地铁区间隧道结构与施工方法

一、施工方法(工艺)与选择条件
明挖法是指在地铁施工时挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上进行结构施工，当完 成地下主体结构后回填基坑及恢复地面的施工方法。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 下部工程在封闭的顶盖下进行施工的一种方法。
明挖法是修建地铁车站的常用施工方法，具有施工作业面多、速度快、工期短、易保证工程质量、 工程造价低等优点，缺点是对周围环境影响较大。因此，在地面交通和环境条件允许的地方，应尽可能采用。
明挖法施工工序如下：围护结构施工→降水(或基坑底土体加固)→第一层开挖→设置第一层支撑→ ... →第n 层开挖→设置第n层支撑→最底层开挖→底板混凝土浇筑→自下而上逐步拆支撑(局部支撑可能保留在结构完成后拆 除)→随支撑拆除逐步完成结构侧墙和中板→顶板混凝土浇筑。

地下水控制包括基坑开挖影响深度内的潜水、微承压水与承压水控制，应根据工程地质和水文地质条件、基坑周边环境要求及支护结构形式选用截水、降水、回灌或其组合方法。
一、基本要求
(1)当降水会对基坑周边建筑物、地下管线、道路等造成危害或对环境造成长期不利影响时，应采用截水方法控制地下水。采用悬挂式隔水帷幕时，一般应同时采用坑内降水，并宜根据水文地质条件结合坑外回灌的措施。
(4)当基坑底为隔水层且层底作用有承压水时，应进行坑底突涌验算，必要时可采取水平封底隔渗或钻孔减压措施，保证坑底土层稳定。
二、截水
(1)采用隔水帷幕的目的是阻止基坑外地下水流入基坑内部，或减小地下水沿帷幕的水力梯度。
基坑底存在连续分布、埋深较浅的隔水层
基坑隔水方法应根据工程地质条件、水文地质条件及施工条件等，选用水泥土搅拌桩帷幕、高压旋喷或摆喷注浆帷幕、地下连续墙或咬合式排桩等。
(3)当基坑底存在连续分布、埋深较浅的隔水层时，应采用底端进入下卧隔水层的落底式帷幕;落底式帷幕进入下卧隔水层的深度应满足下式要求，且不宜小于1.5m
(4)当坑底以下含水层厚度大而需采用悬挂式帷幕时，帷幕进入透水层的深度应满足地下水沿帷幕底端绕流的渗透稳定性要求，并应对帷幕外地下水位下降引起的基坑周边建筑物、地下管线、地下构筑物沉降进行分析。当不满足渗透稳定性要求时，应采取增加帷幕深度、设置减压井等防止渗透破坏的措施。
(6)对地下水位较高、渗透性较强的地层，宜采用双排搅拌桩截水帷幕.
(7)对地下水位较高、渗透性较强的地层，可采用双排高压喷射注浆帷幕。(宜先施工帷幕，后施工支护结构。)
三、降水
(1)当基坑开挖不很深，基坑涌水量不大时，集水明排法是应用最广泛，亦是最简单、经济的方法。
(四)井点降水
(1)当基坑开挖较深，基坑涌水量大，且有围护结构时，应选择井点降水方法。即用真空(轻型)井点、喷射井点或管井深入含水层内，用不断抽水方式使地下水下降至坑底以下，以方便土方开挖。
(2)井点布置应根据基坑平面形状与大小、地质和水文情况、工程性质、降水深度等而定。当基坑(槽)宽度小于6m且降水深度不超过6m时，可采用单排井点，布置在地下水上游一侧;
当基坑(槽)宽度大于6m或土质不良，渗透系数较大时，宜采用双排井点，布置在基坑(槽)的两侧;当基坑面积较大时宜采用环形井点。挖土运输设备出入道可不封闭，间距可达4m，一般留在地下水下游方向。
(3)轻型井点宜采用金属管，井管距坑壁不应小于1.0～1.5m(距离太小易漏气)。
(4)孔壁与井管之间的滤料宜采用中粗砂，滤料上方应用黏土封堵，封堵至地面的厚度应大于1.0m。
四、回灌
(1)当基坑周围存在需要保护的建(构)筑物或地下管线且基坑外地下水位降幅较大时，可采用地下水入工回灌措施。浅层潜水回灌宜采用回灌砂井和回灌砂沟，微承压水与承压水回灌宜采用回灌井。实施地下水入工回灌措施时，应设置水位观测井。
(2) 当采用坑外减压降水时，回灌井与减压井的间距不宜小于6m。
(4)回灌井施工结束至开始回灌，应至少有2-3周的时间间隔，以保证管井周围止水封闭层充分密实，防止或避免回灌水沿管井周围向上反渗、从地面喷溢等情况发生。管井外侧止水封闭层顶至地面之间，宜用素混凝土充填密实。
五、基坑的隔(截)水帷幕与坑内外降水
1.隔水帷幕隔断降水含水层
基坑隔水帷幕深入降水含水层的隔水底板中，井点降水以疏干基坑内的地下水为目的。
2.隔水帷幕底位于承压水含水层隔水顶板中
隔水帷幕位于承压水含水层顶板中，井点降水以降低基坑下部承压含水层的水头，防止基坑底板隆起或承压水突涌为目的。
3.隔水帷幕底位于承压水含水层中
隔水帷幕底位于承压水含水层中，如果基坑开挖较浅，坑底未进入承压水含水层，井点降水以降低承压水水头为目的;如果基坑开挖较深，坑底已经进入承压水含水层，井点降水前期以降低承压水水头为目的，后期以疏干承压含水层为目的。

