐段土方開挖方案（鉆孔樁加內支撐）

4.3.2.1分段分層與支撐時間控制

主體基坑開挖根據本工程基坑規模、幾何尺寸，圍護墻體及支撐結構體系的布置和施工條件，分段進行開挖和澆筑底板，每段開挖再按分層、分小段進行，并限時完成每小段的開挖和支撐。

根據支撐道數，分為3皮土。考慮機械挖土及支撐的效率，每層厚度控制在2～4m，每一層土以機械挖土至支撐底面標高為原則，然后小型挖機抽槽開挖出支撐位置。

4.3.2.2土方施工方法

分層挖土時，從中間向側墻挖土，即中部拉槽開挖，兩側各預留2m寬穩定臺階，開挖過程中形成土體護壁。土方開挖總體開挖順序是：縱向分段、豎向分層，臺階式后退挖土，分臺階配合安裝鋼支撐，開挖到第三層時，基坑內放置0.4 m3挖掘機進行掏土、攢堆，配合長臂挖掘機，見基坑開挖示意圖：

第一層：開挖至冠梁底部，施工樁頂冠梁與第一道砼支撐；

第二層：開挖至第二道剛支撐底標高，安裝第二道支撐；

第三層：開挖至坑底，鑿除部分樁體，澆筑墊層、底板。

5結束語

城市明挖隧道的施工方法多種多樣，施工過程中總會對路面交通造成一定 的影響。隨著我國地下城市隧道建設事業的發展，原有的施工技術不斷地發展與提高的同時，新的施工方法也被應用到施工當中，施工技術水平得到不斷提升。通過大量了解城市建筑設施，地表和地下公用設施，以及人工地層和自然地質介質環境，選擇合適安全的基坑支護方法尤其重要。

參考文獻：

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［2］ 費玉清.軌道交通明挖隧道工程設計[J]. 山西建筑， 2008

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