二建《市政》跟学笔记，地铁隧道喷锚暗挖法与盾构法施工

支护结构体系特点

（1）采用先柔后刚复合式衬砌和新型的支护结构体系

（2）初期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（二者共同承担特殊荷载）

施工基本要求

（1）初期支护必须从上向下施工

（2）二次衬砌模筑必须通过变形量测确认，初期支护结构基本稳定时，才能施工，必须从下往上施工，绝不允许先拱后墙施工

地层预加固和预支护

常用方法：小导管超前预注浆和管棚超前支护等

隧道土方开挖与支护

总原则：预支护、预加固一段，开挖一段；开挖一段，支护一段；支护一段，封闭成环一段

初期支护形式

（1）隧道初期支护施做的及时性及支护的强度和刚度，对保证开挖后隧道的稳定性、减少地层扰动和地表沉降，都具有决定性的影响

（2）钢拱锚喷混凝支护是满足上述要求的最佳支护形式

二次衬砌

（1）施工基本条件：初期支护的变形达到基本稳定，且防水结构施工验收合格

（2）可以采用临时木模板或金属定型模板，更多情况则使用模板台车

监控量测

（1）判断依据：拱顶沉降（控制稳定较直观和可靠）、水平收敛和地表沉降

（2）对于地铁隧道来讲，地表沉降测量显得尤为重要

基本施工步骤

（1）在隧道的始发端和接收端各建一个工作（竖）井

（2）盾构在始发端工作井内安装就位

（3）依靠盾构千斤顶推力（作用在已拼装好的衬砌环和反力架）将盾构从始发工作井的墙壁预留洞门推出

（4）盾构在地层中沿着设计轴线推进，在推进的同时不断出土和安装衬砌管片

（5）及时地向衬砌背后的空隙注浆，防止地层移动和固定衬砌环位置

（6）盾构进入接收工作井并被拆除，如施工需要，也可穿越工作井再向前推进

优点

（1）不影响地面交通，又可减少对附近居民的噪声和振动影响

（2）施工易于管理，施工人员也较少

（3）适宜于建造覆土较深的隧道（一般覆土量不影响施工费用）

（4）施工不受风雨等气候条件的影响

（5）穿过河底或其他建筑物时，不影响航运通行、建（构）筑物正常使用

（6）土方及衬砌施工安全、掘进速度快

（7）在松软含水地层中修建埋深较大的长隧道技术和经济方面的优越性

问题

（1）当隧道曲线半径过小时，施工较为困难

（2）覆土太浅时，陆地上施工困难很，水下则施工不够安全

（3）釆用全气压方法以疏干和稳定地层时，对劳动保护要求较高，施工条件差

（4）隧道上方一定范围内的地表沉降尚难完全防止

（5）饱和含水地层中，拼装衬砌的整体结构防水技术要求较高

（6）对于结构断面尺寸多变的区段适应能力较差

管片技术要求

（1）进洞时的10环管片上增设纵向拉紧装置，并适当加强第一次螺栓紧固力

（2）工作井在盾构泂口应预埋现浇钢筋混凝土环梁筋

（3）必要时同步注浆，适当增加压力，并提早做管片二次压浆

运输

隧道内水平运输、地面的垂直运输

明挖法

概述

选用：场地开阔、建筑物稀少、交通及环境允许的地区

优点：施工速度快、造价较低

结构：通常采用矩形断面，一般为整体浇筑或装配式结构

整体式衬砌结构

（1）结构整体性好，防水性能容易得到保证，可适用于各种工程地质和水文地质条件

（2）工序序较多，速度较慢

预制装配式衬砌

（1）结构形式目前以单跨和双跨较为通用

（2）整体性较差，对于有防护、抗震等特殊要求地段要慎重选用

喷锚暗挖（矿山）法

选用

城市区域、交通要道及地上地下构筑物复杂地区

结构及断面形式

一般釆用拱形结构，其基本断面形式为单拱、双拱和多跨连拱

釆用喷锚暗挖法的隧道衬砌（支护结构）的作用

加固围岩并与围岩一起组成一个有足够安全度的隧道结构体系

共同承受可能出现的各种荷载，保持隧道断面的使用净空

防止地表沉降

提供空气流通的光滑表面，堵截或引排地下水

复合式衬砌

（1）由初期支护、防水隔离层和二次衬砌所组成

（2）作用：加固围岩，控制围岩变形，防止围岩松动失稳

（3）衬砌结构中的主要承载单元

（4）一般应在开挖后立即施做，并应与围岩密贴（喷锚支护）

衬砌结构方案

（1）干燥无水的坚硬围岩中：

单层的喷锚支护，不做防水隔离层和二次衬砌，不允许出现大量的裂缝

（2）在防水要求不高，围岩有一定的自稳能力

单层的模筑混凝土衬砌，不做初期支护和防水隔离层

（单层模筑衬砌又称为整体式衬砌，可做成等截面直墙式和等截面或变截面曲墙式，前者适用于坚硬围岩，后者适用于软弱围岩）

盾构法

隧道衬砌

（1）管片类型：按材质分为钢筋混凝土管片（最常用）、钢管片、铸铁管片、钢纤维混凝土管片和复合材料管片

（2）管环构成：盾构隧道衬砌的主体是管片拼装组成的管环，管环通常由A型管片（标准环）、B型管片（邻接块）和K型管片（封顶块）构成，管片之间一般采用螺栓连接

联络通道

（1）概念：设置在两条地铁隧道之间的一条横向通道

（2）作用：乘客的安全疏散、隧道排水及防火、消防

（3）国内主要采用暗挖法、超前预支护方法（深孔注浆或冻结法）施工

（4）施工顺序

1）打开冻结侧通道预留口钢管片

2）按照通道中部的全断面开挖并作临时支护直到对侧门钢管片

3）返回刷大两侧喇叭口断面并作临时支护

4）集水井开挖、临时支护和一次浇筑混凝土永久支护

5）最后，打开通道对侧门钢管片

（5）土方开挖釆用人工铲和风镐相结合的方式

（6）有承压水的砂土地层施工联络通道是地铁施工风险最大的工序之一