钻孔灌注桩围护结构:
钻孔灌注桩一般采用机械成孔。地铁明挖基坑中多采用螺旋钻机、冲击式钻机和正反循环钻机等。对正反循环钻机，由于其采用泥浆护壁成孔，故成孔时噪声低，适于城区施工，在地铁基坑和高层建筑深基 坑施工中得到广泛应用。排桩宜采取间隔成桩的施工顺序；对混凝土灌注桩，应在混凝土终凝后，再进行相邻桩的成孔施工。
钻孔灌注桩围护结构经常与止水帷幕联合使用，止水帷幕一般采用深层搅拌桩。如果基坑上部受环境 条件限制时，也可采用高压旋喷桩止水帷幕，但应采用措施保证止水帷幕施工质量。
SMW 桩：
SMW 桩挡土墙是利用搅拌设备就地切削土体，然后注入水泥类混合液搅拌形成均匀的挡墙，最后，在 墙中插入型钢，即形成一种劲性复合围护结构。
这种围护结构的特点主要表现在止水性好，构造简单，型钢插入深度一般小于搅拌桩深度，施工速度 快，型钢可以部分回收、重复利用。
地下连续墙:
地下连续墙主要有预制钢筋混凝土连续墙和现浇钢筋混凝土连续墙两类，通常地下连续墙一般指后 者。地下连续墙有如下优点：施工时振动小、噪声低，墙体刚度大，对周边地层扰动小；可适用于多种土 层，除遇夹有孤石、大颗粒卵砾石等局部障碍物时会影响成槽效率外，对黏性土、无黏性土、卵砾石层等 各种地层均能高效成槽。
地下连续墙的槽段接头应按下列原则选用：
①地下连续墙宜采用圆形锁口管接头、波纹管接头、楔形接头、工字形钢接头或混凝土预制接头等柔 性接头；
②当地下连续墙作为主体地下结构外墙，且需要形成整体墙时，宜采用刚性接头；刚性接头可采用一 字形或十字形穿孔钢板接头、钢筋承插式接头等；在采取地下连续墙墙顶设置通长冠梁、墙壁内侧槽段接 缝位置设置结构壁柱、基础底板与地下连续墙刚性连接等措施时，也可采用柔性接头。
导墙是控制挖槽精度的主要构筑物，导墙结构应建于坚实的地基之上，并能承受水土压力和施工机械 设备等附加荷载，不得移位和变形。
边坡保护
（一）基坑边坡稳定措施
（1）根据土层的物理学性质确定基坑边坡坡度，并于不同土层处做成折线形边坡或留置台阶；
（2）必须做好基坑降排水和防洪工作，保护基地和边坡的干燥；
（3）基坑边坡坡度受到一定限制而采用围护结构又不太经济时，可采用坡面土钉、挂金属网喷混凝土或抹水泥砂浆护面等措施；
（4）严格禁止在基坑边坡坡顶 1～2m 范围堆放材料、土方和其他重物以及停置或行驶较大的施工机械；
（5）基坑开挖过程中，边坡随挖随刷，不得挖反坡；
（6）暴露时间较长的基坑，一般应采取护坡措施。
（二）护坡措施
（1）基坑土方开挖时，应按设计要求开挖土方，不得超挖，不得在坡顶随意堆放土方、材料和设备。
（2）放坡开挖时应及时作好坡脚、坡面的保护措施。常用的保护措施有：叠放沙包或土袋、水泥抹 面、挂网喷浆或混凝土等。也可采用其他措施：包括锚杆喷射混凝土护面、塑料膜或土工织物覆盖坡面等。

