城市隧道工程開挖與支護方法

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　　1、明挖法

　　明挖法是指挖開地面，由上向下開挖土石方至設(shè)計標(biāo)高后，自基底由下向上順作施工，完成隧道主體結(jié)構(gòu)，最后回填基坑或恢復(fù)地面的施工方法。為防止邊坡失穩(wěn)，明挖法主要采用放坡和懸臂支護的方式進行開挖。

　　一、放坡開挖

　　隧道埋深較淺，施工對周圍環(huán)境影響較小，基坑開挖僅僅依靠適當(dāng)坡率的邊坡即可保持土體穩(wěn)定，可采用放坡開挖。此法雖然開挖方量大，但機械化程度高，施工速度快，質(zhì)量也易得到保證。受地下水影響的工程，可采用井點降水法提高邊坡的穩(wěn)定性及改善基坑內(nèi)施工環(huán)境。

　　放坡開挖是明挖法施工的首選方案。

　　二、懸臂支護開挖法

　　基坑的懸臂支護開挖法是將基坑圍護結(jié)構(gòu)插入基坑底部以下，然后直接開挖基坑內(nèi)土體。結(jié)構(gòu)處于懸臂狀態(tài)，靠本身剛度和插入開挖面下的深度來平衡外側(cè)土壓力，開挖到設(shè)計標(biāo)高后，再進行主體結(jié)構(gòu)施工。由于基坑內(nèi)無支撐，便于基礎(chǔ)開挖和主體結(jié)構(gòu)施工的機械化，也易保證工程質(zhì)量。缺點是圍護結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，增加了造價及施工難度。

　　此法有時也用在有支撐開挖基坑的上部。

　　2、蓋挖法

　　蓋挖法是先蓋后挖，即先以臨時路面或結(jié)構(gòu)頂板維持地面暢通再向下施工。早期的蓋挖法是在支護基坑的鋼樁上架設(shè)鋼梁、鋪設(shè)臨時路面維持地面交通。開挖到基坑底后，澆筑底板至澆筑頂板的蓋挖順作法。后來使用蓋挖逆作法。用剛度更大的圍護結(jié)構(gòu)取代了鋼樁，用結(jié)構(gòu)頂板作為路面系統(tǒng)和支撐，結(jié)構(gòu)施作順序是自上而下挖土后澆筑側(cè)墻樓板至底板完成。也有采用蓋挖半逆作法，施工程序如下：圍護結(jié)構(gòu)—頂板—挖土到基坑底—底板及其側(cè)墻—中板及其側(cè)墻。

　　蓋挖法施工的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)的水平位移小；結(jié)構(gòu)板作為基坑開挖的支撐，節(jié)省了臨時支撐；縮短占道時間，減少對地面干擾；受外界氣候影響小。其缺點是：出土不方便；板墻柱施工接頭多，需進行防水處理；工效低，速度慢；結(jié)構(gòu)框架形成之前，中間立柱能夠支承的上部荷載有限。

　　3、淺埋暗挖法

　　淺埋暗挖法實質(zhì)是針對軟弱地層的特點，繼承和發(fā)展了巖石隧道新奧法（natm）的基本原理，突出了地層改良、時空效應(yīng)和快速施工等理念。其方法的實質(zhì)內(nèi)涵可由18字原則來闡明，即“管超前”、“嚴(yán)注漿”、“短開挖”、“強支護”、“快封閉”和“勤量測”。

　　淺埋暗挖法是在開挖中采用多種輔助施工措施加固圍巖，充分調(diào)動圍巖的自承能力，開挖后即時支護，封閉成環(huán)，使其與圍巖共同作用形成聯(lián)合支護體系，有效地抑制圍巖過大變形的一種綜合施工技術(shù)。

　　4、盾構(gòu)法

　　盾構(gòu)法施工是以盾構(gòu)這種施工機械在地面以下暗挖隧道的一種施工方法。盾構(gòu)是一個既可以支承地層壓力又可以在地層中推進的活動鋼筒結(jié)構(gòu)。鋼筒的前端設(shè)置有支撐和開挖土體的裝置，鋼筒的中段安裝有頂進所需千斤頂；鋼筒尾部可以拼裝預(yù)制或現(xiàn)澆隧道襯砌環(huán)。盾構(gòu)每推進一環(huán)距離，應(yīng)在盾尾支護下拼裝（或現(xiàn)澆）一環(huán)襯砌，并向襯砌環(huán)外圍的空隙中壓注水泥砂漿，以防止隧道及地面下沉。盾構(gòu)推進的反力由襯砌環(huán)承擔(dān)。盾構(gòu)施工前應(yīng)先修建一豎井，在豎井處安裝盾構(gòu)，盾構(gòu)開挖出的土體由豎井通道送出地面。