1、基坑（槽）的土方开挖方法
（1）根据不同的开挖深度采用不同的施工方法，主要开挖方法包括以下两种：
1）浅层土方开挖：第一层土方一般采用短臂挖掘机及长臂挖掘机直接开挖、出土，自卸运输车运输。
2）深层土方开挖：当长臂挖机不能开挖时，应采用小型挖掘机，将开挖后的土方转运至围护墙边，用吊车提升出土，自卸车辆运输的方法；坑底以上0.3m的土方采用人工开挖。
2、基坑变形特征
（1）土体变形，基坑周围地层移动主要是由于围护结构的水平位移和坑底土体隆起造成的。
（2）围护墙体水平变形
当基坑开挖较浅，还未设支撑时，不论对刚性墙体（如水泥土搅拌桩墙、旋喷桩墙等）还是柔性墙体（如钢板桩、地下连续墙等），均表现为墙顶位移最大，向基坑方向水平位移，呈三角形分布。随着基坑开挖深度的增加，刚性墙体继续表现为向基坑内的三角形水平位移或平行刚体位移，而一般柔性墙如果设支撑，则表现为墙顶位移不变或逐渐向基坑外移动，墙体腹部向基坑内凸出。
（3）围护墙体竖向变位
（4）基坑底部的隆起
过大的坑底隆起可能是两种原因造成的：
①基坑底不透水土层由于其自重不能够承受不透水土层下承压水水头压力而产生突然性的隆起；
②基坑由于围护结构插入坑底土层深度不足而产生坑内土体隆起破坏。由于基坑一直处于开挖过程，直接监测坑底土体隆起较为困难，一般通过监测立柱变形来反映基坑底土体隆起情况。
（5）地表沉降
3、控制基坑变形的主要方法有：
（1）增加围护结构和支撑的刚度；
（2）增加围护结构的入土深度；
（3）加固基坑内被动区土体。按平面布置形式分类，基坑内被动区加固形式主要有墩式加固、裙边加固、抽条加固、格栅式加固和满堂加固。
（4）减小每次开挖围护结构处土体的尺寸和开挖支撑时间，这一点在软土地区施工时尤其有效；
（5）通过调整围护结构深度和降水井布置来控制降水对环境变形的影响。
4、坑底稳定控制
（1）保证深基坑坑底稳定的方法有加深围护结构入土深度、坑底土体加固、坑内井点降水等措施。
（2）适时施作底板结构

1、基坑地基按加固部位不同，分为基坑内加固和基坑外两种，其目的分别为：
（1）基坑外加固的目的主要是止水，有时也可减少围护结构承受的主动土压力。
（2）基坑内加固的目的主要有：提高土体的强度和土体的侧向抗力，减少围护结构位移，保护基坑周边建筑物及地下管线；防止坑底土体隆起破坏；防止坑底土体渗流破坏；弥补围护墙体插入深度不足等。
2、基坑地基加固的方式
换填材料加固处理法，以提高地基承载力为主，适用于较浅基坑，方法简单操作方便。
采用水泥土搅拌、高压喷射注浆、注浆或其他方法对地基掺入一定量的固化剂或使土体固结，以提高土体的强度和土体的侧向抗力为主，适用于深基坑。
3、常用方法与技术要点
（1）注浆法
主要可分为渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆、电动化学注浆四类。
（2）水泥土搅拌法
根据固化剂掺入状态的不同，它可分为浆液搅拌和粉体喷射搅拌两种。前者是用浆液和地基土搅拌，后者是用粉体和地基土搅拌。可采用单轴、双轴、三轴及多轴搅拌机或连续成槽搅拌机。
不适用于含有大孤石或障碍物较多且不易清除的杂填土、欠固结的淤泥和淤泥质土、硬塑及坚硬的黏性土、密实的砂类土，以及地下水影响成桩质量的土层。
（3）高压喷射注浆法
高压喷射注浆法对淤泥、淤泥质土、黏性土（流塑、软塑和可塑）、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基都有良好的处理效果。
高压喷射有旋喷（固结体为圆柱状）、定喷（固结体为壁状）和摆喷（固结体为扇状）等三种基本形状
它们均可用下列方法实现：
（a）单管法；（b）双管法；（c）三管法
由于上述三种喷射流的结构和喷射的介质不同，有效处理长度也不同，以三管法最长，双管法次之，单管法最短。实践表明，旋喷形式可采用单管法、双管法和三管法中的任何一种方法。定喷和摆喷注浆常用双管法和三管法。

1、盾构类型
（1）按支护地层的形式分类，主要分为自然支护式、机械支护式、压缩空气支护式、泥浆支护式、土压平衡支护式5种类型。

2、盾构机的刀盘配置
刀盘具有三大功能：
（1）开挖功能。
（2）稳定功能。
（3）搅拌功能。

1、盾构法施工适用条件与施工准备
（1）适用地层范围：
    除硬岩外的相对均质的地质条件。
（2）隧道埋深：
隧道应有足够的埋深，覆土深度不宜小于1D（洞径）。
（3）对环境的影响：
接近既有建（构）筑物施工时，有时需要辅助措施；除工作井部分外，对道路交通影响较小；振动、噪声一般限制在工作井洞口附近，可用隔音墙防护。
2、盾构施工现场平面布置与施工设施设置
（1）盾构施工的现场平面布置：包括盾构工作竖井、竖井防雨棚及防淹墙、垂直运输设备、管片堆场、管片防水处理场、拌浆站、料具间及机修间、同步注浆和土体改良泥浆搅拌站、两回路的变配电间等设施以及进出通道等。
（2）施工设施设置：
1）工作井施工需要采取降水措施时，应设相当规模的降水系统（水泵房）。
2）采用气压法盾构施工时，施工现场应设置空压机房，以供给足够的压缩空气。
3）采用泥水平衡盾构机施工时，施工现场应设置泥浆处理系统（中央控制室）、泥浆池。
4）采用土压平衡盾构施工时，应设置电机车电瓶充电间等设施。

1、盾构施工阶段划分
盾构施工一般分为始发、正常掘进和接收三个阶段。
2、洞口土体加固技术
（1）洞门土体加固的作用
1）进洞和出洞前，应拆除工作井洞门处的围护结构。
2）由于拆除洞口围护结构后，在坑外水土压力作用下，会导致洞口土体失稳和地下水涌入工作井。
3）拆除洞口围护结构及盾构掘进通过加固区域时，防止地层变形，进而引起工作井周边地面建筑物及地下管线等破坏。
（2）常用的洞口土体加固方法
1）加固范围：隧道衬砌轮廓线外左右两侧各3.0m、顶板以上3.0m、底板以下3.0m，并根据盾构直径增大而增大。加固长度根据土质而定，富水地层加固长度必须大于盾构本体长度2m及以上（刀盘+盾壳）。
2）常用的加固有化学注浆法、砂浆回填法、深层搅拌法、高压旋喷注浆法、冷冻法等。
国内较常用的是深层搅拌法（较为广泛采用）、高压旋喷注浆法、冷冻法。
（3）洞口土体加固的风险防控和处理
1）洞口土体加固最常见的问题有两点：
一是加固效果不好，造成开洞门时土体坍塌；
二是加固范围不当，造成始发时水土流失。在盾构掘进至到达工作井时，一种常见的风险事故是洞门处位于承压水地层时，由于加固体长度过短，水土沿着盾构外侧涌入到达工作井。

1、土压平衡盾构掘进
（1）土仓压力管理的基本思路是：
作为上限值，以尽量控制地表面的沉降为目的而使用静止土压力；作为下限值，可以允许产生少量的地表沉降，但可确保开挖面的稳定为目的而使用主动土压力。
（2）推进过程中，土仓压力维持有如下的方法：
①用螺旋排土器的转数控制；
②用盾构千斤顶的推进速度控制；
③两者的组合控制等。通常盾构设备采用组合控制的方式。
（3）排土量管理的方法可大致分为容积管理法和重量管理法。作为容积管理法，一般是采用计算渣土搬运车台数的方法或从螺旋排土器转数等进行推算。重量管理法，一般是用渣土搬运车重量进行验收。计算渣土搬运车台数的方法是一种粗略式的估计，由于应用简便，在现场使用较多。
（4）当通过调节螺旋输送机的转速仍不能达到理想的出土状态时，可以通过改良渣土的塑流状态来调整。改良渣土的特性：
在土压平衡工况模式下渣土应具有以下特性：
1）良好的塑流状态。
2）良好的粘稠度。
3）低内摩擦力。
4）低透水性。
当渣土满足不了这些要求时，需通过向刀盘、土仓内及螺旋输送机内注入改良材料对渣土进行改良，常用的改良材料是泡沫或膨润土泥浆。
2、泥水加压盾构掘进
（1）泥水仓压力管理的基本思路是：
作为上限值，以尽量控制地表面的沉降为目的，而使用静止土压力；作为下限值，在允许少量沉降，但以保持开挖面稳定为目的而使用主动土压力。
（2）泥水加压盾构维持开挖面稳定的关键是在开挖面形成高质量的泥膜。
3、管片拼装
管片拼装呈真圆，并保持真圆状态，对于确保隧道尺寸精度、提高施工速度与止水性及减少地层沉降非常重要。
4、壁后注浆
管片壁后注浆按与盾构推进的时间和注浆目的不同可分为同步注浆、二次注浆和堵水注浆。
5、盾构姿态控制
线形控制的主要任务是通过控制盾构姿态，使构建的衬砌结构几何中心线线形顺滑，且位于偏离设计中心线的容许误差范围内。

1、盾构掘进地层变形控制措施
（1）防止开挖面的土水压力不均衡引起变形的措施：
土压平衡盾构：调整推进速度与螺旋出土器的转速，土体的塑流性；
泥水加压盾构：调整泥浆特性，并仔细进行泥浆管理。
（2）减小盾构穿越过程中围岩变形的措施：
控制好盾构姿态；出现偏差时，应本着“勤纠、少纠、适度”的原则操作；在软弱或松散地层掘进时，盾构外周与周围土体的黏滞阻力或摩擦力较大时，应采取减阻措施。
（3）减小盾尾脱出导致地层变形的措施：
用同步注浆方式，及时填充尾部空隙；根据地质条件、工程条件等因素，合理选择单液注浆或双液注浆，正确选用注浆材料与配合比，以便及时稳定住拼装好的衬砌结构；加强注浆量与注浆压力控制；及时进行二次注浆。
2、地层变形的预测和施工监测

1、浅埋暗挖法与掘进方式
（1）全断面开挖法
采取自上而下一次开挖成形，沿着轮廓开挖，按施工方案一次进尺并及时进行初期支护。
适用于土质稳定、断面较小的隧道施工，适宜人工开挖或小型机械作业。
（2）台阶开挖法
适用于土质较好的隧道施工，以及软弱围岩、第四纪沉积地层隧道。
优点是具有足够的作业空间和较快的施工速度，灵活多变，适用性强。
台阶开挖法注意事项
1）台阶数不宜过多，台阶长度要适当，对城市第四纪地层，台阶长度一般以控制在1D内（D指隧道跨度）为宜。
2）对岩石地层，针对破碎地段可配合挂网喷锚支护施工，以防止落石和崩塌。
（3）环形开挖预留核心土法
环形开挖预留核心土法适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩、断面较大的隧道施工。
环形开挖进尺为0.5-1.0m，不宜过长。台阶长度一般以控制在lD内（D一般指隧道跨度）为宜。
施工作业流程：用人工或单臂掘进机开挖环形拱部→架立钢支撑→挂钢筋网→喷混凝土。
（4）单侧壁导坑法
适用于断面跨度大，地表沉陷难于控制的软弱松散围岩中隧道施工。
一般情况下侧壁导坑宽度不宜超过0.5倍洞宽，高度以到起拱线为宜，这样导坑可分二次开挖和支护，不需要架设工作平台，人工架立钢支撑也较方便。
（5）双侧壁导坑法
双侧壁导坑法又称眼镜工法。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
双侧壁导坑法一般是将断面分成四块：左、右侧壁导坑、上部核心土、下台阶。导坑尺寸拟定的原则同前，但宽度不宜超过断面最大跨度的1/3。
（6）中隔壁法和交叉中隔壁法
中隔壁法也称CD工法，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施工。
当CD工法不能满足要求时，可在CD工法基础上加设临时仰拱，即所谓的交叉中隔壁法（CRD工法）。
（7）中洞法、侧洞法、柱洞法、洞桩法
当地层条件差、断面特大时，一般设计成多跨结构，跨与跨之间有梁、柱连接，一般采用中洞法、侧洞法、柱洞法及洞桩法等施工，其核心思想是变大断面为中小断面，提高施工安全度。

　　锚喷暗挖（矿山）法工作井是为隧道施工而设置的竖向通道，一般采用倒挂井壁法施工。
1、竖井井口防护应符合下列规定：
1）竖井应设置防雨棚、挡水墙。
2）竖井应设置安全护栏，护栏高度不应小于1.2m 。
3）竖井周边应架设安全警示装置。
2、锁口圈梁
（1）竖井应按设计施做锁口圈梁，圈梁埋深较大时，上部应设置砖砌挡土墙、土钉墙或“格栅钢架+喷射混凝土”等临时围护结构。
（2）锁口圈梁处土方不得超挖，并应做好边坡支护。
（3）圈梁混凝土强度应达到设计强度的70%及以上时，方可向下开挖竖井。
（4）锁口圈梁与格栅应按设计要求进行连接，井壁不得出现脱落。
3、提升系统
4、竖井开挖与支护
应对称、分层、分块开挖，每层开挖高度不得大于设计规定，随挖随支护；每一分层的开挖，宜遵循先开挖周边、后开挖中部的顺序。

根据地质条件、地下水状况、施工方法以及环境条件等因素，地层超前预支护及预加固可采取下列措施：
（1）超前小导管注浆加固。
（2）深孔注浆。
（3）管棚支护。
1、超前小导管注浆加固
（1）在软弱、破碎地层中成孔困难或易塌孔，且施作超前锚杆比较困难或者结构断面较大时，宜采取超前小导管注浆加固处理方法。
（2）技术要点
超前小导管应选用直径为40~50mm的钢管或水煤气管，长度应大于循环进尺的2倍，宜为3~5m，具体长度、直径应根据设计要求确定。
前后两排小导管的水平支撑搭接长度不应小于1m。
小导管其端头应封闭并制成锥状，尾端设钢筋加强箍，管身梅花型布设φ6~φ8mm的溢浆孔。
超前小导管加固地层时，其注浆浆液应根据地质条件、并经现场试验确定；并应根据浆液类型，确定合理的注浆压力和选择合适的注浆设备。注浆材料可采用普通水泥单液浆、改性水玻璃浆、水泥-水玻璃双液浆、超细水泥等注浆材料。
在砂卵石地层中宜采用渗入注浆法；在砂层中宜采用挤压、渗透注浆法；在黏土层中宜采用劈裂或电动硅化注浆法。
注浆顺序：应由下而上、间隔对称进行；相邻孔位应错开、交叉进行。
2、深孔注浆加固技术
（1）根据地层条件和加固要求，深孔注浆可采取前进式分段注浆、后退式分段注浆等方法。
（2）钻孔应按先外圈、后内圈、跳孔施工的顺序进行。
（3）施工中应严格控制注浆质量，避免出现注浆盲区。注浆未达到设计要求的区域，应采用钢花管进行补注浆，以确保注浆效果。
3、管棚支护
（1）适用于软弱地层和特殊困难地段，如极破碎岩体、塌方体、砂土质地层、强膨胀性地层、强流变性地层、裂隙发育岩体、断层破碎带、浅埋大偏压等围岩，井对地层变形有严格要求的工程。
（2）通常，在下列施工场合应考虑采用管棚进行超前支护：
1）穿越铁路修建地下工程；
2）穿越地下和地面结构物修建地下工程；
3）修建大断面地下工程；
4）隧道洞口段施工；
5）通过断层破碎带等特殊地层；
6）特殊地段，如大跨度地铁车站、重要文物保护区、河底、海底的地下工程施工等。
（3）施工工艺流程：测放孔位→钻机就位→水平钻孔→压入钢管→注浆（向钢管内或管周围土体）→封口→开挖。
（4）管棚应根据地层情况、施工条件和环境要求选用，并应符合以下要求：
1）宜选用加厚的φ80-φ180mm焊接钢管或无缝钢管制作。一般采用φ108×8mm钢管，相应的孔口管采用φ127×8mm钢管。
2）钢管间距应根据支护要求（如：防坍塌、控制建（构）筑物变形等）予以确定，宜为300-500mm。
3）双向相邻管棚的搭接长度不小于3m。
4）为增加管棚刚度，应根据需要在钢管内灌注水泥砂浆、混凝土或放置钢筋笼并灌注水泥砂浆。
5）钢管宜沿隧道开挖轮廓线纵向近水平方向或按纵坡要求设置。
6）长管棚宜在竖井内实施。
（5）钻孔顺序应由高孔位向低孔位进行。钻孔直径应比设计管棚直径大30-40mm。
（6）管棚在顶进过程中，应用测斜仪控制上仰角度。

1、主要材料
喷射混凝土应采用早强混凝土，其强度必须符合设计要求。严禁选用具有碱活性集料。使用前应做凝结时间试验，要求初凝时间不应大于5min，终凝时间不应大于10min。
2、喷射混凝土要点
（1）喷射混凝土应分段、分片、分层自下而上依次进行。混凝土厚度较大时，应分层喷射，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。
（2）喷射混凝土时，应先喷格栅拱架与围岩间的混凝土，之后喷射拱架间的混凝土。格栅拱架连接板、墙角等钢筋密集处应适当调整喷射角度，保证混凝土密实。
（3）在遇水的地段进行喷射混凝土作业时，应先对渗漏水处理后再喷射，并应从远离漏渗水处开始，逐渐向渗漏处逼近。
（4）在砂层地段进行喷射作业时，应首先紧贴砂层表面铺挂钢筋网，并用钢筋沿环向压紧后再喷射。喷射时，宜先喷一层加大速凝剂掺量的水泥砂浆，并适当减小喷射机的工作风压，待水泥砂浆形成薄壳后方可正式喷射。
（5）喷射混凝土的养护应在终凝2h后进行，养护时间应不小于14d；当环境潮湿有水时，可根据情况调整养护时间。

1、防水结构施工相关规范
（1）《地下工程防水技术规范》GB50108-2008规定：地下工程防水的设计和施工应遵循“防、排、截、堵相结合，刚柔相济，因地制宜，综合治理”的原则。
（2）《地铁设计规范》GB50157-2013规定：地下铁道隧道工程的防水设计，应遵循“以防为主，刚柔结合，多道防线，因地制宜，综合治理”的原则，采取与其相适应的防水措施。
2、复合式衬砌与防水体系施工原则
（1）喷锚暗挖（矿山）法施工隧道通常采用复合式衬砌设计，衬砌结构包括初期（一次）支护、防水层和二次衬砌。
（2）喷锚暗挖（矿山）法施工隧道的复合式衬砌，以结构自防水为根本，辅加防水层组成防水体系，以变形缝、施工缝、后浇带、穿墙洞、预埋件、桩头等接缝部位混凝土及防水层施工为防水控制的重点
3、复合式衬砌防水层施工
（1）二次衬砌混凝土施工
1）二次衬砌采用补偿收缩混凝土，具有良好的抗裂性能。
2）二次衬砌混凝土浇筑应采用组合钢模板体系和模板台车两种模板体系。
3）混凝土浇筑采用泵送模注，两侧边墙采用插入式振捣器、底部采用附着式振动器振捣。混凝土浇筑应连续进行，两侧对称，水平浇筑，不得出现水平和倾斜接缝。

1、降低地下水位法
（1）含水的松散破碎地层宜采用降低地下水位法，不宜采用集中宣泄排水的方法。
（2）降低地下水位通常采用地面降水方法或隧道内辅助降水方法。